第四章 思考题与习题解答

第四章思考题与习题解答

4-1 什么是集成电路?它与分立元件电路相比，具有哪些特点?

答：采用硅平面制造工艺，将二极管、三极管、电阻、电容等元器件以及它们之间的连线同时制造在一小块半导体基片上，构成具有特定功能的电子电路，称为集成电路。与分立元件组成的电子电路相比，集成电路具有体积小、重量轻、功能更强、元件参数的一致性好等优点。

4-2 集成运放通常由哪几部分组成?各部分的主要作用是什么?

答：集成运放有四个基本组成部分，如图4-4所示。输入级的主要作用是抑制电路的零点漂移。要求输入级的失调电压、失调电流小，共模抑制比要大。此外，还要求输入级具有较高的输入电阻和一定的增益。输入级一般采用改进的差动放大电路。

图4-4 集成运放结构方块图

中间级的作用是放大信号。要求有尽可能高的电压增益。中间级一般采用直接耦合共射放大电路或差动放大电路。

输出级直接与负载相连，需要带动负载作功，所以要求输出级必须提供足够大的功率，而且输出电阻要小，以便提高其带负载的能力。由于输出管是大功率管，通过的电流较大，容易烧坏功率管，为了安全工作，还要对输出级设置过载保护电路，用以保护功率管安全可靠地工作。输出级多采用直接耦合功率放大电路，例如OCL功放或准OCL功放。偏置电路要为各级提供合适的静态工作电流，并要求所提供的电流要稳定。为此，偏置电路均为各种形式的电流源电路。

4-3 具有什么特点的多级直接耦合放大电路称为集成运放?

答：集成运放是具有高增益、输入电阻高、输出电阻低、集成化了的多级直接耦合放大器。

4-4 填空题

集成电路中均采用耦合方式。现象构成集成电路的特殊问题，为了克服这种现象，集成电路的输入级通常都采用放大电路。

图题4-5

4-5 C·C−C·B差动放大电路如图题4-5所示。分析电路由哪几部分组成?

各有何作用?

4-6 有A 、B 两个集成运放，当输入信号电压为零(U i =0)时，测得A 的输出电压U oA =0.01mV ，B 的输出电压U oB =1mV ，问哪个的运算精度高?一个理想的集成运放，当输入信号电压为零时，输出端电压为多少?

4-7 你如何识别运放是工作在线性状态还是非线性状态?

答：所谓工作在线性区是指集成运放内部电路中全部三极管均工作在放大状态。为了使集成运放工作在线性区，通常在集成运放输出端至反相端之间接上反馈网络，构成深度负反馈闭环系统，以减小运放的净输入信号，保护输出电压U o 不超过线性范围。

当集成运放处于开环状态(未加深度负反馈)、甚至接入正反馈时理想运放工作在非线性区

4-8 什么叫“虚短”、“虚断”和“虚地”?在三种基本输入方式中，哪种方式有“虚地”?哪种方式只有“虚短”和“虚断”而没有“虚地”?

答：考虑实际情况，A od 只是趋于无穷大，两个输入端电位也只能是近似相等。这就是“虚短”的重要概念，即U +≈U –。

考虑实际情况，r i d 只是趋于无穷大，两输入电流也只能是近似相等，并近似为零，这就是“虚断”的重要概念，即I +≈I –≈0。

当U +≈U –＝0，即为“虚地”。

4-9 利用虚短、虚断和虚地的概念推导三种输入方式下，运放的电压放大

倍数A f =

i o

U U ＝？A f ＝12i i o U U U ＝？