电工学下册第十六章
16章 电工学题库
第16章集成运算放大电路一、填空题1、工作在线性区的理想运放，两个输入端的输入电流均为零，称为虚_____；两个输入端的电位相等称为虚_______；若集成运放在反相输入情况下，同相端接地，反相端又称为虚______；即使理想运放器在非线性工作区，虚______结论也是成立的。
2、集成运放的两个输入端分别为_____输入端和_____输入端，前者的极性与输出端_____，后者的极性与输出端_____。
3、电压比较器中集成运放工作的输出电压U O只有_____或_____两种状态。
4、集成运放工作在线性区的必要条件是___________。
5、在运算电路中，运算放大器工作在_______区；在电压比较器中，运算放大器工作在_______区。
6、集成运放在输入电压为零的情况下，存在一定的输出电压，这种现象称为_______ 。
7、理想的集成运放差模输入电阻为_______，开环差模电压放大倍数为_______，输出电阻为_______ 。
8、集成运放的输入级一般采用_______放大电路，用来克服温漂；中间电压放大级多采用共_______极电路以提高电压增益；输出级多采用_______功率放大电路，以提高带负载能力。
9、在下列各空内填入“同相”或者“反相”。
（1）_______比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地，而_______比例运算电路中集成运放两个输入端的电位等于输入电压。
（2）_______比例运算电路的输入电阻大，而_______比例运算电路的输入电阻小。
（3）_______比例运算电路的输入电流等于零，而_______比例运算电路的输入电流等于流过反馈电阻中的电流。
（4）_______比例运算电路的比例系数大于1，而_______比例运算电路的比例系数小于零。
10、_______运算电路可以将三角波电压转换为方波电压，而_______运算电路可以将方波电压转换为三角波电压。
11、图16-1-11所示电路中，运算放大器的最大输出电压U opp =±12V ，稳压管的稳定电压U Z =6V ，其正向压降U D =0.7V ，参考电压U R =+2V ，输入电压U i =1V ，则输出电压U o =_______；参考电压U R =-22V ，输入电压U i =1V ，则输出电压U o =_______。
九年级物理下册第十六章第六节发电机课件鲁科版五四制
【解析】选A。发电机的工作原理是电磁感应,即闭合电路的部 分导体在磁场中做切割磁感线运动时有感应电流产生,只有A图 符合这一特征。
2.下列有关电磁现象的说法正确的是( ) A.发电机是利用电磁感应现象制成的 B.电磁铁的磁性强弱只与线圈的匝数有关 C.扬声器与话筒都是把声信号转变为电信号的装置 D.感应电流的方向只与导体切割磁感线的方向有关 【解析】选A。本题考查电和磁的知识。发电机是利用电磁感 应现象制成的;电磁铁磁性强弱跟线圈匝数和电流大小有关;扬 声器工作时把电信号转变为声信号,话筒工作时是把声信号转变 为电信号;感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向都有关。 答案选A。
4.到了贵州六广河大桥,小军看到了国家重点建设的索风营水 电站,请你告诉小军：水电站是利用发电机把水流的动能转化 为________能;发电机产生的电流是________(选填“交流电” 或“直流电”),频率是______Hz。 【解析】水电站是利用水的机械能发电的,首先水的重力势能转 化为水的动能,水的动能转化为发电机的电能。由于发电机的线 圈在磁场中切割磁感线的方向不断改变,所以发电机产生的是交 流电,它的频率是50Hz。 答案：电 交流电 50
【典例】如图所示是实验室用的手摇发电机。当老师演示时, 某同学发现接入电流表的指针来回摆动,且转动越快灯泡越亮。 则下列结论错误的是( )
A.发电机工作过程中电能转化为机械能 B.发电机工作原理是导体切割磁感线产生电流 C.指针来回摆动,说明发电机产生的是交流电 D.转动越快灯泡越亮,说明导体切割速度越快,产生的感应电流 越大 【思路点拨】抓住三个关键点 关键点1：发电机工作时的能量转化：机械能转化为电能。 关键点2：发电机工作原理：电磁感应。 关键点3：影响电流大小的因素：线圈的转速、磁场强弱及线 圈的匝数。
2021春鲁科版九年级物理下册课件第16章 16.4电动机
9．收音机、电视机、音响里都有扬声器(如图)，扬声器的 工作原理是( ) A．磁极间相互作用规律 B．磁场对通电导线有力的作用 C．电流周围存在磁场 D．电流的热效应
【点拨】容易由于不理解扬声器与电动机结构、原 理的相似性而导致错误。扬声器是把电信号转换成 声信号的一种装置，它主要由固定的永磁体、线圈 和锥形纸盆构成。当线圈中通过变化的电流时，根 据磁场对通电导线有力的作用的原理知，
(3)力是有大小的，如果还想进一步探究“磁场对通电导 线作用力的大小与什么因素有关？”请提出一条你的 猜想，并写出你猜想的依据。 猜想：磁场对通电导线作用力的大小与___电__流__大__小___ 有关。 依据：电__路__电__流__越__大__，__导__线__的__运__动__速__度__就__越__大__(_或__磁___ 场__强__度__；__磁__场__越__强__，__导__线__的__运__动__速__度__就__越__大__)_。
【点拨】当通以相反方向电流时，电流表指针会向 左偏转，故A错误；电流表工作时将电能转化为机械 能，故B错误；电流表是利用通电线圈在磁场中受力 转动的原理制成的，故C正确，D错误。 【答案】C
13．如图甲的线圈abcd位于磁场中：
(1)通电后，cd段导线的电流方向___由__c_到__d____(填“由c 到d”或“由d到c”)。 【点拨】根据图示信息，电流从电源的正极出发回到 负极，线圈中cd段导线的电流方向由c到d。
通电线圈会在永磁体的磁场中受到变化的力的作用， 即线圈所受力时而排斥，时而吸引，从而使得线圈 振动，将电能转化为机械能，同时线圈的振动也会 带动纸盆来回振动，于是扬声器就发出了声音。 【答案】B
10．【中考•昆明】在“探究电动机为什么会转动”的实 验中：
电工学课件(哈工大)第十六章 基本放大电路
第16章基本放大电路哈尔滨工业大学电工学教研室目录16.1 基本放大电路的组成16.2 放大电路的静态分析16.3 放大电路的动态分析16.4 静态工作点的稳定16.5 射极输出器16.6 放大电路中的负反馈16.7 放大电路的频率特性16.8 多级放大电路及其级间耦合方式16.9 差动放大电路16.1 基本放大电路的组成放大器的目的是将微弱的变化电信号转换为较强的电信号。
放大器实现放大的条件：1. 晶体管必须偏置在放大区。
发射结正偏，集电结反偏。
2. 正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。
3. 输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。
u iu o共射极放大电路1. 晶体管T 的作用R B +U CCR CC 1C2放大元件满足i C = i B ，T 应工作在放大区，即保证集电结反偏，发射结正偏。
i bi c i e2. 集电极电源U CC 作用共射极放大电路R B +U CCR CC 1C 2集电极电源作用，是为电路提供能量。
并保证集电结反偏。
3. 集电极负载电阻R C 作用共射极放大电路R B +U CC R CC 1C 2集电极电阻的作用是将变化的电流转变为变化的电压。
4. 基极电阻R B 的作用+U CCR CC 1C 2TR B共射极放大电路基极电阻能提供适当的静态工作点。
并保证发射结正偏。
5. 耦合电容C 1和C 2作用(1) 隔直作用隔离输入.输出与电路的直流通道。
(2)交流耦合作用能使交流信号顺利通过。
共射极放大电路R B +U CCR CC 1C 216.2 放大电路的静态分析16.2.1 用放大电路的直流通路确定静态值放大电路中各点的电压或电流都是在静态直流上附加了小的交流信号。
电路中电容对交、直流的作用不同。
如果电容容量足够大，可以认为它对交流不起作用，即对交流短路。
而对直流可以看成开路，这样，交直流所走的通道是不同的。
交流通道---只考虑交流信号的分电路。
857-电工与电子技术 考试大纲
知识点： 常用低压控制电器的结构和工作原理；继电接触控制电路的自锁、互锁、联锁、行程、时间等控 制方式；控制电路的过载、短路、失压保护；典型的继电接触控制电路。 基本要求： 1. 了解常用低压控制电器的结构和功能。 2. 掌握继电接触控制电路的自锁、互锁、联锁以及行程、时间等控制原则。 3. 掌握过载、短路、失压保护的方法。 4. 能读懂简单的控制电路图，并能设计简单的电气控制电路。
第十四章 二极管和晶体管 知识点： 半导体的特性；PN 结的构成及其单向导电性；二极管、稳压管、三极管的结构、工作原理及其 主要特性曲线和主要技术参数。 基本要求： 1. 掌握半导体、PN 结及其单向导电性 。 2. 掌握二极管、稳压管、三极管的基本结构和工作原理。 3. 掌握其主要特性曲线和主要技术参数。 第十五章 基本放大电路 知识点： 共射极放大电路、共集电极放大电路的工作原理和分析方法；判断电路的各种非线性失真现象并 用适当的方法改善电路；计算静态工作点、动态参数；差动放大电路、互补对称功率放大电路的 工作原理。 基本要求： 1. 掌握共发射极单管放大电路、射极输出器等放大电路的基本结构、工作原理。 2. 掌握静态工作点、动态参数的分析和计算。 3. 掌握了解差动放大电路、互补对称功率放大电路的工作原理。 第十六章 集成运算放大器 知识点： 集成运算放大器的基本组成和主要参数，理想运算放大器在信号运算、处理、波形产生、测量方 面的应用；集成功率放大器；运算放大电路中的负反馈。 基本要求： 1. 掌握了解集成运算放大器的基本组成和主要参数。 2. 掌握熟悉理想集成运算放大器的电路模型及其在信号运算、处理等方面的应用。 3. 掌握运算放大电路中的负反馈。
第四章 正弦交流电路
知识点： 正弦量的表示法方法、用相量法、复数法计算简单正弦交流电路；正弦交流电路中功率的概念和 计算、功率因数的提高；简单的谐振电路。 基本要求： 1. 掌握正弦量的表示法方法、正弦交流电路的相量法和复数法。 2. 掌握正弦交流电路的分析方法。 3. 理解正弦交流电的功率、功率因数的概念和计算方法。 4. 理解提高功率因数的意义；了解串、并联谐振。 第五章 三相电路 知识点： 三相交流电源的线电压、相电压；星形、三角形负载电路中的线电流、相电流；三相功率；中线 的作用。 基本要求： 1. 掌握对称三相交流电源的线电压、相电压关系。 2. 掌握星形、三角形负载电路中的线电流、相电流的计算方法。 3. 理解三相功率计算以及三相四线制中中线的作用。 第六章 磁路与铁心线圈电路 知识点： 磁路的基本概念、基本定律、交流铁心线圈电路的电流电压关系；变压器的工作原理、变压、变 流及功率变换功能，变压器的特性；电磁铁的工作原理。 基本要求： 1. 理解磁路的基本概念和基本定律。 2. 掌握变压器工作原理，变压、变流及功率变换功能。 3. 理解电磁铁的工作原理。 第七章 交流电动机 知识点： 三相异步电动机的结构特性、工作原理及额定值，三相异步电动机起动、调速和制动方式。 基本要求： 1. 理解三相异步电动机的工作原理。 2. 掌握其结构特性、三相异步电动机的转矩和机械特性。 3. 了解调速方法；掌握起动、反转方法。 第十章 继电接触器控制系统
《电工学》 秦曾煌主编第六版下册电子技术高等教育出版社课后答案
优秀学习资料欢迎下载14.3.2 在图14.02 的各电路图中，E＝5V，u i＝10si nωt，二极管的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压u o 的波形。
u u(a)(b)(c)(d)【解】：图14.02 习题14.3.2的图(a) 电路的输出波形14.3.5 在图14.05 中，试求下列几种情况下输出端电位V F 及各元件中通过的电流：（1）V A＝＋10V，V B＝0V；优秀学习资料欢迎下载3（2）V A＝＋6V，V B＝＋5.8V；（3）V A＝V B＝＋5V，设二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大。
【解】：（1）D A 优先导通9V AVF=1+ 9×10VV= 9V9V B FIDA= IR= F =R9 ×103A = 1mA图14.05 习题14.3.5的图D B 截止，I DB＝0（2）设D A 和D B 两管都导通，应用节点电压法计算V F6+5.81 1，V F = 1 1++1 11V = 5.59V < 5.8V9可见D B 管的确都导通。
IDA=6 −5.591×103A = 0.41mA，IDB= 5.8 −5.91×103A = 0.21mA，IR= 5.599×10A = 0.62mA（3）D A 和D B 两管都能导通5+5V = 1 1 V= 4.47V , I=VF =4.47A = 0.53mAF 1 1 1++1 1 9R R 9 ×10 3IDA= IDB=IR2=0.53mA = 0.26mA214.4.2 有两个稳压管D Z1 和D Z2，其稳定电压分别为5.5V 和8.5V，正向压降都是0.5V。
如果要得到0.5V、3V、6V、9V 和14V 几种稳定电压，这两个稳压管（还有限流电阻）应该如何联结？画出各个电路。
【解】：＋＋5V＋6V－－－＋＋9V6V－14.3.2在图1所示的各电路图中，E = 5V ，u i = 10 sin ωtV ，二极管D的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压u0 的波形。
电工学 第六版 秦曾煌 课后习题答案 16
第16.2.22题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
第16.2.25题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
第16.3节 运算放大器在信号处理方面的应用 . . . . . . . . . . . . . . . 13
uo由0上升到10V 所需时间为
t
=
uo 10
=
10 10
s
=
1s
16.2.18
按下列运算关系式画出运算电路，并计算各电阻值： (4)uo = 0.5ui；(5)uo = 2ui2 − ui1。已知RF = 10kΩ。 [解]
(4) 电路如图10所示
uo
=
−
R1 R1
uo1
=
−
R1 R1
(−
RF R1
图 9: 习题16.2.17图
由A1可得
uo1 =
1
+
RF R1
R2
R3 +
R3
ui2
−
RF R1
ui1
=
RF R1
(ui2 − ui1) =
20 10
(1
−
1.1)V
= −0.2V
由A2可得
uo
=
−
1 R4CF
uo1dt
=
−
uo1 R4CF
t
=
20
×
0.2 103 × 1
×
10−6
t
V
=
10t V
16.2.20
在教材图16.2.9所示的积分运算电路中，如果R1 = 50kΩ，CF = 1µF ，ui如 图12(a)所示，试画出输出电压uo的波形。 [解]
电工学秦曾煌主编第六版下册电子技术第16章-文档资料
u＋
同相端
T1
T2
IS -UEE
输入级
尽量减小零点漂移,尽量提高 KCMRR , 输入阻抗 ri尽可能大。
(16-8)
T4 反相端 u－ u＋ 同相端 T3 T1 T5
+UCC
uo T2
IS -UEE
输入级
中间级
足够大的电压放大倍数
(16-9)
T4
+UCC
uo
反相端 u－
u＋ 同相端
T3 T1 T2
(16-5)
基本原 理框图
集成运放的基本结构
T4
反相输入端
+UCC uo
u－ u＋
同相输入端
T3 T1 T2
T5
IS
-UCC 输入级 中间级 输出级
(16-6)
与uo反相
T4
反相端 u－ u＋ T3 T1 T2 T5
uo
同相端
与uo同相
IS
(16-7)
T4 反相端 u－ T3 T5
+UCC uo
运放符号：
反相输入端
同相输入端
u－ u+
－ Auo
＋
＋
uo
u－ u+
－
＋
uo
国际符号
(16-11)
国内符号
三、集成运放的主要参数
1、最大输出电压UOPP
使输出电压和输入电压保持不失真关系 的最大输出电压。
2、开环电压放大倍数Auo
无外加反馈回路时的差模放大倍数。一般 在104 107之间。Auo越高，所构成的运算电 路越稳定，运算精度越高。
uo
ui
_∞
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–
+
+ + 因虚短，所以 u = u ， – i uo – 反相输入端不“虚地”
电压放大倍数
输入信号和反馈信号分别 加两个输入端—串联反馈
电压串联负反馈 输入电阻高 共模电压 = ui
RF uo (1 )ui R1
uo RF Auf 1 ui R1
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– +
ui 1 u ui 2 u u uo Ri 1 Ri 2 RF
+ uo –
平衡电阻： R2= Ri1 // Ri2 // RF
+
uo ui 1 ui 2 故得 Ri 1 Ri 2 RF
因虚短, u–= u+= 0
RF RF uo ( ui1 ui 2 ) Ri1 Ri 2
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16.2.1 比例运算
1. 反相比例运算 （1）电路组成 if RF
动画
（2）电压放大倍数
因虚断，i+= i– = 0 ， 所以 i1 if ui u i u uo i1 f RF R1
因虚短, 所以u–=u+= 0， R2 i+ 称反相输入端“虚 地”— 反相输入的重要 以后如不加说明，输入、 特点 输出的另一端均为地()。 输入电阻 因要求静态时u+、 u– 对 ri = R1 地电阻相同， 所以平衡电阻 R2 = R1 // RF
同相加法运算电路的特点：
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16.1.4 理想运算放大器及其分析依据
1. 理想运算放大器 Auo ， rid ， ro 0 ， KCMR 2. 电压传输特性 uo= f (ui) uo +Uo(sat) 理想特性
O
+UCC
u– u+
– +
线性区 u +– u – 饱和区 –Uo(sat)
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+ ui –
i1 R1 i–
– +
+
+ uo –
16.2.1 比例运算
1. 反相比例运算
反馈信号使净输入 信号减小—负反馈
电压放大倍数
反馈电路直接从输 出端引出—电压反馈
RF
+
ui –
R1－ R2
–
+
输入信号和反馈信号加在 同一输入端—并联反馈
+
－
+ uo –
电压并联负反馈
输入电阻低， 共模电压 0
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结论：
① Auf为负值，即 uo与 ui 极性相反。因为 ui 加 在反相输入端。 ② Auf 只与外部电阻 R1、RF 有关，与运放本 身参数无关。因此Auf受温度影响很小。
③ | Auf | 可大于 1，也可等于 1 或小于 1 。
也可写出 u–和 u+的表达式，利用 u–= u+ 的性质求解。
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反相加法运算电路的特点：u i2
1. 输入电阻低； 2. 共模电压低； ui1 3. 当改变某一路输入电阻时， 对其它路无影响；
Ri2 Ri1 R2
RF – +
+
RF RF uo ( ui1 ui 2 ) Ri1 Ri 2
④ 因u–= u+= 0 ， 所以反相输入端“虚地”。
⑤ 电压并联负反馈，输入、输出电阻低，
ri = R1。共模输入电压低。
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例：电路如下图所示，已知 R1= 10 k ，RF = 50 k 。 求：1. Auf 、R2 ； 2. 若 R1不变，要求Auf为 – 10，则RF 、 R2 应为 多少？ RF 解：1. Auf = – RF R1
本章要求
1. 了解集成运放的基本组成及主要参数的意义。 2. 理解运算放大器的电压传输特性，理解理想 运算放大器并掌握其基本分析方法。 3. 理解用集成运放组成的比例、加减、微分和
积分运算电路的工作原理，了解有源滤波器
的工作原理。 4. 理解电压比较器的工作原理和应用。
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16.1.3 主要参数
1. 最大输出电压 UOPP 能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。 2. 开环差模电压增益 Auo 运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。 Auo 愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。 3. 输入失调电压 UIO 愈小愈好 4. 输入失调电流 IIO 5. 输入偏置电流 IIB 6. 共模输入电压范围 UICM 运放所能承受的共模输入电压最大值。超出此值， 运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。
+ ui –
+ uo –
因要求静态时u+、u对地 电阻相同， 所以平衡电阻R2=R1//RF 输入电阻ri
uo RF Auf 1 ui R1
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2. 同相比例运算
反馈信号使净输入 信号减小—负反馈 RF
动画
反馈电路直接从输 出端引出—电压反馈
R1 + ui R2 –
集成运算放大器与外部电阻、电容、半导体 器件等构成闭环电路后，能对各种模拟信号进 行比例、加法、减法、微分、积分、对数、反 对数、乘法和除法等运算。 运算放大器工作在线性区时，通常要引入深 度负反馈。所以，它的输出电压和输入电压的 关系基本决定于反馈电路和输入电路的结构和 参数，而与运算放大器本身的参数关系不大。 改变输入电路和反馈电路的结构形式，就可以 实现不同的运算。
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例2：负载浮地的电压-电流的转换电路 IG iL RL R1 i1 R1 – + – + + + + + R2 U x R2 ui – 流过电流表的电流 – Ux u ui IG iL i1 R1 R1 R1 1. 能测量较小的电压； 负载电流的大小 2. 输入电阻高，对被 与负载无关。 测电路影响小。
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2. 同相加法运算电路 RF R1 ui1 ui2 Ri1 – + +
动画
方法1: 根据叠加原理 ui1单独作用(ui2＝0)时，
RF (1 uo )u Ri2 R 1 同理，ui2单独作用时 R R F i2 RF Ri1 ( 1 ) u i1 uo (1 ) ui 2 R R R 1 i 1 i2 R1 Ri 1 Ri 2
16.1 集成运算放大器的简单介绍
集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多 级直接耦合放大电路。是发展最早、应用最广泛的 一种模拟集成电路。
16.1.1 集成运算放大器的特点
特点：高增益、高可靠性、低成本、小尺寸 Auo 高: 80dB~140dB（分贝） 集成运放的符号：
(104 ~ 107倍)
=10 50 (10+50) = 8.3 k
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例16.2.1 解：
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2. 同相比例运算 （1）电路组成
RF R1 u – – + + u R2 +
（2）电压放大倍数 因虚断，所以u+ = ui R1 u uo R1 RF 因虚短，所以 u– = ui ， 反相输入端不“虚地” RF uo (1 )ui R1
(1) 输出只有两种可能, +Uo(sat) 或–Uo(sat) 当 u+> u– 时， uo = + Uo(sat) u+< u– 时， uo = – Uo(sat) 不存在 “虚短”现象 (2) i+= i– 0,仍存在“虚断”现象
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16.2 运与 ui 极性相同。因为 ui 加 在同相输入端。 ② Auf只与外部电阻 R1、RF 有关，与运放本 身参数无关。 ③ Auf ≥ 1 ，不能小于 1 。 ④ u– = u+ ≠ 0 ，反相输入端不存在“虚地”现象。
⑤ 电压串联负反馈，输入电阻高( )、输出电阻 低，共模输入电压可能较高。
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例16.2.3
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16.2.2 加法运算电路
1. 反相加法运算电路 ui2 ii2 Ri2 ii1 R i1 R2 if RF
动画
因虚断，i– = 0 所以 ii1+ ii2 = if
ui1
+ ui –
R1
R2
– +
+
uo –
+
= –50 10 = –5 R2 = R1 RF
2. 因 Auf = – RF / R1 = – RF 10 = –10
故得 RF = –Auf R1 = –(–10) 10 =100 k
R2 = 10 100 (10 +100) = 9. 1 k
+UCC
rid 高: 105 ~ 1011 ro 低: 几十 ~ 几百 KCMR高: 70dB~130dB
其中:1dB =20lg／Auo／
u– 。 u+ 。