电工电子技术基本教程第2版第5章习题解答

电工电子技术基本教程习题解答
北京工商大学 计算机与信息工程学院 电工电子基础教研室
第5章 集成运算放大器及其应用
5-1  负反馈放大电路的开环放大倍数A =2000,反馈电路的反馈系数F =0.007。求:(1)闭环放大倍数A f  =?(2)若A 发生±15%的变化,A f 的相对变化范围为何值?  解: (1)3133007
020*******
1..AF A A f =×+=+=
(2)
%%)(.A dA AF A dA f
f 115007
0200011
11±=±××+=⋅+=
5-2 图5-11所示反相输入运放电路,若要求O
I
25u u =,输入电阻,试选配外接电阻R 1、R 2、R F 的阻值。 i 20k r >Ω解:
反相输入运放电路r i =R 1,要使,可选 i 20k r >Ω
R 1=20~30 k Ω
由于
O f I 1
u R
u R =− 可选
ΩΩk ~k )~(R u u R i
o
f 7505003020251=×==
按照外接等效电阻R += R  –:f 121f f 1///1/R R R R R R R R ⎛⎞
==⎜
⎟+⎝
⎠1                                    ΩΩk .~.k )~(85282319302025
125
=+=
5-3  如图5-34 所示运算放大器电路,电阻R R 41=。当输入信号t sin u i ω8=mV 时,试分别计算开关K 断开和闭合时的输出电压u 。。
图5-34 题5-3图
解:
⑴ 开关K 断开时,t sin -u R R R
u i o ω164=+−= mV ⑵ 开关K 闭合时,R u -R u o i 43=,t sin u o ω3
32
−= mV
5-4 在图5-35所示的电路中,已知12R R F =,V u i 2−=。试求输出电压,并说明放
大器A1的作用。
o
u
图5-35题5-4图
解:
V u R R u R R u i1F o1F o 411=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝
⎛−= 运放A1接成电压跟随器,使输入阻抗趋于无限大,以减轻信号源负担。
5-5 电压跟随器电路,如图5-36所示。求输出电压的表达式u o =?
图5-36  题5-5图
解:
o u u u ==−+,应用叠加定理
2211
12
12i i u R R R u R R R u +++=
+
电压跟随器电路图因此
)u R u R (R R u i i o 21122
11
++=
12R R =
)u u (u i i o 212
1
+=
5-6  同相输入加法运算电路,如图5-37所示,求输出电压的表达式u o ,并与反相输入加法运算电路进行比较。
图5-37  题5-6图
解:
应用叠加定理可得
222
21121222122
i i u R R R u R R R u +++=
+
])[1(222
21121222122
12i i o u R R R u R R R R R u ++++
=
反相输入加法运算电路的输入为电流信号合成,关系式简单,电路好调,没有共模输入电压,但输入电阻较低。
5-7 求图5-38所示的电路中u o 与各输入电压的运算关系。
图5-38 题5-7图
解:    321321521052i i i i i o o u u u u u u u −−=−−−=
u o
10k Ω
u
5-8 为了扩大运放电路工作于线性区时的最大输出电压范围,通常采用两级反相输入运放电路,如图5-39所示,求输出电压u o 和输入电压u i 的关系式。
图5-39  题5-8图
解:
i F i F i F
o u R R u R R u R R R
R u 111
2)())((=−−−
=
F003集成运放的最大输出电压V U om 14±=±,图10-60运放电路的最大输出电压范围为。
V V V 28)]14(14[±=−±m
5-9 为了提高差分输入运放电路对于反相输入信号源u il 的输入电阻r il ,在反相输入端前面加一级同相输入运放电路,如图5-40所示,导出输出电压u o 和输入电压u il 、
u i2的关系式。
图5-40  题5-9图
解:
由于运放A 1输出电压12
1
11(i o u R R u +
=,因此差分输入运放A 2输出电压为
)1()1(1()1(121
21211221211
2212i i i i o i o u u R R u R R
R R u R R u R R u R R u −+=+⋅−+
=−+
=
此电路为同相输入,具有极高输入电阻的差动放大电路。电路中运算电阻种类少,容易匹配;前后级输入端皆存在共模电压,应选择共模抑制比较高的运放。
5-10 电路如图5-41所示,已知R 1=R 2,R 3=R 4,求和输入电压、的关系。
o u i1u i2u

本文发布于:2024-09-23 14:36:41,感谢您对本站的认可!

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