5章 信号的运算和处理题解.docVIP

信号的运算和处理 一、判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果。 （1）运算电路中一般均引入负反馈。（ ） （2）在运算电路中，集成运放的反相输入端均为虚地。（ ） （3）凡是运算电路都可利用“虚短”和“虚断”的概念求解运算关系。 （ ） 解：（1）√ （2）× （3）√ 二、现有电路： A. 反相比例运算电路 B. 同相比例运算电路 C. 积分运算电路 D. 微分运算电路 E. 加法运算电路 F. 乘方运算电路 选择一个合适的答案填入空内。 （1）欲将正弦波电压移相＋90O，应选用 c 。 （2）欲将正弦波电压转换成二倍频电压，应选用 f 。 （3）欲将正弦波电压叠加上一个直流量，应选用 e 。 （4）欲实现Au＝－100的放大电路，应选用 a 。 （5）欲将方波电压转换成三角波电压，应选用 c 。 （6）欲将方波电压转换成尖顶波波电压，应选用 d 。 解：（1）C （2）F （3）E （4）A （5）C （6）D 三、填空： （1）为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器，应选用 滤波电路。 （2）已知输入信号的频率为10kHz～12kHz，为了防止干扰信号的混入，应选用 滤波电路 。 （3）为了获得输入电压中的低频信号，应选用 滤波电路 。 （4）为了使滤波电路的输出电阻足够小，保证负载电阻变化时滤波特性不变，应选用 滤波电路 。 解：（1）带阻 （2）带通 （3）低通 （4）有源 四、已知图T7.4所示各电路中的集成运放均为理想运放，模拟乘法器的乘积系数k大于零。试分别求解各电路的运算关系。 图T7.4 解：图（a）所示电路为求和运算电路，图（b）所示电路为开方运算电路。它们的运算表达式分别为 习 题 本章习题中的集成运放均为理想运放。 7.1 分别选择“反相”或“同相”填入下列各空内。 （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。 解：（1）反相，同相 （2）同相，反相 （3）同相，反相 （4）同相，反相 7.2 填空： （1） 运算电路可实现Au＞1的放大器。 （2） 运算电路可实现Au＜0的放大器。 （3） 运算电路可将三角波电压转换成方波电压。 （4） 运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均大于零。 （5） 运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均小于零。 （6） 运算电路可实现函数Y＝aX2。 解：（1）同相比例 （2）反相比例 （3）微分 （4）同相求和 （5）反相求和 （6）乘方 7.3 电路如图P7.3所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V，填表。 图P7.3 uI/V 0.1 0.5 1.0 1.5 uO1/V uO2/V 解：uO1＝(－Rf /R) uI＝－10 uI，uO2＝(1+Rf /R ) uI＝11 uI。当集成运放工作到非线性区时，输出电压不是＋14V，就是－14V。 uI/V 0.1 0.5 1.0 1.5 uO1/V －1 －5 －10 －14 uO2/V 1.1 5.5 11 14 7.4 设计一个比例运算电路， 要求输入电阻Ri＝20kΩ， 比例系数为－100。 解：可采用反相比例运算电路，电路形式如图P7.3(a)所示。R＝20kΩ，Rf＝2MΩ。 7.5 电路如图P7.5所示，试求： （1）输入电阻； （2）比例系数。 解：由图可知Ri＝50kΩ，uM＝－2uI。 即 输出电压