模電课件运放习题.docVIP

1、分别按下列要求设计一个比例放大电路：(要求画出电路，并标出各电阻) (1)电压放大倍数等于5，输入电阻约为20； (2)电压放大倍数等于+5，且当=0.75 V时，反馈电阻中的电流等于0.1。 解 (1)设计一个反相比例器。当=20，由 5 即 5 则 =20×5=100,16.7 电路如图题1答案图(a)所示。 图题1答案图 (2)设计一个同相比例器 第一步 先求： 0.75=3.75 V 第二步 求和： 解联立方程组 由(2)式得 即 代入（1）式得：=30 取,则R1=30/4=7.5。 第三步 确定平衡电阻： =6 电路如图题1答案图(b)所示。 2、设图题2各电路中的集成运放是理想的，试分别求出它们的输出电压与输入电压的函数关系式。 图题2 目的 求输出与输入的函数关系。 说明 这种类型题非常多，应掌握到熟练的程度。先看懂电路图再计算。 解 图(a)，这是一个双端输入运放(一般差放)，但不是差放的典型形式，因此不能套用差放公式计算。解题的方法不是惟一的。 法一：利用虚断(0)及虚短()概念列电流方程式求解。 解出 法二：因为有两个信号同时作用，可利用叠加原理求解。 单独作用时(令=0)，电路相当于反相比例器， 当单独作用(令=0)时，电路相当于同相比例器， 叠加 图(b)，电路有三个输入信号同时作用，利用叠加原理求解。 当=0时，、同时作用，电路相当于反相求和，可用公式计算输出端的电压响应。 当==0时，单独作用电路相当于同相比例器，可用公式计算输出端的电压响应。值得注意的是，反相端的输入电阻应为两个电阻的并联值。 代入公式 叠加 3、电路如图题3(a)、(b)、(c)所示，设集成运放具有理想特性，试推导它们各自的输出与输入的表达式。 图题3 目的 与题2相同。 解 图(a)，利用虚断、虚短概念验证它是个减法器。 ①列电流方程式 ②求，再由虚短得到 代入电流方程式得 可见，这是个减法器。 图(b)，为了便于推导，设同相端输入信号为，同相端输入信号为 ，则 由虚短知 , 列两个电流方程式联立求解 由(2)式得到 或将视为同相比例器，用公式得 再由(1)式得到 图(c)，为反相比例器，为反相器，用公式求、： 4、为了用低值电阻得到高电压放大倍数，用图题4中所示的T型网络代替反馈电阻，试证明电压放大倍数为 分析 A为反相比例器，反馈网络为T型(或称星型)网络。此证明题实际上是推导题，只是把推导结果作为已知而已，有两种方法。 设各处电流方向如图所示。 图题4 (0,0) 因此 5、 试求图题5所示电路的输出电压值。设各集成运放是理想的。 图题5 目的 求多级运放的输出电压。 分析 为反相求和电路，为同相求和电路，为典型差放，和作它的输入信号。此题为基本题，先读图，后用公式。 解 用公式 =24/6×524/4×(5)=10 mV 看级 2(6/3-12/3)=-4 mV 由差放公式 = -7 mV 6、电路如图6所示，试证明 证： 图6 = 用集成运放组成的欧姆表原理图如图7所示，表头用来指示电阻值，满量值为5V，Rx是被测电阻。试问：（1）证明Ｒx和输出电压Ｕo成正比的关系式；（2）计算当Ｒx测试范围为０～５０ＫΩ时，Ｒ1应取多大的电阻？（3）这种欧姆表有何特点？（4）使用这种欧姆表时，在操作上应注意些什么问题？在电路上可采用什么措施来解决？  图7　　解：（1）运算放大器构成反相比例运算，所以有Vo=-(Rx/R1)×5，由于R1和输入电压为常数，所以Uo和Rx成正比；（2）当Rx为50K时，Uo达到满量程5V，代入上式后得R1为50K；（3）表头为均匀刻度，线性好，指针偏转角度随被测电阻的增加而增加，精度高；（4）表头不允许开路，否则会损坏指针或烧坏表头线卷。因此，操作时，输入为0，先接好Rx，然而接通-5伏电源；测完后，先去掉电源，再取下Rx。　　可以采取的措施①输入接微动开关；②输出接稳压管或限流电阻，以防过压。