第10章 集成運(yùn)算放大器思考題

1、第第 10 章章 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器思考題思考題分析與思考分析與思考 10.3.(2) 加有負(fù)反饋的某集成運(yùn)放電路，已知加有負(fù)反饋的某集成運(yùn)放電路，已知| Ao | =1000，| F | =0.049，如果輸出電壓如果輸出電壓 Uo = 3V，試求它的輸，試求它的輸入電壓入電壓Ui 、反饋電壓、反饋電壓Uf 和凈輸入電壓和凈輸入電壓Ud 。 10.4.(1) 分析工作于線性區(qū)的理想集成運(yùn)放電路的基分析工作于線性區(qū)的理想集成運(yùn)放電路的基本依據(jù)有哪些？本依據(jù)有哪些？ 10.4.(2) 理想集成運(yùn)算放大器在非線性區(qū)工作時(shí)，是理想集成運(yùn)算放大器在非線性區(qū)工作時(shí)，是否可以認(rèn)為否可以認(rèn)為 ud

2、 = 0 ，id = 0 ？ 10.3.(1) 為了分別實(shí)現(xiàn)：為了分別實(shí)現(xiàn)：(a) 穩(wěn)定輸出電壓；穩(wěn)定輸出電壓； (b) 穩(wěn)穩(wěn)定輸出電流；定輸出電流； (c) 提高輸入電阻；提高輸入電阻； (d) 降低輸出電阻，應(yīng)降低輸出電阻，應(yīng)當(dāng)引入哪種類型的負(fù)反饋？當(dāng)引入哪種類型的負(fù)反饋？下一頁下一頁第第 10 章章 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器思考題思考題 10.5.(1) 什么是虛地？在上述六種基本運(yùn)算電路中，什么是虛地？在上述六種基本運(yùn)算電路中，哪些電路存在虛地？哪些電路存在虛地？ 10.5.(2) 在上述六種基本運(yùn)算電路中，它們的信號輸在上述六種基本運(yùn)算電路中，它們的信號輸入方式各屬于哪一種？入方

3、式各屬于哪一種？ 10.5.(3) 由理想集成運(yùn)放組成的上述六種基本運(yùn)算電由理想集成運(yùn)放組成的上述六種基本運(yùn)算電路中，它們的輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系是否會隨著負(fù)載路中，它們的輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系是否會隨著負(fù)載的不同而改變？的不同而改變？ 10.5.(4) 上述六種基本運(yùn)算電路的輸出電壓與輸入電上述六種基本運(yùn)算電路的輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系式，是否輸入電壓無論多大都成立？壓的關(guān)系式，是否輸入電壓無論多大都成立？ 10.6.(1) 電壓比較器和基本運(yùn)算電路中的集成運(yùn)放分電壓比較器和基本運(yùn)算電路中的集成運(yùn)放分別工作在電壓傳輸特性的哪個(gè)區(qū)？別工作在電壓傳輸特性的哪個(gè)區(qū)？ 10.6.(2) 試分析零

4、比較器的電壓傳輸特性及輸出和輸試分析零比較器的電壓傳輸特性及輸出和輸入電壓的關(guān)系？入電壓的關(guān)系？返返 回回上一頁上一頁下一頁下一頁第第 10 章章 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器思考題思考題 10.6.(3) 試分析在試分析在UR = 0 時(shí)，遲滯電壓時(shí)，遲滯電壓比較器的比較器的UH和和UL ；畫出其電壓傳輸特性。；畫出其電壓傳輸特性。 10.7.(1) 如果將教材圖如果將教材圖10.7.2 所示電路中的放大電路所示電路中的放大電路改用下述放大電路能否滿足自勵(lì)振蕩的條件：改用下述放大電路能否滿足自勵(lì)振蕩的條件：(a) 一級共射放大電路；一級共射放大電路；(b) 一級共集放大電路；一級共集放大電路

5、；(c) 一級共基放大電路。一級共基放大電路。返返 回回上一頁上一頁下一頁下一頁第第 10 章章 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器思考題思考題分析與思考解答分析與思考解答 10.3.(1) 為了分別實(shí)現(xiàn)：為了分別實(shí)現(xiàn)：(a) 穩(wěn)定輸出電壓；穩(wěn)定輸出電壓； (b) 穩(wěn)定穩(wěn)定輸出電流；輸出電流； (c) 提高輸入電阻；提高輸入電阻； (d) 降低輸出電阻，應(yīng)當(dāng)降低輸出電阻，應(yīng)當(dāng)引入哪種類型的負(fù)反饋？引入哪種類型的負(fù)反饋？【答答】 (a) 引入電壓負(fù)反饋能穩(wěn)定輸出電壓；引入電壓負(fù)反饋能穩(wěn)定輸出電壓； (b) 引入電流負(fù)反饋能穩(wěn)定輸出電流；引入電流負(fù)反饋能穩(wěn)定輸出電流； (c) 引入串聯(lián)負(fù)反饋能提高輸入電

6、阻；引入串聯(lián)負(fù)反饋能提高輸入電阻； (d) 引入電壓負(fù)反饋能降低輸出電阻。引入電壓負(fù)反饋能降低輸出電阻。 返返 回分析與思考題集回分析與思考題集下一題下一題第第 10 章章 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器思考題思考題 10.3.(2) 加有負(fù)反饋的某集成運(yùn)放電路，已知加有負(fù)反饋的某集成運(yùn)放電路，已知| Ao | =1000，| F | =0.049，如果輸出電壓如果輸出電壓 Uo = 3V，試求它的輸，試求它的輸入電壓入電壓Ui 、反饋電壓、反饋電壓Uf 和凈輸入電壓和凈輸入電壓Ud 。【答答】 |Af | = = = 20 |Ao |1+|F | |Ao |10001+10000.049Ui

7、= = V = 0.15 VUo|Af |320Uf = |F | Uo = ( 0.049 3 ) V = 0.147VUd = = V = 0.003 VUo|Ao |3100上一題上一題下一題下一題返返 回分析與思考題集回分析與思考題集第第 10 章章 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器思考題思考題 10.4.(1) 分析工作于線性區(qū)的理想集成運(yùn)放電路的基分析工作于線性區(qū)的理想集成運(yùn)放電路的基本依據(jù)有哪些？本依據(jù)有哪些？ 【答答】分析工作于線性區(qū)的理想集成運(yùn)放電路的基本分析工作于線性區(qū)的理想集成運(yùn)放電路的基本依據(jù)有三條：依據(jù)有三條： (a) ud = 0，兩輸入端之間是虛短路；，兩輸入端之間是

8、虛短路； (b) id = 0，兩輸入端之間是虛斷路；，兩輸入端之間是虛斷路； (c) 輸出電壓不受負(fù)載大小的影響。輸出電壓不受負(fù)載大小的影響。上一題上一題下一題下一題返返 回分析與思考題集回分析與思考題集第第 10 章章 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器思考題思考題 10.4.(2) 理想集成運(yùn)算放大器在非線性區(qū)工作時(shí)，是理想集成運(yùn)算放大器在非線性區(qū)工作時(shí)，是否可以認(rèn)為否可以認(rèn)為 ud = 0 ，id = 0 ？ 【答答】不可以認(rèn)為不可以認(rèn)為 ud = 0 ，id = 0。因?yàn)檫@時(shí)的理想集。因?yàn)檫@時(shí)的理想集成運(yùn)算放大器工作在非線性區(qū)（正、負(fù)飽和區(qū)），由電壓成運(yùn)算放大器工作在非線性區(qū)（正、負(fù)飽和區(qū)

9、），由電壓傳輸特性可知傳輸特性可知 ud 0，對于，對于id 來說，因來說，因 ri ，故可以認(rèn)，故可以認(rèn)為為id = 0。上一題上一題下一題下一題返返 回分析與思考題集回分析與思考題集第第 10 章章 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器思考題思考題 10.5.(1) 什么是虛地？在上述六種基本運(yùn)算電路中，什么是虛地？在上述六種基本運(yùn)算電路中，哪些電路存在虛地？哪些電路存在虛地？ 【答答】虛地是指反相輸入端雖然未直接接地，但其電虛地是指反相輸入端雖然未直接接地，但其電位卻為零。在反相比例運(yùn)算電路、加法運(yùn)算電路、微分電位卻為零。在反相比例運(yùn)算電路、加法運(yùn)算電路、微分電路和積分電路中的反相輸入端都是虛地

10、端。路和積分電路中的反相輸入端都是虛地端。上一題上一題下一題下一題返返 回分析與思考題集回分析與思考題集第第 10 章章 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器思考題思考題 10.5.(2) 在上述六種基本運(yùn)算電路中，它們的信號輸在上述六種基本運(yùn)算電路中，它們的信號輸入方式各屬于哪一種？入方式各屬于哪一種？ 【答答】參看表參看表10.1 。運(yùn)算電路運(yùn)算電路 輸入方式輸入方式反相比反相比 同相比同相比 加法加法 減法減法 微分微分 積分積分例運(yùn)算例運(yùn)算 例運(yùn)算例運(yùn)算 運(yùn)算運(yùn)算 運(yùn)算運(yùn)算 運(yùn)算運(yùn)算 運(yùn)算運(yùn)算反相輸入反相輸入 同相輸入同相輸入 反相輸入反相輸入 差分輸入差分輸入 反相輸入反相輸入 反相輸入反相

11、輸入 表表10.110.1上一題上一題下一題下一題返返 回分析與思考題集回分析與思考題集第第 10 章章 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器思考題思考題 10.5.(3) 由理想集成運(yùn)放組成的上述六種基本運(yùn)算電由理想集成運(yùn)放組成的上述六種基本運(yùn)算電路中，它們的輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系是否會隨著負(fù)載路中，它們的輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系是否會隨著負(fù)載的不同而改變？的不同而改變？ 【答答】因?yàn)槔硐爰蛇\(yùn)放的輸出電阻為零，輸出電壓因?yàn)槔硐爰蛇\(yùn)放的輸出電阻為零，輸出電壓恒定，因此，由理想集成運(yùn)放組成的六種基本運(yùn)算電路恒定，因此，由理想集成運(yùn)放組成的六種基本運(yùn)算電路的輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系是不會隨著負(fù)載的不

12、同而改的輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系是不會隨著負(fù)載的不同而改變的。若運(yùn)放不是理想的，則其輸出電阻變的。若運(yùn)放不是理想的，則其輸出電阻ro 0 ，使輸出，使輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系隨負(fù)載的不同而改變。設(shè)電壓與輸入電壓的關(guān)系隨負(fù)載的不同而改變。設(shè)UOC 為非為非理想集成運(yùn)放運(yùn)算電路的開路電壓，當(dāng)負(fù)載為理想集成運(yùn)放運(yùn)算電路的開路電壓，當(dāng)負(fù)載為 RL時(shí)的輸時(shí)的輸出電壓應(yīng)為：出電壓應(yīng)為： 因此，當(dāng)因此，當(dāng)RL 改變時(shí)改變時(shí)，UOL與與Ui 的關(guān)系就隨之改變。的關(guān)系就隨之改變。UOL = UOCRL ro + RL上一題上一題下一題下一題返返 回分析與思考題集回分析與思考題集第第 10 章章 集成運(yùn)算放大器集

13、成運(yùn)算放大器思考題思考題 10.5.(4) 上述六種基本運(yùn)算電路的輸出電壓與輸入電上述六種基本運(yùn)算電路的輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系式，是否輸入電壓無論多大都成立？壓的關(guān)系式，是否輸入電壓無論多大都成立？ 【答答】上述六種基本運(yùn)算電路的輸出電壓與輸入電壓上述六種基本運(yùn)算電路的輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系式（運(yùn)算關(guān)系）是在理想集成運(yùn)算放大器加入深度的關(guān)系式（運(yùn)算關(guān)系）是在理想集成運(yùn)算放大器加入深度負(fù)反饋時(shí)工作在線性區(qū)域內(nèi)推導(dǎo)出來的。隨著輸入電壓的負(fù)反饋時(shí)工作在線性區(qū)域內(nèi)推導(dǎo)出來的。隨著輸入電壓的的增大，理想集成運(yùn)放運(yùn)算放大器將進(jìn)入非線性的飽和區(qū)的增大，理想集成運(yùn)放運(yùn)算放大器將進(jìn)入非線性的飽和區(qū)即輸出電壓

14、等于飽和值，因而破壞了運(yùn)算電路的運(yùn)算關(guān)即輸出電壓等于飽和值，因而破壞了運(yùn)算電路的運(yùn)算關(guān)系。因此，六種基本運(yùn)算電路的輸入電壓是有限定范圍系。因此，六種基本運(yùn)算電路的輸入電壓是有限定范圍的（不允許超過謀值）。的（不允許超過謀值）。上一題上一題下一題下一題返返 回分析與思考題集回分析與思考題集第第 10 章章 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器思考題思考題 10.6.(1) 電壓比較器和基本運(yùn)算電路中的集成運(yùn)放分電壓比較器和基本運(yùn)算電路中的集成運(yùn)放分別工作在電壓傳輸特性的哪個(gè)區(qū)？別工作在電壓傳輸特性的哪個(gè)區(qū)？ 【答答】電壓比較器中的集成運(yùn)放是工作在電壓傳輸特電壓比較器中的集成運(yùn)放是工作在電壓傳輸特性的非線

15、性區(qū)（飽和區(qū)），而基本運(yùn)算電路中的集成運(yùn)放性的非線性區(qū)（飽和區(qū)），而基本運(yùn)算電路中的集成運(yùn)放是工作在電壓傳輸特性的線性區(qū)。是工作在電壓傳輸特性的線性區(qū)。上一題上一題下一題下一題返返 回分析與思考題集回分析與思考題集第第 10 章章 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器思考題思考題 10.6.(2) 試分析零比較器的電壓傳輸特性及輸出和輸試分析零比較器的電壓傳輸特性及輸出和輸入電壓的關(guān)系？入電壓的關(guān)系？ 【答答】零比較器中的電壓傳輸特性如圖零比較器中的電壓傳輸特性如圖10.1 所示。所示。0+UOMUOMuoui(a) u+ = ui , u= UR= 00+UOMUOMuoui(b) u+ = UR=

16、 0 , u= ui圖圖10.1在圖在圖10.1(a) 中：中：在圖在圖10.1(b) 中：中：UOM ( ui0 ) +UOM ( ui0 )uo= +UOM ( ui0 ) UOM ( ui0 )uo=上一題上一題下一題下一題返返 回分析與思考題集回分析與思考題集第第 10 章章 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器思考題思考題 10.6.(3) 試分析在試分析在UR = 0 時(shí)，遲滯電壓時(shí)，遲滯電壓比較器的比較器的UH和和UL ；畫出其電壓傳輸特性。；畫出其電壓傳輸特性。 【答答】 UR = 0 時(shí)的遲滯電壓時(shí)的遲滯電壓比較器的電壓傳輸特性如比較器的電壓傳輸特性如圖圖10.2 所示，此時(shí)上下限觸發(fā)電壓的絕對值相等，即所示，此時(shí)上下限觸發(fā)電壓的絕對值相等，即UH =UL =R2R2 +RfUOM上一題上一題下一題下一題返返 回分析與思考題集回分析與思考題集第第 10 章章 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器思考題思考題 10.7.(1) 如果將教材圖如果將教材圖10.7.2 所示電路中的放大電路所示電路中的放大電路改用下述放大電路能否滿足自勵(lì)振蕩的條件：改用下述放大電路能否滿足自勵(lì)振蕩的條件：(a) 一級共射放大電路；一級共射放大電路；