《集成電路原理及應(yīng)用》課后答案.doc

集成電路原理及應(yīng)用(第3版) 譚博學(xué) 苗匯靜 主編課后習(xí)題答案 第二章 模擬集成電路的線(xiàn)性應(yīng)用2.9 試分析圖1所示電路是什么電路，有何特點(diǎn)？圖中設(shè)。 （圖1） 解：第一級(jí)運(yùn)放為同相放大器。對(duì)A：由“虛斷”和“虛短”得 i=i，v=v=u，則u=，即，對(duì)A：由“虛斷”和“虛短”得 i=i，v=v=u，則，即代入u得，因兩個(gè)輸入信號(hào)均從同相端輸入，所以輸入阻抗比較高。該電路為高輸入阻抗的差動(dòng)放大器。2.11 求圖3所示電路的增益A，并說(shuō)明該電路完成什么功能。 解：該電路由兩個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成，A1為主放大器接成反相運(yùn)算放大器，A2為輔助放大器，A2也接成反相放大器，利用A2對(duì)A1構(gòu)成正反饋，是整個(gè)電路向信號(hào)源索取的電流極少。主放大器A：由“虛斷”和“虛短”得,則A=輔助放大器A2的電壓放大倍數(shù)：該電路為自舉電路，目的是提高電路的輸入電阻。由由和得所以 因此當(dāng)時(shí)，2.12 求圖4所示電路輸出電壓與輸入電壓的表達(dá)式，并說(shuō)明該電路完成什么功能。 解：對(duì)A：由“虛斷”和“虛短”得，即u=-u。A為倒相器對(duì)A：由“虛斷”和“虛短”得則u=，A為反相放大器將u=-u代入上式得u=故該電路為減法電路。2.15 如圖6所示電路為積分反饋式微分電路，試分析此電路的工作原理，并寫(xiě)出傳遞函數(shù)的表達(dá)式。 解：對(duì)A：由“虛斷”得 v=v由“虛短”得，又R=R，R=R整理得對(duì)A：由“虛斷”和“虛短”得代入上式得A為差動(dòng)放大器，A以A的輸出為反相輸入，經(jīng)過(guò)積分放大后的輸出電壓在電阻R 上的分壓作為A放大器的同相輸入。.16 設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)算電路，要求運(yùn)算關(guān)系為u=20。解：此題設(shè)計(jì)方法較多，此只列舉幾種僅供參考 方法一：將求和電路的輸出作為積分電路的輸入，則積分電路的輸出即為u；方法二：將積分電路的輸出作為求和電路的輸入,則求和電路的輸出即為u；方法三：反相積分求和電路再加一個(gè)倒相器；方法四：利用同相積分求和電路。前三種方法只要電路參數(shù)選擇合適，即可得出結(jié)果，再此簡(jiǎn)單說(shuō)明幾種，具體如下：方法一：電路如下 u=，u=，則u=當(dāng)R=R=R，RC=時(shí)，u=20。方法三：電路如下 對(duì)A：，對(duì)A：u=，則u=，當(dāng)=20時(shí)，u=20。方法四：電路如下 u單獨(dú)作用時(shí)：，又v=v,v=,整理得，=同理，u單獨(dú)作用時(shí)：， 則u=+=，當(dāng)=20時(shí)，u=20。第三章 模擬集成電路的非線(xiàn)性應(yīng)用3.7 試分析如圖3所示電路輸出電壓與輸入電壓之間的關(guān)系，并說(shuō)明此電路在什么條件下能完成全波整流功能，此電路有什么特點(diǎn)？ (習(xí)題3.7圖)解：對(duì)A：u0時(shí)，u=u=u, VD導(dǎo)通，VD截止 , u=u 對(duì)A：u=u=u故流過(guò)R的電流為零，故u=u當(dāng)u0時(shí)，VD截止,VD導(dǎo)通, 對(duì)A：u=(1+)u, 對(duì)A：u=u=u ，此時(shí)u=（R+R1）u當(dāng)（R+R）=1時(shí)，完成全波整流功能；由于為同相輸入，故該電路輸入電阻較高。3.8 設(shè)計(jì)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)圖4所示曲線(xiàn)的二極管函數(shù)變換器。 （習(xí)題3.8圖）解：設(shè)計(jì)圖為：（可參考課本P頁(yè)） 3.10 如圖6所示電路為集成塊BG307專(zhuān)用電壓比較器，畫(huà)出其傳輸特性（常溫下輸出高電平為3.2V，低電平為0.5V）。 （圖3.10）解：由“虛斷”和“虛短”得=3V故則：其傳輸特性如下所示： 第四章 集成變換器及其應(yīng)用4.1 求下圖所示電路的輸入阻抗，假定圖中的集成運(yùn)放滿(mǎn)足理想條件。 （圖4.1）解：又，則將上式代入，則因此 4.2 求下圖所示電路的輸入阻抗，假定圖中的集成運(yùn)放滿(mǎn)足理想條件。 （圖4.2）解： 整體有：對(duì)有：對(duì)有：以上各式聯(lián)立得：4.3 求如圖3所示電路的輸入阻抗，并說(shuō)明其性質(zhì)，假定圖中的集成運(yùn)放滿(mǎn)足理想條件。 (圖4.3）解：對(duì)于A有：對(duì)于A有：則U=整體有：聯(lián)立整理得：則該電路輸入端等效為一電容，等效的電容值為該電路為電容倍增器，通過(guò)改變的值，以及C的大小，可得到任意大小的電容值。4.12 A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)有哪些？D/A轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)有哪些？設(shè)某DAC有二進(jìn)制14位，滿(mǎn)量程模擬輸出電壓為10V，試問(wèn)它的分辨率和轉(zhuǎn)換精度各為多少？答：A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)有：分辨率；量程；精度；轉(zhuǎn)換時(shí)間和轉(zhuǎn)換率；輸出邏輯電平；對(duì)參考電壓的要求。D/A轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)有：分辨率；轉(zhuǎn)換精度；偏移量誤差；線(xiàn)性度；輸入編碼方式；輸出電壓；轉(zhuǎn)換時(shí)間。分辨率為10V2610.4V；轉(zhuǎn)換精度為L(zhǎng)SB=305.2V。4.13 某一控制系統(tǒng)要使用D/A轉(zhuǎn)換器，要求該D/A轉(zhuǎn)換器的精度小于0.25%，那么應(yīng)選擇多少位的D/A轉(zhuǎn)換器？解：轉(zhuǎn)換精度a=LSB，又LSB=b2（b為量程，n為位數(shù)）則b2/b0.25%得n84.14 11位A/D轉(zhuǎn)換器分辨率的百分?jǐn)?shù)是多少？如果滿(mǎn)刻度電壓為10V，當(dāng)輸入電壓為5mV時(shí)，寫(xiě)出其輸出的二進(jìn)制代碼。解：2100%0.49% 因此A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率為 因此當(dāng)輸入電壓為5mV時(shí)，二進(jìn)制代碼為000 0000 0000b第六章 集成有源濾波器6.4 如圖1所示，當(dāng)分別取如下兩組參數(shù)時(shí)，試分別求出該電路的G，等參數(shù)。（1） R=R=24k，C=940pF，C=470pF，R=。（2） R=7.3k，R=39.4k，C=C=0.047F，R=4k，R=20k。 (圖6.4）解：由電路得：則當(dāng)取參數(shù)時(shí)：當(dāng)取參數(shù)時(shí)：，6.6設(shè)計(jì)一個(gè)一階高通濾波器，其截止頻率為2kHz。要求畫(huà)出電路圖，寫(xiě)出傳遞函數(shù)的表達(dá)式。解：電路圖如下所示： 其傳遞函數(shù)為：又=2KHZ，則=12.56(rad/s)令, 取C=0.1F則R=796.18，R=1592.366.7 設(shè)計(jì)一個(gè)二階低通濾波器，其截止頻率為10kHz。要求畫(huà)出電