成都信息工程学院模拟电子

10RK2Ω 10RK4Ω
ui1 30RK1Ω
30RK4Ω
uo
0.1V ui2
20RK2Ω
−0.3V ui3
10RK3Ω
0.5V
R
uo
(a)
3KRΩ 1
ui1 0.1V
30RK2Ω
1KRΩ 3
ui2
R
0.2V 3KRΩ 5
3KRΩ 4 R
(b)
ui 0.1V
uo
10RK1Ω 20RK2Ω
(c) 30RK4Ω
若 t＝ 0 时 uO＝ 0，则 t＝ 0.25ms 时 uO＝ － 2000×0.25×10×10－ 3V＝ － 5V。
当 t＝ 15mS 时 uO＝ [－ 2000×(－ 10)×0.5×10－ 3＋ （ － 5） ]V＝ 5V。
解 图 P4.4
因 此 输 出 波形 如 解图 P4.4 所 示 。
uI1

R3 R2
uI2

12uI1
3uI2

0.9V
（ b）
uO
uI2
R4 R2 R4
(1
R3 R1
)

uI1

R3 R1

uI1

1 2

(1

2)

uI1

2

1V
（ c）
uO


R4 R1
uI1

R4 R2
uI2

R4 R3
uI3

1.15V
第四章题解－2
4.6 电路如图 P4.4 所示，试求出：该电路正常工作、R3 开路的增益。
100RK2 Ω 100RK4 Ω
50RK1Ω ui
2KRΩ3 uo
R
图 P4.4
解 ： 由 图 可 知 Ri＝ 50kΩ ， uM＝ － 2uI。
即 输出电压
iR2 iR4 iR3
uM uM uM uO
(1
Rf R1 // R2
) uI3

2uI1
2uI2
5u13
（d） uO

Rf R1
uI1

Rf R2
uI2

Rf R3
uI3

Rf R4
uI4
20uI1 20uI2 40u13 u14
4.8 图 P4.6 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
解：输出电压的表达式为 当 uI 为常量时
(b)
图 P4.3
uO


1 RC
t2 t1
u I dt

uO
(t1 )
第四章题解－3
uO


1 RC
uI (t2

t1 )

uO (t1)


1 5 104 108
uI
(t2

t1 )

uO (t1)
－2000uI (t2 t1) uO (t1)
第四章题解－1
uI/V uO1/V uO2/V
0.1
0.5
1.0
1.5
－1
－5
－ 10
－ 14
1.1
5.5
11
14
4.3 由理想运放构成的电路如图 P4.2 所示，试计算各电路的输出电压
3KRΩ 1
ui1 0.05V
ui2 0.1V
12RK2Ω
36RK3Ω
ui1
15RK1Ω
30RK3Ω
1V
uo
ui2 2V
（d） uO

uI1

(
R2 R1
)
源自文库
(
R4 R3
)

uI2

R4 R5
2.8V
（e） uO
uI
(1
R2 R1
)

(
R4 R3
)

uI

R4 R5

0.75
（f） uO
R [uI2 R2 R (1
R3 R1
)

u
I1

R3 R1
]

(
R6 R4
)

u I2
R2 R4
R3
uO 52uM 104uI
4.7 试求图 P4.5 所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。
第四章题解－4
图 P4.5
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）
uO


Rf R1
uI1

Rf R2
uI2
第四章 集成运放的应用
习题与项目
一、习题
4.1 分 别 选 择“ 反 相” 或 “ 同相 ” 填入 下 列 各空 内 。
（ 1）
比 例 运 算 电 路 中 集 成 运 放 反 相 输 入 端 为 虚 地 ，而
比例运
算电路中集成运放两个输入端的电位等于输入电压。
（ 2）
比 例 运 算 电 路 的 输 入 电 阻 大 ，而
比例运算电路的输入电
阻小。
（ 3）
比 例 运 算 电 路 的 输 入 电 流 等 于 零 ，而
比例运算电路的输
入电流等于流过反馈电阻中的电流。
（ 4）
比 例 运 算 电 路 的 比例 系 数大 于 1， 而
比例运算电路的比
例系数小于零。
解 ：（ 1） 反 相 ， 同 相 （ 2） 同 相 ， 反 相 （ 3） 同 相 ， 反 相
R6 R5
0.5
其中 R=10K
4.4
用两个运算放大器设计一个满足方程 uo
ui1 ui2 2
ui3 3
的电路，要求电路最大
电阻值不超过 100KΩ 。
解： uo

ui1
ui2 2

ui3 3
其中：R1=R2=R3=R4=10K，R5=2*R6,R7=3*R6,R8=R5//R6//R7 取 R6=10K，R5=20K，R7=30K
4.5 如图 P4.3(a)所示积分电路，设输入信号 ui 如图 4.3(b)所示。t =0 时电容 C 上的电压
为零。运放为理想运放。试画出输出电压 uo 的波形。
Cf 0.01µF
ui/V
50RK1Ω
+12V
+10V
ui
uo
0
0.25 0.75 1.25 1.75
t/ms
R −12V
−10V
(a)
20RK3Ω
uo
10RK4Ω
R
(d)
(e)
ui1 0.1V
20RK1Ω 10RK2Ω
100RK3 Ω
10RK4Ω
20RK6Ω
ui2
0.05V
uo
R
5KRΩ 5
R
(f)
图 P4.2
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）
uO


R3 R1
（ 4） 同 相 ， 反相
4.2 电路 如 图 P4.1 所 示 ， 集 成 运放 输 出电 压 的 最大 幅 值为 ±14V， 填 表
4.1。
图 P4.1
题 表 4.1
uI/V
0.1
0.5
1.0
1.5
uO1/V
uO2/V
解 ： uO1＝ － (Rf /R) uI＝ － 10 uI， uO2＝ (1+Rf /R ) uI＝ 11 uI。 当 集 成 运 放 工 作 到 非 线性 区 时， 输 出 电压 不 是＋ 14V， 就 是 － 14V。
中的电流。
图 P4.6
解：
IL

uP R2
UZ R2
0.6 mA
4 .9 设计一个比例运算电路，要求输入电阻 Ri＝40kΩ ，比例系数为+100，写出设计过程，