测控电路第五版李醒飞第五章习题答案
测控电路第五版李醒飞第五章习题答案
第五章信号运算电路
5-1推导题图5-43中各运放输出电压,假设各运放均为理想运放。
(a) 该电路为同相比例电路,故输出为:
U 。 1 0.2 0.3V 0.36V
(b) 该电路为反相比例放大电路,于是输出为:
5 1
U o U i - 0.3
0.15V
10 2
(c) 设第一级运放的输出为U °1,由第一级运放电路为反相比例电路可知:
U o1
1/2 * 0.3 0.15
后一级电路中,由虚断虚短可知, U U 0.5V ,则有:
U o U /10k U U o1 /50k
于是解得:
U o 0.63 V
(d) 设第一级运放的输出为U °1,由第一级运放电路为同相比例电路可知:
U o1
1 5/10 0.3 0.45V
后一级电路中, 由虚断虚短可知,
U U 0.5V ,则有:
U o U /10k U U o1 /50k
于是解得:
U o 0.51V
OO
3R
ru
-R
u
u
u u u 5RT
R
R
> I CX)
+
5-2 试设计一个实现
U o
U i1 U i2
U -R-
i5
1 U i6 U i7 U i8运算的电路。
2
图X5-1
5-3由理想放大器构成的反向求和电路如图5-44所示。
(1)推导其输入与输出间的函数关系U。f U|,u2,u3, u4;
(2)如果有 & 2R、R3 4R、R4 8R,、R 10k 、R f 20k ,输入u,,u2,u3,u4的范围是0到4V,确定输出的变化范围,并画出u。与输入的变化曲线。
(1)由运放的虚断虚短特性可知U U 0,则有:
U1 U3 U4 U0
R1 R2 R3 R4 R f
于是有:
R f R f R f R f
U o —5 —U2 —U3 -U
R1 R2 R R4
(2)将已知数据带入得到U。表达式:
2U M U i2 0.5U i3 0.25U i4
函数曲线可自行绘制
5-4理想运放构成图5-45a所示电路,其中R R2 100k 、C1 10uF、C2 5uF
5-54b为输入信号波形,分别画出U o1和U o2的输出波形。
前一级电路是一个微分电路,故U°1 i*R R1C1 dU i/dt dU〃dt
输入已知,故曲线易绘制如图X5-2所示。
-0
后一级电路是一个积分电路,故V out1/ R2C2U o1dt 2 U o1dt
则曲线绘制如图X5-3所示。
O 5 12 3
图X5-2
5-5 图X5-3
理想运算放大器构成图5-46所示电路,推导输入/输出关系,并说明电路作用。该电路为差
分放大电路,故输出为:
U o (具体推导过程可参考教材) R f
-(U ii U i2 )
R g
该电路为差分放大电路,可有效抑制电路中的共模信号,有较大的共模抑制比
理想单电源运算放大器作为线路放大器使用时,经常需要用减法器电路,实现电平迁移,如图5-47所示为一理想运算放大器构成的电平迁移电路,试推导其输入/输出关5-6
系
。
该电路为差分放大电路,故电路的输出为:
R f
(U i U ref )
R g
U o
5-7图5-48为图5-47所示的一种实用电路,根据电路所示参数,推导输入/输出关系, 完成U。mU j b运算,求其系数m b?
由:
5 u u 5
10k 180k
U