第16章习题-集成运放-理想集成运放例题.docx

16-001、同相比例运算放大电路通常比反相运算放大电路输入阻抗10k20k20k2VHXITJo21V10k+A2VJ16-002、设图中A为理想运放，请求出各电路的输出电压值.20k,.,U6"2分）Um=10VU»=2V16-003'在图示电路中，设A,.AaA3均为理想运算放大器，其最大输出电压幅值为土12V.1 .试说明N、AaM各组成什么电路？2 .A”A?、M分别工作在线形区还是非战形区？3.若输入为IV的直流电压，则各输出端Uot,U62、Uej的电压为多大？（10分）20k,J20k1.1->8Az+÷1.Ai组成反相比例电路，2组成过零比较器，2.A4组成电压跟随器;和船工作在线性区，A2工作在非线性区；3.UO.=-10V,uo2=-12V,uo3=-6V.R'50k廿H-M1.50kmCR1.oka(c)(d)16-301、试求图P7.8所示各电路愉出电压与输入电压的运算关系式图P7.8-I=ZF00k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&20kn如一一匚二|一RARf1.(VVka(1c°-)r'-2(Jii-2i?5U,3R,/R7（八）UoUnU>2(8)R,(V-R)SU-10Ui101.2UuR1R2+R5tcA送25?F)uO"uM-rG"rI2=-20u11-20u240i3R4+0+R.、RjU1.3(1,)U1.R,R2RiR3RR2RdR116-302、在同相输入加法电路如图题8.1.1所示求输出电压Vo；当Ri=RZ=R3=Rr时，Vo=?解输出电压为式中RiR2臼.Vo1巨E(RM,RVjVo=V81+v82若R1.=R2=RC=Rf,贝U16-304.电路如图题8.1.4所示，设运放是理想的，试求Vq.>Vq2及VQ的值解:Ai、Az组成电压跟随电路V1.=Vt=-3V.V02=Vj=4VA3组成加减电路。利用叠加原理。RSMI4当30,反相加法时，A3的输出电汽为R,RirO13030-30<3八30)=TV当Vs=O.Voz=O.V3=+3V时，A3的输出电压为”十EVp'(V3)R,心30(3V；-2V1530V。=1+出仪2V=6/J15JV。与V。叠加得输出电压为V0=VOV0-1V6V=5V的表达式。(VnM2)16-305图题8.1.7为一增益线性调节运放电路，试推导该电路的电压增益解A、即是电压跟随器，有P1.三102='I2利用虚短和虚断概念，有6N3、N3RiR2WPS'P3-*104RiR2R3wVoR4H3,P3将上述方程组联立求解，得VoVI1.2r5316-308X电路如图所示，要求：(1)写出输出电压U，与输入电压Uu.u12之间运算关系的表达式。若R-R1,Re2=R,Ir=R1.,与出此时UO与U,U2的关系式.答案：”=（R：）rRf2%若Ri=R.尺2=R则U0=Ub+U,uo16-309、电路如图所示，R=100kJ.求输出电压U。与输入电压U1.之间关系的表达式。U1.J（J答案：Uo-U1（）2_UU22Uo-UiUo_utu.=u.2-2VR2+R3U“U_U_-Uo"IrFUOURki2图616-310、电路如图6所示，已知U,=6V,U.2=4V,Rt=R2=R3=R,=2（2分）C/.=U2V（2分-'Vaj1.uJz公？（2分）Uo"疗R_=2V（2分）R.解：根据理想集成运算放大电路的两个重要分析以具有:16-31K理想运放电路如图5-4所示，求（1）求电路中给出电压U。表达式;各级电路的反馈类型“（2）第一级：串联电压负反馈;:并联电压负反馈,（3分）（3分）（2）指出(4u>.+2ui2*0.5Uia)时，计算R%RI2、16-312、如图7.已知：Rf=100k。.当输出U.=RB的值?解：该电路为反相加法运算电路，U1.('U,U,J空U.3)-(4U"2U.zO.5U,3)(2分)iI1.,J1IJRii=25k1.,Riz=50k,Rb=200k"(6分)16-3116-314,运算放大於均工作在设性状态。请分别写出指Uo和Ur与Ui的关系式并Afihf-k3A4出运放的反馈类型。(本小题8分)解：Uoi=-(R11R)U,(3分)Uo=(1+Rf2R3>(1/2)Uo.=-1/2(1+1.2/Rj)(RrRO(3U运算第一级是电压并联负反馈，第二纵是电压串联负反馈.分)16-315、如图所示电路，已知U，=0.5V.计算U。的值.2/f后一级电算放出用为同相比例运算F（叩蹬故其输出为Uo+2R2）Us=-6u=-3V（5分RM"rR229求SS229图所示电路的电压增益心/锐“'16-316、电路如图所示，假设运放是理想的，写出电路输出电压的表达式解设反馈星形电路中点的电位为205050上两式联立，解得50kQ50k题2-29图2-30题2-曲图中.如果出现下列情况山分别是多少？(1)R,短路*(2)鸟矩路*艮开路解(I)K路.电路成为反相比例电路反愤电阻为R-输入电阻局*%u,=-N5C2)R,t路电路成为反相比例电路反馈电限为R.输入电*Ji,.i=-2.5,(3)艮开路.电路成为反相比例电路，反馈电阻为报人电=H1=I1.=I=I20302-32如题2-32图所示电路M=IVg严求输出电压解烟=一昨=_2V孙+(1+.)如1OV2-33求题2-33图所示电路的电压增益/际解设输入星形电路中点的电位为国U.=u.=O1010,20解得«M三U,U.20,又而=-1所以Mt1.u,三-zokn34在图题3.4所示电路中，已知=O.6V,U2=03v,试计算输出电压。和平衡电阻3.5图遨3.5所示电路是一增益可调的反相比例运算电路，设试证明:3.6电路如IaSg3.6所示.试问当U.=SQmM时,。为多少？>coRf-Tn-图!S3.63.8 图题3.8所示电路为增益可调的运放电路，试求电压增益AU的调节范围.3.9 电路如图题3,9所示，求Uo的表达式。若一“，该电路完成什么功能BQS3.83.10电路如图题3.10所示,当开关$、增苞AsuAS八Ass1A”分别为多少?图题33.12 电路如图跑3.12所示，求求开关3.13 简单积分电路如图题3.13所示.tUO从OV变化到-IOV时所需要的时间？图邀3.12o11:，XPBK39幺、八S分别接通时，相应的放大器的电压1S在闭合与断开两种情况下，P与的关系式:巳知r.OKj.C才0牛，、一,试求：C1.±.A1.图短3.13183. 15电路如图3.15所示，试求出输出电压口与输入电压U的关系。316反相输入加法电路如图压Uo的波形。3.16（八）所示，输入电压的波形如3.16(b),试画出输出电图图H316第16章习题1理想集成运放的技术指标有哪些？答案<,)AU1.to=8.(2)r1<F8.(3)rO=O1(4)Kcmr=<»"2什么是虚短”？什么是“虚断”？答案：u=U-,两个揄入端是等电位的，好像短接一样，但由于不是真正的短接，故称“虚短”.i=i-=0.这样从这两个箱入端往放大器里边看进去，好像断开一样，但又不是真正的断开，故称“虚蚓.3集成运放工作在线性区和非线性区时各有什么特点？UdU<2Ru.Ro-U0答案；a)Uo二(3Um2U：)o(b)4根据观图，求出每个电路的输出电压表达式Uo=U2-U-1-Uo-Uo-2U.!,一-U.:国卜(b).u»)：)洛群R,+皿：O-RrUo(Q5图中，运放的最大输出电压是U*±15V.试求：(1) Uo与Ui的关系。(2)计算当输入信号分别为1mV,-ImV.100mV.5V.-5V时，输出电压各为多少？100kO题7.7图答案当集成运放工作在线性区时，有，即抽人信号被放大了10倍.若输出电压UO最大为±15V,那么，对应的最大输入电压、百.可见，只要输入电压的幅度保持在±15OmV以内，那么，运放就工作在线性区.显然，当输入电压在1mV、7mV和100mV时，输出电压就分别是70mV、10mV和-1V;5V、-5V的输入电压已经超出了成性放大的范囤，使运放工作在非战性区，运放的抽出电压就是其饱和输出电压，分别为-15V和15V。6设图5.3所示集成运放A有理想特性，试分别求出它的输出电压的函数关系式.R12XQ1.IiIO1R222IORatI23)5.3解：I1.=-5(UiI*Ui2)*10UiJ