模擬電路第七章課后習(xí)題答案

1、第七章 習(xí)題與思考題 習(xí)題 7-1 在圖P7-1所示的放大電路中，已知R1=R2=R5=R7=R8=10k，R6=R9=R10=20k： 試問R3和R4分別應(yīng)選用多大的電阻； 列出uo1、uo2和uo的表達(dá)式； 設(shè)uI1=3V，uI2=1V，則輸出電壓uo？解： ， ， 本題的意圖是掌握反相輸入、同相輸入、差分輸入比例運(yùn)算電路的工作原理，估算三種比例電路的輸入輸出關(guān)系。 習(xí)題 7-2 在圖P7-2所示電路中，寫出其輸出電壓uO的表達(dá)式。解： 本題的意圖是掌握反相輸入和同相輸入比例電路的輸入、輸出關(guān)系。 習(xí)題 7-3 試證明圖P7-3中，解： 本題的意圖是掌握反相輸入和同相輸入比例電路的輸入、輸

2、出關(guān)系。 習(xí)題 7-4 在圖P7-4所示電路中，列出uO的表達(dá)式。解： 反饋組態(tài)應(yīng)為深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋，因此有 習(xí)題 7-5列出圖P7-5所示電路中輸出電壓uO的表達(dá)式。解： 本題的意圖是掌握反相輸入和同相輸入比例運(yùn)算電路的輸入、輸出關(guān)系。 習(xí)題 7-6 試設(shè)計(jì)一個(gè)比例運(yùn)算放大器，實(shí)現(xiàn)以下運(yùn)算關(guān)系：uO=0.5uI。請(qǐng)要求畫出電路原理圖，并估算各電阻的阻值。希望所用電阻的阻抗在20k至200k的范圍內(nèi)。解： 上圖為實(shí)現(xiàn)本題目要求的一種設(shè)計(jì)方案，使，即。 本題的意圖是在深入掌握各種比例運(yùn)算電路性能的基礎(chǔ)上，采用適當(dāng)電路實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)算關(guān)系。以上只是設(shè)計(jì)方案之一。圖 7.2.5 習(xí)題 7-7在圖7.

3、2.5所示的三運(yùn)放數(shù)據(jù)放大器中，假設(shè)R1為阻值在1k10k之間可調(diào)的電位器，R2=R3=20k，R4=R5=33k，R6=R7=100k，試估算電路的輸出電壓與輸入電壓之間的比例系數(shù)的可調(diào)范圍。解： 輸出電壓與輸入電壓之間的比例系數(shù)即，當(dāng)R1阻值為1 k時(shí)， 當(dāng)R1阻值為1 0k時(shí)，。 本題的意圖是了解三運(yùn)放數(shù)據(jù)放大器的特點(diǎn)，并學(xué)習(xí)估算其電壓放大倍數(shù)。 習(xí)題 7-8 在圖P7.2.8所示的T型反饋網(wǎng)絡(luò)比例電路中，已知R1=1M，R2=330k，R3=510k，R4=1k，試列出電路的輸出輸入關(guān)系，并估算輸入電阻Ri。圖 7.2.8解：， ， 本題的意圖是了解T型反饋網(wǎng)絡(luò)比例電路的特點(diǎn)，學(xué)習(xí)估算

4、電壓放大倍數(shù)和輸入電阻。 習(xí)題 7-9 寫出圖P7-9(a)和(b)所示運(yùn)算電路的輸入輸出關(guān)系。解： （a） （b） 本題的意圖是對(duì)比例電路及求和電路進(jìn)行綜合訓(xùn)練。 習(xí)題 7-10 試用集成運(yùn)放組成一個(gè)運(yùn)算電路，要求實(shí)現(xiàn)以下運(yùn)算關(guān)系： 解： 如上圖所示，采用兩級(jí)反相求和電路實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)算關(guān)系，使第一級(jí)：；第二級(jí)：。 本題的意圖是對(duì)求和電路進(jìn)行綜合訓(xùn)練，學(xué)習(xí)用適當(dāng)電路實(shí)現(xiàn)加法和減法的復(fù)合運(yùn)算關(guān)系。 習(xí)題 7-11 在圖P7-11(a)電路中，已知R1=100k，R2=RF=200k，R=51k，uI1和uI2的波形如圖P7-11(b)所示，試畫出輸出電壓uo的波形，并在圖上標(biāo)明相應(yīng)電壓的數(shù)值。解

5、： 本題的意圖是掌握求和電路的工作原理，并學(xué)習(xí)利用波形疊加的方法畫求和電路輸出電壓波形。圖 7.4.1 習(xí)題 7-12 在圖7.4.1所示的基本積分電路中，設(shè)ui=2sint(V)，R=R=10k，C1F，試求uo的表達(dá)式，并計(jì)算當(dāng)f=10Hz、100H z、1000Hz和10000Hz時(shí)uo的幅度(有效值)和相位，最后畫出電路的幅頻特性和相頻特性。解： 依據(jù)此式可計(jì)算出當(dāng)f=10Hz、100H z、1000Hz和10000Hz時(shí)uo的幅度(有效值)和相位，如下表所示。Ui / Vf / Hz10100100010000Uo / V2.250.2250.02250.002251.590.159

6、0.01590.001594-16-36-5690O90O90O90O 電路的幅頻特性和相頻特性如下圖所示。 本題的意圖是，當(dāng)積分電路的輸入信號(hào)為正弦波時(shí)，通過分析其輸入、輸出關(guān)系，體會(huì)積分電路的移相作用，并學(xué)習(xí)畫出積分電路的幅頻特性和相頻特性。 習(xí)題 7-13 設(shè)輸入到圖7.4.1所示積分電路的uI(t)如圖P7-13中所示，試畫出相應(yīng)的uo(t)波形圖。設(shè)t=0時(shí)uo=0，R=R=10k，C1F。解： t=(010)ms期間， ， 當(dāng)t=10ms時(shí)，uO=-2V。 t=(1020)ms期間， 當(dāng)t=20ms時(shí)，uO=0。 uO的波形見下圖。本題的意圖是，當(dāng)積分電路的輸入信號(hào)為矩形波時(shí)的輸入

7、、輸出關(guān)系，學(xué)習(xí)畫波形，并體會(huì)積分電路的波形變換作用。題 7-14 圖P7-14為一波形轉(zhuǎn)換電路，輸入信號(hào)uI為矩形波。設(shè)運(yùn)算放大器為理想的，在t=0時(shí)，電容器兩端的初始電壓為零。試進(jìn)行下列計(jì)算，并畫出uo1和uo的波形。 t=0時(shí)，uo1=? uo=? t=10ms時(shí)，uo1=? uo=? t=20ms時(shí)，uo1=? uo=? 將uo1和uo的波形畫在下面。時(shí)間要對(duì)應(yīng)并要求標(biāo)出幅值，波形延長到t>30ms。解： t=0時(shí)，uO1=0,uO2=0.5V。 t=（010）ms期間，uI=-1V,UO1(t0)=0，則 ， t=10ms時(shí)， uO1=1V，uO=-0.5V。 t=（1020）

8、ms期間，uI=1V,UO1(t0)=1V，則 ， t=20ms時(shí)， uO1=0，uO=0.5V。 uO1和uO的波形如下圖所示，可見，積分電路將矩形波轉(zhuǎn)換為三角波。 本題的意圖是對(duì)求和電路和積分電路進(jìn)行綜合訓(xùn)練，并通過畫波形來體會(huì)積分電路的波形變換作用。 習(xí)題 7-15 試分析圖P7-15電路中的各集成運(yùn)放A1、A2、A3、A4分別組成何種運(yùn)算電路，設(shè)電阻R1=R2=R3=R，試分別列出uo1、uo2、uo3和uo的表達(dá)式。解： A1、A2、A3均組成電壓跟隨器，A4組成同相輸入求和電路，因此 本題的意圖是訓(xùn)練運(yùn)用“虛短”和“虛斷”的基本概念，分析由多個(gè)電壓跟隨器組成的求和運(yùn)算電路。 習(xí)題 7-16 在圖P7-16中，設(shè)A1、A2、A3、A4均為理想運(yùn)放； A1、A2、A3、A4各組成何種基