模拟电子技术基第七章.doc

第7章 信号的运算和处理 习题 本章习题中的集成运放均为理想运放。 7.填空： 同相比例运算电路可实现A＞1 的放大器。 反相比例运算电路可实现A＜ 的放大器。 微分运算电路可将三角波电压转换成方波电压。 同相求和运算电路可实现函数 5 反相求和运算电路可实现函数 6 乘方运算电路可实现函数 7.2电路如图P7.所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V，填表。 a b 图P7. uI/V 0.1 0.5 1.0 1.5 uO1/V uO2/V 解： 。 当集成运放工作到非线性区时，输出电压不是14V , 就是14V。 uI/V 0.1 0.5 1.0 1.5 uO1/V -1 -5 -10 -14 uO2/V 1.1 5.5 11 14 7.3 设计一个比例运算电路，要求输入电阻，比例系数为。 解：可采用反相比例运算电路，电路形式如图P7.所示。 ； 。 7.4电路如图P7.所示，试求输入电阻比例系数。 解：由图可知， 解得： 图P7. 7.5电路如图P7.所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V，为2V的直流信号。分别求出下列各种情况下的输出电压： R2短路； R 3短路； R 4短路； R 4断路。 解： R2短路，R 4相当于开路（R 4上无电流流过）。 ∴； 2 R 3短路，R 4对反馈网络无影响。 ∴； 3 R 4短路电路无反馈； 4 R 4断路。 7.6试求图P7.所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。 c d 图P7. 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 b c d 7.7在图P7.所示各电路 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 b c d 7.8图P7.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。 。 图P7. 7.9电路如图P7.所示。 写出与、的运算关系式； 当RW的滑动端在最上端时，若，，则 ？ 若的最大幅值为±14V，输入电压最大值，，为了保证集成运放工作在线性区，R2的最大值为多少？ 图P7 解： A2同相输入端电位 输出电压 或 2 将， 代入上式，得 3 根据题目所给参数，的最大值为mV 。若R为最小值，则为保证集成运放工作在线性区，mV时集成运放的输出电压应为＋14V ，写成表达式为 故 7.10分别求解图P7.1所示各电路的运算关系。 c 图P7.1 解：图所示为反相求和运算电路；图所示的A组成同相比例运算电路，A组成加减运算电路；图所示的A、A、A均组成为电压跟随器电路，A组成反相求和运算电路。 设R、R、R的节点为M ，则 b 先求解，再求解。 c A1、A、A的输出电压分别为、、由于在A组成的反相求和运算电路中反相输入端和同相输入端外接电阻阻值相等，所以 7.11在图P7.1所示电路中，已知输入电压的波形如图所示，当时u。 试画出输出电压u的波形。 图P711 解：输出电压的表达式为 当u为常量时 若t 0时u 当t 5mS时。 当t 15mS时。 因此输出波形如解图P7.1所示。 解图P711 7.12已知图P7.1所示电路输入电压的波形如图P7.所示，且当时u。试画出输出电压u 的波形。 图P712 解图P712 解：， 即：；∴输出电压与输入电压的运算关系为 或： 设当时uC 0。分段画出波形如解图P7.1所示。 7.13试分别求解图P7.1所示各电路的运算关系。 c d 图P7.1 解：利用节点电流法，可解出各电路的运算关系分别为： a b 方向向右 ,则 c 反相端： 同相端： 代入上式，得 d 7.14在图P7.1所示电路中，已知。 图P7.1 1 试求出u与u的运算关系。 设时u，且u由零跃变为，试求输出电压由零上升到＋6V 所需要的时间 解：因为A电压电容上的电压其输出电压 电容的电流（利用了上式） 因此，输出电压 2 ， 故tl 0.6。即经0.6 秒输出电压达到6V 。 7.15试求出图P7.1 所示电路的运算关系。 图P715 解：设A的输出为u。因为R的电流等于C 的电流，所以 又因为A组成以u为输入的同相比例运算电路，所以 比较以上两式，得： 7.16在图P7.1所示电路中，已知 4V ，V 。回答下列问题： 图P7.1 1 当开关S 闭合时，分别求解A 、B 、C 、D 和u的电位； 设t 时S 打开，问经过多长时间u 0 解：A1、A2而言，都工作在同相比例运算状态， ∴；。 由于三个R从上而下流过同一电流， ∴；。 当开关S 闭合时，A， ∴