集成運放習(xí)題

1、14.5習(xí)題詳解14-1 電路如圖14-2所示，集成運算放大器輸出電壓的最大幅值為12V，試求當(dāng)為0.5V，1V，1.5V時的值。圖14-2 習(xí)題14-1的圖解：所以，當(dāng)時，時，時，（注意：不是-15V，因為集成運放的最大幅值為12V）14-2寫出圖14-3中輸入電壓與輸出電壓uo的運算關(guān)系式。圖14-3 習(xí)題14-2的圖解： 根據(jù)虛斷性質(zhì)可知，所以根據(jù)虛短性質(zhì)可知，綜上：，所以流經(jīng)及的電流為0，可得：14-3 試求圖14-4所示電路輸出電壓與輸入電壓的運算關(guān)系式。圖14-4 習(xí)題14-3的圖解： 根據(jù)虛斷及虛短的性質(zhì)可得，并設(shè)及間的電位為，所以根據(jù)基爾霍夫電流定律可得：將代入上式，經(jīng)整理可得

2、：14-4在圖14-5所示的同相比例運算電路中，已知，求。圖14-5 習(xí)題14-4的圖解：根據(jù)虛斷性質(zhì)可得：根據(jù)虛短性質(zhì)得：整理得：14-5 試求圖14-6中輸入電壓與輸出電壓的運算關(guān)系式。圖14-6習(xí)題14-5的圖解：第一級運放為電壓跟隨器，所以第二級運放為反相比例電路，因此：14-6 電路如圖14-7所示，已知，試求的值。圖14-7 習(xí)題14-6的圖解：第一級為同相比例電路，因此： 第二級為反相比例電路，因此：14-7推導(dǎo)圖14-8所示電路輸出電壓與輸入電壓的運算關(guān)系式，其中。圖14-8 習(xí)題14-7的圖解：在第一級運放中： 第二級運放應(yīng)用疊加定理，當(dāng)只有uo1作用，uo2=0時，輸出當(dāng)只

3、有uo2作用，uo1=0時，輸出把uo2表達(dá)式代入，得這樣得總輸出為：14-8 試用集成運算放大器實現(xiàn)運算。解：采用兩級反相比例電路來實現(xiàn)，如圖14-9，要求，。圖14-9 習(xí)題14-8的圖14-9 圖14-10電路中的輸出電壓，已知，求的值。圖14-10 習(xí)題14-9的圖解：所以與輸出電壓比較，根據(jù)對應(yīng)系數(shù)相等得：，14-10 試求圖14-11中輸出電壓與輸入電壓的運算關(guān)系式。圖14-11習(xí)題14-10的圖解：第一級運放為反相比例電路，所以對于第二級運放可得：所以：14-11 在圖14-12（a） 反相加法運算電路中，的波形如圖14-12(b)所示，其中，求平衡電阻并畫出輸出電壓的波形。圖1

4、4-12 習(xí)題14-11的圖解：平衡電阻圖(a)的輸入與輸出關(guān)系為： 當(dāng)，時，；當(dāng)，時，；當(dāng)，時，；當(dāng)，時，。輸出波形如圖14-13所示：圖14-13 輸出波形圖14-12 電路如圖14-14所示，已知， ，求輸出電壓。圖14-14 習(xí)題14-12的圖解：對同相輸入端列方程將各元件值代入到上式可得，即。對反相輸入端列方程將各元件值代入到上式可得14-13 求圖14-15所示電路中的電壓放大倍數(shù)。圖14-15 習(xí)題14-13的圖解：由于虛短性質(zhì)，和為并聯(lián)可得：14-14 在圖14-16中，試證明。圖14-16 習(xí)題14-14的圖證明：第一級運放的輸出為，對第二級運放列方程得所以：14-15 略1

5、4-16 在圖14-17中，已知穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓狀態(tài)，試求負(fù)載電阻中的電流。圖14-17 習(xí)題14-16圖解：根據(jù)虛短性質(zhì)由虛斷性質(zhì)知所求電流等于流經(jīng)的電流，故14-17 試求圖14-18所示電路中輸出電壓與輸入電壓的運算關(guān)系式。圖14-18 習(xí)題14-17圖解：(a) ，其中，整理可得(b) 其中，可得將代入上式得：14-18在圖14-19(a)所示電路中，已知輸入電壓的波形如圖14-19（b）所示，當(dāng)。試畫出輸出電壓的波形。圖14-19 習(xí)題14-18圖解：輸出電壓的表達(dá)式為當(dāng)為常量時 若時，當(dāng)時，=5V，uO(0)=0 25V。 當(dāng)時，=-5V，uO(5)=-2V 25V。因此輸出波形如

6、圖14-20所示。圖14-20 習(xí)題14-18輸出波形圖14-19 設(shè)計下列運算關(guān)系式的運算電路，并計算各電阻的阻值。（1）（）；（2）（）；（3）（）。解：(1) 設(shè)計一個反相比例運算電路來實現(xiàn)電路如圖14-21所示。圖14-21 電路圖可得：，由， 得出，平衡電阻|(2) 設(shè)計兩級運放來實現(xiàn)，其中，電路如圖14-22所示。圖14-22 電路圖經(jīng)分析上述電路可得：令可得，即，取，(3) 所設(shè)計電路如圖14-23所示：圖14-23 電路圖即，已知，所以14-20 圖14-24是一個液位監(jiān)控報警裝置，是傳感器獲得的監(jiān)控信號，是給定的參考電壓，當(dāng)?shù)陀诮o定值時，報警指示燈亮，進(jìn)行低限報警。試分析圖14-21的液位監(jiān)控報警裝置的電路，能否達(dá)到低限報警的作用？若不能，應(yīng)怎樣改進(jìn)？圖14-24 習(xí)題14-20圖解：圖中的運放工作在飽和區(qū)。分析圖示電路當(dāng)時，運放的輸出電壓，此