2022年2022年集成运算放大电路习题解答 .pdf

第 4 章自测题、习题解答自测题 4 一、选择1.集成运放的输出级一般采用（） 。A. 共基极电路B. 阻容耦合电路C. 互补对称电路2.集成运放的中间级主要是提供电压增益，所以多采用（） 。A. 共集电极电路B. 共发射极电路C. 共基极电路3集成运放的输入级采用差分电路，是因为（） 。A. 输入电阻高B. 差模增益大C. 温度漂移小4集成运放的制造工艺，使得相同类型的三极管的参数（） 。A 受温度影响小B. 准确性高C. 一致性好5集成运放中的偏置电路，一般是电流源电路，其主要作用是（） 。A. 电流放大B. 恒流作用C. 交流传输。解： 1、C 2、B 3、 C 4、C 5、B 二、判断1运放的有源负载可以提高电路的输出电阻（） 。2理想运放是其参数比较接近理想值（） 。3运放的共模抑制比KCMR越高，承受共模电压的能力越强（） 。4运放的输入失调电压是两输入端偏置电压之差（） 。5运放的输入失调电流是两输入端偏置电流之差（） 。解： 1、2、3、4、5、三、选择现有如下类型的集成运放，根据要求选择最合适的运放： 通用型. 高阻型. 低功耗型. 高速型. 高精度. 大功率型. 高压型。1 作视频放大器应选用。2 作内阻为 500K信号源的放大器应选用。3 作卫星仪器中的放大器应选用。4 作心电信号（？左右）的前置放大器应选用。5 作低频放大器应选用。作输出电流为4A 的放大器应选用。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 解： 1、2、3、4、5、6、习题 4 41 通用型集成运算放大器一般由哪几个部分组成？每一部分常采用哪种基本电路？对每一基本电路又有何要求？解：通用型集成运算放大器一般由输入级、中间级、输出级组成。 输入级采用差动放大电路，输入级要求尽量减小温度漂移。中间级采用共射放大电路，要求提供较高的电压放大倍数。输出级采用共集接法，互补对称电路，要求输出电阻要小。42 某一集成运算放大器的开环增益Aod = 100dB，差模输入电阻ri d = 5M , 最大输出电压的峰峰值为UOPP =14V。(1) 分别计算差模输入电压（即ui = u + u ）为 5 V、100 V、1mV、和10V、 1V、1mV 时的输出电压UO；(2) 为保证工作在线性区, 试求最大允许的输入电流值。解：（1）1005201010odA由oodiUA U故所求 Uo分别为 0.5V, 10V, 14V, 14V, 14V, 14V （2）最大允许的输入电压是max51414010OPPiodUUVA最大允许输入电流为maxmax28iiidUIpAr43 图 P43 是集成运放BG303 偏置电路的示意图，已知UCC =15V，外接偏置电阻R=1M , 设三极管的值均足够大 , 试估算基准电流IREF以及输入级放大管的电流IC1和 IC2。解：43229.3CCBECREFUUIIARRIREFT1T2T3T4+UCC-UCCIC1IC2图 P43名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 31214.72CEEIIIA12114.7CCEIIIA44 图 P44是某集成运放偏置电路的示意图，已知IC4 = 0.55mA, 若要求 IC1 = IC2 = 12 A, 试估算电阻R3应为多大 ? 设三极管的均足够大。IC4T1T2T3T4IC1IC2R3图 P44解：31224CCIIA图中是微电流源电路，有4333260.55lnln3.40.0240.024CTCCIURkII45 图 P4 5 的电路是集成运放中镜像电流源的改进电路，常称威尔逊电流源，若设IC1=IC2=IC，1=2=3= ，试证明：)2221 (II2REF3CT2T1IE3IREFIB1IC1IB2+UCCT3RIC3IB3图 P45 解：由3212ECBBIIII得：31(1)(2)BBII名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 由31REFBCIII由以上两式可得：3312CREFBIII，经整理可得所证的结果。46 理想运放的基本特征是什么？理想运放工作在线性和非线性各有哪些特征？什么是：“虚短”、 “虚断”、 “虚地”？解：理想运放的基本特征是开环电压增益、输入电阻、开环带宽、共模抑制比趋于无穷大，输出电阻趋于0。 理想运放工作在线性应用时引入了负反馈，工作于非线性应用时无负反馈。“虚短”是理想运放工作于线性应用时两输入端的电压为零；“虚断”是理想运放工作于线性应用时两输入端不取用电流；“虚地”是理想运放工作于线性应用时若一个输入端接地，则另一个输入端也是地电位。47 图 P47 是一理想运放电路，试求下列几种情况中u o和 u i 的关系。(1) S1和 S3闭合，S2断开；(2) S1和 S2闭合，S3断开；(3) S1和 S3闭合，S2断开；(4) S1、S2、S3都闭合。解：（1）0iouuRR故 uo =ui（2） 此时，三个电阻上均无电流，故 uo =ui（3）2oiuuRR故 uo =0.5ui（4）22ioiuuuRR故 uo =0V 48 图 P48 所示是一集成运放偏置电路的示意图, 已知 UCC = 6V，R5 = 85，R4 = 68，R3 = 1.7K ,设三极管的足够大 , UBE =0.6V ，试问 T1、T2的静态电流IC1, IC2为多大 ? T1T2T5T4IC1IC2R5R4R3T3UCC图 P48解：-+uiuoRRRRS1S2S3图 P47名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 3322.82CCBERUUImAR由5445CCIRIR得：34454552.26CCRRRIIImARR5121.132CCCIIImA49 两块集成运算放大器分别接入电路中进行测试，输入端按要求没有输入信号电压，而是使两端悬空， 测量时发现输出电压不为零，总是在正负电源电压间摆动，调整调零电位器也不起作用，请问这两块运放是否都已损坏，为什么？解：运放可能是好的。在测试时，如把运放的输入管脚悬空，会产生干扰，因为输入管脚悬空时， 它的电压是不稳定的，随时会产生微小的波动，如果此时运放工作在开环状态，它的增益非常大，输入端微小的波动在输出端都会达到极限电压。410 集成运放中为什么要采用有源负载？它有什么优点？解： 因为在集成电路中大阻值的电阻比较难造，故采用电流源电路作为有缘负载代替大电阻，可以提高放大倍数。411 集成运算放大器中为什么要采用直接耦合放大电路？直接耦合放大电路与阻容耦合放大电路相比有什么特点？解：集成电路中大的电容比较难造，故只能采用直接耦合。直接耦合电路的温度漂移会逐级扩大，静态工作点相互影响。412 图 P4 12 所示电路中，设晶体管T1、T2、T3的参数完全一样，试推导输出电流I o与参考电流I REF 的关系式。IREF+UCCT2T1I0IB1IC1IB2T3RR2图 P412解：2CCBEREFUUIR01CREFIII413 在下列情况下，应选用何种类型的集成运放，为什么？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - (1) 作为一般交流放大电路；(2) 高阻信号源(RS = 10M ) 的放大电路；(3) 微弱电信号(u s = 10 V) 的放大器；(4) 变化频率高 , 其幅值较大的输入放大器。解：（1）选用通用型，因为价格便宜且够用。（2）选用高输入电阻型运放，因为要获取更大的信号电压。（3）选用高精度型运放，因为需要分辨出微小信号。（4）选用高速型运放，因为需要和输入同步。414 电路如图 P414 所示，已知集成运放的开环电压放大倍数Aod = 80dB ，最大输出峰值电压UOPP = 10V，设 u i = 0V 时，u o = 0V，试求：(1) u i = 1mV 时, u o为多少伏 ? (2) u i = 1.2mV 时, u o为多少伏 ? (3) 画出放大器的传输特性曲线,并指出放大器在线性工作状态下u i允许变化的范围。(4) 当考虑输入失调电压UIO = 2mV 时 , 图中的 Uo的静态值为多少? 电路此时能否正常放大 ? 解：（1）804201010odA当1iumV时，10ouV（2）当1.2iumV时，10ouV（3）传输特性曲线如图，ui的范围是1mV1mV （4）Uo的值为 10V，不能正常放大。415 图 P415 为某一运放的波特图（频率特性图），判断该电路是否会产生自激振荡。()iumV( )ouV1010110-+-UiUo+-+15v-15v图 P414名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 解：由该运放组成的负反馈电路可能产生自激振荡。因为从图中得知，该运放的相移为180度时所对应的放大倍数约为50dB，即 316，当负反馈系数1316F时，即可产生自激振荡。O204060801001021031041010o-90o-180o-270of /HZf /HZjdB)(lg20odA图 P415 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -