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1、集成運算放大器 習(xí)題參考答案
一、填空題:
1. 理想運放同相輸入端和反相輸入端的“虛短”指的是 同相輸入端與反相輸入端兩點電位相等,在沒有短接的情況下出現(xiàn)相當(dāng)于短接時的現(xiàn)象。
2. 將放大器 輸出信號 的全部或部分通過某種方式回送到輸入端,這部分信號叫做 反饋 信號。使放大器凈輸入信號減小,放大倍數(shù)也減小的反饋,稱為 負(fù) 反饋;使放大器凈輸入信號增加,放大倍數(shù)也增加的反饋,稱為 正 反饋。放大電路中常用的負(fù)反饋類型有 并聯(lián)電壓 負(fù)反饋、 串聯(lián)電壓 負(fù)反饋、 并聯(lián)電流 負(fù)反饋和 串聯(lián)電流 負(fù)反饋。
3. 若要集成運放工作在線性區(qū),則必須在電路中引入 負(fù) 反饋;若要集成運放工作在非線
2、性區(qū),則必須在電路中引入 開環(huán) 或者 正 反饋。集成運放工作在線性區(qū)的特點是 輸入電流 等于零和 輸出電阻 等于零;工作在非線性區(qū)的特點:一是輸出電壓只具有 高電平、低電平兩種穩(wěn)定 狀態(tài)和凈輸入電流等于 零 ;在運算放大器電路中,集成運放工作在 線性 區(qū),電壓比較器集成運放工作在 非線性 區(qū)。
4. 集成運放有兩個輸入端,稱為 同相 輸入端和 反相 輸入端,相應(yīng)有 同相輸入 、 反相輸入 和 雙端輸入 三種輸入方式。
5. 放大電路為穩(wěn)定靜態(tài)工作點,應(yīng)該引入 直流 負(fù)反饋;為提高電路的輸入電阻,應(yīng)該引入 串聯(lián) 負(fù)反饋;為了穩(wěn)定輸出電壓,應(yīng)該引入 電壓 負(fù)反饋。
6. 理想運算放大器
3、工作在線性區(qū)時有兩個重要特點是“虛短”和 “虛斷” 。
二、判斷題:
1. 放大電路一般采用的反饋形式為負(fù)反饋。 ( 對 )
2.集成運放使用時不接負(fù)反饋,電路中的電壓增益稱為開環(huán)電壓增益。( 錯 )
3. 電壓比較器的輸出電壓只有兩種數(shù)值。 ( 對 )
4. 集成運放未接反饋電路時的電壓放大倍數(shù)稱為開環(huán)電壓放大倍數(shù)。 ( 對 )
5. “虛短”就是兩點并不真正短接,但具有相等的電位。 ( 對 )
6. “虛地”是指該點與接地點等電位。
4、 ( 對 )
7.“虛地”是指該點與“地”點相接后,具有“地”點的電位。 ( 錯 )
8、集成運放不但能處理交流信號,也能處理直流信號。 ( 對 )
9、集成運放在開環(huán)狀態(tài)下,輸入與輸出之間存在線性關(guān)系。 ( 錯 )
10、各種比較器的輸出只有兩種狀態(tài)。 ( 對 )
11、微分運算電路中的電容器接在電路的反相輸入端。 ( 對 )
三、選擇題:(每小題2分,共16分)
1.集成運算放大器能處理(
5、 C )。
A、直流信號; B、交流信號; C、交流信號和直流信號。
2. 為使電路輸入電阻高、輸出電阻低,應(yīng)引入( A )。
A、電壓串聯(lián)負(fù)反饋; B、電壓并聯(lián)負(fù)反饋;
C、電流串聯(lián)負(fù)反饋; D電流并聯(lián)負(fù)反饋。
3. 在由運放組成的電路中,運放工作在非線性狀態(tài)的電路是( D )。
A、反相放大器; B、差值放大器; C、有源濾波器; D、電壓比較器。
4. 集成運放工作在線性放大區(qū),由理想工作條件得出兩個重要規(guī)律是( C )。
A、U+=U-=0,i+=i-; B、U+=U-=0,i+=i-=0;
C、U+=U-,i+=i-=0; D、U+=U-=0
6、,i+≠i-。
5.分析集成運放的非線性應(yīng)用電路時,不能使用的概念是(B)。
A、虛地; B、虛短; C、虛斷。
6. 集成運放的線性應(yīng)用存在(C)現(xiàn)象,非線性應(yīng)用存在(B)現(xiàn)象。
A、虛地; B、虛斷; C、虛斷和虛短。
7. 理想運放的兩個重要結(jié)論是(B)。
A、虛短與虛地; B、虛斷與虛短; C、斷路與短路。
8. 集成運放一般分為兩個工作區(qū),它們分別是(B)。
A、正反饋與負(fù)反饋; B、線性與非線性; C、虛斷和虛短。
四、問答題:
1. 集成運放一般由哪幾部分組成?各部
7、分的作用如何?
答:集成運放一般輸入級、輸出級和中間級及偏置電路組成。輸入級一般采用差動放大電路,以使運放具有較高的輸入電阻及很強(qiáng)的抑制零漂的能力,輸入級也是決定運放性能好壞的關(guān)鍵環(huán)節(jié);中間級為獲得運放的高開環(huán)電壓放大位數(shù)(103~107),一般采用多級共發(fā)射極直接耦合放大電路;輸出級為了具有較低的輸出電阻和較強(qiáng)的帶負(fù)載能力,并能提供足夠大的輸出電壓和輸出電流,常采用互補對稱的射極輸出器組成;為了向上述三個環(huán)節(jié)提供合適而又穩(wěn)定的偏置電流,一般由各種晶體管恒流源電路構(gòu)成偏置電路滿足此要求。
2. 何謂“虛地”?何謂“虛短”?在什么輸入方式下才有“虛地”?若把“虛地”真正接“地”,集成運放能否
8、正常工作?
答:電路中某點并未真正接“地”,但電位與“地”點相同,稱為“虛地”;電路中兩點電位相同,并沒有真正用短接線相連,稱為“虛短”,若把“虛地”真正接“地”,如反相比例運放,把反相端也接地時,就不會有ii=if成立,反相比例運算電路也就無法正常工作。
3. 集成運放的理想化條件是哪些?
答:集成運放的理想化條件有四條:①開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)AU0=∞;
②差模輸入電阻rid=∞;
③開環(huán)輸出電阻r0=0;
9、 ④共模抑制比KCMR=∞。
反相輸入端為虛地時,同相端所接的電阻起什么作用?
答:同相端所接電阻起平衡作用。
五、計算題:
1. 電路如圖1所示,求下列情況下,UO和Ui的關(guān)系式。
(1)S1和S3閉合,S2斷開時;
(2)S1和S2閉合,S3斷開時。
解:(1)這是反相比例運算電路,代入公式,得
(2)由虛短和虛斷原理得:u+=u-=ui,i+=i-=0
故有uo=ui
2. 圖2所示電路中,已知R1=2K,Rf=5K,R2=2K,R3=18K,Ui
圖2
=1V,求輸出電壓Uo。
解:此電路為同相輸入電路。
3. 在圖3中,已知Rf = 2R1,ui = -2V。試求輸出電壓uo。
解:前一級是電壓跟隨器電路,后一級是反相比例運算電路,所以。