反相求和运算电路
6.1基本运算电路
1
t
(U
0.1m s
I
)dt
uO
(0.1ms)
5
(
t
0.1ms)
5
uo
(0.3
ms)
[
5 0.1ms
(0.3ms
0.1ms)ຫໍສະໝຸດ 5]V5V
正峰值未达运放的正饱和电压10V，所以仍正常线性积分．
例6.1.3 积分电路及输入波形如下，运放最大输出电压为10V， t =0 时电容电压为零，试画出输出电压波形。
二、变跨导模拟乘法器的基本工作原理
用压控电流源代 替了差分放大电 路中的恒流源。
二、变跨导模拟乘法器的基本工作原理
当 uY >> uBE3 时，iC3≈uY/RE
V1、V2管的跨导
gm
I E1 UT
iC3 2U T
uY
2REU T
uO
β
RC rbe
uX
gm RCuX
KuX uY
K RC
当rbIeC1、rbI'uCe Y2较有小限/时制g，m：必须为正且应较2R大EU。T
6.1.2 加减运算电路
一、求和运算电路
1. 反相求和运算电路
平衡电阻
R3 =R1 // R2 // RF
电路特点： 输入信号均加至运放反相端
分析：
根据“虚短”“虚断”，可得
un up 0
if i1 + i2
故得
uo ui1 ui2 RF R1 R2
uo
RF
(
ui1 R1
ui2 R2
)
优点：调节方便。
特点：1. 信号加至反相端，反相放大或缩小电压信号。
2. un up 0，运放输入端虚地。 uic 0 ，故对 KCMR 的要求低。这两点也是所有反相运算电路的特点。
加法运算和减法运算电路
=8V
12
例：由三运放放大器组成的温度测量电路。
E=+5V
R
R
R
Rt
+ A1 +
ui
_
+ A2 +
R R1 RW R R1
R2
+ A3 +
uo
R2
Rt ：热敏电阻
集成化:仪表放大器
13
E=+5V
R
R
R
Rt
+ A1 +
ui _
+ A2 +
R R1 RW R R1
R2
+ A3 +
uo
R2
Rt f (TC)
( RP2 // R RP1 RP 2 //
R ui1
RP
RP1 // R 2 RP1 //
R
ui
2
)
(R1 Rf )Rf R1 R f
( RP1
//
RP 2
//
R)(
ui1 RP1
ui 2 ) RP 2
将RP= RN的条件代入可得：
uo
Rf
( ui1 RP1
ui 2 RP 2
)
在RP1=
RP2
ui1
可以变为：
uo ui2 ui1
反相输入结构的减法电路，由于出现虚地，放大电路没
有共模信号，故允许 ui1 、ui2 的共模电压范围较大，且输
入阻抗较低。在电路中，为减小温漂提高运算精度，同相端
须加接平衡电阻。
4
6.2.2 减法运算电路
1、差动减法器
由Ui1产生的输出电压为：
uo
Rf R1
模电总结复习资料_模拟电子技术基础(第五版)
绪论一.符号约定•大写字母、大写下标表示直流量。
如：V CE、I C等。
•小写字母、大写下标表示总量〔含交、直流〕。
如：v CE、i B等。
•小写字母、小写下标表示纯交流量。
如：v ce、i b等。
•上方有圆点的大写字母、小写下标表示相量。
如：等。
二．信号〔1〕模型的转换〔2〕分类〔3〕频谱二.放大电路〔1〕模型〔2〕增益如何确定电路的输出电阻r o？三．频率响应以及带宽第一章半导体二极管一.半导体的根底知识1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯洁的具有单晶体结构的半导体。
4. 两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
表达的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素〔多子是空穴，少子是电子〕。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素〔多子是电子，少子是空穴〕。
6. 杂质半导体的特性*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。
8. PN结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性------正向导通，反向截止。
*二极管伏安特性----同ＰＮ结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。
3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的上下:假设 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路);假设 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。
求和运算电路
Rf R1
uI1
Rf R2
uI2
若R1= R2 =Rf，则上式与差动比例运算电路的输出相同。 该电路的参数设计相对独立，可以通过Rf 、R1、R2方便的调 整增益。
第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路
2010.02
8.82..31.3反同相相输比入例比求例和运电算路电路
在同相比例运算电路的基础上，增加一个输入支路，就 构成了同相输入求和电路，如图8.2.3所示。
R
R
uI1
A1
R1 iI1 if Rf
R'2
R2 iI2
u I2
A2 uO
ห้องสมุดไป่ตู้
R'
图8.3.2 用反相输入求和电路实现的减法运算电路
第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路
2010.02
8.2.1 反相输入比R 例运算电路
R
uI1
A1
R1 iI1 if Rf
R'2
R2 iI2
u I2
A2 uO
R'
uO
图8.3.1 反相求和运算电路
uo (ui1 ui2 )
第8章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路
2010.02
8.82..31.2 反用相反输相入输比入例比运例算求电和路电路实现减法运算
图8.2.4所示的差分比例运算电路实现减法运算时，参数 配置有一定困难，实际中常用图8.3.2所示的电路来完成减法 运算。
R
Rf
uI1
R1
uo
uI2
R2
R'
RL
如果求出同相输入 端的电压，则可运用同 相比例运算的结论。因 运放具有虚断的特性， 对运放同相输入端的电 压可用叠加原理求得。
第3章-集成运算放大器习题集答案
第3章 集成运算放大器及其应用一、是非题 (注:请在每小题后[ ]内用"√"表示对,用"×"表示错) 1.运放的输入失调电压U IO 是两输入端电位之差。
( ) 2.运放的输入失调电流I IO 是两端电流之差。
( ) 3.运放的共模抑制比cdCMR A A K( ) 4.有源负载可以增大放大电路的输出电流。
( )5.在输入信号作用时，偏置电路改变了各放大管的动态电流。
( )6.运算电路中一般均引入负反馈。
（ ）7.在运算电路中，集成运放的反相输入端均为虚地。
（ ）8.凡是运算电路都可利用“虚短”和“虚断”的概念求解运算关系。
（ ） 9.各种滤波电路的通带放大倍数的数值均大于1。
（ ）二、选择题(注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) 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.集成工艺难于制造大容量电容 2.通用型集成运放适用于放大 。
A ．高频信号 B. 低频信号 C. 任何频率信号 3.集成运放制造工艺使得同类半导体管的 。
A. 指标参数准确B. 参数不受温度影响 C ．参数一致性好 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.为增大电压放大倍数，集成运放的中间级多采用 。
A ．共射放大电路 B. 共集放大电路 C ．共基放大电路 6.现有电路：A. 反相比例运算电路 B. 同相比例运算电路C. 积分运算电路D. 微分运算电路E. 加法运算电路选择一个合适的答案填入空内。
（1）欲将正弦波电压移相＋90O ，应选用 。
（2）欲将正弦波电压叠加上一个直流量，应选用 。
（3）欲实现A u ＝－100的放大电路，应选用 。
（4）欲将方波电压转换成三角波电压，应选用 。
（5）欲将方波电压转换成尖顶波波电压，应选用 。
电路
图（b）中的 1组成同相比例运算电路，A2组成 ）中的A 组成同相比例运算电路， 加减运算电路
R3 uO1 = (1 + )uI1 R1
R5 R5 uO = − uO1 + (1 + )uI2 R4 R4 R5 R3 R5 R5 = − (1 + )uI1 + (1 + )uI2 = (1 + )(uI2 − uI1 ) R4 R1 R4 R4
1 RF u0 = − ⋅ ∫ uidt C⋅ R R 1
图示电路， 例： 图示电路，R1=R2=R3=RF=10KΩ，证明： Ω 证明： RF R1 R2 A R3
iL = ui / RL
A2组成电压跟随器： 组成电压跟随器：
∞
A1
iL uO1 R L uO
uO 2 = uO
ui
ui − uO 2 uA = × R3 + uO 2 R2 + R3 1 = ( ui + uO ) 2
Rf 2
例：电路如图所示，要求： 电路如图所示，要求： 之间运算关系的表达式。 （1）写出输出电压 o 与输入 11，u12之间运算关系的表达式。 ）写出输出电压u 与输入u 的关系式。 （2）若RF1=R1，RF2=R2，R3=R4，求uo与u11，u12的关系式。 ） Rf1 Rf2 ui1 R1 – + R
解：（1）A2同相输入端电位 ：（ ）
Rf uP2 = uN2 = (uI2 − uI1 ) R = 10 (uI2 − uI1 )
R2 R2 u O = (1 + ) ⋅ u P2 = 10(1 + )(u I2 − u I1 ) R1 R1
RW ⋅ (u I2 − u I1 ) 或： u O = 10 ⋅ R1
模电作业答案 (1)
第1章半导体二极管及其应用电路1．二极管电路如图1所示，设二极管是理想的。
试判断图中的二极管是导通还是截止，并求出A、O两端电压U AO。
(a) (b)图1解：图a：对D1有阳极电位为0V，阴极电位为－12 V，故D1导通，此后使D2的阴极电位为0V，而其阳极为－15 V，故D2反偏截止，U AO=0 V。
图b：对D1有阳极电位为12 V，阴极电位为0 V，对D2有阳极电位为12 V，阴极电位为－6V．故D2更易导通，此后使V A＝－6V；D1反偏而截止，故U AO＝－6V。
2．电路如图2所示，设二极管为理想的，输入电压为正弦波，试分别画出各图输出电压的波形。
(a) (b)图2解：图（a）：图（b）：第2章 半导体三极管及其放大电路7．电路如图5(a)所示，晶体管的β＝80，r bb '=100Ω。
（1）分别计算R L ＝∞和R L ＝3k Ω时的Q 点，A us ，R i 和R o 。
（2）由于电路参数不同，在信号源电压为正弦波时，测得输出波形如图4（b ）、（c ）、（d ）所示，试说明电路分别产生了什么失真，如何消除。
（3）若由PNP 型管组成的共射电路中，输出电压波形如图4（b ）、（c ）、（d ）所示，则分别产生了什么失真？(a)(b) (c)(d)图5解（1）在空载和带负载情况下，电路的静态电流、r be 均相等，它们分别为Ω≈++=≈=≈--=k 3.1mV26)1(mA76.1 Aμ 22EQbb'be BQ CQ BEQ bBEQCC BQ I r r I I R U R U V I sββ空载时，静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为Ω==-≈⋅+≈Ω≈≈=-≈-=≈-=k 593k 3.1308V 2.6 c o bes bebebe b i becc CQ CC CEQ R R A r R r A r r R R r R A R I V U uusu∥β R L ＝5k Ω时，静态管压降、电压放大倍数分别为LCQ cCEQR V I R U V CCCC =--∵∴V 3.2)(L c CQ Lc L CEQ ≈-+=R R I R R V R U CC∥47115 bes bebe 'L -≈⋅+≈-≈-=uusuA r R r A r R A βΩ==Ω≈≈=k 5k 3.1c o be be b i R R r r R R ∥（2）（a ）饱和失真，增大R b ，减小R c 。
模拟电子技术基础知识点总结
模拟电子技术复习资料总结第一章半导体二极管一.半导体的根底知识1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯洁的具有单晶体构造的半导体。
4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
表达的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素〔多子是空穴，少子是电子〕。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素〔多子是电子，少子是空穴〕。
6.杂质半导体的特性*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。
8. PN结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性------正向导通，反向截止。
*二极管伏安特性----同ＰＮ结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。
3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的上下:假设 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路);假设 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。
1〕图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。
2) 等效电路法➢直流等效电路法*总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的上下:假设 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路);假设 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。
*三种模型➢微变等效电路法三.稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连接。
7章-信号的运算和处理题解(第四版模电答案)
7章-信号的运算和处理题解(第四版模电答案)第七章信号的运算和处理自测题一、现有电路：A. 反相比例运算电路B. 同相比例运算电路C. 积分运算电路D. 微分运算电路E. 加法运算电路F. 乘方运算电路选择一个合适的答案填入空内。
（1）欲将正弦波电压移相＋90O，应选用。
（2）欲将正弦波电压转换成二倍频电压，应选用。
（3）欲将正弦波电压叠加上一个直流量，应选用。
（4）欲实现A u＝－100的放大电路，应选用。
（5）欲将方波电压转换成三角波电压，应选用。
（6）欲将方波电压转换成尖顶波波电压，应选用。
解：（1）C （2）F （3）E （4）A （5）C （6）D二、填空：（1）为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器，应选用滤波电路。
（2）已知输入信号的频率为10kHz～12kHz，为了防止干扰信号的混入，应选用滤波电路。
（3）为了获得输入电压中的低频信号，应选用滤波电路。
（4）为了使滤波电路的输出电阻足够小，保证负载电阻变化时滤波特性不变，应选用滤波电路。
解：（1）带阻（2）带通（3）低通（4）有源三、已知图T7.3所示各电路中的集成运放均为理想运放，模拟乘法器的乘积系数k 大于零。
试分别求解各电路的运算关系。
图T7.3解：图（a ）所示电路为求和运算电路，图（b ）所示电路为开方运算电路。
它们的运算表达式分别为I3142O 2O43'O 43I 12O2O1O I343421f 2I21I1f O1 )b (d 1)1()( )a (u R kR R R u ku R R u R R u R R u t u RCu u R R R R R R R u R u R u ⋅=⋅-=-=-=-=⋅+⋅+++-=⎰∥习题本章习题中的集成运放均为理想运放。
7.1 填空：（1）运算电路可实现A u＞1的放大器。
（2）运算电路可实现A u＜0的放大器。
（3）运算电路可将三角波电压转换成方波电压。
（4）运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均大于零。
模拟电子技术答案 第7章 信号的运算和处理
第7章信号的运算和处理自测题一、现有电路：A.反相比例运算电路B.同相比例运算电路C.积分运算电路D.微分运算电路E.加法运算电路F.乘方运算电路选择一个合适的答案填入空内。
(1)欲将正弦波电压移相＋90o，应选用( C )。
(2)欲将正弦波电压转换成二倍频电压，应选用( F )。
(3)欲将正弦波电压叠加上一个直流量，应选用( E )。
(4)欲实现A u=−100 的放大电路，应选用( A )。
(5)欲将方波电压转换成三角波电压，应选用( C )。
(6)欲将方波电压转换成尖顶波波电压，应选用( D )。
二、填空：(1)为了避免50H z电网电压的干扰进入放大器，应选用( 带阻)滤波电路。
(2)已知输入信号的频率为10kH z~12kH z，为了防止干扰信号的混入，应选用( 带通)滤波电路(3)为了获得输入电压中的低频信号，应选用( 低通)滤波电路。
(4)为了使滤波电路的输出电阻足够小，保证负载电阻变化时滤波特性不变，应选用( 有源)滤波电路。
三、已知图T7.3所示各电路中的集成运放均为理想运放，模拟乘法器的乘积系数k大于零。
试分别求解各电路的运算关系。
(a)(b)图T7.3解：图(a)所示电路为求和运算电路，图(b)所示电路为开方运算电路。
它们的运算表达式分别为：(a) 12413121234()(1)//f I I O f I R u u R u R u R R R R R R =-+++⋅⋅+ 11O O u u dt RC =-⎰(b) '23322144O I O O R R R u u u ku R R R =-⋅=-⋅=-⋅O u =习题本章习题中的集成运放均为理想运放。
7.1填空：(1) ( 同相比例 )运算电路可实现A u ＞1 的放大器。
(2) ( 反相比例 )运算电路可实现A u ＜0 的放大器。
(3) ( 微分 )运算电路可将三角波电压转换成方波电压。
(4)( 同相求和 )运算电路可实现函数123Y aX bX cX =++，a 、b 和c 均大于零。
《模拟电子技术基础》详细习题答案童诗白,华成英版,高教版)章 信号的运算和处理题解
精品行业资料，仅供参考，需要可下载并修改后使用！第七章信号的运算和处理自测题一、判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果。
（1）运算电路中一般均引入负反馈。
（）（2）在运算电路中，集成运放的反相输入端均为虚地。
（）（3）凡是运算电路都可利用“虚短”和“虚断”的概念求解运算关系。
（）（4）各种滤波电路的通带放大倍数的数值均大于1。
（）解：（1）√（2）×（3）√（4）×二、现有电路：A. 反相比例运算电路B. 同相比例运算电路C. 积分运算电路D. 微分运算电路E. 加法运算电路F. 乘方运算电路选择一个合适的答案填入空内。
（1）欲将正弦波电压移相＋90O，应选用。
（2）欲将正弦波电压转换成二倍频电压，应选用。
（3）欲将正弦波电压叠加上一个直流量，应选用。
（4）欲实现A u＝－100的放大电路，应选用。
（5）欲将方波电压转换成三角波电压，应选用。
（6）欲将方波电压转换成尖顶波波电压，应选用。
解：（1）C （2）F （3）E （4）A （5）C （6）D三、填空：（1）为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器，应选用滤波电路。
（2）已知输入信号的频率为10kHz～12kHz，为了防止干扰信号的混入，应选用滤波电路。
（3）为了获得输入电压中的低频信号，应选用滤波电路。
（4）为了使滤波电路的输出电阻足够小，保证负载电阻变化时滤波特性不变，应选用滤波电路。
解：（1）带阻（2）带通（3）低通（4）有源四、已知图T7.4所示各电路中的集成运放均为理想运放，模拟乘法器的乘积系数k 大于零。
试分别求解各电路的运算关系。
图T7.4解：图（a ）所示电路为求和运算电路，图（b ）所示电路为开方运算电路。
它们的运算表达式分别为I3142O 2O43'O 43I 12O2O1O I343421f 2I21I1f O1 )b (d 1)1()( )a (u R kR R R u ku R R u R R u R R u t u RCu u R R R R R R R u R u R u ⋅=⋅-=-=-=-=⋅+⋅+++-=⎰∥习题本章习题中的集成运放均为理想运放。
电子技术基础 模拟部分 课后复习思考题答案
100 100 v o 2v o1 1 v o2 2(v o1 v o2 ) 2(3vi1 vi2 2vi3 ) 50 150
6．试写出图示加法器对vI1、vI2、vI3 的运算结果：vO = f (vI1、vI2、vI3)。
解：A2 的输出 vO2=-(10/5)vI2-(10/100)vI3=-2vI2-0.1vI3 vO=-(100/20)vI1-(100/100)vO2=-5vI1+2vI2+0.1vI3
10Ω 10Ω 1V 6 1V 10 5 V 1MΩ 10Ω 10 Ω
在拾音头与扬声器之间接入放大电路后，使用电压放大电路模型，则等效电路如下图所示
2
Vi
Ri 1MΩ Vs 1V 0.5V Rs Ri 1MΩ 1MΩ RL 10Ω AvoVi 1 0.5V 0.25V RL Ro 10Ω 10Ω
7．在 图 示 电 路 中 ， 已 知 输 入 电 压 v i 的 波 形 如 图 （ b ） 所 示 ， 当 t ＝ 0 时 ， 电 容 C 上 的 电 压 vC＝ 0。 试 画 出 输 出 电 压 vo 的 波 形 。
7
1 t2 vi dt v C ( t1 ) RC t1 1 vi ( t 2 t1 ) v C ( t1 ) -100 vi ( t 2 - t1 ) v C ( t1 ) 解： 当 vi 为常数时 v o RC 若 t1 0, v C 0, t 2 5ms 时 vo 100 5 5 10 3 2.5V vo 若 t1 5ms, v C -2.5V, t 2 15ms 时 vo -100 (-5) 10 10 3 ( 2.5) 2.5V
电工电子技术基础复习题
电工电子技术基础复习题第一章 电路的基本定律与分析方法 一、填空题1、在多个电源共同作用的 线性 电路中，任一支路的响应均可看成是由各个激励单独作用下在该支路上所产生的响应的 和 ，称为叠加定理。
2、“等效”是指对 端口 以外的电路作用效果相同。
戴维南等效电路是指一个电阻和一个电压源的串联组合，其中电阻等于原有源二端网络 除源 电阻，电压源的电压等于原有源二端网络的 开路 电压。
二、选择题1、已知a 、b 两点的电压U ab =10V ，a 点电位为V a =4V ，则b 点电位V b 为（ B ）。
A 、6V B 、－6V C 、14V D 、－14V2、两个电阻串联，R 1：R 2=1：2，总电压为60V ，则U 1的大小为（ B ）。
A 、10V B 、20V C 、30V D 、40V3、标有额定值为“220V 、100W ”和“220V 、25W ”白炽灯两盏，将其串联后接入220V 工频交流电源上，其亮度情况是（ A ）。
A 、25W 的灯泡较亮B 、100W 的灯泡较亮C 、两只灯泡一样亮D 、都不亮 4、叠加定理只适用于（ C ）。
A 、交流电路B 、直流电路C 、线性电路D 、任何电路 5、已知二端线性电阻如右图所示，图中i 和线性电阻的阻值为（ A ）。
A 、8A ，Ω625.0B 、-8A ，Ω625.0C 、8A ，-Ω625.0D 、-8A ，-Ω625.06、已知二端线性电阻如图示，图中u 和线性电阻的阻值为（ C ）。
A 、10V ，Ω5B 、10V ，-Ω5C 、-10V ，Ω5D 、-10V ，-Ω5 7、图示电路中，i 1和i 2分别为（ A ）。
A ．12A ，-4 A B ．-12A ，4 A C ．12A ，4 A D ．-12A ，-4 A三、计算题1、试用戴维宁定理分析如图所示电路，求解电流I=? 解：（1）断开待求支路对二端网络进行戴维宁等效：iW p 40-=A 2Wp 20=u求得开路电压v uoc30=；Ω=2R O（2）连接戴维宁等效电路和断开的支路并列写回路方程：（2分）03010)28(=-++I（3）求解方程得出待求电流：（2分）A I 2=2、试用叠加原理分析如图所示电路，求解的电流I=？ 解：（1）电压源单独作用时，7A 电流源视为开路列回路方程求解得流过3Ω电阻的电流A I 21242316112131/=⨯++=（2）电流源单独作用时，42V 电压源视为短路，列回路方程求解的流过3Ω电阻的电流A I 47316112131//=⨯++= （3）把两个电源单独作用的效果叠加得出流过电阻的电流：（2分）A I I I 6///=+=3、如图所示电路，已知E=10V ，A I S 1=，Ω==Ω=5,10321R R A R ，试用叠加原理求流过电阻2R 的电流I 。
章信号的运算和处理题解第四版模电答案
第七章信号的运算和处理自测题一、现有电路：A. 反相比例运算电路B. 同相比例运算电路C. 积分运算电路D. 微分运算电路E. 加法运算电路F. 乘方运算电路选择一个合适的答案填入空内;1欲将正弦波电压移相＋90O,应选用;2欲将正弦波电压转换成二倍频电压,应选用;3欲将正弦波电压叠加上一个直流量,应选用;4欲实现A u＝－100的放大电路,应选用;5欲将方波电压转换成三角波电压,应选用;6欲将方波电压转换成尖顶波波电压,应选用;解：1C 2F 3E 4A 5C 6D二、填空：1为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器,应选用滤波电路;2已知输入信号的频率为10kHz～12kHz,为了防止干扰信号的混入,应选用滤波电路;3为了获得输入电压中的低频信号,应选用滤波电路;4为了使滤波电路的输出电阻足够小,保证负载电阻变化时滤波特性不变,应选用滤波电路;解：1带阻2带通3低通4有源三、已知图所示各电路中的集成运放均为理想运放,模拟乘法器的乘积系数k大于零;试分别求解各电路的运算关系;图解：图a所示电路为求和运算电路,图b所示电路为开方运算电路;它们的运算表达式分别为习题本章习题中的集成运放均为理想运放;填空：1 运算电路可实现A u＞1的放大器;2 运算电路可实现A u＜0的放大器;3 运算电路可将三角波电压转换成方波电压;4 运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3,a、b和c均大于零;5 运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3,a、b和c均小于零;6 运算电路可实现函数Y＝aX2;解：1同相比例2反相比例3微分4同相求和5反相求和6乘方电路如图所示,集成运放输出电压的最大幅值为±14V,填表;图u I/Vu O1/Vu O2/V解：u O1＝－R f /R u I＝－10u I,u O2＝1+R f /R u I＝11u I;当集成运放工作到非线性区时,输出电压不是＋14V,就是－14V;u I/Vu O1/V －1 －5 －10 －14u O2/V 11 14设计一个比例运算电路, 要求输入电阻R i＝20kΩ, 比例系数为－100;解：可采用反相比例运算电路,电路形式如图a所示;R＝20kΩ,R f＝2MΩ;电路如图所示,试求：1输入电阻；2比例系数;解：由图可知R i＝50kΩ,u M＝－2u I;即 3OM 4M 2M R u u R u R u -+=-输出电压 I M O 10452u u u -== 图电路如图所示,集成运放输出电压的最大幅值为±14V,u I 为2V 的直流信号;分别求出下列各种情况下的输出电压;1R 2短路；2R 3短路；3R 4短路；4R 4断路;解：1V 4 2I 13O -=-=-=u R R u 2V 4 2I 12O -=-=-=u R R u 3电路无反馈,u O ＝－14V 4V 8 4I 132O -=-=+-=u R R R u 试求图所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式;解：在图示各电路中,集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等;各电路的运算关系式分析如下：a 13I2I1I33f I22f I11f O 522u u u u R Ru R R u R R u +--=⋅+⋅-⋅-= b 13I2I1I33f I22f I11f O 1010u u u u R Ru R R u R R u ++-=⋅+⋅+⋅-= 图c )( 8)(I1I2I1I21fO u u u u R R u -=-=d I44f I33f I22f I11f O u R Ru R R u R R u R R u ⋅+⋅+⋅-⋅-= 在图所示各电路中,集成运放的共模信号分别为多少要求写出表达式;解：因为集成运放同相输入端和反相输入端之间净输入电压为零,所以它们的电位就是集成运放的共模输入电压;图示各电路中集成运放的共模信号分别为a I3IC u u =b I3I2I3322I2323IC 1111110u u u R R R u R R R u +=⋅++⋅+=c I2I2f 1f IC 98u u R R R u =⋅+=d I4I3I4433I3434IC 4114140u u u R R R u R R R u +=⋅++⋅+=图所示为恒流源电路,已知稳压管工作在稳压状态,试求负载电阻中的电流;图解：6.02Z2P L ===R U R u I mA 电路如图所示;1写出u O 与u I 1、u I 2的运算关系式；2当R W 的滑动端在最上端时,若u I 1＝10mV,u I 2＝20mV,则u O ＝ 3若u O 的最大幅值为±14V,输入电压最大值 u I 1ma x ＝10mV,u I 2ma x＝20mV,最小值均为0V,则为了保证集成运放工作在线性区,R 2的最大值为多少图解：1A 2同相输入端电位输出电压 ))(1(10)1(I1I212P212O u u R Ru R R u -+=⋅+= 或 )(10I1I21WO u u R R u -⋅⋅= 2将u I 1＝10mV,u I 2＝20mV 代入上式,得u O ＝100mV3根据题目所给参数,)(I1I2u u -的最大值为20mV;若R 1为最小值,则为保证集成运放工作在线性区, )(I1I2u u -＝20mV 时集成运放的输出电压应为＋14V,写成表达式为 故 R 1m i n ≈143ΩR 2ma x ＝R W －R 1m i n ≈10－k Ω≈ k Ω分别求解图所示各电路的运算关系;图解：图a 所示为反相求和运算电路；图b 所示的A 1组成同相比例运算电路,A 2组成加减运算电路；图c 所示的A 1、A 2、A 3均组成为电压跟随器电路,A 4组成反相求和运算电路;a 设R 3、R 4、R 5的节点为M,则b 先求解u O 1,再求解u O ;cA 1、A 2、A 3的输出电压分别为u I 1、u I 2、u I 3;由于在A 4组成的反相求和运算电路中反相输入端和同相输入端外接电阻阻值相等,所以在图a 所示电路中,已知输入电压u I 的波形如图b 所示,当t ＝0时u O ＝0;试画出输出电压u O 的波形;图解：输出电压的表达式为 )(d 11O I O 21t u t u RC u t t +-=⎰当u I 为常量时若t ＝0时u O ＝0,则t ＝5ms 时 u O ＝－100×5×5×10－3V ＝－;当t ＝15mS 时u O ＝－100×－5×10×10－3＋－V ＝;因此输出波形如解图所示;解图已知图所示电路输入电压u I 的波形如图b 所示,且当t ＝0时u O ＝0;试画出输出电压u O 的波形;图解图解：输出电压与输入电压的运算关系为u O ＝100u I t 2－t 1＋ u I －u C t 1,波形如解图所示;试分别求解图所示各电路的运算关系;图解：利用节点电流法,可解出各电路的运算关系分别为： a t u u t u CR u R R u d 100d 1I I I 1I 12O ⎰⎰--=--= b I I 3I 21I 1O 2d d 10d d u tuu C C t u RC u --=--=- c t u t u RCu d 10d 1I 3I O ⎰⎰==d t u u t R u R u C u d )5.0(100d )(1I2I12I21I1O +-=+-=⎰⎰ 在图所示电路中,已知R 1＝R ＝R '＝100k Ω,R 2＝R f ＝100k Ω,C ＝1μF;图1试求出u O 与 u I 的运算关系;2设t ＝0时u O ＝0,且u I 由零跃变为－1V,试求输出电压由零上升到＋6V 所需要的时间;解：1因为A 1的同相输入端和反相输入端所接电阻相等,电容上的电压u C ＝u O ,所以其输出电压 电容的电流因此,输出电压2u O ＝－10u I t 1＝－10×－1×t 1V ＝6V,故t 1＝;即经秒输出电压达到6V;试求出图所示电路的运算关系;图解：设A 2的输出为u O 2;因为R 1的电流等于C 的电流,又因为A 2组成以u O 为输入的同相比例运算电路,所以在图所示电路中,已知u I 1＝4V,u I 2＝1V;回答下列问题：图1当开关S 闭合时,分别求解A 、B 、C 、D 和u O 的电位； 2设t ＝0时S 打开,问经过多长时间u O ＝0解：1U A ＝7V,U B ＝4V,U C ＝1V,U D ＝－2V,u O ＝2 U D ＝－4V; 2因为u O ＝2u D －u O 3,2 u D ＝－4V,所以u O 3＝－4V 时,u O 才为零;即为了使图所示电路实现除法运算,1标出集成运放的同相输入端和反相输入端；2求出u O和u I1、u I2的运算关系式;图解：1为了保证电路引入负反馈,A的上端为“－”,下端为“＋”;2根据模拟乘法器输出电压和输入电压的关系和节点电流关系,可得所以求出图所示各电路的运算关系;解：电路a实现求和、除法运算,电路b实现一元三次方程;它们的运算关系式分别为在下列各种情况下,应分别采用哪种类型低通、高通、带通、带阻的滤波电路;1抑制50Hz交流电源的干扰；2处理具有1Hz固定频率的有用信号；3从输入信号中取出低于2kHz的信号；4抑制频率为100kHz以上的高频干扰;解：1带阻滤波器2带通滤波器3低通滤波器4低通滤波器试说明图所示各电路属于哪种类型的滤波电路,是几阶滤波电路;图解：图a所示电路为一阶高通滤波器;图b所示电路二阶高通滤波器;图c所示电路二阶带通滤波器;图d所示电路二阶带阻滤波器;设一阶LPF和二阶HPF的通带放大倍数均为2,通带截止频率分别为2kHz和100Hz;试用它们构成一个带通滤波电路,并画出幅频特性;解：低通滤波器的通带截止频率为2Hz,高通滤波器的通带截止频率为100kHz;将两个滤波器串联,就构成一个带通滤波电路;其通带放大倍数为通带增益为幅频特性如解图所示;解图在图7.3.9所示电路中,已知通带放大倍数为2,截至频率为1kHz,C 取值为1μF;试求取电路中各电阻的阻值;解：因为通带放大倍数2p=u A ,所以Q ＝1,2 ==pf f u A ;因为RCf f p π210==,代入数据,得Ω≈160R 为使得集成运放同相输入端和反相输入端所接电阻相等,则Ω≈==K R R R 640421 试分析图所示电路的输出u O 1、u O 2和u O 3分别具有哪种滤波特性LPF 、HPF 、BPF 、BEF图解：以u O 1为输出是高通滤波器,以u O 2为输出是带通滤波器,以u O 3为输出是低通滤波器;。
集成运放基本运算电路
( R 1 // R ' ) v i2 ] R f
R 2 ( R 1 // R R ' ) v i1 R 2 ( R 1 // R ' ) v i2 ] R f R
R 1 R 1 ( R 2 // R ' ) R 2 R 2 ( R 1 // R ' )
12.4 电压和电流转换电路
12.4.1 电流-电压变换器 12.4.2 电压-电流变换器
12.4.1 电流-电压变换器
图12.10是电流-电压变换器。
由图可知：vO = －iSRf
可见输出电压与输入 电流成比例，输出端的负 载电流：
图12.10电流-电压变换电路
iO
= vO RL
－iSRf RL
R
vo
( Rp R1
Rp Rn
v i1
Rp R2
v i2 )( R
Rf R
Rf
( v i1 R1
v i2 ) R2
Rf Rf
)
当 式中
RRpp RvRon1
vRRRRi1f21n//,// vRRRi22f
// R' 时，
12.1.3 双端输入求和电路
双端输入也称差动输入，双端输入求和运 算电路如图12.03所示。其输出电压表达式的推 导方法与同相输入运算电路相似。
图12.04 数据放大器原理图
解：vs1和vs2为 差模输入信号，为此vo1和vo2也是 差模信号，R1的中点为交流零电位。对A3是双端 输入放大电路。
所以
vo1
(1
R2 R1 /
2
)vS1
vo 2
(1
R2 R1 /
2
)vS2
《模拟电子技术基础》典型习题解答
半导体器件的基础知识1.1 电路如图P1.1所示，已知u i＝5sinωt (V)，二极管导通电压U D＝0.7V。
试画出u i 与u O的波形，并标出幅值。
图P1.1 解图P1.1 解：波形如解图P1.1所示。
1.2 电路如图P1.2（a）所示，其输入电压u I1和u I2的波形如图（b）所示，二极管导通电压U D＝0.7V。
试画出输出电压u O的波形，并标出幅值。
图P1.2解：u O的波形如解图P1.2所示。
解图P1.21.3 已知稳压管的稳定电压U Z ＝6V ，稳定电流的最小值I Zmin ＝5mA ，最大功耗P ZM R 的取值范围。
图P1.3解：稳压管的最大稳定电流 I ZM ＝P ZM /U Z ＝25mA电阻R 的电流为I ZM ～I Zmin ，所以其取值范围为Ω=-=k 8.136.0ZZ I ～I U U R 1.4 U Z ＝6V ，最小稳定电流I Zmin ＝5mA ，最大稳定电流I Zmax ＝25mA 。
（1） 别计算U I 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值； （2） 若U I ＝35V 时负载开路，则会出现什么现象?为什么？图P1.4解：（1）当U I ＝10V 时，若U O ＝U Z ＝6V ，则稳压管的电流小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。
故V33.3I LLO ≈⋅+=U R R R U当U I ＝15V 时，若U O ＝U Z ＝6V ，则稳压管的电流小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。
故LO I L 5VR U U R R =⋅≈+当U I ＝35V 时，稳压管中的电流大于最小稳定电流I Zmin ，所以U O ＝U Z ＝6V 。
（2）=-=R U U I )(Z I D Z 29mA ＞I ZM ＝25mA ，稳压管将因功耗过大而损坏。
1.5 电路如图P1.5（a ）、（b ）所示，稳压管的稳定电压U Z ＝3V ，R 的取值合适，u I 的波形如图（c ）所示。
加法运算和减法运算电路
根据“虚短”的概念和RP= RN的条件可得：
u u u u i 3 i 4 i 1 i 2 u R ( ) o f R R R P 3 R P 4 1 P 2
R R R // R R // R 1 f P 2 P 1 u ( u u ) o i 1 i 2 R R R // R R R // R 1 P 1 P 2 P 2 P 1
( R R R u u 1 f) f i 1 i 2 ( R // R // R )( ) P 1 P 2 R R R 1 f P 1 R P 2
u u i1 i2 u R ( ) o f R R P 1 P 2 将RP= RN的条件代入可得： R f (u 在RP1= RP2 =R的情况下可得： u o i1 u i2) R
3
3、利用加法器和反相比例器实现减法器
R R f f u ( u u o i1 i2) R R 1 2 R R R R f f f f u ( u ( u )) u u 0 i 1 i 2 i 2 i 1 R R R R 1 2 2 1
R 240 k F
R k 1 24
R 30 k 2
u 10 u 8 u 20 u o i 1 i 2 i 3
uo=10ui1+ 8ui2 - 20ui3
R 12 k 3
R 80 k 4
8
单运放的加减运算电路
u i 1 u i 2 u i 3 u i 4 u R ( ) o 5 R R R R 1 2 3 4
运算放大器详细的应用电路(很详细)
§比例运算电路之蔡仲巾千创作8.1.1 反相比例电路1. 基本电路电压并联负反馈输入端虚短、虚断特点：反相端为虚地，所以共模输入可视为0，对运放共模抑制比要求低输出电阻小，带负载能力强要求放大倍数较大时，反馈电阻阻值高，稳定性差。
如果要求放大倍数100，R1=100K，Rf=10M2. T型反馈网络虚短、虚断8.1.2 同相比例电路1. 基本电路：电压串联负反馈输入端虚短、虚断特点：输入电阻高，输出电阻小，带负载能力强V-=V+=Vi，所以共模输入等于输入信号，对运放的共模抑制比要求高2. 电压跟随器输入电阻大输出电阻小，能真实地将输入信号传给负载而从信号源取流很小§加减运算电路8.2.1 求和电路1.反相求和电路虚短、虚断特点：调节某一路信号的输入电阻不影响其他路输入与输出的比例关系2.同相求和电路虚短、虚断8.2.2 单运放和差电路8.2.3 双运放和差电路例1:设计一加减运算电路设计一加减运算电路，使Vo=2Vi1+5Vi2-10Vi3解：用双运放实现如果选Rf1=Rf2=100K，且R4= 100K则：R1=50K R2=20K R5=10K例2:如图电路，求Avf，Ri解：§积分电路和微分电路8.3.1 积分电路电容两端电压与电流的关系：积分实验电路积分电路的用途将方波变成三角波（Vi：方波，频率500Hz，幅度1V）将三角波变成正弦波（Vi：三角波，频率500Hz，幅度1V）（Vi：正弦波，频率500Hz，幅度1V）思考：输入信号与输出信号间的相位关系？（Vi：正弦波，频率200Hz，幅度1V）思考：输入信号频率对输出信号幅度的影响？积分电路的其它用途：去除高频干扰将方波变成三角波移相在模数转换中将电压量变成时间量§积分电路和微分电路8.3.2 微分电路微分实验电路把三角波变成方波（Vi：三角波，频率1KHz，幅度0.2V）输入正弦波（Vi：正弦波，频率1KHz，幅度0.2V）思考：输入信号与输出信号间的相位关系？（Vi：正弦波，频率500Hz，幅度1V）思考：输入信号频率对输出信号幅度的影响？§对数和指数运算电路8.4.1 对数电路对数电路改进基本对数电路缺点：运算精度受温度影响大；小信号时exp(VD/VT)与1差未几大，所以误差很大；二极管在电流较大时伏安特性与PN结伏安特性不同较大，所以运算只在较小的电流范围内误差较小。
章 信号的运算和处理题解(第四版模电答案)
第七章信号的运算和处理自测题一、现有电路：A. 反相比例运算电路B. 同相比例运算电路C. 积分运算电路D. 微分运算电路E. 加法运算电路F. 乘方运算电路选择一个合适的答案填入空内。
（1）欲将正弦波电压移相＋90O，应选用。
（2）欲将正弦波电压转换成二倍频电压，应选用。
（3）欲将正弦波电压叠加上一个直流量，应选用。
（4）欲实现A u＝－100的放大电路，应选用。
（5）欲将方波电压转换成三角波电压，应选用。
（6）欲将方波电压转换成尖顶波波电压，应选用。
解：（1）C （2）F （3）E （4）A （5）C （6）D二、填空：（1）为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器，应选用滤波电路。
（2）已知输入信号的频率为10kHz～12kHz，为了防止干扰信号的混入，应选用滤波电路。
（3）为了获得输入电压中的低频信号，应选用滤波电路。
（4）为了使滤波电路的输出电阻足够小，保证负载电阻变化时滤波特性不变，应选用滤波电路。
解：（1）带阻（2）带通（3）低通（4）有源三、已知图T7.3所示各电路中的集成运放均为理想运放，模拟乘法器的乘积系数k大于零。
试分别求解各电路的运算关系。
图T7.3解：图（a）所示电路为求和运算电路，图（b）所示电路为开方运算电路。
它们的运算表达式分别为习题本章习题中的集成运放均为理想运放。
7.1填空：（1）运算电路可实现A u＞1的放大器。
（2）运算电路可实现A u＜0的放大器。
（3）运算电路可将三角波电压转换成方波电压。
（4）运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均大于零。
（5）运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均小于零。
（6）运算电路可实现函数Y＝aX2。
解：（1）同相比例（2）反相比例（3）微分（4）同相求和（5）反相求和（6）乘方7.2 电路如图P7.2所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V，填表。
图P7.2解：u O1＝(－R f/R) u I＝－10 u I，u O2＝(1+R f/R ) u I＝11 u I。
反相求和运算电路
4反相求和运算电路multisim 仿真
4.1反相求和运算电路multisim模型的建立
求和电路的输出电压决定于多个输入电压相加的结果。
利用集成运放实现求和运算时，常常采用反相输入方式，当然也可以采用同相输入方式。
上图是具有三个输入端的反相求和电路
4.2反相求和电路的理论分析及计算
为了保证集成运放两个输入端对地的电阻平衡，同相输入端电阻R4的阻值应为 R4=R1∥R2∥R3∥RF
由于虚断，i_=0,因此 i1+i2+i3=If
又因集成运放的反相输入端虚地，故上式可写为
U1/R1+U2/R2+U3/R3=-Uo/RF
则输出电压为
Uo=-((RF/R1)U1+(RF/R2)U2+(RF/R3)U3)
可见，电路的输出电压Uo反映了输入电压U1,U2U3相加所得的结果，即电路能够实现求和运算。
如果电路中电阻的阻值满足关系R1=R2=R3=R，则上式成为Uo=-RF/R(U1+U2+U3)
通过上面的分析可以看出，反相输入求和电路实质是利用虚地和虚断的特点，通过各路输入电流相加的方法实现输入电压的相加。
4.3反相求和运算电路仿真结果分析
可得i1=299.76μA i2=299.76μA i3=299.764μA iF=899.649μA 所以i1+i2+i3≈iF
U1=U2=U3=3V R1=R2=R3=RF=10K
Uo=-RF/R(U1+U2+U3)=-(3+3+3)=9V≈Uo=-8.996v。
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反相求和运算电路
The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
4反相求和运算电路multisim 仿真
反相求和运算电路multisim模型的建立
求和电路的输出电压决定于多个输入电压相加的结果。
利用集成运放实现求和运算时，常常采用反相输入方式，当然也可以采用同相输入方式。
上图是具有三个输入端的反相求和电路
反相求和电路的理论分析及计算
为了保证集成运放两个输入端对地的电阻平衡，同相输入端电阻R4的阻值应为 R4=R1∥R2∥R3∥RF
由于虚断，i_=0,因此 i1+i2+i3=If
又因集成运放的反相输入端虚地，故上式可写为
U1/R1+U2/R2+U3/R3=-Uo/RF
则输出电压为
Uo=-((RF/R1)U1+(RF/R2)U2+(RF/R3)U3)
可见，电路的输出电压Uo反映了输入电压U1,U2U3相加所得的结果，即电路能够实现求和运算。
如果电路中电阻的阻值满足关系R1=R2=R3=R，则上式成为Uo=-RF/R(U1+U2+U3)
通过上面的分析可以看出，反相输入求和电路实质是利用虚地和虚断的特点，通过各路输入电流相加的方法实现输入电压的相加。
反相求和运算电路仿真结果分析
可得i1=μA i2=μA i3=μA iF=μA 所以i1+i2+i3≈iF
U1=U2=U3=3V R1=R2=R3=RF=10K
Uo=-RF/R(U1+U2+U3)=-(3+3+3)=9V≈Uo=。