第4章 集成运算放大电路课后习题及答案

第4章 集成运算放大电路一 填空题1、集成运放内部电路通常包括四个基本组成部分,即、、和。

2、为提高输入电阻，减小零点漂移，通用集成运放的输入级大多采用_________________电路；为了减小输出电阻，输出级大多采用_________________ 电路。

3、在差分放大电路发射极接入长尾电阻或恒流三极管后，它的差模放大倍数将 ud A ，而共模放大倍数将 ，共模抑制比将 。

uc A CMR K 4、差动放大电路的两个输入端的输入电压分别为和，则差mV 8i1-=U mV 10i2=U 模输入电压为 ，共模输入电压为 。

5、差分放大电路中，常常利用有源负载代替发射极电阻，从而可以提高差分放大电e R 路的 。

6、工作在线性区的理想运放，两个输入端的输入电流均为零，称为虚______；两个输入端的电位相等称为虚_________；若集成运放在反相输入情况下，同相端接地，反相端又称虚___________；即使理想运放器在非线性工作区，虚_____ 结论也是成立的。

7、共模抑制比K CMR 等于_________________之比，电路的K CMR 越大，表明电路__________越强。

答案：1、输入级、中间级、输出级、偏置电路；2、差分放大电路、互补对称电路；3、不变、减小、增大；4、-18mV, 1mV ；5、共模抑制比；6、断、短、地、断；7、差模电压放大倍数与共模电压放大倍数,抑制温漂的能力。

二 选择题1、集成运放电路采用直接耦合方式是因为_______。

A ．可获得很大的放大倍数B .可使温漂小C .集成工艺难以制造大容量电容2、为增大电压放大倍数，集成运放中间级多采用_______。

A . 共射放大电路 B. 共集放大电路 C. 共基放大电路3、输入失调电压U IO 是_______。

A .两个输入端电压之差B .输入端都为零时的输出电压C .输出端为零时输入端的等效补偿电压。

4、集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以______。

A.减小温漂 B .增大放大倍数 C .提高输入电阻5、两个参数对称的三极管组成差分电路时，在双端输入和双端输出时，与单管电路相比其放大倍数 ，输出电阻 。

A .大两倍，高两倍B .相同，相同C .相同，高两倍6、共模输入信号是差分放大电路两个输入端信号的 。

A ．和B .差C .平均值7、两个相同类型的晶体管构成的复合管的β和r be 分别为 。

A ．，B ．，21βββ≈be2be1be r r r +=1ββ≈be1be r r =C ．，21βββ≈be21be1be )1(r r r β++=8、集成运放工作时，一般工作在非线性区，它有两个输出状态（+U Opp 或-U Opp ）;当u +<u -时，输出电压u o =。

A . 饱和，+U OppB .开环，-U OppC .闭环，-U Opp9、差分放大电路（不接负载时）由双端输出变为单端输出，其差模电压放大倍数 。

A . 增加一倍 B.减小一倍 C.保持不变 10、多级放大电路在电路结构上放大级之间通常采用 。

A ．阻容耦合 B.变压器耦合 C .直接耦合 D .光电耦合11、理想运放的开环差模增益A Od 为 。

A . 0 B . 1 C . 105 D . ∞答案：1、C 2、A 3、C 4、A 5、B 6、C 7、C 8、C 9、B 10、C 11、D三 判断下列说法是否正确（用√和×表示）1、运放的输入失调电压是两输入端电位之差。

（ ）2、运放的输入失调电流是两端电流之差。

（ ）3、有源负载可以增大放大电路的输出电流。

（ ）4、在输入信号作用时，偏置电路改变了各放大管的动态电流。

（ ）5、一个理想差分放大电路，只能放大差模信号，不能放大共模信号。

6、集成运放只能放大直流信号，不能放大交流信号（ ）7、当理想运放工作在线性区时，可以认为其两个输入端“虚断”而且“虚地”。

（ ） 8、差分放大电路的差模放大倍数愈大愈好，而共模放大倍数愈小愈好。

（ ）9、集成运放在开环应用时，一定工作在非线性区。

（ ）答案：1、×2、√3、√4、×5、√6、×7、×8、√9、√四 计算题4.1电路如图P4.1所示，已知三个三极管的参数均相等，其中β=100，U BE =0.7V ，试求I C2的值。

2C I R12K 134图P4.1 题4.1的图解：由电路可知4.2在图P4.2所示电路中，已知三个三极管的特性完全相同，，反相输入端的输2>>β入电流为i i1, 同相输入端的输入电流为i i2,试求:（1）VT 2的集电极i C2和VT 3的基极电流i B3;（2）求该电路的电压放大倍数A ui =Δu o /(i i1-i i2)。

uA RU U V R U V I BE BE CC B CC R 10012=--=-=CC C I I I ==1012E E I I =βCC B C B C R I I I I I I I +=+=+=1020uAI I I R R C 1001=≈⨯+=ββou 图P4. 2 题4.2的图 图P4.3 题4.3的图解：（1）由于VT 1和VT 2为镜像关系，且，所以有i C2≈i C1≈i I1；2>>β又由电路可知：i B3≈i I1-i C2≈i I1-i I2（2）输出电压的变化量和放大倍数分别为CB C C R i R i uo 333∆-==∆-=∆βCB o I I R i u i i uo Aui 3321/)(/β-=∆∆≈-∆∆=4.3图P4.3所示电路是某集成运放电路的一部分，采用单电源供电，试分析以下问题：（1）50uA 和100uA 电流源的作用；（2）VT 4的工作区（放大、截止或饱和）；（3）VT 5和R 的作用。

解：（1）100uA 电流源为VT 1提供静态集电极电流，为VT 2提供基极电流，并VT 1的有源负载；50uA 电流源为VT 3提供射极电流，在交流等效电阻中等效为阻值非常大的电阻。

（2）VT 4处于截止状态，因为，，。

3214B B R o C B u u u u u u +++==O E u u =444E B u u >（3）VT 5和R 构成保护电路，,未过流时VT 5电流很小；过流时使，R i u O BE =5uA i E 505>VT 5更多的为VT 3的基极分流。

4.4集成运放BG305偏置电路示意图如图P4.4所示，设，外接电阻V 15EE CC ==V V ，其他电阻的阻值为，。

设三极管足够Ω=k 100R Ω===k 1321R R R Ω=k 24R β大，试估算基准电流及各路偏置电流、、。

REF I C13I C15I C16I CCV uEECC图P4.4 题4.4的图解：该电路为多输出比例电流源，其中基准电流为：mA29.02BEEE CC REF =+-+≈R R U V V I 各偏置电流分别为： mA29.0REF C15C13=≈=I I I mA 145.0REF 42C16=⋅≈I R R I 4.5在图P4.5所示电路中，VT 1与VT 2的特性完全相同，所有晶体管的β值均相同，R C1远大于二极管的正向电阻。

当u i1=u i2=0V 时，u o =0V 。

试回答下列问题：（1）求解电压放大倍数的表达式；（2）当有共模输入电压时，输出电压u o =？简要说明原因。

EEV CCV o图P4.5 题4.5的图 图P4.6题4.6的图解：（1）在忽略二极管动态电阻的情况下C10(2)当由共模输入电压时，u o 近似为零，由于R C1>>r d ，因此,21c c u u ∆≈∆故 0≈o u 4.6集成运放FC3原理电路的部分电路如图P4.6所示。

已知，若要求mA 16.1C10=I ，试估算电阻应为多大。

设三极管的足够大。

A 5.18C2C1μ==I I 11R β解：微电流源做有源负载，根据电路可以得到：A375.182C2C1C11μ=⨯=+≈I I I 又对于微电流源有：11C11C11C10T ln R I I I U ≈将，，代入上面的式子可得：mV 26T =U mA 16.1C10=I A 37C11μ≈I Ω≈k 4.211R 4.7在图P4.7所示电路中，假设三极管的，100=β，，，，，Ω=k 3.10be r V 15EE CC ==V V Ω=k 75c R Ω=k 36e R Ω=k 7.2R ，的滑动端位于中点，负载。

Ω= 100W R W R Ω=k 18L R （1）求静态工作点；（2）求差模电压放大倍数；（3）求差模输入电阻。

图P4.7题4.7的图解：① 静态工作点13112//be be C u r r R A β-=322be C u r R A β-=21u u u A A A ∙=03≈∆BE uΩ=+++=k 362)1([2Wbe id R r R R β A6.2)22)(1(e WBEQEE BQμβ=+++-=R R R U V I mA26.0BQ CQ ==I I βV64.5c CQ CC CQ =-=R I V U mV7BQ BQ -=-=R I U ② 差模电压放大倍数:双端输入、双端输出时，差模电压放大倍数等于单边放大电路的电压放大倍数；所以有：③ 差模输入电阻: 差模输入电阻是两个单边放大电路输入电阻的串联。

所以有：4.8在图P4.8所示放大电路中，已知，，，V 9EE CC ==V V Ω=k 47c R Ω=k 13e R ，，，负载电阻，三极管的，Ω=k 6.3b1R Ω=k 16b2R Ω=k 10R Ω=k 20L R 30=β。

V 7.0BEQ =U （1）试估算静态工作点；（2）估算差模电压放大倍数。

图P4.8 题4.8的图解：① 静态工作点402)1()21//(Wbe L c u1d -≈+++-==R r R R R A A ββV3.3)(EE CC b2b1b1R b1=+⋅+=V V R R R U ,mA 2.0eBEQR EQ3CQ3b1=-=≈R U U I I mA 1.021CQ3CQ2CQ1===I I I ,μA 3.3CQ1BQ2BQ1===βI I I V3.4CQ1c CC CQ2CQ1=-==I R V U U mV33BQ1BQ2BQ1-=-==RI U U ② 差模电压放大倍数（双端输入、双端输出）Ω≈+='k 1.826BQ1b b be I r r 7.13)21//(beL c u1d -≈+-==r R R R A A β4.9在图P4.9所示差动放大电路中，假设，，，Ω=k 30c R Ω=k 5s R Ω=k 20e R ，，三极管的，，求：V 15EE CC ==V V Ω=k 30L R 50=βΩ=k 4be r （1）双端输出时的差模放大倍数；ud A （2）改双端输出为从VT 1的集电极单端输出，试求此时的差模放大倍数； ud A （3）在(2)的情况下，设，，则输出电压mV 5i1=U mV 1i2=U ?o =U CCV U i2U EEV -CCV u Z3图P4.9 题4.9的图 图P4.10 题4.10的图解：（1）由于静态时EEe EQ BE V R I U =+2所以有 所以当双端输出时，差模电压放大倍数为Ω≈++=k I r EQbe 426)1(300βmAI EQ 3575.0=1254)30//15(50)21//(beL c u1d -≈⨯-=-==r R R A A β（2）若改双端输出为从VT 1的集电极单端输出，试求此时的差模放大倍数为（3）在(2)的情况下，设，，则输出电压为mV 5i1=U mV 1i2=U mVu A U id ud 750)15(5.187o -=-⨯-=⨯=4.10在P4.10所示电路中，已知，三极管的均为20，=0.7V,V V V EE CC 15==βBEQ U ,滑动变阻器＝200，滑动Ω===Ω=Ω=Ω=K R R R K R K R K r e C be 2,3.3,15,2.121W R Ω端调在中间，稳压管的。