第8章习题解答 哈工大模电.doc

第8章 集成运算放大器和模拟乘法器线性应用电路 习题解答 【8-1】在题图8–1所示的电路中，A均为理想运算放大器其中的题图（e）电路，已知运放的最大输出电压大于UZ，且电路处于线性放大状态试写出各电路的输出与输入的关系式a） (b)(c) (d) (e)图8–1题8-1电路图 解： 图（a）：uO=2uI 图（b）： 图（c）：uO=uI+2uI =uI 图（d）： 图（e）：当uI<0时， 故得 【8-2】在题图8–2所示的增益可调的反相比例运算电路中，已知R1＝Rw=10kΩ、R2=20kΩ、UI=1V，设A为理想运放，其输出电压最大值为12V，求：1． 当电位器RW的滑动端上移到顶部极限位置时，Uo=?2． 当电位器RW的滑动端处在中间位置时，Uo=?3． 电路的输入电阻Ri=？图8–2题8-2电路图 解： 1. 2. 3. Ri=R1=10k【8-3】 在图8.7.2所示电路中，欲使温度每变化1℃，变化10mV，Rf1取值应为多少？为使I1=273mA，试确定一组R1、R2、RW的取值。

图8.7.2 AD590测温电路 解： 在0℃时，I=273mA，为此Uo=0V，所以I1=273mA流入AD590，使If=0mA由于运放构成反相比例运算电路，有虚地特点，由此可计算R2+RW取 R2=17kW RW=2 kWR1的取值决定稳压管工作在击穿区，稳压管工作电流一般可选5~10mA，所以选 R1=2 kW【8-4】题图8–4中的D为一个PN结测温敏感元件，它在20℃时的正向压降为0.560V，其温度系数为–2mV/℃设运放是理想的，其他元件参数如图所示，试回答：1． I流向何处？它为什么要用恒流源？2． 第一级的电压放大倍数是多少？3． 当Rw的滑动端处于中间位置时，Uo（20℃）=？Uo（30℃）=？4． Uo的数值是如何代表温度的（Uo与温度有何关系）？5． 温度每变化一度，Uo变化多少伏？图8–4题8-4电路图 解： 1. I全部流入二极管VD因uD=f（iD，T），为使测温时uD=f（T），应使iD为常数，所以二极管电流I要采用恒流源提供。

2. Au1=53. UO1（20℃）=2.8V，UO1（30℃）=2.7V，Up= -3V于是，UO（20℃）=0.2V，UO（30℃）=0.3V 4. UO=0.20V代表20℃，UO=0.30V代表30℃，以此类推总之，在数值上，T（℃）与100UO（V）相当Up的作用使UO1偏离一个电压值，从而使UO在数值上与被测温度值相当5. 温度每变化1℃，UO变化10mV8-5】在题图8-5所示电路中，运放为理想的，电阻，，，，电容C=100mF设时，，，，求当时的输出电压值图8-5 题8-5电路图 解： = 3 V当，，时，经10s后，= －3.67 V8-6】用理想运放组成的电路如题图8-6所示，已知，，，，，试求的值图8-6 题8-6电路图 解： 【8-7】设题图8–7中的运算放大器都是理想的，输入电压的波形如图8–7（b）所示，电容器上的初始电压为零，试画出uo的波形 （a） (b)图8–7题8-7电路图 解： (t的单位为 s )解图4-8【8-8】 用集成运算放大器实现下列运算关系要求所用的运放不多于三个，画电路图，元件要取标称值，取值范围为 1kΩ≤ R ≤1MΩ 0.1μF≤ C ≤10μF 解：解图8-8 【8-9】 电路如题图8-9所示，已知UI1=1V、UI2=2V、UI3=3V、UI4=4V(均为对地电压)， R1=R2=2k，R3=R4= RF=1k，求UO。

图8-9题8-9电路图 解： V V代入数据可得, 5.5 V【8-10】为使图8.7.4所示的数据放大器的差模电压放大倍数Au＝100，确定R1、R2、R及Rf的取值；为使其放大倍数在100～1000之间连续可调，应调整哪个参数？调整范围如何？图8.7.4 数据放大器电路图 解：根据数据放大器的电压放大倍数表达式其电压放大倍数一般由R1调节，如果调节R2，两个R2需要同步跟踪变化，难度较大 用R1调节，但取值不宜太大，可选R1=1.1kW，于是可计算Au＝100时，R2=51 kW当R1调节到0.1 kW附近时，差模电压放大倍数即可达到1000倍8-11】 题图8-11是利用两个运算放大器组成的具有较高输入电阻的放大电路试求出uO与uI1、uI2的运算关系式图8－11 题8-11电路图 解：采用叠加原理，可得【8-12】题图8-12是应用运算放大器测量电压的原理电路，共有0.5、1、5、10、50V五种量程，求、、、、的阻值(输出端接有满量程5V，500μA的电压表) 解： ，，，，图8-12题8-12电路图【8-13】题图8-13是应用运算放大器测量小电流的原理电路，求、、、、的阻值(输出端接的电压表同上题)。

图8-13 题8-13电路图 解：，，，，【8-14】设题图8-14中模拟乘法器（K>0）和运算放大器均为理想器件1．该电路能在几个象限工作？2．推导uO与uI1、uI2之间的关系式，指出该电路具有何种运算功能3．设K=0.1V-1、R1=10kW、R2=1kW，uI1和uI2极性相同且绝对值均为10V，问输出电压uO=？图8-14 题8-14电路图解：1. 根据对电路工作原理分析，要求uI2＞0，即为正极性，该电路只能在第一、第二象限工作2. ，该电路具有除法运算功能3. 【8-15】电路如题图8-15所示，设图中器件均具有理想的特性，且，计算题图8-15 题8-15电路图解： 【8-16】电路如题图8-16所示，设所有器件均为理想的，乘法器的参考电压，而、、都是系数，求的表达式 题图8-16 题8-16电路图解： 【8-17】 用集成运放和模拟乘法器组成实现的运算电路 解： 电路结构同图8-16 【8-18】电路如题图8-18所示。

已知模拟乘法器及集成运放均为理想器件，电容上的初始电压为零，ui为一交流输入电压试说明M1、A1、M2和A2各组成什么电路，写出uo1、uo2和uo的表达式，并分析该电路的功能题图8-18 题8-18电路图解： M1构成平方电路，A1构成积分器，M2和A2构成开平方电路整体为一个均方根电路 。