第4章集成運算放大電路課后習(xí)題

第4章集成運算放大電路一■填空題1、集成運放內(nèi)部電路平時包含四個基本組成部分和。

，即、、、為提升輸入電阻，減小零點漂移，通用集成運放的輸入級大多采納電路；為了減小輸出電阻，輸出級大多采納電路。3、在差分放大電路發(fā)射極接入長尾電阻或恒流三極管后，它的差模放大倍數(shù)Aud將,而共模放大倍數(shù)Auc將，共?？刂票菿CMR將。4、差動放大電路的兩個輸入端的輸入電壓分別為U1=-8mV和Ui2=10mV,貝U差模輸入電壓為，共模輸入電壓為。5、差分放大電路中，經(jīng)常利用有源負載取代發(fā)射極電阻

Re

,進而能夠提升差分放大電

路的。6、工作在線性區(qū)的理想運放，兩個輸入端的輸入電流均為零，稱為虛為虛;若集成運放在反相輸入狀況下，同相端接地，反相端又稱虛;即便理想運放器在非線性工作區(qū)，虛結(jié)論也是成立的。7、共模控制比KCMR等于之比，電路的KCMR越大，表示電路

;兩個輸入端的電位相等稱越強。答案：1、輸入級、中間級、輸出級、偏置電路；減小、增大；4、-18mV,1mV;5、共模控制比；

2、差分放大電路、互補對稱電路；3、不變、6、斷、短、地、斷；7、差模電壓放大倍數(shù)與共模電壓放大倍數(shù)

，控制溫漂的能力。二選擇題1、集成運放電路采納直接耦合方式是因為。A.可獲取很大的放大倍數(shù)B.可使溫漂小C.集成工藝難以制造大容量電容2、為增大電壓放大倍數(shù)，集成運放中間級多采納。A.共射放大電路B.共集放大電路C.共基放大電路3、輸入失調(diào)電壓UIO是。A.兩個輸入端電壓之差B.輸入端都為零時的輸出電壓C.輸出端為零時輸入端的等效補償電壓。4、集成運放的輸入級采納差分放大電路是因為能夠。A.減小溫漂B.增大放大倍數(shù)C.提升輸入電阻5、兩個參數(shù)對稱的三極管組成差分電路時，在雙端輸入和雙端輸出時，與單管電路相比其放大倍數(shù)，輸出電阻。A.大兩倍，高兩倍B.同樣，同樣C.同樣，高兩倍6、共模輸入信號是差分放大電路兩個輸入端信號的。A.和

B.差

C.平均值7、兩個同樣種類的晶體管組成的復(fù)合管的

6和

rbe

分別為。A.

0

女楫

02,rbe

=「be1+rbe2

B.0&0

〔，辰

=辰

1，ftP〔，2，rbe=rbe1+（1+，1）rbe28、集成運放工作時，一般工作在非線性區(qū)，它有兩個輸出狀態(tài)（+U或-U；當u°pp°pp）<u-時，輸出電壓uo=。A.飽和，+UOPPB.開環(huán)，-UoppC.閉環(huán)，-UOPP9、差分放大電路（不接負載時）由雙端輸出變成單端輸出，其差模電壓放大倍數(shù)_。A.增添一倍B.減小一倍C.保持不變10、多級放大電路在電路結(jié)構(gòu)上放大級之間平時采納。A.阻容耦合B.變壓器耦合C.直接耦合D.光電耦合11、理想運放的開環(huán)差模增益Aod為。5D.8答案：1、C2、A3、C4、A5、B6、C7、C8、C9、B10、C11、D三判斷以下說法可否正確（用Vffix表示）1、運放的輸入失調(diào)電壓是兩輸入端電位之差。（）2、運放的輸入失調(diào)電流是兩端電流之差。（）3、有源負載能夠增大放大電路的輸出電流。（）4、在輸入信號作用時，偏置電路改變了各放大管的動向電流。（）5、一個理想差分放大電路，只好放大差模信號，不能夠放大共模信號。6、集成運放只好放大直流信號，不能夠放大交流信號（）7、當理想運下班作在線性區(qū)時，能夠以為其兩個輸入端“虛斷”并且“虛地”。（）8、差分放大電路的差模放大倍數(shù)愈大愈好，而共模放大倍數(shù)愈小愈好。（）9、集成運放在開環(huán)應(yīng)用時，必然工作在非線性區(qū)。（）答案：1、X2、V3、V4、X5、V6、X7、X8、V9、V四計算題4.1電路如圖P4.1所示，已知三個三極管的參數(shù)均相等，此中3=100,UBE=0.7V,試求IC2解：由電路可知VCC~

UB

VCC~

U

BE2~

U

BE1I

=------------

=------------------

=1C0-

1C1-

1C

I

E2

=I

E1ICIR=IC0IB2=IC0IBI=ICWPIC

IR：IR=100

UA

P?2,反相輸4.2在圖P4.2所示電路中，已知三個三極管的特點完整同樣,VT2的集電極ic2和VT3的基極電流iB3;(2)求該電路的電壓的值。]+VCC□RC圖P4.2題4.2的圖圖P4.3題4.3的圖解：(1)因為VTI和VT2為鏡像關(guān)系，且P?2，所以有ic2^icLhi；又由電路可知：iB3iii-ic2^iii-ii2輸出電壓的變化量和放大倍數(shù)分別為己U0=-：ic3RC==一一3口B3RCAui=，.uo/*(i|i-i|2)?*U。/褊3--3RC4.3圖P4.3所示電路是某集成運放電路的一部分，采納單電源供電，試解析以下問題：50uA和100uA電流源的作用；VT4的工作區(qū)(放大、截止或飽和)；VT5和R的作用。解：(1)100uA電流源為VTi供給靜態(tài)集電極電流，為VT2供給基極電流，并V的有源負載；50uA電流源為VT3供給射極電流，在交流等效電阻中等效為阻值特別大的電阻。(2)VT4處于截止狀態(tài)，因為uB4=uci=u。+UR+uB2+uB3,UE4=U°,”B4》”E4。(3)VT5和R組成保護電路，uBE5=iOR,未過流時VT5電流很小；過流時使iE5A50uA,VT5更多的為VT3的基極分流。4.4集成運放BG305偏置電路表示圖如圖P4.4所示，設(shè)VCC=VEE=15V,外接電阻R=100k。，其余電阻的阻值為R〔=R2=R3=ikQ,R4=2k。。設(shè)三極管E足夠大,試估量基準電流|REF及各路偏置電流Ici3、Ici5、"i6。圖P4.4題4.4的圖解：該電路為多輸出比率電流源，此中基準電流為：IREF：VCCVEE一UBE=0.29mA各偏置電流分別為:RR2IC13=IC15'IREF=°9.2gIci6JIREF=0.145mAR44.5在圖P4.5所示電路中，大于二極管的正向電阻。當

VTi

與VT2的特點完整同樣，全部晶體管的Uii=Ui2=0V時，Uo=0V＞試回答以下問題：

6值均同樣，

Rci

遠求解電壓放大倍數(shù)的表達式；圖P4.6題4.6的圖(2)當有共模輸入電壓時，輸出電壓u°=?簡要說明原由。解：(1)在忽略二極管動向電阻的狀況下Rci//冬Au=AU1?Au22rbel所以■:Uc^-：Uc2，：UBE30⑵當由共模輸入電壓時，Uo近似為零，因為電＞＞耄,故Uo”04.6集成運放

FC3

原理電路的部分電路如圖

P4.6

所示。已知

|C10

=1.16mA,

若要求Ici

=I

c2

=18.5

MA，試估量電阻

R,應(yīng)為多大。設(shè)三極管的

P足夠大。解：微電流源做有源負載，依據(jù)電路能夠獲?。篒C11:IC1

IC2

=218.5=37」A又對于微電流源有：UTln虹IC11R「C11將UT=26mV,IC10=1.16mA,IC11女37HA代入上邊的式子可得：R112.4k'.14.7在圖P4.7所示電路中，假設(shè)三極管的E=100,rbe=10.3kQ,VCC=VEE=15V,Rc=75E,Re=36k”,R=2.7kRW=100”,RW的滑動端位于中點，負載R=18kd”,求靜態(tài)工作點；求差模電壓放大倍數(shù)；求差模輸入電阻。VCCUI2UnRr~-VEE圖P4.7題4.7的圖解：①靜態(tài)工作點IBQ圖P4.8題4.8的圖ICQ=”BQ=0.26mACQBQUCQ=VCC-ICQRC=5.64VUBQ=「7mV②差模電壓放大倍數(shù)：雙端輸入、雙端輸出時，差模電壓放大倍數(shù)等于單邊放大電路的電壓放大倍數(shù)；所以有：WQ//1、-(Rc//3RL)A人―--------------2RW-40③差模輸入電阻：差模輸入電阻是兩個單邊放［電路輸入電阻的串通。所以有:Rd=2[R血（1：）；]=36E4.8在圖P4.8所示放大電路中，已知VCC=VEE=9V,氏=47kQ,Re=13k。，Rb1=3.6kQ,Rb2=16kQ,R=10kQ，負載電阻RL=20kQ，三極管的E=30,UBEQ=0.7V。(1)試估量靜態(tài)工作點；(2)估量差模電壓放大倍數(shù)。解：①靜態(tài)工作點卜—qVCC〕Rb2-VEE—<3(1)Rb1=VCC-RCICQI=4.3V-R2UR(VCCVEE)=3.3VURb1-UBEQ..1.1CQ3-■1EQ3=0.2mA,1CQ1=1CQ2=二1CQ3=°.1mA1CQ1-c1BQ1=1BQ2十=33UBQ1=UBQ2=-RIBQ1

=-33mV②差模電壓放大倍數(shù)(雙端輸入、雙端輸出)26一一1Ad=Au1：(RC//—RL)「be=rbb—-8.1k'1-------2——-13.74.9在圖P4.9所示差動放大電路中，假設(shè)RC=30kQ,RS=5kQ,Re=20kQ,=VEE=15V,V=30kQ,三極管的雙端輸出rbeRLCC=50,時的差模放大倍數(shù)Aud；(2)改雙端輸出為從VT〔的集電極單端輸出，試求此時的差模放大倍數(shù)Aud；]VCC廠RC「R(3)在(2)的狀況下，設(shè)51=5mV,Ui2=1mV，則輸出電壓U°=?解：(1)因為靜態(tài)時UBE21EQRe=VEE所以有IEQ=0.3575mA辰=300(1山：)竺：4k"圖P4.9題4.9的圖圖P4.10題4.10的圖1EQ所以當雙端輸出時，差模電壓放大倍數(shù)為1:(RC//-RL)50(15〃30)：?.-125A=A11=----------------be1'■R15030■—XAd=Au1--------------:-187.52「—X-------200Q(3)在滑，(2)動的端情調(diào)況在下中，間設(shè)，穩(wěn)U壓i1=5mV管的,Ui2z=4V,R1mV1,=20KQ則輸出電。壓為Uo=A,duid=—187.5(5—1)=—750mV4.10在P4.10所示電路中，已知VCC=VEE=15V,三極管的P均為20,UBEQ=0.7V,原=1.2KQ,RC=15KQ,Re=3.3K。，R1=R2=R=2KD,滑動變阻器RW=(1)試估量靜態(tài)時的IBQ1,ICQ1和UCQ1(對地)；(2)試估量放大電路的差模電壓放大倍數(shù)Aud和差模輸入電阻Rid，輸出電阻Ro。解：(1).UZ-UBEQ31EQ3："Re4-0.7=------mA=1mA1CQ1=1CQ2：.1|=0.5mA2IEQ31CQ11BQ1=1BQ1T0.5廠25uA(2)若改雙端輸出為從VT1的集電極單端輸出，試求此時的差模放大倍數(shù)為U=U-ICQ1RC1=(15-0.5X15)V=7.5V(對地)(2)2015Aud-------------=一56.6Rd=2[R「be(1J0.5RW]=2[21.2210.50.2]K"T0.6K”Ro=2Rc=215K.；=30K"4.11在圖P4.11所示電路中，設(shè)兩個三極管參數(shù)同樣：臼均為60,UBEQ=0.7V，此中Vcc=12VVEE=6V,R^=R^=10KQ,在=5.1KQ,R=R=班=2KQ,12△Ui1=1V,AUi2=1.01V,計算：雙端輸出時，△Uo=?從VTI單端輸出時的△UOI=?圖P4.11題4.11的圖解：(1)雙端輸出時，輸出為差模信號放大輸出，其差模電壓放大倍數(shù)為促岑)Aud=-RSrbe靜態(tài)時,]E1=]E2=匚^e26-0.7因為5.3IRe---=一所以=1.04mA-------Re5.1因為:26=300(1-)切=300(160)所以但號)60(101)-123RS「be23.35E則：UOTWn—.：UI2)/\d=(1-1.01)(—123)=1.23V:(&號)(2)單端輸出時，AUO為差模電壓和共模電壓放大之和，其共模電壓放大倍數(shù)為60(101)-------1.05223.35(601)5.1RSrbe2(1"Re&d'=—.5UVUL5'E2U|2)A。：-0.44V4.12如圖P4.12所示電路，三極管VT1、VT2和VT3的參數(shù)同樣，3=50,UBEQ=0.7V,R=R=10KQ,Re=1.5KQ,Rb3=Rb4=8.2KQ,R3=3.9KQ,R=R=5KQ,R=Rb2=330KQ,CIC2I2b1RW=0.1KQ,,VCC=VEE=15V，穩(wěn)壓管VDZ的牢固電壓為7.5V，且動向電阻很小，RW滑動端在中點。計算：V「、VT2和VT3靜態(tài)時的IC和UCE；差模電壓放大倍數(shù)和共模電壓放大倍數(shù)；差模輸入電阻和輸出電阻。4Rb3本VDZ-VEE圖P4.12題4.12的圖解：⑴先求VT3靜態(tài)時的IC3：—UBE3UB3ReUz被Rb3和R4分壓所得，又因為1.5設(shè)Rb3兩端的電壓為UB3,UB3是穩(wěn)壓管牢固電壓Rb3=R4所以I

E3

:2mAUB3

1=—Uz=2

—

17.5=3.75V2所以IC3IE3=2mAIE1=IE2:IC1=IC2,IE1+IE2=IC3所以IC1=IC21?=—IC3-1mA2靜態(tài)時V「和VT2的基極電位為零，所以有UCE2=UCE1=VCC-RC1IC1'UBE1=15-101，0.7=5.7V而UCE3=VCC-JRe-UBE3=15-21.5-0.7=11.3V因為電路是雙端輸出，又有2626rbe1=rbe2=rbe=300(1)-6=30051-6：1.63k"TE1所以差模電壓放大倍數(shù)為——=—5^=次.4，七=。喝原(11月5I63510.052差模輸入電阻和輸出電阻分別為Rid=2［尺21rbe(1)號］=2(51.63510.05)18.4k1Ro=2R