电工学(下册)电子技术基础 第1章 习题解答

第1章 模拟集成运放及其应用

1.1 当负载开路（L R =∞）时测得放大电路的输出电压o u'=2V ；当输出端接入

L R =5.1K Ω的负载时，输出电压下降为o u =1. 2V ，求放大电路的输出电阻o R 。

解：'L o o L o

R u u R R =

•+ ∴'

(1) 3.4(K Ω)o o

u o L u R R =-=

1.2 当在放大电路的输入端接入信号源电压s u =15mV ，信号源电阻s R =1K Ω时，测得电路的输入端的电压为i u =10mV ，求放大电路的输入电阻i R 。

解：i

i s i s

R u u R R =

•+

∴(

)2(K Ω)i

i s s i

u R R u u ==- 1.3 当在电压放大电路的输入端接入电压源s u =15mV ，信号源内阻s R =1K Ω时，测得电路的输入端的电压为i u =10mV ；放大电路输出端接L R =3K Ω的负载，测得输出电压为

o u =1.5V ，试计算该放大电路的电压增益u A 和电流增益i A ,并分别用dB(分贝)表示。

解：150==o u i u

A u , ()u u d

B 20lg 435dB ().==A A

o o L

i i s i s

100()==

=-I u R A I u u R , i i dB 20lg 40(dB)()==A A 1.4 某放大电路的幅频响应特性曲线如图1.1所示，试求电路的中频增益um A 、下限

截止频率L f 、上限截止频率H f 和通频带BW f 。

f/Hz

图1.1 习题1.4电路图 图1.2 习题1.5电路图

解：um (dB)40(dB)=A ∴um 100=A

5

H 10(Hz)=f L 20(Hz)=f

∴5

BW H L H 10(Hz)=-≈=f f f f

1.5 电路如图1.2所示，当输入电压为0.4V 时，要求输出电压为4V ，试求解R 1和R 2的阻值。 解：f i 11

100k 0.44o R u u R R Ω=-

=-⨯=- 110k R =Ω 21f //100//109.1k R R R ===Ω

1.6 集成运算放大器工作在线性区和非线性区各有什么特点。 解：线性区： 虚短；虚断

非线性区：输出仅为高、低两种电平；虚断

1.7 电路如图1.3所示,集成运放输出电压的最大幅值为14V ±，求输入电压i u 分别为200mV 和2V 时输出电压o u 的值。

图1.3 习题1.7电路图

解：i i 100

(1)1110

o u u u =+

= 当i u 200mV ，o i 1111200mV=2.2V u u ==⨯

当i u 2V ，o i 11112V=22V>14V u u ==⨯，因为是同相端输入，所以o 14V u =+ 1.8 电路如图1.4所示，试求每个电路的电压增益o

uf i

u A u =

，输入电阻R i 及输出电阻R O 。

图1.4 习题1.8电路图

解：(a) i i 100

1010

o u u u =-

=-，o uf i 10u A u ==-，i 10k R =Ω，0o R →

(b) uf A →∞，i 0,0o R R →→ (c) uf 0A =，i 10k R =Ω，0o R →

1.9 电路如图1.5所示，求输出电压o u 与各输入电压的运算关系式。

3

(a)

(b)

+

-A

u o

R 1R 3

R f

R 2

u i1

u i3

u i2u i4

R 4

+

-A u o

R 2

R 1

u i1

u i2

(c) (d)

图1.5 习题1.9电路图

解：（a ）)(

2

2

11R u R u R u i i f o +-= (b) 1

(1)f o i R u u R =+

(c) 22

11

1212i i o u R R R u R R R u +++=

(d) ))(//1()(44

333434

212211i i f i i f o u R R R u R R R R R R R u R u R u ++++++-=

1.10 电路如图1.6所示，假设运放是理想的：(1) 写出输出电压o U 的表达式，并求出o U 的值；(2) 说明运放A 1、A 2各组成何种基本运算电路。

图1.6 习题1.10电路图

解：A 1 反相比例电路； A 2反相加法电路 111

2

110i i o u u R R u -=-

= V u u u u u R R

u R R u i i o i o i o 5.7)10(5)(5121214

5235=--=+-=--

= 1.11 采用一片集成运放设计一反相加法电路，要求关系式为o i1i2i35(53)u u u u =-++，

并且要求电路中最大的阻值不超过100K Ω，试画出电路图，计算各阻值。