南邮模拟电子第7章集成运算放大器的应用习题答案..doc

习题 试求图题7.1各电路的输出电压与输入电压的关系式。 （a） （b） 图题7.1 解：(a)根据虚断特性 ， 根据虚短特性，所以 (b)当时，电路转换为反相输入求和电路，输出 当时，电路转换为同相输入求和电路，输出 根据线性叠加原理，总输出为 图题7.2为可调基准电压跟随器，求的变化范围。 图题7.2 解：当可变电位器的滑动触头位于最下端时，达最小，，当可变电位器的滑动触头位于最上端时，达最大，，故的变化范围为。 试求图题7.3各电路的输出电压的表达式。 （a） （b） 图题7.3 解：（a）由、两部分通过线性叠加而成，当单独作用时，产生的分量为，当单独作用时，产生的分量为，所以，根据虚短、虚断特性，，故。 （b）本题同时引入了正反馈和负反馈，该图中一定保证负反馈比正反馈强，故仍可用虚短和虚断特性。由、两部分通过线性叠加而成，当单独作用时，产生的分量为，当单独作用时，产生的分量为，所以，根据虚短、虚断特性，，故。 电路如图题7.4所示。已知，试求 图题7.4 解：运放A1的输出为，运放A2的输出为，运放A3构成双端输入求和运算电路，输出为 试求图题7.5所示电路与、的关系式。 图题7.5 解：设运放A1的输出为，运放A2的输出为，则 ，运放A3构成双端输入求和电路，其输出为 图题7.6为增益调节方便的差分运算电路，试证明输出电压的表达式为 图题7.6 图题7.6′ 解：如图7.6′所示，，， 可得，， 而， 以上两式相减可得，将的表达式带入，得 图题7.7是增益可线性调节的差分运算电路，试求与、的关系式。 图题7.7 解：设运放A1的输出为，运放A2的输出为，运放A4的输出为，则,,。 运放A3引入了负反馈，故，即，所以， 运放组成的电路如图题7.8（a）、（b）所示，已知电源电压为±15V。 试分别画出传输特性曲线； 若输入信号，试分别画出输出信号的波形。 （a） （b） 图题7.8 解：(1)电路（a）为反相比例放大器，,电路（b）为同相比例放大器，，所以它们的传输特性曲线分别如图7.8′(a)(b)所示。 图7.8′ （2）若输入信号，输出信号的波形分别如图7.8′(c)(d)所示。 试求图题7.9所示电路的与的关系式。 图题7.9 图7.9′ 解法1：由、两部分通过线性叠加而成， 当单独作用时，产生的分量为， 当单独作用时，产生的分量为， 所以， 根据虚短、虚断特性，，故 。 解法2: 图题7.9可简化为图7.9′,可见， 因为，所以 试求图题7.10所示同相积分器电路的与的关系式。 图题7.10 解：图题7.10中同时引入了正反馈和负反馈，且负反馈比正反馈强，根据“虚短”特性，，其中 所以，与的关系为， 或，若时电容器C两端的初始电压，则， 与为同相积分关系。 差动积分运算放大器如图题7.11所示。设电容器两端初始电压为零。 试求该电路的与的关系式； 要使时，， 时，，，，求时 图题7.11 解：（1）设运放A1的输出为，则， 若时电容器C两端的初始电压，则 （2），则。 （3） 电路及输入的波形分别如图题7-12(a)、(b)所示，试画出和的波形，并标出相应的幅度。设电容器两端初始电压为零。 图题7.12 解：运放A1构成积分器，运放A2构成反相输入求和电路。 时，，； 时， ； 时， ； 和的波形如图7.12′所示。 图7.12′ 图题7.13是另一种形式的对数运算放大器。设各晶体管的相等。 试推导关系式。 若时，，试确定 图题7.13 解：运放A1构成对数运算电路， 对运放A2 而 则 即 上式表明与是对数运算关系。当时，若热敏电阻的温度系数与相同，则电路具有温度补偿的作用。 由对数与反对数运算放大器构成的模拟运算电路如图题7.14所示，试求的表达式。 图题7.14 解： 因为，， ， 则有 ，， ， 因为 若V1～V4具有相同的特性，即，则 当时， 对数运算放大器如图题7.15所示。 说明对管V1、V2的作用； 说明热敏电阻的作用； 证明输出电压的表达式为 。 图题7.15 解：（1）对管V1、V2的作用是抵消晶体管反向饱和电流因温度变化对运算结果的影响。 （2）热敏电阻是为了抵消温度电压当量因温度变化对运算结果的影响。 （3）由图可