完整word版第4章集成运算放大电路课后习题及答案doc.docx
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第4章集成运算放大电路
一填空题
1、集成运放内部电路通常包括四个基本组成部分
即
、
、
和。
2、为提高输入电阻,减小零点漂移,通用集成运放的输入级大多采用
_________________
电路;为了减小输出电阻,输出级大多采用
_________________
电路。
3、在差分放大电路发射极接入长尾电阻或恒流三极管后,
它的差模放大倍数
Aud将
,
而共模放大倍数
Auc将
,共模抑制比
KCMR将
。
4、差动放大电路的两个输入端的输入电压分别为
Ui1
8mV
和Ui2
10mV
,则差模
输入电压为
,共模输入电压为
。
5、差分放大电路中,常常利用有源负载代替发射极电阻
Re,从而可以提高差分放大电
路的。
6、工作在线性区的理想运放,两个输入端的输入电流均为零,称为虚______;两个输入
端的电位相等称为虚_________;若集成运放在反相输入情况下,同相端接地,反相端又称
虚___________;
即使理想运放器在非线性工作区,虚
_____结论也是成立的。
7、共模抑制比KCMR等于_________________之比,电路的KCMR越大,表明电路__________
越强。
答案:
1、输入级、中间级、输出级、偏置电路;
2、差分放大电路、互补对称电路;
3、
不变、减小、增大;4、-18mV,1mV;5、共模抑制比;6、断、短、地、断;
7、差模电
压放大倍数与共模电压放大倍数
抑制温漂的能力。
二选择题
1、集成运放电路采用直接耦合方式是因为
_______。
A.可获得很大的放大倍数
B.可使温漂小
C.集成工艺难以制造大容量电容
2、为增大电压放大倍数,集成运放中间级多采用
_______。
A.共射放大电路
B.共集放大电路
C.共基放大电路
3、输入失调电压UIO是_______。
A.两个输入端电压之差
B.输入端都为零时的输出电压
C.输出端为零时输入端的等效补偿电压。
4、集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以______。
A.减小温漂B.增大放大倍数C.提高输入电阻
5、两个参数对称的三极管组成差分电路时,在双端输入和双端输出时,与单管电路相
比其放大倍数,输出电阻。
A.大两倍,高两倍
B.相同,相同
C.相同,高两倍
6、共模输入信号是差分放大电路两个输入端信号的
。
A.和
B.差
C.平均值
7、两个相同类型的晶体管构成的复合管的
β和rbe分别为
。
A.
1
2
,rbe
rbe1
rbe2
B.
1,rbe
rbe1
C.
1
2
,rbe
rbe1
(11)rbe2
8、集成运放
工作时,一般工作在非线性区,
它有两个输出状态(+UOpp或-UOpp);
当u+ 。 A.饱和,+UOpp B.开环,-UOpp C.闭环,-UOpp 9、差分放大电路(不接负载时)由双端输出变为单端输出,其差模电压放大倍数。 A.增加一倍B.减小一倍C.保持不变 10、多级放大电路在电路结构上放大级之间通常采用。 A.阻容耦合 B.变压器耦合 C.直接耦合 D. 光电耦合 11、理想运放的开环差模增益 AOd为 。 A.0 B.1 C.10 5 D. ∞ 答案: 1、C2、A3、C4、A5、B6、C7、C8、C9、B10、C11、D 三判断下列说法是否正确(用√和×表示) 1、运放的输入失调电压是两输入端电位之差。 () 2、运放的输入失调电流是两端电流之差。 () 3、有源负载可以增大放大电路的输出电流。 () 4、在输入信号作用时,偏置电路改变了各放大管的动态电流。 () 5、一个理想差分放大电路,只能放大差模信号,不能放大共模信号。 6、集成运放只能放大直流信号,不能放大交流信号() 7、当理想运放工作在线性区时,可以认为其两个输入端“虚断”而且“虚地” 8、差分放大电路的差模放大倍数愈大愈好,而共模放大倍数愈小愈好。 。 ( () ) 9、集成运放在开环应用时,一定工作在非线性区。 () 答案: 1、×2、√3、√4、×5、√6、×7、×8、√9、√ 四计算题 4.1电路如图P4.1所示,已知三个三极管的参数均相等,其中β=100,UBE=0.7V,试求IC2 的值。 VCC 15V IC2 R 134K VT2 VT0VT1 图P4.1题4.1的图 解: 由电路可知 VCC UB VCCUBE2 UBE1 100uA IR R R IC0IC1 IC IE2 IE1 IRIC0I B2 IC0 I B1IC IC IC 1 IR IR 100uA 4.2在图P4.2所示电路中,已知三个三极管的特性完全相同, 2,反相输入端的输入 电流为ii1, 同相输入端的输入电流为 ii2,试求: (1)VT2 的集电极iC2 和VT3的基极电流iB3 ; (2)求该电路的电压放大倍数 Aui o i1 i2 )。 =Δu/(i -i VCC VCC RC 100uA ii1 iB3 uo VT2 VT3 iC2 VT3 ii2 VT5 Rc VT2 uo iC1 VT4 VT1 ui VT1 50uA 图P4.2题4.2的图图P4.3题4.3的图 解: (1)由于VT1和VT2为镜像关系,且 2,所以有iC2≈iC1≈iI1; 又由电路可知: iB3≈iI1-iC2≈iI1-iI2 (2)输出电压的变化量和放大倍数分别为 uo iC3RC 3iB3RC Aui uo/(iI1 iI2) uo/iB3 3RC 4.3图P4.3所示电路是某集成运放电路的一部分,采用单电源供电,试分析以下问题: (1)50uA和100uA电流源的作用; (2)VT4的工作区(放大、截止或饱和); (3)VT5和R的作用。 解: (1)100uA电流源为VT1 提供静态集电极电流,为 VT2提供基极电流,并VT1 的有源负 载;50uA电流源为VT3提供射极电流,在交流等效电阻中等效为阻值非常大的电阻。 (2)VT4 处于截止状态,因为 uB4 uC1 uouR uB2 uB3,uE4uO,uB4 uE4。 (3)VT5 和R构成保护电路, uBE5 iOR,未过流时VT5 电流很小;过流时使iE5 50uA, VT 更多的为VT的基极分流。 5 3 4.4集成运放 BG305偏置电路示意图如图 P4.4所示,设VCC VEE15V,外接电阻 R100k,其他电阻的阻值为R1 R2 R3 1k ,R42k 。 设三极管 足够大, 试估算基准电流 IREF及各路偏置电流 IC13、IC15 、IC16。 VCC IREF IC13 IC15 IC16 VT13VT15VT16 R1 R3 R4 VEE 图P4.4题4.4的图 解: 该电路为多输出比例电流源,其中基准电流为: VCCVEE UBE 0.29mA IREF RR2 各偏置电流分别为: IC13 IC15 IREF0.29mA IC16 R2IREF 0.145mA R4 4.5在图P4.5所示电路中,VT1与VT 2的特性完全相同,所有晶体管的 大于二极管的正向电阻。 当 ui1=ui2=0V时,uo=0V。 试回答下列问题: (1)求解电压放大倍数的表达式; (2)当有共模输入电压时,输出电压 uo=? 简要说明原因。 Rc1 VCC IC1 Rc1 VT3 VT1VT2 VT1VT2 uo VT11 ui I Rc2 R11 VEE β值均相同,RC1远 IC2 IC10 VT12 图P4.5题4.5的图图P4.6题4.6的图 解: (1)在忽略二极管动态电阻的情况下 RC1//rbe3 Au2 RC2 A A ? A 2 rbe3 u u1 u2 Au1 rbe1 (2)当由共模输入电压时,uo近似为零,由于 RC1>>rd,因此 uc1 uc2, uBE30 故uo 0 4.6 集成运放FC3原理电路的部分电路如图 P4.6所示。 已知IC101.16mA,若要求 IC1 IC2 18.5A,试估算电阻 R11应为多大。 设三极管的 足够大。 解: 微电流源做有源负载,根据电路可以得到: IC11 IC1IC2 218.5 37 A 又对于微电流源有: UTlnIC10 IC11R11 IC11 将UT 26mV,IC10 1.16mA ,IC11 37 A 代入上面的式子可得: R11 2.4k 4.7 在图P4.7所示电路中,假设三极管的 100 ,rbe 10.3k ,VCC VEE15V, Rc 75k ,Re36k,R 2.7k,RW 100 ,RW的滑动端位于中点,负载 RL 18k 。 (1)求静态工作点; (2)求差模电压放大倍数; (3)求差模输入电阻。 Rc c VCC uO R uI1R RL R uI2 VT1 RW VT2 Re VEE 图P4.7题4.7的图 解: ①静态工作点 IBQ VEEUBEQ 2.6 A Rc VCC )(RW R(1 2Re) R 2 VT1 ICQ IBQ 0.26mA IBQ RW UCQ VCC ICQRc5.64V 2 IEQ 2Re UBQ IBQR 7mV VEE ②差模电压放大倍数: 双端输入、双端输出时,差模电压放大倍数等于单边放大电路 的电压放大倍数;所以有: (Rc //1RL) Ad Au1 2 40 R rbe (1 )RW ③差模输入电阻: 2 差模输入电阻是两个单边放大电路输入电阻的串联。 所以有: id 2[R be (1 RW] 36k R r ) 2 4.8在图P4.8所示放大电路中,已知 VCC VEE9V,Rc 47k ,Re 13k, Rb1 3.6k ,Rb2 16k ,R10k,负载电阻RL20k ,三极管的 30, UBEQ 0.7V。 (1)试估算静态工作点; (2)估算差模电压放大倍数。 Rc VCC Rc uO uI1R RuI2Rb2 RL VT1VT2 ICQ3 VT3 Re Rb1 VEE 图P4.8题4.8的图 解: ①静态工作点 URb1 Rb1 (VCC VEE)3.3V Rb1 Rb2 ICQ3 IEQ3 URb1UBEQ 0.2mA,ICQ1ICQ2 1 0.1mA Re ICQ3 2 ICQ1 U CQ1 U CQ2 V RI CQ1 4.3V IBQ1IBQ2 3.3μA CCc UBQ1 UBQ2 RIBQ1 33mV ②差模电压放大倍数(双端输入、双端输出) rbe rbb 26 8.1k Ad Au1 (Rc //1RL) 13.7 IBQ1 R 2 rbe 4.9 在图 P4.9所示差动放大电路中,假设 Rc 30k ,Rs 5k ,Re 20k, VCC VEE 15V,RL 30k ,三极管的 50,rbe 4k ,求: (1)双端输出时的差模放大倍数 Aud; (2)改双端输出为从 VT1的集电极单端输出,试求此时的差模放大倍数 Aud; (3)在 (2) 的情况下,设Ui1 5mV,Ui2 1mV,则输出电压Uo ? V VCC CC Rc1 Rc2 Rc Rc uo R3 c1 c2 ui1 R2 ui2 RL R1 VT1 VT2 Ui1 Ui2 RW VT1 VT 2 VT3 Re VEE Re VDZ VEE 图P4.9 题4.9的图 图P4.10 题4.10 的图 解: (1)由于静态时 UBE 2IEQRe VEE 所以有IEQ0.3575mA rbe 300 (1 26 ) 4k IEQ 所以当双端输出时,差模电压放大倍数为 (Rc// 1 RL) 50(15//30) Ad 2 Au1 125 rbe 4 (2)若改双端输出为从VT1的集电极单端输出,试求此时的差模放大倍数为 Ad Au1 1 Rc 1 50 30 187.5 2 rbe 2 4 (3)在 (2)的情况下,设Ui1 5mV,Ui2 1mV,则输出电压为 Uo Aud uid 187.5 (5 1) 750mV 4.10在P4.10 所示电路中,已知VCC VEE 15V,三极管的 均为 20, UBEQ=0.7V,rbe 1.2K RC 15K,Re 3.3K R1 R2 R 2K 滑动变阻器 RW= 200,滑动端调在中间,稳压管的 U Z V R 20 K 。 4, 1 (1)试估算静态时的 IBQ1,ICQ1和UCQ1 (对地); (2)试估算放大电路的差模电压放大倍数 Aud和差模输入电阻 Rid,输出电阻Ro。 解: (1) IEQ3 UZ UBEQ3 4 0.7 mA 1mA Re 3.3 ICQ1 ICQ2 1IEQ3 0.5mA 2 IBQ1 IBQ1 ICQ1 0.5 25uA 1 20mA UCQ1 UCQ2 VCC ICQ1RC1 (15 0.5 15)V 7.5V(对地) (2) Aud RC 20 15 56.6 R rbe (1 )0.5RW 2 1.2 21 0.5 0.2 Rid 2[R rbe (1 ) 0.5RW] 2[21.2 21 0.5 0.2]K 10.6K RO2RC 215K 30K 4.11 在图P4.11所示电路中,设两个三极管参数相同: 均为60, 其中VCC 12V UBEQ=0.7V, VEE 6V,RC1 RC210K Re5.1K,R1R2 RW2K,RW滑动端在中点, Ui1 1V,Ui2 1.01V,计算: (1)双端输出时,ΔU O=? (2)从VT1 O1 单端输出时的ΔU=? VCC Rc1 RW Rc2 c1 uo c2 R2u R1 VT1 VT2 i2 + + Ui1 Ui2
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