第9章 集成运算放大器 习题参考答案

第9章 集成运算放大器 习题参考答案

9.1 理想运算放大器有哪些特点？什么是“虚断”和“虚短”？

解：开环电压放大倍数A u o →∞；

差模输入电阻r id →∞；

输出电阻r o →0;

共模抑制比K CMRR →∞。 -+≈u u

由于两个输入端间的电压为零，而又不是短路，故称为“虚短”;

0≈=-+i i

像这样，输入端相当于断路，而又不是断开，称为“虚断”。

9.2 电路如图9.2所示，求下列情况下，U O 和U i 的关系式。 （1）S 1和S 3闭合，S 2断开时； （2）S 1和S 2闭合，S 3断开时。

解：(1)这是反相比例运算电路，代入公式，得

i u u -=0

（2）根据叠加原理得i u u =0 。

9.3 如图9.2.2所示是用运算放大器测量电阻的原理电路，输出端接有满量程5V ，500mA 的

电压表。当电压表指示2.5V 时，试计算被测电阻R x 的阻值。

解：因为流过R x 和R 1的电流相等，即10V/ R 1=2.5 V/ R x ，所以计算得R x =500K Ω。

9.4 电路如图9.2.9所示，已知初始时刻电容两端的电压为零，C=1μF ，R =10K Ω。输入电

压波形如图9.2所示。画出输出电压u o 的波形，并求出u o 从0V 变化到－5V 需要多少

时间？

解：t RC

t u 1000-=-

=，波形如图：

u o 从0V 变化到－5V 需要的时间 为－100t=－5V ,则t=0.05S 。

9.5 在图9.2.1的反相比例运算电路中，设R 1=10K Ω，R f =500 K Ω。 试求闭环电压放大倍数。若u i =10mV ，则u o 为多少？ 解：5105001

-=Ω

Ω-

=-

=K K R R A f uf

mV mV u 501050-=⨯-=。

9.6 在图9.2.3的同相比例运算电路中，设R 1=2K Ω，R f =10 K Ω。 试求闭环电压放大倍数。若u i =10mV ，则u o 为多少？

解：6210111

=Ω

Ω+

=+

=K K R R A f uf ，mV mV u 601060=⨯= 。

9.7 在图9.3中，已知R f = 2R 1，u i = -2V 。 试求输出电压u o 。

解：前一级是电压跟随器电路，后一级是反相比例运算电路，所以V u R R u i f 41

0=-

= 。

9.8 图9.4是利用两个运算放大器组成的较高输入电阻的差动放大电路。 试求输出u o 与输入u i1 ，u i2的运算关系式。

解：前一级是同相比例运算电路，后一级是差动运算电路，所以10111i u K u ⎪⎭⎫ ⎝⎛+= 。

9.9 积分运算电路如图9.2.5所示，R 1=10K Ω，其输出与输入的关系为⎰-=t u

u d 100

S

o ，求

C ＝？。

解：因为⎰-

=t u

RC

u d 1S

o ，所以1/RC=100,C=1μF 。