《模拟电子技术》胡宴如主编耿苏燕版(第四版)习题解答第5章

《模拟电子技术》胡宴如主编耿苏燕版(第四版)习题

解答第5章

-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

图P5.2

图P5.1

第5章

5.1写出图P5.1所示各电路的名称,分别计算它们的电压放大倍数和输入电阻。

解：(a)反相比例运算电路,Ω=-=-

=k R A if uf 1,20120'

(b) 同相比例运算电路, ∞→=+='

,211

201if uf R A

(c)同相比例运算电路, Ω==++

=k R A if uf 21,201

2020)1201('

5.2运算电路如图P5.2所示,试分别求出各电路输出电压的大小。

解: (a) V V U O 2.6)30

5

.1102201(

62=+-⨯-= (b) V

V U O 8.2241010

22410242)(10241(=+⨯-++⨯+=

(c)

V V V U o 65.1)10201020601(102201(

60=⨯⨯++++--=

5.3运放应用电路如图P5.3所示,试分别求出各电路的输出电压U o 值。

解（a ） V V R R

U A 5

15-=⨯-

= V U U U R

R

U A A A O 012=-=--=

（b ） V U A 2-=

V U R R U A O 421

1

=-

= 5.4图P5.4所示的电路中,当u I =1V 时，u o =-10V,输入电阻为3 k Ω，试求电阻R F 。R 1.R 2的值。

解：R 1=3 k Ω 10110-=-==

I O uf u u A

图P5.3

图

P5.4

图P5.6

而由图可得Ω

-

=k R A F

uf 3 故Ω=Ω-⨯-=k k R F 30)3(10 R 2=R 1∥R F =2.73 k

Ω

5.5 图P5.5是利用集成运算放大器构成的电流-电压转换器，试求该电路输出电压u o 与输入电流i s 的关系式。

图P5.5

解：u o=-i F R F =-i sR F u o 与i s 成正比。

5.6由集成运放组成的三极管电流放大系数β的测试电路如图P5.6所示，设三极管的U BE =0.7V 。求三极管的C 、B 、E 各极的电位值；若电压表读数为200mV ，试求三极管的β值。

解：根据“虚短”，由运放A 1可知U C =5V ；由运放A 2可知U B =0V ，U E =-0.7V 。由运放A 1构成的电路可得

mA k V

I C 15)510(=Ω

-=

由运放A 2构成的电路可得

图P5.7

图P5.8

A k mV

R U U I B O B μ20102002=Ω

=-=

故三极管的β为

50201===

A

mA

I I B C μβ 5.7 在图P5.7所示的积分电路中，若R 1=10k Ω，C F =1μF ，u I =-1V,求u o 从起始值0V 达到+10V 所需的积分时间。

解：由图可得

)

(100)(101010)

(1)(6

30

1V t V t dt

u C R t u t

I F o =⨯⨯--

=-=-⎰

故u o 从0V 达到+10V 所需的积分时间为

s s t 1.0100

10

==

5.8图P5.8(a)所示的积分电路中，已知输入电压波形如图P5.8(b)所示，且t=0时u C =0，集成运放最大输出电压为±15V ，试分别画出电路的输出电压波形。

解：由图（a ）所示的积分电路可得

)(1)(0o o t

t I o t u dt u RC

t u +-

=⎰

图解P5.8

由于 ms

s RC 3.01001.0103063=⨯⨯⨯==-τ

u O (0)=u C (0)=0

故在0~1ms 时间段内

)

(10)

0()3(103.01

)(40

3

V t u dt t u t o o +=+-⨯-

=⎰

-

V V u ms t o 101010341=⨯=-=

而在1~3ms 时间段内

V

t V t u dt t u ms

t o t ms

o )1020(]10)101(10[3103.01)(434113

-=+⨯--=+⨯-

=-=-⎰

V u ms t o 101031020343-=⨯⨯-=-=

可见，在u I =-3V 时，u o 线性增大，最大值为10V ；在u I =3V 时，u o 线性减小，最小值为-10V 。由于u o 值小于集成运放最大输出电压值（15V ），故输出电压与输入电压间为线性积分关系。由于u I 为对称方波，故可作出u o 波形如图解P5.8所示，为三角波。

5.9 图P5.9所示电路中，当t=0时，u C =0，试写出u O 与u I1、u I2之间的关系式。