模电第八章习题参考答案模电八章习题参考答案模电第八章习题参考答案模电第八章习题参考答案.doc

第八章习题参考答案 1. 设图8.58中A均为理想运算放大器，试求各电路的输出电压。 图8.58 题1图 解答：对图（a），根据运放虚短、虚断的特点可以得到 进一步可以求得 对图（b），根据运放虚短、虚断的特点可以得到 进一步可以求得 对图（c），根据运放的虚短、虚断特性容易求得 2. 电路如图8.59所示，集成运放输出电压的最大幅值为14V，Ui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）R3短路；（3）R4短路；（4）R4断路。 图8.59 题2图 解答： （1）时可以得到，求得 （2）时可以得到 （3）时支路无电流，放大电路相当于开环应用， （4）时可以得到 3. 如图8.60所示电路，设A为理想集成运算放大器。 写出Uo的表达式； 若Rf=3k，R1=1.5k，R2=1k，稳压管VZ的稳定电压值UZ=1.5V，求Uo的值。 图8.60 题3图 3．解答：（1）图中的集成运算放大器组成了同相比例运算电路，其输出电压表达式为 当稳压管VZ的稳定电压值时，，输出电压表达式为 当稳压管VZ的稳定电压值时，，输出电压表达式为 （2），故输出电压表达式为 将，，代入上式得 4. 如图8.61所示电路中，A为理想运算放大器，已知R1=Rw=10k，R2=20k，Ui=1V，输出电压的最大值为12V，试分别求出当电位器Rw的滑动端移到最上端、中间位置和最小端时的输出电压Uo的值。 图8.61 题4图 4．解答：设滑动电阻的滑动端的电压为，由运放的虚短和虚断特性可知 再设流经电位器滑动端下部的电流为，有 故流经电位器滑动端上部的电流为 可得输出电压为 （1）当滑动端在最上端时，有，代入式可得 （2）当滑动端在中间位置时，有，代入式可得 （3）当滑动端在最下端时，有，代入式可得 实际上，当电位器的滑动端在最下端时，运算放大器A的负输入端的输入电压为 由于运放为理想运放，即开环电压增益，因此输出电压为 但是根据题意，输出电压的最大值为，因此在情况（3）中，当输入为正时，输出电压为12V，输入为负时，输出为-12V。 5. 求证：如图8.62所示，有两个运算放大器组成的电路的输入电阻相当于一个电容，电容值为。 图8.62 题5图 5．解答：运放两输入端虚短，所以第一级运放的输出与输入相同。设输入电流为，由于第二级运放输入端虚地，则有如下关系式成立。 可求得输入、输出关系为 代入电流关系式 即可得等效电容为 6. 已知某电路的输出可以用表达式Uo=3U3+4U2-7U1来表示，试用理想运算放大器来实现该电路的功能。 6．解答：根据已知的运算关系，可以知道当采用单个集成运放构成电路时，、作用于同相输入端，而作用于反相输入端，如图8-1所示。 图8-1 选取，当，则有 因为，故； 因为，故 因为，故 根据，得。 7. 理想运放如图8.63所示，求： 若U1=1mV，U2=1mV，Uo=？ 若U1=1.5mV，U2=1mV，Uo=？ 求该差动电路的共模抑制比。 图8.63 题7图 7.解答：（1）分析电路，容易求出 因为为共模情况，所以有 （2）输出电压为 （3）由（2）可得 所以所求共模抑制比为 8. 电路如图8.64所示，设运放为理想器件，试分别求出输出电压与输入电压的关系式。 图8.64 题8图 8.解答：因为运放是理想的，所以有  由通路，得到 由通路，得到 根据上式可得 由通路，得到 根据上式可得 由通路，得到 根据上式可得 将上面计算的结果代入，得到输出电压为 9. 电路如图8.65（a）所示。电容器上的初始电压为0V，R=10k，C=0.1，试求： 这是一个什么电路？ 画出在图题8.65（b）给定的输入电压作用下的输出波形。 图8.65 题9图 9.解答：（1）这是一个积分运算电路。 （2）由虚短的概念可得 又有 根据初始条件 可以求出 波形如题9答案图所示。 题9答案图 10. 如图8.66所示电路。试求： 写出uo1、uo2与ui之间的关系。 uo与uo1、uo2之间的关系。 图8.66 题10图 10.解答：（1）对于，由反相比例运算电路有增益表达式为 所以的输出为 而电路为微分电路，其输出电压满足 （2）根据“虚短”概念，同、反相端的电压相等，从而有 整理有 代入（1）的结论有 11. 在图8.67所示的电路中，设A1、A2和A3均为理想运放，回答以下问题： 简述该电路的特点。 当