第6章-集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用課后習(xí)題及答案(共16頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第6章 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用一 填空題1、反相比例電路中，集成運(yùn)放的反相輸入端為 點(diǎn)，而同相比例電路中集成運(yùn)放兩個(gè)輸入端對(duì)地的電壓基本上等于 電壓。2、對(duì)數(shù)和指數(shù)電路是利用二極管的電流和電壓之間存在 。3、將正弦波轉(zhuǎn)換為矩形波，應(yīng)采用 ；將矩形波轉(zhuǎn)換為三角波，應(yīng)采用 ；將矩形波轉(zhuǎn)換為尖脈沖，應(yīng)采用 。4、滯回比較器具有特性，因此，它具有強(qiáng)的特點(diǎn)。5、電壓比較器的集成運(yùn)放常常工作在 ；常用的比較器有比較器、比較器和比較器。答案：1、接地、電源 2、指數(shù)關(guān)系 3、過(guò)零比較器、積分電路、微分電路 4、滯回，抗干擾性 5、非線性區(qū)，單限、滯回、窗口二 選擇題1、為了避免50H

2、z電網(wǎng)電壓的干擾進(jìn)入放大器，應(yīng)選用_濾波電路（ ） A.低通 B.高通 C.帶通 D帶阻2、若從輸入信號(hào)中抑制低于3kHZ的信號(hào)，應(yīng)選用_濾波電路（ ）A.低通 B.高通 C.帶通 D帶阻3、若從輸入信號(hào)中取出低于3kHZ的信號(hào)，應(yīng)選用_濾波電路（ ）A.低通 B.高通 C.帶通 D帶阻4、若從有噪聲的信號(hào)中提取2kHZ3kHZ的信號(hào)進(jìn)行處理，應(yīng)選用_濾波電路（ ）A.低通 B.高通 C.帶通 D帶阻5、在下列電路中，_電路能將正弦波電壓移相+900。（ ） A.反相比例運(yùn)算電路 B.同相比例運(yùn)算電路 C.積分運(yùn)算電路6、在下列電路中，_電路能將正弦波電壓轉(zhuǎn)換成二倍頻電壓。（ ） A.加法運(yùn)算

3、電路 B.乘方運(yùn)算電路 C.微分運(yùn)算電路 7、在下列電路中，能在正弦波電壓上疊加一個(gè)直流量的電路為（ ）A.加法運(yùn)算電路 B.積分運(yùn)算電路 C.微分運(yùn)算電路 8、在下列電路中，能夠?qū)崿F(xiàn)電壓放大倍數(shù)為-90的電路為（ ）A.反相比例運(yùn)算電路 B.同相比例運(yùn)算電路 C.積分運(yùn)算電路答案：1、D 2、B 3、A 4、C 5、C 6、B 7、A 8、A三 判斷題1、差分比例電路可以實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算。（ ） 2、比例、積分、微分等信號(hào)運(yùn)算電路中，集成運(yùn)放工作在線性區(qū)；而有源濾波器、電壓比較器等信號(hào)處理電路中，集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)。（ ） 3、在運(yùn)算電路中，集成運(yùn)放的反相輸入端均為虛地。（ ） 4、凡是運(yùn)算

4、電路都可以利用“虛短”和“虛斷”的概念求解運(yùn)算關(guān)系。（ ）5、各種濾波電路的通帶放大倍數(shù)的數(shù)值均大于1。（ ）6、只要集成運(yùn)放引入正反饋，就一定工作在非線性區(qū)。（ ）7、一般情況下，在電壓比較器中，集成運(yùn)放不是工作在開(kāi)環(huán)狀態(tài)，就是引入了正反饋。（ ）8、集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)時(shí)，輸出電壓值只有兩種值。（ ）9、單限比較器比滯回比較器抗干擾能力強(qiáng)，而滯回比較器比單限比較器靈敏度高。（ ）10、當(dāng)一個(gè)滯回比較器的兩個(gè)閾值電壓和一個(gè)窗口比較器的相同時(shí)，在它們輸入電壓相同的情況下，它們的輸出電壓波形也相同。（ ）答案：1、 2、× 3、× 4、 5、× 6、×

5、7、 8、 9、× 10、×四 計(jì)算題6.1在圖P6.1所示的放大電路中，已知 （1）試問(wèn) 和 分別應(yīng)選用多大的電阻？（2）列出 、 和 的表達(dá)式；（3）設(shè) ， ，則輸出電壓圖P6.1 題6.1的圖解： 為保證A1和A2兩個(gè)輸入端的對(duì)地平衡，有：， 運(yùn)放A1構(gòu)成的電路為反相比例電路；A2構(gòu)成的電路為同相比例電路；A3構(gòu)成的電路為差分比例電路。所以有： ， 當(dāng)，時(shí)，輸出電壓為： 6.2 分析圖P6.2（a）(b)（c）所示電路中兩個(gè)理想集成運(yùn)放分別構(gòu)成何種基本運(yùn)算電路，并寫出輸入輸出關(guān)系表達(dá)式。(a)（b）（c）（d）圖P6.2 題6.2的圖解：（a）A1構(gòu)成的電路為同相比例

6、電路，A2構(gòu)成的電路為反-同相比例電路，則有：， 則（b）A1構(gòu)成的電路為反相比例電路，A2構(gòu)成的電路為反相求和電路，則，則 （c）A構(gòu)成的電路為求和電路，則6（d）A1：反相輸入求和電路；A2：電壓跟隨器；A3：差分輸入求和電路。 6.3試用集成運(yùn)放組成一個(gè)運(yùn)算電路，要求實(shí)現(xiàn)以下運(yùn)算關(guān)系：解：可以采用兩級(jí)反相求和電路實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)算關(guān)系第一級(jí) 第二級(jí) 電路如圖Pd6.1所示圖Pd6.1 題6.3答案圖6.4 在圖P6.3（a）所示電路中：（1） 寫出的表達(dá)式；（2）設(shè)、的波形如圖6.3（b）所示，試畫(huà)出的波形。在圖上標(biāo)出t=1s和t=2s時(shí)的值。設(shè)t=0時(shí)電容上的電壓為零。（a）（b）P6.3

7、 題6.4的圖解： A1構(gòu)成的電路為反相比例電路，A2構(gòu)成的電路為積分電路，則 的波形圖Pd6.2所示，其中t=1s時(shí)，t=2s時(shí)，圖Pd6.2 題6.4答案圖6.5試分別寫出圖P6.4所示各電路的輸入電壓與輸出電壓的關(guān)系表達(dá)式。(a) (b)（c） （d）圖P6.4 題6.5的圖解：利用節(jié)點(diǎn)電流法，可以解除各電路的運(yùn)算關(guān)系分別如下：（a）（b）（c）(d)6.6電路如圖P6.5所示,其中R=RW=10 K，Rp=100 K。（1）寫出該電路的輸入輸出關(guān)系表達(dá)式；（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器RW滑動(dòng)端在最上端的時(shí)候，ui1=10mV, ui2=20mV,求輸出電壓uo;(3)若uo的最大幅值為±

8、;14V，輸入電壓最大值ui1max =10V，ui2max=20V，最小值均為0V，則為了保證集成運(yùn)放工作在線性區(qū)，R2的最大值為多少？解：（1） A2同相輸入端電位輸出電壓或（2） 將ui1=10mV, ui2=20mV代入上式得uo=100mV;（3）根據(jù)題目所給參數(shù)，ui2- ui1的最大值為20mV。若R1為最小值，則為保證集成運(yùn)放工作在線性區(qū)，ui2- ui1-20mV時(shí)集成運(yùn)放的輸出電壓應(yīng)為±14V，寫成表達(dá)式為故6.7 在圖P6.6所示電路中，已知ui1=4V, ui2=1V, R1=50 K。C=1uF。試回答下列問(wèn)題：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，分別求A、B、C和D的電

9、位；（2）設(shè)t=0時(shí)，S打開(kāi)，問(wèn)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，輸出電壓uo為零。圖P6.5 題6.6的圖圖P6.6 題6.7的圖解：（1）（2）因?yàn)?uo = 2uD -uo3 ，2uD=-4V ，所以當(dāng)uo3=-4V時(shí)，uo才為零，即6.8分析圖P6.7電路實(shí)現(xiàn)何種運(yùn)算，并求輸入電壓和輸出電壓之間的關(guān)系表達(dá)式。圖P6.7 題6.8的圖解：由圖可知A1組成對(duì)數(shù)電路，故A2組成反相比例運(yùn)算電路A3組成指數(shù)運(yùn)算電路6.9分析圖P6.8中各電路分別實(shí)現(xiàn)何種運(yùn)算，寫出輸出電壓與各輸入電壓之間的關(guān)系表達(dá)式。(a) （b）(C (c) （d）圖P6.8 題6.6的圖解：（a）基本除法電路（b）實(shí)現(xiàn)一元三次方程(c) 實(shí)現(xiàn)

10、求和除法電路(d)實(shí)現(xiàn)除法運(yùn)算6.10試說(shuō)明圖P6.9所示電路各屬于哪種類型的濾波器，是幾階濾波器。 （a） （b）（c） （d）圖P6.9 題6.10的圖解：圖（a）所示電路為一階滴通濾波器；圖（b）所示電路為二階高通濾波器；圖（c）所示電路為二階帶通濾波器；圖（d）所示電路為二階帶阻濾波器；6.11求出圖P6.10（a）（b）所示電路的傳遞函數(shù)，并說(shuō)明該電路屬于哪種類型的濾波器。（a） （b）P6.10 題6.11的圖解：利用節(jié)點(diǎn)電流法可求出它們的傳遞函數(shù)。（a）故其為高通濾波器（b）故其為低通濾波器6.12已知某有源濾波電路的傳遞函數(shù)如下：（1）定性分析該電路的濾波特性（低通、高通、帶通

11、或帶阻）。（2）求出通帶增益Aup、特征頻率f0及等效品質(zhì)因數(shù)Q。解：（1）由電路的傳遞函數(shù)可得令 則 由于當(dāng)f趨于無(wú)窮大時(shí)，電壓放大倍數(shù)趨于-1，所以該濾波器為高通濾波器。（2）由以上分析可知， ， 6.13電路圖P6.11所示，A1、A2、A3均為理想集成運(yùn)放，其最大輸出電壓為。（1） 集成運(yùn)放A1、A2、A3各組成何種基本應(yīng)用電路？（2）集成運(yùn)放A1、A2、A3各工作在線性區(qū)還是非線性區(qū)？（3）若輸入信號(hào)，對(duì)應(yīng)畫(huà)出相應(yīng)的、和的波形，并在圖中標(biāo)出有關(guān)電壓的幅值。P6.11題6.13的圖解： A1：反相比例電路；A2：過(guò)零電壓比較器；A3：電壓跟隨器。、 A1：線性區(qū)；A2：非線性區(qū)；A3：

12、線性區(qū)。 波形如圖Pd6.3 圖Pd6.3 題6.13答案圖6.14如圖P6.12（a）所示的單限比較器電路中，假設(shè)集成運(yùn)放為理想運(yùn)放，參考電壓，穩(wěn)壓管的反向擊穿電壓，電阻，：（1）試求比較器的門限電平，并畫(huà)出電路的傳輸特性；（2）若輸入電壓是圖（b）所示幅度為的三角波，試畫(huà)出比較器相應(yīng)的輸出電壓的波形。（a） （b）圖P6.12 題6.14的圖解： 門限電平為：傳輸特性如圖圖Pd6.4所示 圖Pd6.4 題6.14答案圖 圖 Pd6.5 題6.14答案圖 輸出電壓波形如下圖Pd6.5所示：6.15 如圖P6.13所示的滯回比較器電路中，已知，穩(wěn)壓管的，參考電壓，試估算其兩個(gè)門限電平和，以及門

13、限寬度的值，并畫(huà)出滯回比較器的傳輸特性。圖P6.13 題6.15的圖解：本題意圖是理解滯回比較器的工作原理和傳輸特性，學(xué)習(xí)估算滯回比較器的門限電平和門限寬度。圖 Pd6.6 題6.15答案圖6.16將正弦信號(hào)分別送到圖P6.14（a）、（b）和（c）三個(gè)電路的輸入端，試分別畫(huà)出它們的輸出電壓的波形，并在波形上標(biāo)出各處的電壓值。已知，且：（1）圖（a）中穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值；（2）圖（b）中穩(wěn)壓管參數(shù)同上，且參考電壓，；（3）圖（c）穩(wěn)壓管參數(shù)同上，且，。圖P6.14 題6.16的圖解：本題是對(duì)三種比較器的對(duì)比。輸出電路圖略（a）過(guò)零比較器，UT=0V；（b）求和型單限比較器，（c）滯回比較器，6.1

14、7若將正弦信號(hào)加到圖P6.15所示電路中，并設(shè)，集成運(yùn)放A1、A2的最大輸出電壓，二極管的正向?qū)妷海嚠?huà)出對(duì)應(yīng)的輸出電壓波形，并說(shuō)明該電路是何種電路。 圖P6.15 題6.17的圖 圖 Pd6.7 題6.17答案圖解：由電路分析可知UTH=+10V，UTL=-10V當(dāng)uI>10V或uI<-10V時(shí)，uO=（12-0.7）V=11.3V當(dāng)-10V<uI<+10V,uO=0V。故該電路為雙限比較器，其輸出電壓波形如圖Pd6.7所示。6.18圖P6.16所示電路中，設(shè)集成運(yùn)放均為理想運(yùn)放，其最大輸出電壓=±10V。 （1）分析、和各組成何種基本應(yīng)用電路； （2）分別說(shuō)明它們是否滿足“虛地”或“虛短”的條件；（3）已知為正弦波，峰值為2V。試畫(huà)出、和的波形，并標(biāo)上各電壓的幅值。設(shè)t=0時(shí)，電容C上的電壓為零。圖P6.16 題6.18的圖解：（1）A1為同相輸入比例電路，A2為過(guò)零比較器，A3為反相輸入積分電路；（2） A1虛短，A2虛地，A3即不虛地也不虛短；（3） 、和的波形如圖Pd6.8所示，其中uo1=3uI， uo1幅值為6V。當(dāng)uo1>0時(shí)， uo2=-10V；當(dāng)<0時(shí)， uo2=+10V；當(dāng)t=0.5m時(shí)，uo3的幅值