2022年模电第四章答案 .pdf
第 4 章 集成运算放大电路自测题一、 选择合适答案填入空内。(1)集成运放电路采用直接耦合方式是因为( C )。A.可获得很大的放大倍数B.可使温漂小C.集成工艺难于制造大容量电容(2)通用型集成运放适用于放大( B )。A.高频信号B.低频信号C.任何频率信号(3)集成运放制造工艺使得同类半导体管的( C )。A.指标参数准确B.参数不受温度影响C.参数一直性好(4)集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以( A )。A.减小温漂B.增大放大倍数C.提高输入电阻(5)为增大电压放大倍数,集成运放的中间级多采用( A )。A.共射放大电路B.共集放大电路C.共基放大电路二、 判断以下说法是否正确，用“”和“”表示判断结果。(1)运放的输入失调电压UIO是两输入端电位之差。( ) (2)运放的输入失调电流IIO是两输入端电流之差。( ) (3)运放的共模抑制比cdCMRAAK。( ) (4)有源负载可以增大放大电路的输出电流。( ) (5)在输入信号作用时，偏置电路改变了各放大管的动态电流。( ) 三、 电路如所示，已知123= 100 。各管的UBE均为 V , 试求 IC2的值。解： 分析估算如下：21100CCBEBERVUUIAR00202211BBBBIIII；0202()1RBBBIIII图 T4.322021CBBIII。比较上两式，得2(2)1002(1)CRRIIIA四、 电路如所示。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页图 T4.4 (1)说明电路是几级放大电路，各级分别是哪种形式的放大电路共射、共集、差放 ; (2)分别说明各级采用了哪些措施来改善其性能指标如增大放大倍数、输入电阻 。解： (1)三级放大电路，第一级为共集- 共基双端输入单端输出差分放大电路，第二级是共射放大电路，第三级是互补输出级。(2)第一级采用共集- 共基形式，增大输入电阻，改善高频特性；利用有源负载(T5、T6 )增大差模放大倍数，使单端输出电路的差模放大倍数近似等于双端输出电路的差模放大倍数，同时减小共模放大倍数。第二级为共射放大电路，以T7、T8构成的复合管为放大管、以恒流源作集电极负载，增大放大倍数。第三级为互补输出级，加了偏置电路，利用Dl、D2的导通压降使T9和 T10在静态时处于临界导通状态，从而消除交越失真。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页习题根据以下要求，将应优先考虑使用的集成运放填入空内。已知现有集成运放的类型是：通用型高阻型高速型低功耗型高压型大功率型高精度型(1)作低频放大器，应选用( )。(2)作宽频带放大器，应选用( )。(3)作幅值为1V 以下微弱信号的量测放大器，应选用( )。(4)作内阻为100k。信号源的放大器，应选用( )。(5)负载需 5A 电流驱动的放大器，应选用( )。(6)要求输出电压幅值为80V 的放大器，应选用( )。(7)宇航仪器中所用的放大器，应选用( )。4. 2已知几个集成运放的参数如所示，试分别说明它们各属于哪种类型的运放。表 P4.3 特性指标AodridUIOIIOIIB-3dBfHKCMRSR 增益带宽单位dBMmV nAnA Hz dBV/VMHz A1100 2 5 200 600 7 86 A2130 2 2 40 7 120 A3100 1000 5 86 5 A4100 2 2 20 150 96 65 解： A1为通用型运放，A2为高精度型运放，A3为高阻型运放，A4为高速型运放。4.3 多路电流源电路如图 P4.3 所示 ,已知所有晶体管的特性均相同,UBE均为 V。 试求 IC1、IC2各为多少。图 P4.3 图 P4.4 解： 因为 Tl、T2、T3的特性均相同，且UBE 均相同，所以它们的基极、集电极电流均相等，设集电极电流为IC。先求出R 中电流，再求解IC1、IC2。40100CCBEBERVUUIAR030331(1)CBRCBCCIIIIIII精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页223CRII当(1)3时，12100CCRIIIA。4.4 电路如 图 P4.4 所示，Tl 管的低频跨导为gm , Tl和 T2管 d-s 间的动态电阻分别为rds1和 rds2。试求解电压放大倍数/uOIAuu的表达式。解： 由于 T2和 T3 所组成的镜像电流源是以Tl 为放大管的共射放大电路的有源负载，Tl和T2管 d -s 间的动态电阻分别为rds1和rds2，所以电压放大倍数uA的表达式为：1212(/)(/)ODdsdsumdsdsIIuirrAgrruu。4.5 电路如 图 P4.5 所示， Tl与 T2管特性相同，它们的低频跨导为gm ; T3与 T4管特性对称 ； T2与T4管d-s 间 的 动 态 电 阻 分 别 为rds2和rds4。 试 求 出 电 压 放 大 倍 数12/()uOIIAuuu的表达式。图 P4.5 图 P4.6 解： 在图示电路中：1234DDDDiiii；242112ODDDDDiiiiii121()2IIDmuuig；12()OmIIiguu电压放大倍数：24241212(/)(/)()()OOdsdsumdsdsIIIIuirrAgrruuuu4.6 电路如 图 P4.6 所示，具有理想的对称性。设各管均相同。(1)说明电路中各晶体管的作用；(2)假设输入差模电压为12()IIuu产生的差模电流精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页为Di，则电路的电流放大倍数OiDiAi？解： (1)图示电路为双端输入、单端输出的差分放大电路。Tl和 T2、T3和 T4分别组成的复合管为放大管，T5和 T6组成的镜像电流源为有源负载。(2)由于用T5和 T6所构成的镜像电流源作为有源负载，将左半部分放大管的电流变化量转换到右边，故输出电流变化量及电路电流放大倍数分别为：2(1)ODii；2(1)OiDiAi。4.7 电路如 图 P4.7 所示， Tl和 T2管的特性相同， 所有晶体管的均相同， Rcl远大于二极管的正向电阻。当120IIuuV时，0OuV。(1)求解电压放大倍数的表达式；(2)当有共模输入电压时，?Ou简述理由。图 P4.7 图 P4.8 解： (1)在忽略二极管动态电阻的情况下：3111/2becuberRAr，223cubeRAr。12uuuAAA。(2)当有共模输入电压时，Ou近似为零。由于1cdRr，12CCuu, 因此30BEu，故0Ou。4.8 电路如 图 P4.8 所示， Tl和 T2管为超管，电路具有理想的对称性。选择合适的答案填入空内。(1)该电路采用了( C )。A 共集 -共基接法B 共集 -共射接法C 共射 -共基接法(2)电路所采用的上述接法是为( C )。A 增大输入电阻B 增大电流放大系数C 展宽频带精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页(3)电路采用超管能够 ( B )。A 增大输入级的耐压值B 增大放大能力C 增大带负载能力(4) Tl和 T2管的静态压降约为( A )。AVB VC 不可知4.9 在图 P4.9 所示电路中， 已知 TlT3管的特性完全相同， 2 ;反相输入端的输入电流为1Ii，同相输入端的输入电流为2Ii。试问：(l) 2?Ci；(2) 3?Bi；(3) 12/()?uiOIIAuii解： (l)因为 Tl和 T2为镜像关系，且 2，所以：212CCIiii(2)31212BICIIiiiii(3)输出电压的变化量和放大倍数分别为：333OCcBcuiRiR图 P4 .91233/()/uiOIIOBcAuiiuiR0 比较 0 所示两个电路，分别说明它们是如何消除交越失真和如何实现过流保护的。(a) (b) 0 解： 在图 (a)所示电路中， Dl、D2使 T2、T3 微导通，可消除交越失真。R 为电流采样电阻，D3对 T2起过流保护。 当 T2导通时，321DBEODuui Ru, 未过流时Oi R较小， 因3Du小于开启电压使D3 截止；过流时因3Du大于开启电压使D3导通，为T2基极分流。 D4对 T4起过流保护，原因与上述相同。在图 (b)所示电路中， T4 、T5使 T2、T3微导通，可消除交越失真。R2为电流采样精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页电阻， T 6 对 T 2起过流保护。当T 2导通时，62BEOui R，未过流时2Oi R较小，因6BEu小于开启电压使T6截止；过流时因6BEu大于开启电压使T6导通，为T2基极分流。 T7对 T3起过流保护，原因与上述相同。4.11 1 所示电路是某集成运放电路的一部分，单电源供电。试分析：(1) 100A 电流源的作用；(2) T 4的工作区域截止、放大、饱和; (3) 50A 电流源的作用；(4) T5与 R 的作用。1 图 P4.12 解： (1)为 T l提供静态集电极电流、为T 2提供基极电流，并作为T l的有源负载。(2) T 4截止。因为：4123BCORBBuuuuuu，4EOuu，44BEuu。(3) 50A 电流源为 T 3提供射极电流，在交流等效电路中等效为大阻值的电阻。(4)保护电路。52BEOui R，未过流时 T5电流很小；过流时使550EiA, T 5更多地为T 3 的基极分流。2 电路如 图 2 所示 ,试说明各晶体管的作用。解： Tl为共射放大电路的放大管；T2和 T3组成互补输出级；T4、T5、 R2组成偏置电路，用于消除交越失真。3 图 P3 所示简化的高精度运放电路原理图，试分析：(1)两个输入端中哪个是同相输入端，哪个是反相输入端；(2) T 3与 T 4的作用； (3)电流源 I3的作用；(4) D2与 D3的作用。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页图 P4.13解： (1) uI1为反相输入端，uI2为同相输入端。(2)为 Tl和 T2管的有源负载，将Tl管集电极电流变化量转换到输出，使单端输出差分放大电路的差模放大倍数近似等于双端输出时的放大倍数。(3)为 T6设置静态电流，且为T6的集电极有源负载，增大共射放大电路的放大能力。(4)消除交越失真。4 通用型运放F747 的内部电路如4 所示，试分析：(1)偏置电路由哪些元件组成？基准电流约为多少？(2)哪些是放大管，组成几级放大电路，每级各是什么基本电路？(3) T 19、T 20和 R8组成的电路的作用是什么？图 P4.14 解： (1)由 T 10、T 11、T 9、T 8、T 12、T 13、R5构成。(2)图示电路为三级放大电路：TlT4构成共集 -共基差分放大电路；T 14 T 16构成共集 -共射 -共集电路； T 23、T 24构成互补输出级。(3)消除交越失真。互补输出级两只管子的基极之间电压23242019BBBEBEUUUU23242019BBBEBEUUUU使 T 23、T 24处于微导通，从而消除交越失真。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页
