模拟电子技术基础习题解答(第2章).doc

由图（d）可知(a) (b)R(c)模拟电子技术习题解答（第2章）2.3基本线性运放电路2. 3.1设图题2.3. 1中的A为理想器件，试求出图a、b、c、d中电路输 岀电压讥的值解：利用虚短和虚断的概念：叫=%,必=0由图（a）可知・ ・ 一叭 v, -vo9W = 2 V v =6 V10 kn 20 kQ 由图（b）可得叫叩佥卜叩+誇）x2 V =6 V由图（c）可知珥二⑰=0，叫二+2 VVn=Vp- +2 V Vo = + 2 V图题2・3. 1vi == 0.6 V、％ =0.8 V,.2.3.2 电路如图题2. 3.2所示，设运放是理想的，图&电路中的 6 V,图b电路中的vi=10sin a)r(mV),图c电路中的 求各放大电路的输出电压玖和a、b图中各支路的电流解:图(a)利用虚短、虚断的概念:vn =vpf in =ip =02 612.6X6V=2Vv = V —p R\ +RJVP =1 +帶)x2 V =4 V_叫一冬_(6-2) V2="r"h = =-vn - vn 2 V話 r「0 ko=--2mA・ 叫> ■■朮 lrl4 V= . =0. 8 mA5 kniL=i4 + 必= k ~ ^4 = [ 0. 8 - ( 一 0. 2) ] mA = 1 mA 图(b)因 vn = vp =0, in =ip =0-lOsin a)t) mV = - 150sin a)t( mV ) (lOsin a)t) mV/1 kft = lOsin a)t( jjlA )• 0。

- 150sm(Dt( mV) “ • , A x九二 h = d = - 30sin 少(jjlA)al 5 kfli一 — = ( - 30sin a)t 一 lOsin s)( pA)=-40sin(i)t( jxA)图(c)运算电路釦的输岀电压为21 100 ― “Vol = •八 50 xO・6V「1.2V差分式运算电路A2的输岀电压为= -^x(-1.2)V +(!+^)xO.8V= (0.6 + 1.2)V = 1.8 V心 10 kQ图题2. 3.22.3.3 (1)设计一同相放大电路，如图题2.3.3a所示，其闭环增益人二10,当=0.8 V时，流过每一电阻的电流小于100 rA,求心和&的最小 值；(2)设计一反相放大电路，如图2.3.3b所示,要求电压增益人=叫/叫二 -8,当输入电压-1 V时，流过&和/?2的电流小于20 “，求乩和$ 的最小值图题2.3.3解：(1)同相放大电路如图题2.3.3a所示,0.8 V100 x 10 心 mA^Imai+劄x0・810 -0. 8 R20.8 = r[2i„=ll-5/?lmin=lL5x8 kQ=92 kft(2)反相放大电路如图题2.3.3b所示,r -kJlmax ——=50 kn20 x 10"3 mAAv = - # 二-8, = 8乩“ =8 x 50 kQ = 400 kfl图解2. 4.42.4.5同相输入加法电路如图题2・4・5a、b所示。

1）求图a中输 出电压匕表达式当=R2 =/?3 =/?4时，叫二？（2）求图b中输出电压叫表（b）图题2. 4.5解：（1）图8的输出电压为I R式中乜7?2 &V = V y + Vp /?, + R2 7?, + R2 12 山1+觥占）若乩=/?2 =/?3 =7?4,则叫=妬+ %（2）由于A是电压跟随器，故图b的输出电压为Vo =vp（ A同相端电压） 而R2 II II II R1 ,5 二 & +心帆％ + II + 瓦 +RJ IR2R. • r}r3 r{r2=&（/?2 + 他）+也如飞（& +尺3）+&中 +/?3（& +尺2）+R\R： _ /?2尺3叫1 +尺1尺3匕2 +尺1斤2如/?1 /?2 十 R2R3 +広尺3当/?,=仏=尺3时，贝92. 4.6加减运算电路如图题2. 4.6所示，求输出电压玖的表达式 解：方法一：应用虚短概念和叠加原理令％ =如=0,则5 = Vi4 11 V12-2%再令如=% =0,则 IIR,_ 禺 II Rs冬-|| V3 * 叶12 7.5= v + 10 + 12 ,3 20 +7.5 14图题2. 4.6+ △\\R50 \十TT73十 V-A11 1451=迈叫3 将必和力叠加便得到总的输出电压,” 5叫“。

玖=-亍门方法二：用虚断列节点方程51H VA44 1451+ V A44 14vii - S .耳2 _ 5 珥-叫 + = . 出 &叫3 _ % | % _珥_⑰R3 R4 R$令rp=vn,联立求解上述方程，结果与方法一同2. 4.8积分电路如图题2. 4.8a所示，设运放是理想的，已知初始状态时%() =0,试回答下列问(1)当R = 100 kOx 6 = 2 piF时，若突然加入^（0 =1 V的阶跃电压，求1 s后输出电压坯的值；（2）当/? = 100 kQ、C =o. 47 fiF时，输入电压波形如图题2.4.8b所示，试画岀％的波形，并标出％ 的幅值和回零时间解:(1)当输入电压为可Q) =1 V的阶跃电压，r = 1 s时，输出电压％ 的波形如图解2. 4.8a所示，其％的幅值为RC 100 x 103 fl x2 x 10"6 F“/V4TOO 0G60120//ms-6(120 -60) xlO(a) (b)图题2. 4. 8(2)当/? = 100 kft, C=0.47 xF时，s如图题2. 4. 8b所示，％的波形如 图解2. 4.8b所示，当lx =60 ms时，％的幅值为100xl03ftx0. 47x10 -6F x60 x 10 ?8 = _7・66 V而当$ =120 ms时，v0幅值v0(120) =vo(60)--6 V 100 x 103 Q xO. 47 x 106 F-7. 66 V +7. 66 V =0 V2.4. 11微分电路如图题2. 4. 11a所示，输入电压可如图题2.4.11b所 示，设电路 = 10 kl, C = 100 pF,设运放是理想的，试画出输出电压％的 波形，并标出％的幅值。

解：当r = (0-10)s时，％幅值为dvr• ] V=-(lOxlO3 OxlOOxW6 F)貯 10 s=-0. 1 Vdv.当"(10~30)s 时，宁=0,故 ”当2（30~40）s时，字二-需，故at 10 s dvfv0 = -RC — =0. 1 V（1/其输出电压％的波形如图解2・4・11所示图解2.4. 112. 4. 13 电路如图题2. 4. 13a所示，A为埋想运放，当/=0时，电容器C 的初始电压％(0) =01)写出电路的电压增益Av(s) = Vo(s)/Vt(s)的表达 式；(2)若输入电压坷为一方液，如图题2.4.13b所示，试画出％稳态时的.(a)电路(b)输入电压引的波形解：(1)电压增益Av(s)的表达式侥说)(2. 4. 13 -1)(2)由输入电压s(r),画出％(/)的波形 由式(2. 4. 13-1)可写岀输出电压vo(O的表达式<2 +%(几)(2. 4.13-2)/、 1心)+就方法一：当 t=t\ =0, %(0) =0, ro(0) =0,由式(2.4. 13 -2)看出， 与叭Q)成比例积分运算关系该电路中运放A是理想器件，由X、R和 C组成的是线性电路，故可用叠加原理进行计算，令卩0(，)= 一S(t)cb]〃o(t) =^o(O +说(”Rr其中 说)(t)=-不(t)说()二 一 f) dt + 讥)(儿)由上式可画岀S(t)、必(”、咗(”的波形，如图解2. 4. 13a. b所示。

再运用叠加原理，将说Q)和咗(”波形叠加，得％(<),如图解2. 4.13 c所示方法二：由式(2. 4.13-2)可画出％(”的波形1 当 t=t[ = 0 时，卩心)二 一5 V, %(0) =0vo(0)= 一箒(-5)V= + 鲁(5)V%1 t\ =0,^2 = 时,V]( t) = - 5 V砂0(町)=(5)V%(Q =[箒⑸喘(5)]v+%(G%1 儿=, v,(t) = -5 V ~ +5 V%(“)= - [务Q)+ 髭s")] +%(")「陰(+5) 一 (_5)叫+ (务制(5)V 八糾V+是(5)V ^在2歼时,v0(t)由向下跳字(10)VK\%1 儿二 f； 9 广2 =灯，S(t)二 +5 V%(“)= 一晟"+5)V+%(") 「杲(+护 +[令(5)+制 5)]V 当“=彳2 - "=壬时r2皿)=请(5)V%1 当珀二坊,2 = t2* , s(t)由 +5 V 5 VR2Vo(t2)= -疋(-10) +〃o(f「)r2 =+#(5)V 由分析可画出v0(t)的波形，如图解2. 4. 13c所示o 5-糾秽+ -+图解2.4. 13xlz o \7 5 5 /f\ zf\2 一 1 2 ■ 1 rtrt + -。