第5章运算放大电路答案解读

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模电第五章答案解析

模电第五章答案解析

【例5-1】电路如图 (a)、(b)所示。

(1)判断图示电路的反馈极性及类型;(2)求出反馈电路的反馈系数。

图(a) 图(b)【相关知识】负反馈及负反馈放大电路。

【解题思路】(1)根据瞬时极性法判断电路的反馈极性及类型。

(2)根据反馈网络求电路的反馈系数。

【解题过程】(1)判断电路反馈极性及类型。

在图(a)中,电阻网络构成反馈网络,电阻两端的电压是反馈电压,输入电压与串联叠加后作用到放大电路的输入端(管的);当令=0时,=0,即正比与;当输入信号对地极性为♁时,从输出端反馈回来的信号对地极性也为♁,故本电路是电压串联负反馈电路。

在图(b)电路中,反馈网络的结构与图(a)相同,反馈信号与输入信号也时串联叠加,但反馈网络的输入量不是电路的输出电压而是电路输出电流(集电极电流),反馈极性与图(a)相同,故本电路是电流串联负反馈电路。

(2)为了分析问题方便,画出图(a) 、(b)的反馈网络分别如图(c)、(d)所示。

图(c) 图(d)由于图(a)电路是电压负反馈,能稳定输出电压,即输出电压信号近似恒压源,内阻很小,计算反馈系数时,不起作用。

由图(c)可知,反馈电压等于输出电压在电阻上的分压。

即故图(a)电路的反馈系数由图(d)可知反馈电压等于输出电流的分流在电阻上的压降。

故图(b)电路的反馈系数【例5-2】在括号内填入“√”或“×”,表明下列说法是否正确。

(1)若从放大电路的输出回路有通路引回其输入回路,则说明电路引入了反馈。

(2)若放大电路的放大倍数为“+”,则引入的反馈一定是正反馈,若放大电路的放大倍数为“−”,则引入的反馈一定是负反馈。

(3)直接耦合放大电路引入的反馈为直流反馈,阻容耦合放大电路引入的反馈为交流反馈。

(4)既然电压负反馈可以稳定输出电压,即负载上的电压,那么它也就稳定了负载电流。

(5)放大电路的净输入电压等于输入电压与反馈电压之差,说明电路引入了串联负反馈;净输入电流等于输入电流与反馈电流之差,说明电路引入了并联负反馈。

电路 第四版 答案(第五章)

电路 第四版 答案(第五章)

第五章 含有运算放大器的电阻电路运算放大器是电路理论中一个重要的多端器件。

在电路分析中常把实际运算放大器理想化,认为其(1)输入电阻∞→in R ;(2)输出电阻00=R ;(3)电压放大倍数∞→A 。

在分析时用理想运算放大器代替实际运算放大器所引起的误差并不严重,但使分析过程大大简化。

由理想化的条件,可以得出理想运放的两条规则:(1)侧向端和非倒向端的输入电流均为零,即,0==+-i i (称为“虚断路”); (2)对于公共端(地),倒向输入端电压u -与非倒向输入端的电压+u 相等,即+-=u u (成为“虚短路”)。

以上两条规则是分析含有理想运放电路依据,合理的应用这两条规则,并与结点电压法结合起来加以运用,是分析含有理想运放电路的有效方法。

5-1 设要求图示电路的输出o u 为212.03u u u o +=-已知Ω=k R 103,求1R 和2R 。

解:题5-1图所示电路中的运放为理想运放,应用其两条规则,有解法一:由规则1,0=-i ,得21i i i +=,故22113R u u R u u R u u o ----+-=-- 根据规则2,得0==+-u u ,代入上式中,可得)(2211322113R u R u R u R u R u R u o o +=-+=-代入已知条件,得213113212.03u R Ru R R u u +=+ 故,Ω==Ω==k RR k R R 502.0 ; 33.333231解法二:对结点○1列出结点电压方程,并注意到规则1,0=-i ,可得 221133211)111(R u R u u R u R R R o +=-++- 应用规则2,得0=-u ,所以)(2211332113R uR u R u R u R u R u o o +=-+=-后面求解过程和结果同解法一。

注:对含有理想运放电路的分析,需要紧紧抓住理想运放的两条规则:○1“虚断”——倒向端和非倒向端的输入电流均为零;○2“虚短”——对于公共端(地),倒向端的电压与非倒向输入端的电压相等。

电子技术基础课后习题答案五章

电子技术基础课后习题答案五章

第五章集成运算放大器5-1 什么是直接耦合放大器?它试用于那些场合?与阻容耦合放大器相比有哪些优点?答:用来放大缓慢变化的信号或某个直流量的变化(统称为直流信号)的放大电路,称为直流放大器。

适用于放大缓慢变化的低频信号和交流信号,与阻容耦合放大器相比能够放大缓慢的低频信号,不紧能够放大直流信号,也可以放大交流信号。

5-2 直接耦合放大器有什么特殊问题?在电路上采取什么办法来解决?答:直接耦合放大器采用直接耦合方式,因而带来了前后级的静态工作点相互影响,相互牵制的特殊问题。

因此在电路的V2的射级上加接了R e2 ,抬高了V2管的射级电位,或者将R e2换成稳压二极管V Z ,采用NPN和PNP管组成的互补耦合电路。

5-3 解释:共模信号、差模信号、共模放大倍数、差模放大倍数、共模抑制比。

答:共模信号:在差分放大电路中,把大小相等,极性相同的输入信号称为共模信号;差模信号:在差分放大电路中,把大小相等,极性相反的输入信号称为差模信号;共模放大倍数:在差分放大电路中,共模放大倍数为双输出端的差值,为零,这样更好的抑制了零点漂移现象。

差模放大倍数:在差分放大电路中,差模放大倍数为双输出端的差值,放大倍数为A vd = -βvOvI = -βRcrbe,该电路多用一只三极管以换取对零点漂移的抑制共模抑制比:差模放大倍数与共模放大倍数的比值称为共模抑制比K CMR =AvdAvc当电路完全对称时A vc为零,则共模抑制比K CMR 无穷大。

5-4 集成运放由哪几部分组成?试分析其作用。

答:集成运放主要由以下部分组成输入级:由差分电路组成,应用该电路的目的是力求较低的“零飘”和较高的共模抑制比;中间级:高增益的电压放大电路组成;输出级:三极管射极输出器互补电路组成;偏置电路:为集成运放各级电路提供合适而稳定的静态工作点。

5-5 集成运放有哪些常用参数?解释这些参数的含义。

答:(1)开环差模电压放大倍数 A VO无反馈时集成运放的放大倍数。

第五章集成运放电路习题答案

第五章集成运放电路习题答案

3.2.4 集成运算放大器 1.集成运算放大器的的特点(1)内部电路采用直接耦合,没有电感和电容,需要时可外接。

(2)用于差动放大电路的对管在同一芯片上制成,对称性好,温度漂移小。

(3)大电阻用晶体管恒流源代替,动态电阻大,静态压降小。

(4)二极管由晶体管构成,把发射极、基极、集电极三者适当组配使用。

2.集成运算放大器的组成(1)输入级:是双端输入、单端输出的差动放大电路,两个输入端分别为同相输入端和反相输入端,作用是减小零点漂移、提高输入电阻。

(2)中间级:是带有源负载的共发射极放大电路,作用是进行电压放大。

(3)输出级:是互补对称射极输出电路,作用是为了提高电路的带负载能力。

(4)偏置电路:由各种恒流源电路构成,作用是决定各级的静态工作点。

3.集成运放的理想模型集成运放的主要参数有:差模开环电压放大倍数A do ,共模开环电压放大倍数A co ,共模抑制比K CMR ,差模输入电阻r id ,输入失调电压U io ,失调电压温度系数 ΔU io /ΔT ,转换速率S R 等。

在分析计算集成运放的应用电路时,通常将运放的各项参数都理想化。

集成运放的理想参数主要有:(1)开环电压放大倍数∞=do A (2)差模输入电阻∞=id r (3)输出电阻0o =r (4)共模抑制比∞=CMR K理想运放的符号以及运放的电压传输特性)(do i do o -+-==u u A u A u 如图3.4所示。

u ou -u +(a )理想运放的符号 (b )运放的电压传输特性图3.4 理想运放的符号和电压传输特性4.运放工作在线性区的分析依据引入深度负反馈时运放工作在线性区。

工作在线性区的理想运放的分析依据为: (1)两个输入端的输入电流为零,即0==-+i i ,称为“虚断”。

(2)两个输入端的电位相等,即-+=u u ,称为“虚短”。

若0=+u ,则0=-u ,即反相输入端的电位为“地”电位,称为“虚地”。

第5章 信号运算电路

第5章 信号运算电路

R1 0.2 Rf
uo2 ui2 Rf / R2 0.2ui2
R2 =5 Rf
R3 0.25Rf
uo3 ui3 Rf / R3 4ui3
5.3 对数、指数和乘、除运算电路
5.3.1 对数运算电路 1. 利用二极管特性实现对数运算
iD Is (euD /UT 1) IseuD /UT
V1 ui R1
V2 R10
∞ + N2 + R6 R7 V4 R8 R4 ∞ - + + N 4
R2
i2
∞ - + uo1 R5 + N 1 +Uc R9
100k
u2
R6 =R8
1.5M
ui u1
5k
1M
- Uc
V3 R11
R2 uo1 U T ln u1 u2 R1
ic1 V 1
V2 R3
ic2 ∞ + N2 +
R2 i2 UR
ui
R1
i1 R6
5k

∞ - + + N 1
uo +Uc
R4
uo ˊ R5 RT
1.5M
100k 1M
- Uc
R4 R5 RT 17.18 U 当 T 20 C 293.15K 时, T 25.28mV,选 R5 R T
ui1 R1 Rf u∞ - + u+ + N R
R1 0.2 Rf
R uo2 f ui2 0.2ui2 R2
ui2
ui3
R2 R3
uo
R2 =5 Rf
uo3 Rf R (1 )ui3 4ui3 R3 R R1 //R2

电路五详细参考答案

电路五详细参考答案

电路五详细参考答案电路五详细参考答案电路是电子学的基础,理解电路的原理和运作方式对于学习电子学至关重要。

在电路五这门课程中,我们学习了更加复杂的电路结构和电子元件的应用。

下面将为大家提供电路五的详细参考答案,希望能帮助大家更好地理解和掌握电路五的知识。

第一章:放大电路1. 放大电路是将输入信号经过放大器放大后输出的电路。

常见的放大器有共射放大器、共基放大器和共集放大器。

2. 共射放大器的特点是输入电阻较低,输出电阻较高,电压放大倍数较大。

3. 共基放大器的特点是输入电阻较低,输出电阻较高,电流放大倍数较大。

4. 共集放大器的特点是输入电阻较高,输出电阻较低,电压放大倍数较小。

5. 放大电路的放大倍数可以通过电压放大倍数、电流放大倍数和功率放大倍数来衡量。

第二章:振荡电路1. 振荡电路是产生周期性信号的电路。

常见的振荡电路有晶体振荡器、RC振荡器和LC振荡器。

2. 晶体振荡器是利用晶体的特性产生稳定的振荡信号。

3. RC振荡器是利用电容和电阻的特性产生振荡信号。

4. LC振荡器是利用电感和电容的特性产生振荡信号。

5. 振荡电路的频率可以通过电感、电容和电阻的数值来调节。

第三章:数字电路1. 数字电路是处理数字信号的电路。

常见的数字电路有逻辑门、触发器和计数器。

2. 逻辑门是实现逻辑运算的电路,包括与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门等。

3. 触发器是存储二进制信息的电路,包括RS触发器、JK触发器和D触发器等。

4. 计数器是实现计数功能的电路,包括同步计数器和异步计数器等。

5. 数字电路的设计需要考虑时序逻辑和组合逻辑的综合运用。

第四章:功率放大电路1. 功率放大电路是将低功率信号转换为高功率信号的电路。

常见的功率放大电路有A类放大器、B类放大器和C类放大器。

2. A类放大器的特点是输出波形与输入波形完全相同,但效率较低。

3. B类放大器的特点是输出波形只有正半周或负半周,效率较高。

4. C类放大器的特点是输出波形截取输入波形的一部分,用于射频信号放大。

模拟电子技术课后习题答案第五章负反馈放大电路答案

模拟电子技术课后习题答案第五章负反馈放大电路答案

习题5-1 交流负反馈可以改善电路哪些性能? 解:提高了放大倍数的稳定性、减小非线性失真、展宽频带、变输入和输出电阻 5-2 分析图5-14电路中的反馈: (1)反馈元件是什么? (2)正反馈还是负反馈? (3)直流、交流还是交直流反馈? (4)本级反馈还是极间反馈? 解:a R 1构成反馈网络、负反馈、直流反馈、本级反馈。

b R E 构成反馈网络、负反馈、直流反馈、本级反馈。

c R 3构成反馈网络、负反馈、交直流反馈、本级反馈。

R 6构成反馈网络、负反馈、交直流反馈、本级反馈。

R 7、C 构成反馈网络、负反馈、交流反馈、极间反馈。

5-3 试判断图5-15的反馈类型和极性。

解:a 电流并联负反馈。

b 电流串联正反馈。

au iR 1u oCb +V CCu 图5-14 习题5-2图u iu oc5-4 由集成运放组成的反馈电路如图5-16所示,试判断反馈类型和极性。

解:图5-15 习题5-3图CCu u oabL CC+ -u o cCC+ -u u o d+V CCu u o u io R 2bu iu ocu iu o+ -图5-16 习题5-4图c 电流并联负反馈。

5-5 图5-17中,要达到以下效果,反馈电阻R f 在电路中应如何连接? (1)希望稳定输出电压; (2)希望稳定输出电流; (3)希望增大输入电阻; (4)希望减小输出电阻。

解:(1)如图,引入R f1。

(2)如图,引入R f2。

(3)如图,引入R f1。

(4)如图,引入R f1。

5-6 如图5-18中,希望稳定输出电流、减小输入电阻,试在图中接入相应的反馈。

解: 如图。

图5-17 习题5-5图RL + -u u o 图5-18 习题5-6图2u iRL + -u u o 2u i5-7 有一电压串联负反馈放大电路,放大倍数A =1000,反馈系数F =0.1,求闭环放大倍数,如果放大倍数A 下降了20%,则此时的闭环放大倍数又为多少?解:9.91.010*******1f ≈⨯+=+=AF A AA 下降20%时,闭环放大倍数的相对变化量为A dA AF A dA ⋅+=11f f =%10120%)20(1011-=-⋅ 94.79.9%)101201()1(f f f f ≈⨯-=+='A A dA A 5-8 有一负反馈放大电路,其开环增益A =100,反馈系数F =0.01,求反馈深度和闭环增益各为多少?解: D =1+AF=25001.010011001f =⨯+=+=AF A A5-9 有一负反馈放大电路,当输入电压为0.01V 时,输出电压为2V ,而在开环时,输入电压为0.01V ,输出为4V 。

电路原理第5章 含有运算放大器的电阻电路

电路原理第5章 含有运算放大器的电阻电路

由于R1=∞,R2=0,则uo=uin,即此电路的输出电压完全“跟随”输 入电压的变化而变化,故称为电压跟随器。 例5.2 图5.7所示电路为反相比例放大器。试求输出电压uo与输 入电压uin之间的关系。 解 按规则2知,流入输入端的电流为零,所以有i1=i2。 按规则1知,u+=u-,而该电路的反相输入端接地,即u-=0,所以 有u+=u-=0。
时,输出电压与输入电压成正比。
(5.1) 其中A为运放的放大倍数,由于运放的A值是很大的,所以这段直线很 陡。 正向饱和区 当ud>Uds时,输出电压为一正的恒定值,uo=Usat
反向饱和区 当ud<-Uds时,输出电压为一负的恒定值,uo=-Usat
运放工作在线性工作区时,放大倍数A很大,典型的值为105,即使 输入毫伏级以下的信号,也足以使输出电压饱和,其饱和值Usat和-Usat 达到或接近正电源电压或负电源电压值。 图5.3所示为运放的电路模型,其中电压控制电压源的电压为A + (u-u-),Rin为运放的输入电阻,其值都比较大,Ro为运放的输出电阻, 其值则较低。若运放工作在线性区,由于放大倍数A很大,从式(5.1)
10
11
从式(5.2)可以看出,输出电压和输入电压是比例运算关系,选择不同 的电路参数R1和R2,输出电压uo与输入电压uin的比值将不同,但其比 值一定大于1,更不可能出现负值,即说明输出电压uo与输入电压uin总 是同相的。 将图5.5中的电阻R1改为开路,把电阻R2改为短路,则得到图5������ 所示电路。 6
第5章 含有运算放大器的电阻电路
内容简介 本章介绍一种常用的电路器件——运算放大器,运算放大器是运算放 大器的电路模型,理想运算放大器的条件和分析规则,以及含有理想运 算放大器的电阻电路的分析和计算。

第5章 反馈放大电路 习题解答

第5章 反馈放大电路 习题解答

第五章习题参考答案5-1 试判断图5-22所示集成运放电路的反馈类型。

a) b)图5-22题5-1的图答 (a )F R 、1R :引入串联电压负反馈。

(b )F R 、1R :引入了正反馈。

5-2 电路如图5-23所示,解答下列为题: 1)1F R 引入了何种反馈,其作用如何? 2)2F R 引入了何种反馈,其作用如何?图5-23 题5-2图解 1)1F R 、3E R 引入的是直流电流并联负反馈。

其作用是稳定静态电流2E I 。

其稳定过程如下:↓↓→↓→↑→↑→↑→↑→2211122E B C C B E E I I U I I U I2)2F R 引入的是交、直流电压串联负反馈。

其作用是交流电压串联负反馈可改善放大器的性能,如提高电压放大倍数的稳定性、减小非线性失真、抑制干扰和噪声、展宽放大电路的通频带等。

由于是电压负反馈还可使反馈环路内的输出电阻降低)1(AF +倍。

由于是串联反馈可使反馈环路内的输入电阻增加)1(AF +倍。

2F R 引入的直流电压串联负反馈的作用是稳定静态电压2C U ,其稳定过程如下:↓↑→↑→↓→↓→↑→↑→2211112C C C C B E C U I U I I u U5-3 在图5-24所示的两级放大电路中,(1)那些是直流负反馈;(2)哪些是交流负反馈,并说明其类型;(3)如果F R 不接在T 2的集电极,而是接在C 2与L R 之间,两者有何不同?(4)如果F R 的另一端不是接在T 1的发射极,而是接在它的基极,有何不同,是否会变为正反馈?5-24 题5-3图解 1)1E R 、2E R 直流串联电流负反馈,F R 、1E R 直流电压串联负反馈。

2)F R 、1E R 交流电压串联负反馈。

3)如果F R 不接在T 2的集电极,而是接在C 2与L R 之间,则F R 、1E R 只有交流电压串联负反馈,没有直流反馈。

4)如果F R 的另一端不是接在T 1的发射极,而是接在它的基极,则变为正反馈。

第五章-集成运算放大器的线性应用全篇

第五章-集成运算放大器的线性应用全篇

ui1
R
ui2
R
-Δ ∞
R3 i3
+
+
uO1
-Δ ∞
+
u0
+
加/减运算电路
实现将若干个输入信号之和或之差按比例 放大的电路,称为加/减运算电路。
反相加法器
同相加法器
减法器
加减器
加法与减法运算电路(1)
i3
ui3
if Rf
➢反相加法器(Summing Amplifer)
R3
电路结 构特点
Rf引入深度负反馈 输入信号均加入反向端
(1
Rf R1
)ui
比例运算电路(5)
输入电阻
rif
ui I
ui 0
因为电路引入电压负反馈, 输出电阻 ro=0
if Rf
i1 R1 I- -Δ ∞
+
+
+
+
ui
R’
u0 -
-
ui R’
当Auf=1时,称为电压跟随器。
此电路是电压并联
Rf
负反馈,输入电阻大,
输出电阻小,在电路
-Δ ∞ +
+
u0 ui
_
uo1= ui1=-1V
+
ui1
+
R1
R2
R1
R1
_
+
ui2
+
RP uo2= ui2(1+R2/R1)=3V
R2
_
uo
+
+
R2
uo=
R2 R1
(uo2- uo1)
=(20/10)[3-(-1) ]

电子技术基础第5章-(4学时)集成运算放大器应用电路

电子技术基础第5章-(4学时)集成运算放大器应用电路

三、 减运算
(1)利用差分式电路实现减法运算
Rf uO (uI2 uI1 ) R
实现了差分 放大电路
根据虚短、虚断和N、P点的KCL得:
vN vP
v I1 v N v N vO R1 Rf v I2 v P v P 0 R2 R3
R3 R1 Rf Rf vO ( )( )vI2 v I1 R1 R2 R3 R1

Rf R3 Rf (v I2 v I1 ) , 则 vO R1 R1 R2
(2)利用反相信号求和实现减法运算
第一级反相比例
v O1
Rf 1 v S1 R1
第二级反相加法
vO

Rf 2 Rf 2 v S2 v O1 R2 R2
当 Rf 1 R1 ,Rf 2 时 R2
断开反馈,在断开处给放大电路加 f=f0的信号Ui,且规 定其极性,然后根据 Ui的极性→ Uo的极性→ Uf的极性 若Uf与Ui极性相同,则电路可能产生自激振荡;否则电 路不可能产生自激振荡。
运放的传输特性
线性工作状态
V+-V-=Vo/AU≈0 Rid≈∞
1.理想运放的同相和反相输入端电流近似为零
I+=I-≈0
2.理想运放的同相和反相输入端电位近似相等 V+=V-
由于理想运放的输入电阻非常高,在分析处于线性状 虚断 态运放时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性 称为虚假开路,简称虚断。
其中
vI (t )
滤波电路
vO ( t )
A( j ) A( j ) e j ( ) A( j ) ( )
—— 相位角,相频响应
A( j ) —— 模,幅频响应

2012年模拟电子技术第五章-集成运算放大电路及其应用练习题(含答案)

2012年模拟电子技术第五章-集成运算放大电路及其应用练习题(含答案)

第五章集成运算放大电路及其应用【教学要求】本章主要叙述了集成运放内部电路的组成及作用;讨论了电流源电路、差分放大器等单元电路;同时介绍了集成运放的理想化条件及它的三种基本电路和运算、集成运放的应用电路及其特点和集成运放的非线性应用;教学内容、要求和重点如表5.1。

表5.1 教学内容、要求和重点【例题分析与解答】【例题5-1】差动放大器如图5-1所示。

已知三极管的β1=β2=50,β3=80,r bb’=100Ω,U BE1=U BE2=0.7V,U BE3=-0.2V,V CC=12V。

当输入信号U i=0时,测得输出U o=0。

1:估算T1、T2管的工作电流I c1、I c2和电阻R e的大小。

2:当U i=10mV时,估算输出U o的值图5-1解:1:由电路可知,当U i =0时,要保证U o =0V ,则电阻R e3上压降应为12V ,,由此可求得3c I :mA R U U I e cc o c 11212)(33==--=,T 3管的设计电流3E I 为:33c E I I ≈,而T 2管集电极电阻R c2上的压降2C R U 可近似为:V U R I U EB e E R C 2.32.0313332=+⨯=+⋅≈。

于是T 1、T 2管的集电极电流1C I 、2C I 为:)(32.0102.32212mA R U I I C RR C C C ====。

射极电阻R e 上的电流e R I 为:)(64.021mA I I I C C R e =+=。

若设T 1管基极电位U B1=0V ,则U E1=-0.7V ,射极电阻R e 为:)(7.1764.0127.0)(1Ω=+-=--=K I U U R e R CC E e2:U i =10mA 时,U o 的大小:由于电路的结构为单入、单出型,故将T 3管构成的后级电路输入电阻R i2作为差放级的负载考虑,其电压放大倍数A u1为:)(2)//(12211be b i c u r R R R A +=β;其中: )(24.432.026)501(1001Ω=⨯++=K r be ,3332)1(e be i R r R β++=; 而3be r 为: )(2.2126)801(1003Ω=⨯++=K r be ;所以: )(2453)801(2.22Ω=⨯++=K R i电压放大倍数为: 8.45)24.41(2)245//10(501=+⨯⨯=u AT3管构成的后级放大电路的电压放大倍数2u A 为:9.33812.21280)1(333332-=⨯=⨯-=++-=e be c u R r R A ββ当输入U i =10mA 时,电路输出电压U o 为:)(8.110)9.3(8.4521V U A A U i u u o -=⨯-⨯=⋅⋅=【例5-2】图5-2给出了采用两级运放电路实现的差分比例运算电路。

运算放大器的电路的分析解答

运算放大器的电路的分析解答

1第五章 含运算放大器的电路的分析◆ 重点:1、运放的传输特性2、比例器、加法器、减法器、跟随器等运算电路3、含理想运放的运算电路的分析计算◆ 难点:1、熟练计算含理想运放的思路5.1 运放的电路模型5.1.1 运放的符号运放是具有高放大倍数的直接耦合放大电路组成的半导体多端实际元件。

而在本章中,所讲到“运放”,是指实际运放的电路模型——一种四端元件。

其符号为+u-_o+ _图5-1 运放的符号在新国标中,运放及理想运放的符号分别为图5-2 运放的新国标符号5.1.2 运放的简介一、同相与反相输入端运放符号中的“+”、“-”表示运放的同相输入端和反相输入端,即当输入电压加在同相输入端和公共端之间时,输出电压和输入电压两者的实际方向相对于公共端来说相同;反之,当输入电压加在反相输入端和公共端之间时,输出电压和输入电压两者的实际方向相对于公共端来说相反。

其意义并不是电压的参考方向。

二、公共端在运放中,公共端往往取定为接地端——电位为零,实际中,电子线路中的接地端常常取多条支路的汇合点、仪器的底座或机壳等,输入电压、输出电压都以之为参考点。

有时,电路中并不画出该接地端,但计算时要注意它始终存在。

5.1.3运放的输入输出关系一、运放输入输出关系曲线在运放的输入端分别同时加上输入电压+u和-u(即差动输入电压为du)时,则其输出电压u o为uouAuuAu=-=-+)(d图5-3 运放输入输出关系曲线实际上,运放是一种单向器件,即输出电压受输入电压的控制,而输入电压并不受输出电压的控制。

由其输入输出关系可以看出,运放的线性放大部分很窄,当输入电压很小时,运放的工作状态就已经进入了饱和区,输出值开始保持不变。

二、运放的模型au-u ou图5-4 运放的电路模型由运放的这一模型,我们可以通过将运放等效为一个含有受控源的电路,从而进行分析计算。

例:参见书中P140所示的反相比例器。

(学生自学)5.1.4有关的说明在电子技术中,运放可以用于1.信号的运算——如比例、加法、减法、积分、微分等2.信号的处理——如有源滤波、采样保持、电压比较等3.波形的产生——矩形波、锯齿波、三角波等4.信号的测量——主要用于测量信号的放大5.2 具理想运放的电路分析5.2.1 含理想运放的电路分析基础所谓“理想运放”,是指图中模型的电阻R in、R0为零,A为无穷大的情况。

电工电子技术基本教程第2版第5章习题解答

电工电子技术基本教程第2版第5章习题解答

电工电子技术基本教程习题解答北京工商大学 计算机与信息工程学院 电工电子基础教研室第5章 集成运算放大器及其应用5-1 负反馈放大电路的开环放大倍数A =2000,反馈电路的反馈系数F =0.007。

求:(1)闭环放大倍数A f =?(2)若A 发生±15%的变化,A f 的相对变化范围为何值? 解: (1)3133007020*******1..AF A A f =×+=+=(2)%%)(.A dA AF A dA ff 115007020001111±=±××+=⋅+=5-2 图5-11所示反相输入运放电路,若要求OI25u u =,输入电阻,试选配外接电阻R 1、R 2、R F 的阻值。

i 20k r >Ω解:反相输入运放电路r i =R 1,要使,可选 i 20k r >ΩR 1=20~30 k Ω由于O f I 1u Ru R =− 可选ΩΩk ~k )~(R u u R iof 7505003020251=×==按照外接等效电阻R += R –:f 121f f 1///1/R R R R R R R R ⎛⎞==⎜⎟+⎝⎠1 ΩΩk .~.k )~(85282319302025125=+=5-3 如图5-34 所示运算放大器电路,电阻R R 41=。

当输入信号t sin u i ω8=mV 时,试分别计算开关K 断开和闭合时的输出电压u 。

图5-34 题5-3图解:⑴ 开关K 断开时,t sin -u R R Ru i o ω164=+−= mV ⑵ 开关K 闭合时,R u -R u o i 43=,t sin u o ω332−= mV5-4 在图5-35所示的电路中,已知12R R F =,V u i 2−=。

试求输出电压,并说明放大器A1的作用。

ou图5-35题5-4图解:V u R R u R R u i1F o1F o 411=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−= 运放A1接成电压跟随器,使输入阻抗趋于无限大,以减轻信号源负担。

邱关源电路第五版_第5章含有运算放大器的电阻电路

邱关源电路第五版_第5章含有运算放大器的电阻电路

缺 點: ①頻帶過窄 ②線性範圍小
加入負回饋
①擴展頻帶 ②減小非線性失真
優點: ①高增益 ②輸入電阻大,輸出電阻小
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集成運算放大器
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符號
+15V 2 3
8 個管 腳: 2:倒向輸入端 3:非倒向輸入端 4、7:電源端 6:輸出端 1、5:外接調零電位器 8:空腳
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應用 ①信號的運算電路
比例、加、減、對數、指 數、積分、微分等運算。
有源濾波器、精密整流電路、 電壓比較器、採樣—保持電 路。 產生方波、鋸齒波等波形
②信號的處理電路 ③信號的發生電路
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電路 輸入端
輸 入 級 中間級 用以電 壓放大 偏置 電路 輸 出 級 輸出端
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5.3 含有理想運算放大器的電路分析
1. 分析方法
①根據理想運放的性質,抓住以下兩條規則: (a)倒向端和非倒向端的輸入電流均為零 [ “虛斷(路)”]; (b)對於公共端(地),倒向輸入端的電壓與 非倒向輸入端的電壓相等 [ “虛短(路)”]。 ②合理地運用這兩條規則,並與結點電壓法相結合。
第五章
含有運算放大 器的電阻電路
本章重點
5.1 5.2 5.3
運算放大器的電路模型 比例電路的分析 含有理想運算放大器的電路分析 首頁
重點
(1)理想運算放大器的外部特性;
(2)含理想運算放大器的電阻電路分析;
(3)一些典型的電路;
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5.1 運算放大器的電路模型
1. 簡介
運算放大器
是一種有著十分廣泛用途的電子器件。最早 開 始 應 用於 1940 年, 1960 年後, 隨 著 積體電 路 技 術 的 發 展, 運 算放大器逐步集成化,大大降 低了成本,獲得了越來越廣泛的應用。

《模拟与数字电子技术基础 蔡惟铮》第5章习题解答a

《模拟与数字电子技术基础 蔡惟铮》第5章习题解答a

第5章 集成运算放大器和模拟乘法器线性应用电路习题解答习 题[5-1] 在题图5–1所示的电路中,A 均为理想运算放大器,其中的题图(e )电路,已知运放的最大输出电压大于U Z ,且电路处于线性放大状态,试写出各电路的输出与输入的关系式。

AR2Ru I +_u O +_(a ) (b)AR 1R 2I1u I2u CARRR /2u I +_u O +_u O +_(c) (d) (e)题图5–1题5-1电路图解:图(a ):u O =-2u I 图(b ): 2O I 12R u u R R =⋅+图(c ):u O =-u I +2u I =u I 图(d ):I 1I 2O 121()d u u u t C R R =-+⎰ 图(e ):当u I <0时, 2O Z O 23,R u U u R R =++ 故得2O 3(1)Z R u U R =+[5-2] 在题图5–2所示的增益可调的反相比例运算电路中,已知R 1=R w =10kΩ、R 2=20kΩ、U I =1V ,设A 为理想运放,其输出电压最大值为±12V ,求:1. 当电位器R w 的滑动端上移到顶部极限位置时,U o =? 2. 当电位器R w 的滑动端处在中间位置时,U o =?3. 电路的输入电阻R i =?题图5–2题5-2电路图解:1.I O1W O W O O112W W W-00-,U U R U R UU R R R R R ''''==='''+2O O1I 12V RU U U R ==-⋅=-2. O O124V U U ==-, 相当反馈比第1项减弱3. R i =R 1=10k Ω[5-3] 在图5.7.2所示电路中,欲使温度每变化1℃,o U 变化10mV ,R f1取值应为多少?为使I 1=273μA ,试确定一组R 1、R 2、R W 的取值。

电路基础与集成电子技术第5章习题解答

电路基础与集成电子技术第5章习题解答

电路基础与集成电子技术第5章习题解答习题解答【5-1】填空、选择正确答案1.关于阻容耦合放大电路,耦合电容器的作用是A.将输入交流信号耦合到晶体管的输入端;√B.将输入交流信号耦合到晶体管的输入端,同时防止偏置电流被信号源旁路;C.将输入交流信号加到晶体管的基极。

2.在差不多放大电路中,假如集电极的负载电阻是R c,那么R c中:A.只有直流;B.只有交流;√ C.既有直流,又有交流。

3.差不多放大电路在静态时,它的集电极电流是();动态时,在不失确实条件下,它的集电极电流的平均值是()。

(I CQ,I CQ)4.下列说法哪个正确:A.差不多放大电路,是将信号源的功率加以放大;√ B.在差不多放大电路中,晶体管受信号的操纵,将直流电源的功率转换为输出的信号功率;C.差不多放大电路中,输出功率是由晶体管提供的。

5.放大电路的输出电阻越小,放大电路输出电压的稳固性()。

(越好)6.放大电路的饱和失真是由于放大电路的工作点达到了晶体管特性曲线的()而引起的非线性失真。

(饱和区)7.在共漏差不多放大电路中,若适当增加g m,放大电路的电压增益将()。

(差不多不增加)8.在共射差不多放大电路中,若适当增加β,放大电路的电压增益将()。

(差不多不增加)9.在共漏(或共射)差不多放大电路中,适当增大R d(或R c),电压放大倍数和输出电阻将有何变化。

√ A.放大倍数变大,输出电阻变大;B.放大倍数变大,输出电阻不变;C.放大倍数变小,输出电阻变大;D.放大倍数变小,输出电阻变小。

10.有两个电压放大电路甲和乙,它们本身的电压放大倍数相同,但它们的输入输出电阻不同。

对同一个具有一定内阻的信号源进行电压放大,在负载开路的条件下测得甲的输出电压小。

哪个电路的输入电阻大?(对放大电路输出电压大小的阻碍,一是放大电路本身的输入电阻,输入电阻越大,加到放大电路输入端的信号就越大;二是输出电阻,输出电阻越小,被放大了的信号在输出电阻上的压降就越小9,输出信号就越大。

运放参考答案

运放参考答案

运算放大器1、如图所示同相放大电路,增益和输入电阻分别是多少?参考答案:2、如图所示反相放大电路,增益和输入电阻分别是多少?参考答案:3、如图所示直流毫伏表电路,试证明V s=( R3R1/R2 ) I m参考答案:4、为什么运算放大器具有虚断特性?参考答案:集成运放的对输入信号的差模输入电阻rid非常大,都以MΩ为单位。

那么流入运放内部的电流IP和IN就十分微小,近似认为等于0,就相当于内部“开路”。

5、什么是运算放大器的虚短特性?参考答案:差模开环放大倍数Aod非常大,可达几十万倍。

因此,运放的线性区 就非常陡峭,线性区间就非常窄,接近于0.当运算放大器工作在线性区时,可以近似认为uP=uN。

附:运放的输出电压是uP-uN的函数。

uP是同向端电压uN是反向端电压6、什么是负反馈放大电路的深度负反馈?参考答案:由闭环增益的一般表达式:当7、为什么在深度负反馈条件下,运算放大器具有“虚短”特性?参考答案:这时,闭环增益只与反馈网络有关,8、下图所示电路中,输入缓冲电路的作用是什么?参考答案:作用是提高输入电阻,使输入源阻抗对电路共模抑制的影响为最小9、希望抑制50Hz的干扰信号,应选用哪种类型的滤波电路?参考答案:带阻滤波10、放大音频信号,应选用哪种类型的滤波电路?参考答案:带通滤波11、复习思考题2.3.5反相放大电路如图2.3.6a所示。

若要求电路的闭环增益Av=-10,输入电阻Ri=10 kΩ,求出R1和R2的值。

参考答案:12、复习思考题2.3.6电压跟随器电路有什么特点﹖一般用于什么场合﹖若信号电压vs=1 V,内阻Rsi=1 MΩ,直接连接负载电阻R =1 kΩ时,负载电压vo=?若中间接一电压跟随器,则输出电压vo=?参考答案:特点:输入阻抗很大,同相,可以提高负载上的电压类似于这样算:13、复习思考题2.4.1在图2.4.1所示求差电路中用INA105模块,读者自行组合连接,实现Avd =vo/(vi2-vi1)=1,Av=vo/vi=-1、+1、+2和1/2的电路功能,画出电路结构图。

第5章运算放大电路答案

第5章运算放大电路答案

习题答案7.1 在题图7.1所示的电路中,已知晶体管V 1、V 2的特性相同,V U on BE 7.0,20)(==β。

求1CQ I 、1CEQ U 、2CQ I 和2CEQ U 。

解:由图7.1可知:BQ CQ BQ )on (BE CC I I R R I U U 21311+=--即11CQ11.01.4 2.7k 20I -7V .0-V 10CQ CQ I I k +=ΩΩ⨯由上式可解得1CQ I mA 2≈ 2CQ I mA I CQ 21== 而1CEQ U =0.98V 4.1V 0.2)(2-V 1031=⨯+=+-R )I I (U BQ CQ CC 2CEQ U =5V 2.5V 2-V 1042=⨯=-R I U CQ CC7.2 电路如题图7.2所示,试求各支路电流值。

设各晶体管701.U ,)on (BE =>>βV 。

U CC (10V)V1R 3题图7.1解:图7.2是具有基极补偿的多电流源电路。

先求参考电流R I , ()815170266..I R =+⨯---=(mA )则8.15==R I I (mA )9.01053==R I I (mA ) 5.4254==R I I (mA )7.3 差放电路如题图7.3所示。

设各管特性一致,V U on BE 7.0)(=。

试问当R 为何值时,可满足图中所要求的电流关系?解: 5301070643..I I C C =-==(mA ) 则I 56V题图7.2RU o题图7.327021476521.I I I I I I C C C C C C ====== mA 即2707065.R.I C =-=(mA ) 所以619270706...R =-=(k Ω)7.4 对称差动放大电路如题图7.1所示。

已知晶体管1T 和2T 的50=β,并设U BE (on )=0.7V,r bb ’=0,r ce =∞。

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习题答案
5.1 在题图5.1所示的电路中,已知晶体管V 1、V 2的特性相同,V U on BE 7.0,20)(==β。


1CQ I 、1CEQ U 、2CQ I 和2CEQ U 。

解:由图5.1可知: BQ CQ BQ )on (BE CC I I R R I U U 213
1
1+=--

11CQ11.01.4 2.7k 20I -7V .0-V 10CQ CQ I I k +=Ω
Ω

由上式可解得1CQ I mA 2≈
2CQ I mA I CQ 21==

1CEQ U =0.98V 4.1V 0.2)(2-V 1031=⨯+=+-R )I I (U BQ CQ CC 2CEQ U =5V 2.5V 2-V 1042=⨯=-R I U CQ CC
5.2 电路如题图7.2所示,试求各支路电流值。

设各晶体管701.U ,)on (BE =>>βV 。

解:图7.2是具有基极补偿的多电流源电路。

先求参考电流R I , ()815
17
0266..I R =+⨯---=(mA )

8.15==R I I (mA )
U CC (10V)
V
1
R 3
题图5.1
I 56V
题图7.2
9.0105
3==
R I I (mA ) 5.425
4==R I I (mA )
5.4 对称差动放大电路如题图5.4所示。

已知晶体管1T 和2T 的50=β,并设
U BE (on )=0.7V,r bb ’=0,r ce =∞。

(1)求V 1和V 2的静态集电极电流I CQ 、U CQ 和晶体管的输入电阻r b’e 。

(2)求双端输出时的差模电压增益A ud ,差模输入电阻R id 和差模输出电阻R od 。

(3)若R L 接V 2集电极的一端改接地时,求差模电压增益A ud (单),共模电压增益A uc 和共模抑制比K CMR ,任一输入端输入的共模输入电阻R ic ,任一输出端呈现的共模输出电阻R oc 。

(4) 确定电路最大输入共模电压范围。

解:(1)因为电路对称,所以
mA ...R R .U I I I B E EE EE Q C Q C 52050
21527
062270221=+⨯-=+⨯-===
V ...U U Q
C Q C 35315520611=⨯-==
Ω=⨯=⋅
=k ..I U r Q C T e 'b 5252
026
501β (2)差模电压增益
差模输入电阻:
差模输出电阻:Ω=Ω⨯==k k R R C od 2.101.522
(3)单端输出差模电压增益:
题图5.4
+
2U od /2
(b)
(c)
19
5
. 2 2 ) 1 . 5 2 1
//( 1 . 5 50 2 1 // ' - ≈ + ⨯ ⨯ - = + - = e
b b
L C ud r R R R A β Ω = Ω + = + = k k r R R e
b id
9 ) 5 . 2 2 ( 2 ) ( 2 ' B
2145
221
515502121...//.r R R //R )(A e b B L C ud '-≈+⨯⨯-=+-=β单
共模电压增益:
()2401
52515221
5155021.....R r R R R A E e 'b B L C uc -=⨯⨯++-=+++-=ββ
共模抑制比: 2
.5924
.02
.14===
vc vd CMR A A K (A ud 为单) 共模输入电阻:
()Ω=+++=k .R r R R E e 'b B ic 752421β
共模输出电阻: Ω==k R R C oc 1.5
(4)设晶体管的U CB =0为进入饱和区,并略去R B 上的压降。

为保证V 1和V 2工作在放大区,正向最大共模输入电压U ic (max )应满足下式:
V
V v R R V V V V v ic ic C
EE EE
on BE ic CC ic 23.21
.51
.526
7.062(max)(max))((max)(max)≤=⨯+--
=⨯---≤,
否则晶体管饱和。

如果题图5.4中的R E 是用恒流源I EE ,则只要 C EE
CC ic R I V v 2
(max)-
≤ 为保证V 1和V 2工作在放大区,负向最大共模输入电压U ic(min)应满足下式: )(3.57.06)((min)V V V v on BE EE ic -=+-=+>
否则晶体管截止。

由上可得最大共模输入范围为V V V ic 23.23.5≤<-
5.6 电路如题图5.6。

已知V 1、V 2、V 3管的Ω=='200,50b b r β,,15V U U EE CC ==
,6Ω=K R C Ω=Ω=Ω=K R K R K R 1.2,10,20321
(1)若u i 1=0,u i 2=10sinωt (mV),试求u o =?
(2)若u i 1=10sinωt (mV),u i 2=5mV,试画出u o 的波形图。

(3)若u i1=u i2=U ic ,试求U ic 允许的最大变化范围。

(4)当R 1增大时,A ud 、R ud 将如何变化?
题图7.6
()()
()
V t sin .t sin u u A u .r R U U U A K .I )(r r mA I I mA ..R U U I I V
R R U R U i i ud be C i i o ud CQ b b be C EQ BE R E CB EE R ωωββ14210200200
5
165051126
5120026112
1
22121
27
05510
2015
10122102133232122=-⨯-=-=-=⨯-=-=-=
Ω
=⨯+=++==⨯==
=-=-=≈=+⨯=+=-')解:(
(2) ()()()V t sin mV t sin u u A u i i ud 12510200210+-=-⨯-=-=ωω 其波形如图所示。

(),)()(4910961151020
1015
20)3(21211321ic 12113↑↓→↓→↓→↑→<<=⨯-=-=-=+⨯-=+=
be be Q E Q E C E R ic C CQ CC C EE B r r I I I I U R V
U V U V
R I U U V
R R U R U )(应满足:-故共模输入电压
使得A ud 减小,而R id 增大。

C od
R R ≈。

1 -1
3 u o
5.8 差动放大电路如题图5.8所示。

)(sin 15.0V t u i ω=试通过计算画出输出电压波形。

设晶
体管的U BE(on)=0.7V,I E =2mA 。

解:略去V 3基极电流的影响,
()V
..U U U V R I U on BE C E C E
C 31470151551202
2023
2=-=-==⨯-=-=
即输出电压的静态电压为14.3。

略去V 3的输入电阻对V 2的负载影响,由图5.8(a)可看出,不失真的输出电压峰值为
V R I R I C E C C 55221
22=⨯⨯==。

如根据线性放大计算, ()V t sin .u U I R u I U R u r R u i T Q
C C i Q C T C i e 'b C o ωβββ421421212122====
很明显,输出电压失真被双向限幅,如图7.8(b)所示。

5.9 电路见题图5.9。

设,15V U U CE CC ==,2mA I =,5Ω=K R C )(sin 2.1V t u id ω=
(1)试画出u 0波形,并标出波形幅度。

(2)若R C 变为Ωk 10,u 0波形有何变化?为什么?
(a) (b)
题图7.9
解:(1)由于U id =1.2V>>0.1V ,电路呈现限幅特性,其u 0波形如题图(b)所示。

(2)当R C 变为Ωk 10时,u 0幅度增大,其值接近±15V ,此时,一管饱和,另一管截止。

-20V
题图7.8
(b)
(a)。

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