【精编版】模拟电子技术基础第四版(童诗白)课后答案第七章.pdf
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1、第 7 章 信号的运算和处理自测题一、现有电路:A.反相比例运算电路B.同相比例运算电路C.积分运算电路D.微分运算电路E.加法运算电路F.乘方运算电路选择一个合适的答案填入空内。(1)欲将正弦波电压移相90o,应选用(C)。(2)欲将正弦波电压转换成二倍频电压,应选用(F)。(3)欲将正弦波电压叠加上一个直流量,应选用(E)。(4)欲实现 Au=-100 的放大电路,应选用(A)。(5)欲将方波电压转换成三角波电压,应选用(C)。(6)欲将方波电压转换成尖顶波波电压,应选用(D)。二、填空:(1)为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器,应选用(带阻)滤波电路。(2)已知输入信号的频率为10
2、kHz12kHz,为了防止干扰信号的混入,应选用(带通)滤波电路(3)为了获得输入电压中的低频信号,应选用(低通)滤波电路。(4)为了使滤波电路的输出电阻足够小,保证负载电阻变化时滤波特性不变,应选用(有源)滤波电路。三、已知 图 T7.3 所示各电路中的集成运放均为理想运放,模拟乘法器的乘积系数k 大于零。试分别求解各电路的运算关系。(a)(b)图 T7.3 解:图(a)所示电路为求和运算电路,图(b)所示电路为开方运算电路。它们的运算表达式分别为:(a)12413121234()(1)/fIIOfIRuuRuRuRRRRRR11OOuu dtRC(b)23322144OIOORRRuuuk
3、uRRR2413OIR RuukRR习题本章习题中的集成运放均为理想运放。7.1 填空:(1)(同相比例)运算电路可实现Au1 的放大器。(2)(反相比例)运算电路可实现Au0 的放大器。(3)(微分)运算电路可将三角波电压转换成方波电压。(4)(同相求和)运算电路可实现函数123YaXbXcX,a、b 和 c 均大于零。(5)(反相求和)运算电路可实现函数123YaXbXcX,a、b 和 c 均小于零。(6)(乘方)运算电路可实现函数2YaX。7.2 电路如 图 P7.2 所示,集成运放输出电压的最大幅值为 14V,填表。(a)(b)图 P7.2 uI/V0.1 0.5 1.0 1.5 uO
4、1/VuO2/V解:1(/)10OfIIuRR uu;2(1/)11OfIIuRR uu。当集成运放工作到非线性区时,输出电压不是+14V,就是-14V。uI/V0.1 0.5 1.0 1.5 uO1/V-1-5-10-14 uO2/V1.1 5.5 11 14 7.3 设计一个比例运算电路,要求输入电阻20iRk,比例系数为-100。解:可采用反相比例运算电路,电路形式如图P7.2(a)所示。20Rk;2fRM。7.4 电路如 图 P7.4 所示,试求其输入电阻和比例系数。解:由图可知150iRRk,121221,2IMRRMIIuuiiRRRuuuRQ即而243MOMMuuuuRRR解得:
5、52104OMIuuu图 P7.4 7.5 电路如 图 P7.4 所示,集成运放输出电压的最大幅值为 14V,Iu为 2V 的直流信号。分别求出下列各种情况下的输出电压:(1)R2短路;(2)R 3短路;(3)R 4短路;(4)R 4断路。解:(1)R2短路时,210MIRuuR,R 4相当于开路(R 4上无电流流过)。3124OIIRuuuVR;(2)R 3短路时,OMuu,R 4对反馈网络无影响。2124OIIRuuuVR;(3)R 4短路时,电路无反馈。14OuV;(4)R 4断路时,23148OIIRRuuuVR。7.6 试求 图 P7.6 所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。(
6、a)(b)(c)(d)图 P7.6 解:在图示各电路中,集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等。各电路的运算关系式分析如下:(a)123123123225fffOIIIIIIRRRuuuuuuuRRR(b)1231231231010fffOIIIIIIRRRuuuuuuuRRR(c)21211()8()fOIIIIRuuuuuR(d)123412341234202040ffffOIIIIIIIIRRRRuuuuuuuuuRRRR7.7 在图 P7.6 所示各电路中,集成运放的共模信号分别为多少?写出表达式。解:因为集成运放同相输入端和反相输入端之间净输入电压为零,所以它们的电位就是集
7、成运放的共模输入电压。图示各电路中集成运放的共模信号分别为:(a)3ICIuu(b)32232323231011111ICIIIIRRuuuuuRRRR(c)22189fICIIfRuuuRR(d)34343434344014141ICIIIIRRuuuuuRRRR7.8 图 P7.8 所示为恒流源电路,已知稳压管工作在稳压状态,试求负载电阻中的电流。解:220.6PZLuUImARR。图 P7.87.9 电路如 图 P7.9 所示。(1)写出Ou与1Iu、2Iu的运算关系式;(2)当 RW的滑动端在最上端时,若mVuI101,mVuI202,则Ou=?(3)若Ou的最大幅值为 14V,输入电
8、压最大值mVuI10max1,mVuI20max2,为了保证集成运放工作在线性区,R2的最大值为多少?图 P7.9 解:(1)A2同相输入端电位222121()10()fPNIIIIRuuuuuuR输出电压2222111(1)10(1)()OPIIRRuuuuRR或21110()WOIIRuuuR(2)将mVuI101,mVuI202代入上式,得100OumV。(3)根据题目所给参数,21()IIuu的最大值为20mV。若 R1为最小值,则为保证集成运放工作在线性区,21()IIuu=20mV 时集成运放的输出电压应为14V,写成表达式为211min1min1010()102014WOIIRu
9、uuRR故1min143R2max1min(100.143)9.86WRRRkk7.10 分别求解 图 P7.10 所示各电路的运算关系。(a)(b)(c)图 P7.10 解:图(a)所示为反相求和运算电路;图(b)所示的 A1组成同相比例运算电路,A2组成加减运算电路;图(c)所示的 A1、A2、A3均组成为电压跟随器电路,A4组成反相求和运算电路。(a)设 R3、R4、R5的节点为M,则12312()IIMuuuRRR43512125IIMRRRuuuiiiRRR43412434512()()IIOMRR RuuuuiRRRRRR(b)先求解1Ou,再求解Ou。3111(1)OIRuuR5
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