模拟电路 课后习题答案

第七章 习题与思考题

◆◆ 习题 7-1 在图P7-1所示的放大电路中，已知R 1=R 2=R 5=R 7=R 8=10k Ω，R 6=R 9=R 10=20k Ω： ① 试问R 3和R 4分别应选用多大的电阻； ② 列出u o1、u o2和u o 的表达式；

③ 设u I1=3V ，u I2=1V ，则输出电压u o ＝？

解：

① Ω=Ω==k k R R R 5)10//10(//213，Ω≈Ω==k k R R R 67.6)20//10(//654 ② 1111211010I I I o u u u R R u -=-=-

=，2226525.1)2010

1()1(I I I o u u u R R u =+=+=， 2121217932)5.1(10

20

)(I I I I o o o u u u u u u R R u +=---=--

= ③ V V u u u I I o 9)1332(3221=⨯+⨯=+=

本题的意图是掌握反相输入、同相输入、差分输入比例运算电路的工作原理，估算三种比例电路的输入输

出关系。

◆◆ 习题 7-2 在图P7-2所示电路中，写出其

输出电压u O 的表达式。

解：

I

I I I o u R R u R R

u R R u R R u ])1[()()1(4

5124

512

++=--+

=

本题的意图是掌握反相输入和同相输入比例

电路的输入、输出关系。

◆◆ 习题 7-3 试证明图P7-3中，)(1122

1

I I o u u R R u -=

）＋（

解：

11

2

1)1(I o u R R u +

=

)

)(1()1()1()1()1()1(122

122112122111221221121I I I I I I I o o u u R R

u R R u R R u R R u R R R R u R R u R R u -+=+++-=+++-=++-

=

本题的意图是掌握反相输入和同相输入比例电路的输入、输出关系。

◆◆ 习题 7-4 在图P7-4所示电路中，列出u O 的表达式。

解：

反馈组态应为深度电压串联负反馈，因此有uu

uf F

A &&1= I o R R I o uf uu

u R R u u R R u R R R R R A R R R F )1()1(11

7373737373313+=−−−→−+=⇒+=+=⇒+==若&&

◆◆ 习题

7-5列出图P7-5所示电路中输出电压u O 的表达式。

解： I O u R R u 121-

= I I I O O u R R R R u R R

u R R R R u R R u 5

1621256121562)1()1(--=+-=+= I O O O u R R R R u u u 5

16

212-

=-= 本题的意图是掌握反相输入和同相输入比例运算电路的输入、输出关系。

◆◆ 习题 7-6 试设计一个比例运算放大器，实现以下运算关系：u O =。请要求画出电路原理图，并估算各电阻的阻值。希望所用电阻的阻抗在20k Ω至200k Ω的范围内。 解：

上图为实现本题目要求的一种设计方案，使5.0)1()5.0(21=-⨯-=⋅=uf uf uf A A A ，即I O u u 5.0=。 本题的意图是在深入掌握各种比例运算电路性能的基础上，采用适当电路实现给定的运算关系。以上只是设计方案之一。

◆◆ 习题 7-7在图所示的三运放数据放大器中，假设R 1为阻值在1k Ω~10k Ω之间可调的电位器，R 2=R 3=20k Ω，R 4=R 5=33k Ω，R 6=R 7=100k Ω，试估算电路的输出电压与输入电压之间的比例系数的可调范围。

解：

1121121)21()2/1(I I o u R R u

R R u ⋅+=⋅+

= 21

22132)21()2/1(I I o u R R

u R R u ⋅+=⋅+= I I I o o u R R

u u R R u u )21())(21(1

2211221+=-+

=- I o o o u R R R R u u R R u )21()(12462146+-=--=

输出电压与输入电压之间的比例系数即I

O

u u u A =， 当R1阻值为1 k Ω时，2.124)120

21(33100-≈⨯+-

=u A ， 当R1阻值为1 0k Ω时，2.15)10

20

21(33100-≈⨯+-=u A 。

本题的意图是了解三运放数据放大器的特点，并学习估算其电压放大倍数。

◆◆ 习题 7-8 在图所示的T 型反馈网络比例电路中，已知R 1=1M Ω，R 2=330k Ω，R 3=510k Ω，R 4=1k Ω，试列出电路的输出输入关系，并估算输入电阻R i 。

图

解：

])([)(3422233224

23R i i R i u R i R i u o i i i o ++-=−−→−+-=+=， 24

2

44422i R R i R i R i u M =

⇒-=

-= I o R u i i o u R R R R R R u R R R R R i R i R R i R i u I

1

4

3

2324

3232232422221

12)(])([+

+=

−−−→−++-=++-===，

1

4

3232R R R R R R u u A I

o

uf ++=

=

， Ω==M R R if 11

本题的意图是了解T 型反馈网络比例电路的特点，学习估算电压放大倍数和输入电阻。

◆◆ 习题 7-9 写出图P7-9(a)和(b)所示运算电路的输入输出关系。

解：

（a ） 11110110

I I O u u u -=-

= 3213213215210)210

510)10(1010[)2105101010(I I I I I I I I O O u u u u u u u u u u --=++-⨯-=++

-= （b ） 321321444

14

)141(411)141(14I I I I I I O u u u u u u u ++-=+⨯+++⨯

++-= 本题的意图是对比例电路及求和电路进行综合训练。