模拟电路第七章课后知识题目解析
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第七章 习题与思考题
◆◆ 习题 7-1 在图P7-1所示的放大电路中，已知R 1=R 2=R 5=R 7=R 8=10k Ω，R 6=R 9=R 10=20k Ω： ① 试问R 3和R 4分别应选用多大的电阻； ② 列出u o1、u o2和u o 的表达式；
③ 设u I1=3V ，u I2=1V ，则输出电压u o ＝？ 解：
① Ω=Ω==k k R R R 5)10//10(//213，Ω≈Ω==k k R R R 67.6)20//10(//654 ② 1111211010I I I o u u u R R u -=-=-
=，2226525.1)2010
1()1(I I I o u u u R R u =+=+=， 2121217932)5.1(10
20
)(I I I I o o o u u u u u u R R u +=---=--
= ③ V V u u u I I o 9)1332(3221=⨯+⨯=+=
本题的意图是掌握反相输入、同相输入、差分输入比例运算电路的工作原理，估算三种比例电路的输入输出关系。
◆◆ 习题 7-2 在图P7-2所示电路中，写出其
输出电压u O 的表达式。
解：
I
I I I o u R R u
R R
u R R u R R u ])1[()()1(4
5124
512
++=--+
=
本题的意图是掌握反相输入和同相输入比例 电路的输入、输出关系。
◆◆ 习题 7-3 试证明图P7-3中，)(1122
1
I I o u u R R u -=
）＋（ 解：
11
2
1)1(I o u R R u +
=
)
)(1()1()1
()1()1()1(122
122112122111221221121I I I I I I I o o u u R R
u R R u R R u R R u R R R R u R R u R R u -+=+++-=+++-=++-
=
本题的意图是掌握反相输入和同相输入比例电路的输入、输出关系。
◆◆ 习题 7-4 在图P7-4所示电路中，列出u O 的表达式。
解：
反馈组态应为深度电压串联负反馈，因此有uu
uf F
A 1= I o
R R I o uf uu
u R R u u R R u R R R R R A R R R F )1()1(11
7373737373313+=−−−→−+=⇒+=+=⇒+==若
◆◆ 习题 7-5列出图P7-5所示电路中输出电压u O 的表达式。
解： I O u R R u 121-
= I I I O O u R R R R u R R
u R R R R u R R u 5
1621256121562)1()1(--=+-=+= I O O O u R R R R u u u 5
16
212-
=-= 本题的意图是掌握反相输入和同相输入比例运算电路的输入、输出关系。
◆◆ 习题 7-6 试设计一个比例运算放大器，实现以下运算关系：u O =0.5u I 。请要求画出电路原理图，并估算各电阻的阻值。希望所用电阻的阻抗在20k Ω至200k Ω的范围内。 解：
上图为实现本题目要求的一种设计方案，使5.0)1()5.0(21=-⨯-=⋅=uf uf uf A A A ，即I O u u 5.0=。
本题的意图是在深入掌握各种比例运算电路性能的基础上，采用适当电路实现给定的运算关系。以上只是设计方案之一。
◆◆ 习题 7-7在图7.2.5所示的三运放数据放大器中，假设R 1为阻值在1k Ω~10k Ω之间可调的电位器，R 2=R 3=20k Ω，R 4=R 5=33k Ω，R 6=R 7=100k Ω，试估算电路的输出电压与输入电压之间的比例系数的可调范围。
解：
1121121)21()2/1(I I o u R R u R R u ⋅+=⋅+
= 21
22132)21()2/1(I I o u R R
u R R u ⋅+=⋅+= I I I o o u R R
u u R R u u )21())(21(1
2211221+=-+
=- I o o o u R R R R u u R R u )21()(12462146+-=--=
输出电压与输入电压之间的比例系数即I
O
u u u A =
，
图 7.2.5
当R1阻值为1 k Ω时，2.124)120
21(33100-≈⨯+-
=u A ， 当R1阻值为1 0k Ω时，2.15)10
20
21(33100-≈⨯+-=u A 。
本题的意图是了解三运放数据放大器的特点，并学习估算其电压放大倍数。
◆◆ 习题 7-8 在图P7.2.8所示的T 型反馈网络比例电路中，已知R 1=1M Ω，R 2=330k Ω，R 3=510k Ω，R 4=1k Ω，试列出电路的输出输入关系，并估算输入电阻R i 。 解：
])([)(3422233224
23R i i R i u R i R i u o i i i o ++-=−−→−+-=+=， 24
2
44422i R R i R i R i u M =
⇒-=-= I o R u i i o u R R R R R R u R R R R R i R i R R i R i u I
1
4
3
2324
3232232422221
12)(])([+
+=
−−−→−++-=++-===，
图 7.2.8