测控电路(第5版)第二章习题及答案

第二章 信号放大电路

2-1 何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？

2-2 (1)利用一个741μA 和一只100k Ω的电位器设计可变电源，输出电压范围为1010S V u V -≤≤； (2)如果10S u V =时，在空载状态下将一个1k Ω的负载接到电压源上时，请问电源电压的变化量是多少？（741μA 参数：输入阻抗2d r =MΩ，差模增益200a V mV =，输出阻抗75o r =Ω）

2-3 在图2-2所示的电路中，已知110R k =Ω，21R =MΩ，并令运算放大器的100B I n =A 和30OS I n =A ，在以下不同情况下，计算输出失调误差o u 。

(1)0P R =；(2)12P R R R =P ；(3)12P R R R =P ，并且把所有电阻阻值缩小为原来的10分之一；(4)在(3)条件的基础上，使用3OS I n =A 的运算放大器。

R R o

u

图2-2 题2-3图

2-4 在图2-47所示的电路中，已知10R k =Ω,1C nF =和()00o u V =。假设运算放大器有

100B I n =A ，30OS I n =A 和输出饱和电压13sat V V ±=±，在不同情况下，计算运算放大器经过多长时间进入饱和。(1)0P R =；(2)P R R =。

o

u

图2-47 题2-4图

2-5 (1)在图2-48所示的电路中，运算放大器的10B I n =A ，所有电阻都为100R k =Ω，分析B I 对反相放大器性能的影响；(2)为了使o u 最小，在同相端上应该串联多大的电阻P R ？

o

u i

图2-48 题2-5图

2-6 图2-4b 所示中的运算放大器使用741μA ，电路增益为20V V A =-，为使电路输入

电阻最大，求满足条件的电阻值（令输入失调可调范围为20mV ±，最大失调电流200OS I n =A ，最大失调电压6OS V mV =）。

i

u 12

P R R R =

图2-4b 题2-6图

2-7 什么是CAZ 运算放大器？它与自动调零放大电路的主要区别是什么？何种场合下

采用较为合适？

2-8 请说明ICL7650斩波稳零集成运算放大器是如何提高其共模抑制比的？

2-9 何谓自举电路？应用于何种场合？请举一例说明之。

2-10 何谓电桥放大电路？应用于何种场合？

2-11 图2-32所示线性电桥放大电路中，若u 采用直流，其值V 10=U ,Ω===12031R R R ,

且Ω==∆24.0σR R 时，试求输出电压Ｕo 。如果要使失调电压和失调电流各自引起的输出小于1mV ，那么输入失调电压和输入失调电流各为多少？

图2-32 题2-11图

2-12 什么是可编程增益放大电路？请举例说明。

2-13 请根据图2-37b ，画出可获得1、10、100十进制增益的电路原理图。

图2-37b 题2-13图

2-14 根据图2-37c 和式（2-32），若采用6个电阻，请画出电路原理图，并计算电阻网

络各电阻的阻值。

图2-37c 题2-14图

R = R （1+δ）

R 1

式(2-32)

2-15 请简述图2-25a 所示的同相交流放大电路为何有高输入阻抗特性？

R o

i

u

图2-25a 题2-15图

2-16 证明图2-49所示电路为差分式V/I 转换器，并有()()()12111o o L I R u u R V =--，式中()()

2

2143o R R R R R R =

-

。

u u I o

图2-49 题2-16图

2-17 什么是隔离放大电路？应用于何种场合？

⎥⎥

⎥

⎥⎥

⎥

⎥⎥

⎥⎦

⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡---⋅=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣

⎡-----------------------1233211111111)2(111111)3()3(11111333311122222111

1

1

11

1

123421N N N R R R R R R R N N N N N N M M ΛΛΛM M M M M M M M ΛΛΛ

2-18 试分析图2-41电路中的限幅电路是如何工作的？并写出Ｕo 的计算公式。

图2-41 题2-18图

第三章 信号放大电路

2-1 何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？

在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压，电流或电荷信号的放大电路称为测量放大电路，亦称仪用放大电路。对其基本要求是：①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配；②一定的放大倍数和稳定的增益；③低噪声；④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移；⑤足够的带宽和转换速率（无畸变的放大瞬态信号）；⑥高输入共模范围（如达几百伏）和高共模抑制比；⑦可调的闭环增益；⑧线性好、精度高；⑨成本低。

2-2 (1)利用一个741μA 和一只100k Ω的电位器设计可变电源，输出电压范围为1010S V u V -≤≤； (2)如果10S u V =时，在空载状态下将一个1k Ω的负载接到电压源上时，请问电源电压的变化量是多少？（741μA 参数：输入阻抗2d r =MΩ，差模增益200a V mV =，输出阻抗75o r =Ω）

（1）电路设计如图X2-1所示：

50Hz

～220V