第四章自我检测题参考答案

第四章自我检测题参考答案一、填空题 1. 集成运放作线性应用时必领构成 负反馈组态,作非线性应用时必须构成 正反馈和开环 组态。

2. 为获得输入电压中的高频信号，应选用 高通滤波器。

3. 反相输入放大电路的输入电阻小， 同相比例运算电路的输入电阻大。

二、判断题 1. 集成运放组成运算电路时，它的反相输入端均为虚地。

(X) 2. 理想运放构成线性应用电路时，电路增益均与运放本身参数无关。

3. 用集成运放组成电压串联负反馈电路，应采用反相输入方式。

4. 为避免50电网电压形成的干扰进入放大器，应串接带阻滤波器。

(X(W三、选择题 1. 用集成运放构成功能电路，为达到以下目的，应选用对应的电路为: ⑴欲实现的放大电路应选 (A);⑵欲将方波电压转换成三角波电压，应选 ⑶在直流量上叠加一正弦波电压，应选 ⑷对共模信号有很大的抑制作用，应选 ⑸将正弦波电压转换成二倍频，应选 ⑹将矩形波转换成尖顶波，应选(E)； (B) ； (C) ；(G)；(D)。

A.反相输入放大运算电路 B.同相输入放大运算电路D.微分运算电路E.积分运算电路G.乘方运算电路2. 基本微分电路中的电容应接在运算放大器的 A.反相输入端 B.同相输入端C.差分输入放大电路 F 加法运算电路(A)。

C.反相输入端与输出端之间四、图Z4.1(a)所示电路参考电压 图(b)中画出电压传输特性。

U REF =3V , 稳压管稳压值为 5V ，正向压降为0.7V ，在(a)(b)Z4.1解：图Z4.1(a)所示电路为比较器电路。

门限电压当U i >U REF (3V)时，比较器输出为高电平，稳压管反偏反向击穿,U oi = U z =+5V 。

当U i < U REF ，,比较器输出为电平低电平，稳压管正偏导通，U T =3V 。

U O 2=0.7V在图Z4.1(b)中画图方法：U i 从零开始，输出电压为低电平不变， U O =0.7V 。

当U i =3V 平，输出 U O =5V , U i >3V , U O =5V 不变。

电压传输特性图请读者在图 Z4.1(b)中自画。

时，比较器输出跳变为高电五、图Z4.2为一稳压电路，U z 为稳压管VZ 的稳压值，且 U i >U z ，写出U 。

的表达式。

M i Z4.2 解：因U i >U Z ，稳压管反偏稳压，使输入端电压稳定不变，即 U o =(1+R f /R 1)U Z U i =U z第四章习题参考答案4.1判断题 1. 运放在深度负反馈的情况下， 放大特性与运放本身参数无关， 及参数，因而在使用过程中不需要考虑运放的特性参数。

(马 2. 集成运放构成的放大电路不仅能放大交流信号，也能放大直流信号。

3. 滤波器的特征频率一定等于截止频率。

(X)4.凡是用集成运放构成的运算电路，都可以用 虚短”和 虚断”概念求解运算关系。

(W5. 为了提供集成运放组成放大电路的增益，可选用 10MQ 电阻作为反馈电阻。

(X6. 当比较器的同相输入端电压大于反相输入端电压时，输出端电压为+ U om 。

(V) 仅取决手外接电路元件 4.2选择题 1. 集成运放组成(B)输入放大器的输入电流基本上等于流过反馈电阻的电流， 放大器的输入电流几乎等于零，所以 (A)输入放大器的输入电阻大。

A.同相 B.反相 C.差分 2. 在多个输入信号的情况下，要求各输入信号互不影响，宜采用 (A)方式的电路，如果 要求能放大两信号的差值，又能抑制共模信号，应采用(C)方式的电路。

A.反相输入B.同相输入C.差分输入P.4.1所示。

其中图(a)是(D),图(b)是(B),图(c)是(C)。

B.同相输入3.由集成运放组成的电路如图 而(A)输入5. 相对来说，(B)比较器的抗干扰能力强。

A.单值4.3在图P4.2所示电路中，U i =10mV 试计算输出电压 u o 的大小。

J JK ]2it图 P4.2解题分析：对于由运放组成的应用电路的分析求解，先应分析判断组成的是何种电路, 再根据电路列出输出、输入关系，再求得所要的电量的数值。

本电路是一差动输入放大器，除直接代入公式计算外，一般情况下，用叠加定理求解。

通过解题来说明差动输入放大器对共模信号有很强的抑制作用。

解：本电路是一差动输入放大器， 输入端输入信号对地短接，电阻 有设反相输入端信号单独作用，” 2Ru 。

=一 --- u i= — 20mV(b) (a) (c)图 P4.1B.微分运算电路 E.单值比较器电路A.积分运算电路 D.反相求和运算电路4. (B)运算电路可将方波电压转换成三角波电压 A.微分 C.迟滞比较器B.积分C.乘法D.除法B.迟滞用叠加定理求解。

设同相输入端信号单独作用，则反相R 左端接地。

且在同相端输入的信号为两电阻分压而U 。

f, 2R )，c = Ly 3u iU i2R 2R+2R Ui 3UiU 。

= 2u i=20mV则同相输入端输入信号对地短接，电阻R 左端接地。

有RprpU o =Uo +U O =OV本题输入一大小相同、极性相同的信号即共模信号，在外接电阻对应相等的情况下, 差动输入组态输出为零，说明其对共模信号有很强的抑制作用。

4.4图P4.3所示电路，已知 U i =1V ，试求:⑴开关S 1、S 2都闭合时的U o 值； ⑵开关S 1、S 2都断开时的U o 值； ⑶开关S 1闭合、S 2断开时的U o 值。

1U 般--- 1=1——图 P4.3解题分析：对于由运放组成的应用电路的分析求解，先应分析判断组成的是何种电路, 再根据电路列出输出、输入关系，再求得所要的电量的数值。

解：⑴开关 设同相输入端信号单独作用，则反相输入端输入信号对地短接，则有Uo =设反相输入端信号单独作用，则同相输入端输入信号对地短接，有10k Q= ------ U i=— 1V1Ok 04.5用集成运放设计具有以下输入输出关系的功能电路: ⑴ U o =— 3u i1 — 4U i2⑵ U o =— U il +2U i2解：4.6图P4.4是自动化仪表中常用的 电流一电压”和 电压一电流”转换电路，试用虚短”或虚断”概念推导-0S i 、S 2都闭合时，该电路为反相输入放大电路，列出电路输出、输入关系为1Ok 0 U o= — --------- U i=— 1V10k C S i 、S 2都断开时，该电路为电压输出器电路，列出电路输出、输入关系为U o =U i =1V⑵开关⑶开关 rrU o U oPPP=Uo +U O =1V+八⑴图⑻中U o 与I s 的关系式; ⑵图（b ）中I o 与U s 的关系式。

图 P4.4 解：⑴图⑻中，同相输入端经电阻接地，电路为反相输入组态，可用U -=U +=0根据 虚断”概念，反相输入端电流为零，即1-=0,故l Rf =l s根据KVL ,可列方程U - — I Rf R f =0 — l Rf R f =U OU O = — I Rf R f⑵图（b ），电路为同相输入组态。

根据根据虚地”概念，有根据 虚断"概念，l +=0, l -=0 KCL , I RI + I -=I OI RI =I O虚短”概念U -=U + = U sI RI =U -/R I = U s /R iI o = U s /R i4.7图P4.5为运放纽成的电流放大电路， 光电池产生的电流很微弱， 经运放放大后驱动发光二极管LED 发光，R 2为输出电流取样电阻，R i 为负反馈电阻。

设l s =0.1mA ，求使LED发光的电流I L 值。

（提示应用 虚短” 虚断”和求KCL 解）解:根据虚断”有l2=l s=0.1mA运放同相输入端接地，可用虚地”概念，有U-=U+=0可求得U R2= —I 2R I= —10VI R2= U R2/R2=10mA|R2方向由右向左根据KCL可得I L= 12+ I R2=10.1 mA4.8利用运放构成稳压二极管参数测试电路如图P4.6所示，己知U s=5V , R=1k Q,测得电压表读数为—11.3V。

⑴求通过稳压二极管的电流和稳压二极管的稳压值；⑵若将增大到7V，测得电压表读数为—13.36V，求稳压二极管的动态电阻VZ咼fi图P4.6解：⑴根据虚短”概念U-=U + = U s=5V根据虚断”有I R=I ZI Z为通过稳压二极管的电流。

I z =I R=U S/R=5V/1 k Q =5mA稳压二极管的稳压值U zU z= U s— U O=16.3V⑵若将增大到7V，测得电压表读数为—13.36V，可求得I z丄坐=7mARU z=U s -U O=2O.36V稳压二极管的动态电阻「7^3=2.03 Q r z。

I z -I z 2mA4.9求图P4.7所示电路的U o 。

图 P4.7解：图P4.7所示电路的第一级运放组成反相输入组态放大电路，其输出电压第二级运放组成反相输入组态放大电路，其输出电压RU o2= -o1= 5.1VR4U o = U o2-U oi = 10.2V4.10利用运放的 电压一电流”转换作用，可制成高输入电阻的直流毫伏表，如图P4.8所示。

已知R=1 k Q, uA 表的满量程为lOOyA,内阻R M =7.5k Q,试求 表满刻度偏转时，对应的被测电压 U imax 为多大？解：根据虚断”流过电阻R 上电流I R =I 根据虚短”概念U=U +U R =U I□ A 表满刻度偏转时，为 uA 表的满量程值,I R =I=100 uAU R = I R R=100 uAX 1 k Q100mV 对应的被测电压U lmax=10 OmVU o1=-U i= -5.1V图 P4.84.11电路如图P4.9所示，设u o 初始值为零，列出U o 与U ii 、U i2的关系式。

图 P4.9解：图P4.9所示电路， 第一级电路为反相求和电路第一级电路为积分电路1t=3上 f(5U i1 +2.5U i2dt100X10 X 10X 10t=0(5U i1 +2.5U i2 dt图 P4.10解：图P4.9所示电路，运放 A 1、A 2组成电压跟随器，则有U o1= U i1 U o2= U i2运放A 3组成同相求和电路。

当 U o1单独作用U ol=-=—5 U ii —2.5ui2U o =—Uc =———R 3C 1 t.0U o1dtU o Uo4.12求图P4.10所示电路的输入输出关50 kQU of1 + 、、R 3 丿 "R T L +R 1屮产严 当U o2单独作用 U o R 2F270 Y 331--- || ----- U i1 =5 U i130 人33 + 33 丿 pp U oR 4 Y R 1 由 RT 八R 2 + R 1 丿i2270、 + ---30 丿l 33 + 33丿33 〕------- IU i2 =5 U i2 U o =Uo rp+ U o =5 U il +5 U i2 4.13电路如图P4.11所示，写出 i a 、i b 以及电压放大倍数 U o /U i 的表达式。