江苏大学电子电工习题册第三章运算放大器参考答案

第三章 运算放大器及其应用

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1．F007集成运放的使用电源为±15V，开环放大倍数为2×105，最大输出电压±UoM为±13V，现在分别输入下列信号，求输出电压及其极性。

⑴u+=+15μV，u-=-10μV； ⑵u+=-5μV，u-=+10μV； ⑶u+=0μV，u-=+5mV； ⑷u+=+5mV，u-=0V 解：⑴uo?(u??u?)AU?(15?10)?2?105?5V； ⑵uo?(u??u?)AU?(?5?10)?2?105??3V； ⑶uo?(u??u?)AU?(0?5)?2?105??1000，运放进入饱和区，所以：uo??13V； V，因为小于（－13V）⑷uo?(u??u?)AU?(5?0)?2?105?1000，运放进入饱和区，所以；uo??13V。 V，因为大于（+13V）2．图示电路中，A为理想运放，求电路的输出电压uo。 解：按戴维南定理，1kΩ左端的电压为：ui?1kΩ，故运放反相输入端的信号为：

ui=－1V，电阻为2kΩ；这是一个反相比例放大器，所以uo??2?(?2)??1V，等效电阻为2?25ui?2.5V。 2

3．理想运算放大器组成的电路中，求ui1、ui2和uo的函数关系表达式。

解：设A1输出为uo1，这是同相比例放大器，因为u??u??ui1， 所以：

ui1uo1?ui11?kui1 即 uo1??RkR11kA2：这是减法电路。因为u??u??ui2，

所以：

uo1?ui2ui2?uo 即：uo?(1?k)(ui2?ui1) ?R2kR2

4．三个输入信号ui1、ui2、ui3分别加在集成运放的同相输入端和反相输入端，如图所示，求输出信号uo和ui1、ui2、ui3的关系表达式。

解：当反相输入端的信号单独作用时，电路为反相加法器。此时设电路的输出为uo1：

uo1??RF(ui1ui2?)； R1R2ui3u?ui3 ?o2R1//R2RF当同相输入端的信号单独作用时，电路为同相比例扶绥起。此时设电路的输出为uo2：即：

即： uo2?(1?RF)ui3；

R1//R2

两端信号共同作用时：uo?uo1?uo2＝(1?uuRF)ui3－RF(i1?i2)

R1//R2R1R25．电路如图所示，试求uo和ui1、当R1=1kΩ，ui2及ui3的关系式。R2=3kΩ，R3=0.67kΩ， R4=2kΩ，Rf＝6kΩ，R5=1.5 kΩ，ui1?1V，

ui2?3V，ui3?4V时，求输出电压uo。

解：第一级运放是反相加法电路，设输出为uo1， 则：uo1??(RfR1ui1?RfR2ui2)??12V

第二级运放是减法电路，

因为：u??u??ui3 所以：

uo1?u?u??uou?ui3ui3?uo 即： o1 故： uo?52 ??R4RfR4Rf6．图示电路中，R1= 20 kΩ，R2= 30 kΩ，R4= 60kΩ，R7=R9=100kΩ，求：⑴输出uo与输入ui1、ui2、ui3的关系；⑵平衡电阻R5的阻值。

解：A1：反相加法电路，设输出为uo1：

uo1??(R4Rui1?4ui2)??3ui1?2ui2 R1R2A2：同号器：设输出为uo2： uo2?ui3 A3：减法电路 u??u??ui3

uo1?u?u??uo ?R7R9

即：

uo1?ui3ui3?uo uo?2ui3?2ui2?3ui1 ?R7R9 R5?R1//R2//R4?10k?

7．计算图示电路中uo1、uo2、uo的值，图中R1＝10kΩ，R2＝40kΩ，R3＝8kΩ，R＝15kΩ，R4＝10kΩ。设A1、A2

均为理想放大器。

解： uo1??R2ui1??4ui1 反相比例放大器 R1uo2?3ui2?8ui1 减法电路 uo?uo2?uo1?3ui2?12ui1

8．在基本积分电路中再增加一路输入就构成了如图所示积分求和电路，求ui1、ui2和uo的输入输出函数关系式。

duduui1ui211udt?ui2dt ??CC??Co uo??i1??R1CR2CR1R2dtdt

9．在图示电路中，A1、A2为理想运算放大器。试写出uo与ui1、ui2之间的关系式。

uo1?2ui2?2ui1duo1dui1dui2

uo??R1C?2R1C?2R1Cdtdtdt

10．选择图中同相放大器的电阻R1、R2、RF的阻值（已知R=20kΩ），使uo=4(ui1+ui2)关系成立。

RRF_ui1ui2R1R2△∞++uo

ui1ui2?uR1R2R?RuR2R1R?12(i1?i2)?ui1?ui1 u??解：因为：u??uo

11R1?R2R1R2R1?R2R1?R2R?RF?R1R2根据 u??u? 所以 uo?(1?又因为：uo= 4(ui1+ui2) 所以：(1?RFR2R1)[ui1?ui2] RR1?R2R1?R2RFR2RR1)?(1?F)?4 且有： R1?R2 RR1?R2RR1?R2由此可得：RF?140 kΩ

又因为运放输入端电阻平衡，则有：

R1R2RRF??17.5 kΩ

R1?R2R?RF由此：R1?R2?

R1R2?35 kΩ

R1?R2

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