1、練 習(xí) 題,返 回,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,下一頁,10.2.1 試判斷圖10.01所示兩電路中標(biāo)有Rf 的反饋電阻所形成的反饋（正、負(fù)、串聯(lián)、并聯(lián)、電壓、電流）。,10.2.2 試分析第9章討論的共集放大電路和共基放大電路中有無反饋，是什么反饋（正、負(fù)、直流、交流、串聯(lián)、并聯(lián)、電流、電壓）？,10.5.1 在圖10.5.1所示反相比例運(yùn)算電路中，已知某集成運(yùn)放的UCC=15V，UEE=15V，R1=10k， Rf=100k。(1) ui=10mV ；(2) ui= sint V ； (3) ui=3V；(4) ui=5V 。,10.5.2 在圖10.02所示電路中，已知U=1.5V

2、，R1=3k，R2=2k，R3=4k，Rf=6k。求Uo 。,返 回,上一頁,下一頁,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,10.5.3 在圖10.5.5 所示加法運(yùn)算電路中， ui1和ui2的波形如圖10.03 所示，R11=20k，R12=40k，Rf=40k。求平衡電阻R2 及輸出電壓 uo 的波形。,10.5.4 圖10.04 所示為兩級比例運(yùn)算放大電路，求uo 與ui 的關(guān)系。,返 回,上一頁,下一頁,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,10.5.5 圖10.05 所示電路中，已知Rf = 4R1，求uo 與ui1 和 ui2 的關(guān)系式 。,10.5.6 圖10.06 所示為一反相比例運(yùn)算

3、電路，試證明：,返 回,上一頁,下一頁,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,10.5.7 圖10.07 所示為一加減混合運(yùn)算電路，已知 R1= R2 = R3 = R4，R5 = Rf 。求此電路的輸出電壓uo 的表達(dá)式 。,10.5.8 求圖10.08 所示電路中uo與ui 的關(guān)系式 。,返 回,上一頁,下一頁,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,10.5.9 圖10.09 所示電路是廣泛應(yīng)用與自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的比例積分微分電路。試求該電路uo與ui的關(guān)系式 。,10.5.10 圖10.5.8 所示微分電路中， Rf = 500k， C =1F，ui =(2t sin1000t )V 。求：(1)

4、 uo ；(2) uo的最大值和最小值；(3) 畫出uo 的波形。,10.5.11 圖10. 5.9 所示積分電路中，R1=500k， C =0.5F，電路接通前電容未充電。當(dāng)電路接通后，測得uo 從零下降到2mV 所需要的時間為1s ，求：輸入的直流電壓 Ui ，并畫出輸入和輸出電壓 的波形。,返 回,上一頁,下一頁,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,10.5.12 在圖10.10 所示電路為應(yīng)用運(yùn)放來測量電壓的原理電路。輸出端接有滿量程為5V、500 A的電壓表。試分別計算出五種量程0.5V、1V、5V、10V、50V所對應(yīng)的電阻值 R11 R15 。,10.5.13 圖10. 11 是應(yīng)

5、用運(yùn)放測量小電流的原理電路。輸出端接有滿量程為5V、500A的電壓表。試計算Rf1 Rf5 各電阻值 。,返 回,上一頁,下一頁,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,10.5.14 圖10. 12 是應(yīng)用運(yùn)放測量電阻的原理電路。輸出端接的電壓表同上題。當(dāng)電壓表指示為4V 時，被測Rx 的阻值是多少？,10.6.1 圖10. 13 所示為加到基本電壓比較器反相輸入端的輸入電壓ui 的波形，同相輸入端接參考電壓UR =3V。試畫出對應(yīng)的輸出電壓 uo 的波形。,返 回,上一頁,下一頁,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,10.6.2 一基本電壓比較器，反相輸入端加電壓ui1，同相輸入端加電壓ui2，它

6、們的波形如圖10. 14所示，試?yán)L出輸出電壓 uo 的波形。,10.6.3 在圖10.15 所 示電路中，集成運(yùn)放的 UCC=UEE= 9V。求R2 以及下述兩種情況下 的 uo1 和 uo2 ： (1) ui1=0.1V; ui2=0.2V; (2) ui1=0.1V; ui2=0.2V;,返 回,上一頁,下一頁,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,10.6.4 在圖10. 6.4 所示遲滯比較器中，已知集成運(yùn)放的輸出飽和電壓 UOM = 9V， ui = 8 sint V，UR = 3V， R2 =1k， Rf =5k。求該電路的上限和下限觸發(fā)電壓、遲滯寬度以及 uo 的波形。,10.7.1

7、 頻率調(diào)節(jié)范圍為 20Hz 200Hz 的RC 正弦波振蕩器，電容 C = 0.27F，如果用雙聯(lián)可變電阻來調(diào)節(jié)振蕩 頻率，求可變電阻器阻值的調(diào)節(jié)范圍。,10.7.2 在圖10.16 所示RC 正弦波振蕩電路中，R =1 k，C=10F， R1 =2 k，R2 =0.5 k，試分析： (1) 為了滿足自勵振蕩的相位條件，開關(guān)應(yīng)合向哪一端（合向某一端時，另一端接地）？ (2) 為了滿足自勵振蕩的幅度條件，Rf 應(yīng)等于多少？,返 回,上一頁,下一頁,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,（接上頁）(3) 為了滿足自勵振蕩的起振條件，Rf 應(yīng)等于多少？(4) 振蕩頻率是多少？,10.7.3 圖10.17

8、 是RC 正 弦波振蕩電路組成的最簡單 的電子琴電路。按下不同的 琴件（圖中用開關(guān)表示）， 就能發(fā)出不同的琴音。已知 C 調(diào)八個基本音階的頻率如 表10.01所示，圖中R1R2 。 試推導(dǎo)出計算其諧振頻率 的公式，并求出電阻 R21 R28 。,返 回,上一頁,下一頁,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,練習(xí)題解答,【解】判斷結(jié)果見表 10.2 所示。,10.2.1 試判斷圖10.01所示兩電路中標(biāo)有Rf 的反饋電阻所形成的反饋（正、負(fù)、串聯(lián)、并聯(lián)、電壓、電流）。,返 回練習(xí)題集,下一題,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】都有反饋，分析結(jié)果見表 10.3 所示。,10.2.2 試分析第9

9、章討論的共集放大電路和共基放大電路中有無反饋，是什么反饋（正、負(fù)、直流、交流、串聯(lián)、并聯(lián)、電流、電壓）？,上一題,下一題,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】 (1) ui =10 mV 時，,(2) ui = sint V 時，,10.5.1 在圖10.5.1 所示反相比例運(yùn)算電路中，已知某集成運(yùn)放的UCC=15V，UEE=15V，R1=10k， Rf=100k。(1) ui=10mV ；(2) ui= sint V ； (3) ui=3V；(4) ui=5V 。,上一題,下一題,下一頁,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,(3) ui = 3 V 時，若,

10、| uo | UEE ，這是不可能的，說明它已工作在于負(fù)飽和 區(qū)，故 uo =UOM =UEE = 15V。,(4) ui = 5 V 時，若,| uo | UCC ，這是不可能的，說明它已工作在于正飽和 區(qū)，故 uo = +UOM = +UCC = 15V。,上一頁,下一題,上一題,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】 左邊兩個 電路為反相比例運(yùn)算 電路右邊一個為減法 運(yùn)算電路，且 ，故求得,10.5.2 在圖10.02所示電路中，已知U=1.5V，R1=3k，R2=2k，R3=4k，Rf =6k。求Uo 。,上一題,下一題,返 回練習(xí)題集,下一頁,第 10 章 集成運(yùn)算

11、放大器習(xí)題,上一題,下一題,上一頁,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】 R2 = R11R12Rf,= 10 k,=2 ui1ui2 =2 (ui1 + ui2 ) 由此求得 uo 的波形如圖10.6(d) 所示。,10.5.3 在圖10.5.5 所示加法運(yùn)算 電路中， ui1和ui2的波形如圖10.03 所示，R11=20k，R12=40k， Rf=40k。求平衡電阻R2 及輸出 電壓 uo 的波形。,0,ui2,t /s,+2,2,上一題,下一題,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】,uo2 = uo2uo1,10.5.4 圖10.04 所示為兩級

12、比例運(yùn)算放大電路，求uo 與ui 的關(guān)系。,上一題,下一題,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】 前級電路為電壓 跟隨器，故 uo1 = ui1 后級電路利用疊加原理 分析。在uo1 = ui1單獨(dú)作用時為 反相比例運(yùn)算電路，故,在 ui2 單獨(dú)作用時為同相比例運(yùn)算電路，故,由此求得：,= 5 ui24 ui1,10.5.5 圖10.05 所示電路中，已知Rf = 4R1，求uo 與ui1 和 ui2 的關(guān)系式 。,上一題,下一題,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】 由于u+ = u = 0， “” 端為虛地端， Rf 和R4 可 視為并聯(lián)，因而,即,

13、由于 uR4 = uRf =Rf if,因此,10.5.6 圖10.06 所示為一反相比例運(yùn)算電路，試證明：,上一題,下一題,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】 利用疊加原理求解此 題。當(dāng)ui1單獨(dú)作用時：,當(dāng)ui2單獨(dú)作用時：,當(dāng)ui3單獨(dú)作用時， R1與R2 并聯(lián)接地， R4與R5并聯(lián)接地， 其上的電壓 是從同相輸入端輸入的電壓， 根據(jù)同相比例運(yùn)算得：,10.5.7 圖10.07 所示為一加減混合運(yùn)算電路，已知 R1= R2 = R3 = R4，R5 = Rf 。求此電路的輸出電壓uo 的表達(dá)式 。,上一題,下一題,下一頁,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器

14、習(xí)題,當(dāng)ui2單獨(dú)作用時，同理可得：,將R1 = R2 = R3 =R4 和R5 =Rf 代入，求得輸出電壓為： uo = uo1+ uo2 + uo3+ uo4,上一題,下一題,上一頁,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】 由于理想集成運(yùn)放的凈輸 入電壓和凈輸入電流為零，故： ui = R3 i3 i1 = i2 = i3 因此 uo = R1 i1 +R2 i2 +R3 i3,10.5.8 求圖10.08 所示電路中uo與ui 的關(guān)系式 。,上一題,下一題,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】 由于u+ = u = 0， “” 端為虛地端，因此,代入

15、上式，得：,10.5.9 圖10.09 所示電路是廣泛應(yīng)用與自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的比例積分微分電路。試求該電路uo與ui的關(guān)系式 。,上一題,下一題,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】 (1),=500103 ( 21000 cos1000t ) mV =1+ 500 cos1000t mV,(2) Uomax = (1+ 500 ) mV = 499 mV Uomin = (1500 ) mV = 501 mV (3) uo 的波形如圖10.13(b) 所示。,上一題,下一題,10.5.10 圖10.5.8 所示微分電路中， Rf = 500k， C =1F，ui =(2t

16、sin1000t )V 。求：(1) uo ；(2) uo的最大值和最小值；(3) 畫出uo 的波形。,圖10.13,返 回練習(xí)題集,499 0 501,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】,= 4Ui t 2 mV = 4Ui Ui = 0.5mV,Ui 和uo 的波形如圖10.14(b) 所示。,上一題,下一題,10.5.11 圖10. 5.9 所示積分電路中，R1= 500k， C =0.5F，電路接通前電容未充電。當(dāng)電路接通后，測得 uo 從零下降到2mV 所需要的時間為1s ，求：輸入的直流電壓 Ui ，并畫出輸入和輸出電壓 的波形。,圖10.14,返 回練習(xí)題集,第 10 章

17、集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】 該電路采用的是 反相比例運(yùn)算電路， 根據(jù) ， 得：,上一題,下一題,10.5.12 在圖10.10 所示電路為應(yīng)用運(yùn)放來測量電壓的原理電路。輸出端接有滿量程為5V、500 A的電壓表。試分別計算出五種量程0.5V、1V、5V、10V、50V所對應(yīng)的電阻值 R11 R15 。,下一頁,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,上一頁,下一題,上一題,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】 由于| uo | = Rf i ， 所以：,下一題,10.5.13 圖10. 11 是應(yīng)用運(yùn)放測量小電流的原理電路。輸出端接有滿量程為5V、500A的電壓表

18、。試計算Rf1 Rf5 各電阻值 。,下一頁,上一題,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,上一題,下一題,上一頁,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】由于 得：,上一題,下一題,10.5.14 圖10. 12 是應(yīng)用運(yùn)放測量電阻的原理電路。輸出端接的電壓表同上題。當(dāng)電壓表指示為4V 時，被測Rx 的阻值是多少？,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】 由于 uiUR 時， uo= +UOM uiUR 時，uo= UOM 因此求得 uo 的波形如圖 10.18(b) 所示。,上一題,下一題,10.6.1 圖10. 13 所示為加到基本電壓比較器

19、反相輸入端的輸入電壓ui 的波形，同相輸入端接參考電壓UR =3V。試畫出對應(yīng)的輸出電壓 uo 的波形。,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】 把兩個輸入信號疊加在一起，畫在 同一個坐標(biāo)系中，如圖10.20(a) 所示。 由于 ui1ui2 時，uo= +UOM ui1ui2 時，uo= UOM 因此求得 uo 的波形如圖10.20(b) 所示。,上一題,下一題,10.6.2 一基本電壓比較器，反相輸入端加電壓ui1，同相輸入端加電壓ui2，它們的波形如圖10. 14所示，試?yán)L出輸出電壓 uo 的波形。,UOM,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】 R2

20、 = 3 k3 k3 k= 1k A1 是加法運(yùn)算電路：,A2 是電壓跟隨器： uo1 = uo1=(ui1+ ui2 ) A2 是零比較器：,上一題,下一題,10.6.3 在圖10.15 所示電路中，集成運(yùn)放的UCC =UEE= 9V。求R2 以及下述兩種情況下的 uo1 和 uo2 ： (1) ui1=0.1V; ui2=0.2V；(2) ui1=0.1V; ui2=0.2V;,=(ui1+ ui2 ),下一頁,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,(1) ui1 = 0.1V，ui2 =0.2V 時， uo1 = ( 0.1 0.2 ) V = 0.1V uo2 = 9V (

21、2) ui1 =0.1V，ui2 = 0.2V 時， uo1 = (0.1+ 0.2 ) V = 0.1V uo2 =9V,上一頁,下一題,上一題,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】 上限觸發(fā)電壓為：,遲滯寬度為：U = UHUL = 3V uo 的波形如圖10.22(b) 所示。,下限觸發(fā)電壓為：,= 4V,= 1V,上一題,下一題,10.6.4 在圖10. 6.4 所示遲滯比較器中，已知集成運(yùn)放的輸出飽和電壓 UOM = 9V， ui = 8 sint V，UR = 3V， R2 =1k， Rf =5k。求該電路的 上限和下限觸發(fā)電壓、遲滯寬度 以及 uo 的波形。,

22、返 回練習(xí)題集,圖10.22,9 0 9,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】 振蕩頻率 fn 為：,則可變電阻器阻值的變化范圍為：,上一題,下一題,10.7.1 頻率調(diào)節(jié)范圍為 20Hz 200Hz 的RC 正弦波振蕩器，電容 C = 0.27F，如果用雙聯(lián)可變電阻來調(diào)節(jié)振蕩 頻率，求可變電阻器阻值的調(diào)節(jié)范圍。,返 回練習(xí)題集,第 10 章 集成運(yùn)算放大器習(xí)題,【解】 (1) 正反饋才能滿足自勵 振蕩的相位條件，因此， 開關(guān)S 應(yīng)接在b 點(diǎn)。 (2) RC 串、并聯(lián)反饋網(wǎng)絡(luò)的正 反饋系數(shù)為：,上一題,下一題,10.7.2 在圖10.23 所示RC 正弦波振蕩電路中，R =1 k，C=10F，R1 =2 k，R2 =0.5 k，試分析：(1) 為了滿足自勵振蕩的相位條件，開關(guān)應(yīng)合向哪一端（合向某一端時，另一端接地）？(2) 為了滿足自勵振蕩的幅度條件，Rf 應(yīng)等于 多少？(3)