电气工程集成运算放大器习题及答案

第二章

题3.2.1 某集成运放的一个偏置电路如图题，设T 1、T 2管的参数完全相同。问：

(1) T 1、T 2和R 组成什么电路？

(2) I C2与I REF 有什么关系？写出I C2的表达式。

图题3.2.1

解：(1) T 1、T 2和R 2组成基本镜像电流源电路 (2) REF

BE CC REF C R V V I I -==2 题3.2.2 在图题，已知晶体管的β =80，r be =2 k Ω。

(1) 求输入电阻R i 和输出电阻R o ；

(2) 求差模电压放大倍数vd

A 。

图题3.2.2

解：(1) R i =2(r be +R e )=2×(2+0.05)=4.1 k Ω

R o =2R c =10 k Ω (2) 6605

.0812580)1(-=⨯+⨯-=β++β-=e be c vd R r R A 题3.2.3 在图题，设T 1、T 2管特性对称，β1=β2=100，V BE =0.7V ，且r bb ′=200Ω，其余参数如图中所示。

(1) 计算T 1、T 2管的静态电流I CQ 和静态电压V CEQ ，若将R c1短路，其它参数不变，则T 1、T 2管的静态电流和电压如何变化？

(2) 计算差模输入电阻R id 。当从单端（c 2）输出时的差模电压放大倍数2

d A =?； (3) 当两输入端加入共模信号时，求共模电压放大倍数2

c A 和共模抑制比K CMR ； (4) 当v I1=105 mV ，v I2=95 mV 时，问v C2相对于静态值变化了多少？e 点电位v E 变化了多少？

解：(1) 求静态工作点：

若将R c1短路，则

mA 56.021==Q C Q C I I （不变）

V 1.77.01056.0122=+⨯-=--=E c CQ CC Q CE V R I V V （不变）

(2) 计算差模输入电阻和差模电压放大倍数：

(3) 求共模电压放大倍数和共模抑制比：

675.05.332

2===c d CMR A A K （即36.5dB ） (4) 当v I1=105 mV ，v I2=95 mV 时，

所以，V O2相对于静态值增加了285 mV 。

由于E 点在差模等效电路中交流接地，在共模等效电路中V E 随共模输入电压的变化而变化（射极跟随器），所以，mV 100==∆Ic E v v ，即e 点电位增加了100 mV 。 题3.2.4 差分放大电路如图题，设各晶体管的β =100，V BE =0.7V ，且r be1=r be2=3 k Ω，电流源I Q =2mA ，R =1 M Ω，差分放大电路从c 2端输出。

(1) 计算静态工作点（I C1Q ，V C2Q 和V EQ ）；

(2) 计算差模电压放大倍数2

d A ，差模输入电阻R id 和输出电阻R o ； (3) 计算共模电压放大倍数2

c A 和共模抑制比K CMR ； (4) 若v I1 =20sin ωt mV ，v I2 =0，试画出v C2和v E 的波形，并在图上标明静态分量和动态分量的幅值大小，指出其动态分量与输入电压之间的相位关系。

图题3.2.4

解：(1) 计算静态工作点：

(2) 计算差模电压放大倍数，输入电阻和输出电阻：

(3) 计算共模电压放大倍数和共模抑制比：

25000105.775.1842

2=⨯==-c d CMR A A K （即88dB ） (4) 若v I1 =20sin ωt mV ，v I2 =0，则

t v V v c Q C C ω+=+=∴sin 375.05.4222（V ） t v V v e EQ E ω+-=+=sin 01.071.0（V ）

v C2和v E 的波形如图，它们的动态分量与输入电压v I1之间都相位相同。

图3.2.4

题3.2.5 FET 组成的差分放大电路如图题 mS ，r ds =20 k Ω。

(1) 求双端输出时的差模电压放大倍数vd

A ； (2) 求单端输出时的差模电压放大倍数1vd A 、共模电压放大倍数1

vc A 和共模抑制比K CMR ；

图题3.2.5

解：(1) 双端输出时，

(2) 单端输出时，

5.20325.07.61

1===vc vd CMR A A K （即26.3 dB ） 题3.2.6 采用射极恒流源的差分放大电路如图题，β1 = β2 = 50，r bb ′=300 Ω，T 3管β3 = 50，r ce3 = 100 k Ω，电位器R w 的滑动端置于中心位置，其余元件参数如图中所示。