运算放大器应用思考题和习题

1. 理想集成运放的=________,=________,=________,
ud A id r 0r B I =________,CMRR=________
2. 理想集成运放工作在线性区和非线性区时各有什么特点?各得出什么重要
关系式
3. 集成运放应用于信号运算时工作在什么区域?
4. 试比较反相输入比例运算放大电路和同相输入比例运算电路的特点(如闭环
电压放大倍数、输入电阻、共模输入信号、负反馈组态等)
5. 虚地的实质是什么?为什么虚地的电位接近0而又不等于0?在什么情况下
才能引用虚地的概念?
6. 为什么用集成运放组成的多输入运算电路,一般多采用反相输入的形式,而
调盘较少采用同相输入的形式? 7. 反相比例电路如图7-43所示,图中i R =10K Ω,f R =30K Ω,试估算它的
电压放大倍数和输入电阻,并估算1R 应取多大?
8. 同相比例运算电路如图7-44所示,图中i R =3K Ω,若希望它的电压放大
倍数等于7,试估算电阻f R 和1R 的值
9. 电路如图7-44所示,如集成运放的最大输出电压为±12V ,电阻1R =
10K Ω,f R =390K Ω,1R =1R //f R ,输入电压等于0.2V ,试求下列各种情况下的输出电压值。 (1) 正常值 (2) 电阻1R 开路 (3) 电阻f R 开路
10.试根据下列要求,设计比例放大电路
(1) 设计一个电压放大倍数为-5,输入电阻为100K Ω的放大电路 (2) 设计一个电压放大倍数为-20,输入电阻为2K Ω的放大电路 (3) 设计一个输入电阻极大,电压放大倍数为+100的放大电路
11.集成运放电路如图7-45所示,它们均可将输入电流转换为输出电压,试分
别估算它们在i I =5A μ时的输出电压
12.电路如图7-46所示,图中集成运放均为理想集成运放,试分别求出它们的
输出电压与输入电压的函数关系;输入电阻;指出哪些符合“虚地”;指出哪些电路对集成运放的共模抑制比不高
13.电路如图7-47所示,集成运放均为理想集成运放,试列出它们的输出电压
,,的表达式
o U 1o U 2o U
14.电路如图7-48所示,集成运放均为理想集成运放,试写出电路输出电压的
表达式
15.试用集成运算放大器实现以下求和运算 (1)=-() o U 12102i i U U U ++3i 3i (2)=o U 121.550.1i i U U U −+
而且要求对应于各个输入信号来说,电路的输入电阻不小于5K Ω。请选择电路的结构形式,并确定电路参数。
矿渣微粉16.电路如图7-49所示,它是三个集成运放组成的一个仪表放大器。试证明:
12
121
2(1)()o R R U U R R =+−U
17.已知电阻一电压变换电路如图7-50所示,它是测量电阻的基本电路,s R 是
被测电阻,试求: (1)与o U s R 的关系
(2)若=6V ,R U 1R 分别为0.6K Ω、6K Ω、60K Ω和600K Ω时,都为5V ,则各相应的被测电阻o U s R 是多少?
18.已知电流一电压变换电路如图7-51所示,它可用来测量电流s I ,试求: (1)与o U s I 的关系
(2)若f R =10K Ω,电路输出电压的最大值=om U ±10V ,问能测量的最大电流是多少?
19.电路如图7-52所示,写出与的关系
o U i U 20.压控电流源电路(又称电压——电流变换器)如图7-53所示,试求输出电
流o I 与输入电压之间的关系
i U 21.电压基准电路(又称电压——电压变换器)如图7-54所示
(1) 试求7-54(a )电路的基准电压
R U (2) 用图7-54(b )电路中的稳压管1Dn V 和2Dn V 的稳压值s U =6.2V ,试推
导表达式,并计算电压调节范围
R U 22.恒流源电路如图7-55所示,求证它们的电流满足R
o U I R
=
23.电路如图7-56所示,计算、、的值
1o U 2o U 3o U 24.电路如图7-57所示,其中运放、稳压管1Dn V 和2Dn V 均为理想器件。设起始
态,t =0时开关“K ”处于位置“1”,当t =2s 时,突然转接到位置“2”上。试画出输出电压的波形,标注关键数据,并求出输出电压为零的时间和输出电压等于5V 的时间
0C u =o U 1t 2t 25.电路如图7-58(a )所示,它为求和积分电路
(1) 试求输出电压的表达式
o U (2) 设其两个输入信号和皆为阶跃信号,它们的波形图如图7-58
(b )所示,试画出输出电压的波形。
11U 21U o U 26.试用集成运放实现以下运算关系:
1231115(0.23)o U U U U =−+∫dt ,并要求各路输入电阻至少为100K Ω。请选择电路
结构形式并确定电路参数值
27.基本积分电路及输入波形如图7-59(a )、(b )所示,其重复周期T =2s ,
幅度为±2V 。当电阻、电容分别为下列数值: 1u (1)1R M =Ω,1C F μ= (2)1R M =Ω,0.5C F μ= (3)1R M =Ω,0.05C F μ=
试画出相应的电压输出波形。已知集成运放的最大输出电压,假设t =0时积分电压上的电压等于零。 10OP U =±V 28.电路如图7-60所示
自动钎焊设备(1) 求与、的关系式 o u 11u 21u (2) 如
34
12
R R R R =
,求的关系式 o u 29.电路如图7-61所示,它为同相积分电路,证明12
o U U R C
=
dt ∫ 30.同相积分电路如图7-62所示,证明:11
o U U R C =
dt ∫
31.电路如图7-63所示,为了使乘法器M 和运放构成的反馈网络对运放形成负反馈,请确定的取值范围,并在此范围内,求和的函数关系 2A 1
A 1u o u 1u 32.电路如图7-64所示,写出和的函数关系
o u 1u 33.简述以下几种滤波器的功能,并画出它们理想的幅频特性:低通滤波器、高
僧侣鞋
通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器
34.画出一阶有源低通和高通滤波器的电路图。说明这些基本有源滤波器利用什
么原理实现信号频率的滤波
35.集成运放作为运算电路和电压比较器,它们的主要区别是:电压比较器运放
工作在________或________,而运算电路中的集成运放工作在________;电压比较器输出只有________和________两个稳定状态 36.电压比较输出电压与两个输入端的电位关系有关。若U ,则输出电压
=________;若U U ⊕ f o U U ⊕ p ,则输出电压=________
o U 37.无论是简单电压比较器还是滞回电压比较器,均可采用同相输入和反相输入
两种接法。若希望足够高时输出电压为低电平,则应采用________输入接法。若希望足够低时输出电压为低电平,则应采用________输入接法。 1u 1u 38.电压比较器电路如图7-65所示,请指出各电路属于何种类型的比较器(过
零、单限、滞回或双限比较器),并画出它们的传输特性。设集成运放的=+12V ,=-12V ,各稳压管的稳压值=6V ,二极管的压降OH U OL U z U D U =0.7V
39.求图7-66所示电压比较器的阈值,并画出它的传输特性。
40.求图7-67中各电压比较器的阈值,并分别画出它们的传输特性。如波形如图7-67(c )所示,试分别画出各电路输出电压的波形 1u 41.电路如图7-68所示,
(1) 电路由哪些基本单元组成?
(2) 设==0时,电容器电压的=0,=+12V ,求当=-10V ,
=0时,经过多少时间由+12V 变化为-12V
11u 21u C u O u 11u 21u O u (3) 变成-12V 后,由0变为+15V ,求再经过多少时间由-12V
变化为+12V O u 21u O u (4) 画出和的波形
1O u O u 42.电路如图7-49所示,、、均为理想集成运放,其最大电压输出为
1A 2A 3A
±12V 。
(1) 集成运放、、各组成何种基本应用电路? 1A 2A 3A (2) 集成运放、、各工作在线性区还是非线性区?
1A 2A 3A (3) 若输入信号(V ),对应波形画出对应的,和的波形,并在图上标出有关电压的幅值。
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110sin u =wt 1u 1o U 2o U 3
O u 43.在如图7-70所示的电路中,设1R =50K Ω,2R =100K Ω,3R =2K Ω,=-9V ,=6V ,试计算电路的阈值电压,并画出它的传输特性 R
U z U ±(1) 如果参考电压逐渐增大,其它参数不变,则传输特性将如何变化?
设=+9V ,画出其传输特性 R U R U (2) 如果=0,则传输特性有何特点
R U (3) 如果2R 减小,其它参数不变,则传输特性将如何变化?设2R =50K Ω,
画出传输特性
网上冲印系统(4) 如果2R =∞(即开路),则传输特性将如何变化?
(5) 如果将和位置互换,即输入信号加在同相输入端,参考电压
加在反相输入端,则传输特性将如何变化?画出此事的传输特性
1U R U 1U R U 44.电路如图7-70所示,如输入信号电压110sin u wt =(V ),如图7-71所示,试画出输出电压的波形(电路参数如题43所设数值)
O u

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