模电课后习题答案

XX大学信息工程专业模拟电子技术习题

第二章

题2.1 如图所示电路，已知集成运放开环差模电压增益为∞，其电源电压?VCC=?14V，Ui=1V；R1＝10k,Rw=100k。请问：当Rw滑动端分别在最下端、最上端和中点时时，输出Uo＝？V； 解：

14V,1V,6V

题2.2 在题图所示的放大电路中，已知R1?R2?R5?R7?R8?10k?，R6?R9?R10?20k?∶

① 列出uO1、uO2和uO的表达式；

② 设uI1?0.3V，uI2?0.1V，则输出电压uO??

注：此图A1的同相端、反相端标反。

解

分析：本题中，运放A1构成反相比例运用电路，A2构成同相比例运用。而A3则构成了一个减法电路，由于可将运放当作理想器件，又在线线场合下使用，所以可使用“虚短”及“虚断”的两个基本概念来对电路进行分析。

uO1??R210uI1???uI1??uI1R110?R5?3?10?uO2??1??uI2??1???uI2?uI12 ?20??R6? （1）

R10202u3???uO2?uO2?uO2?uI2R8?R1010?203 对A3， u3??u3??uI2u01?u3－u3??u0?RR9 u01??uI17 因为

u0?u3?R920?uO1?u?3??uI?2??uI?1uIR710?

2 ?2uI1?3uI2uI1?0.3V,uI2?0.1V（2）uO?2?0.3?3?0.1?0.9V

题2.3 加减运算电路如图所示，求输出电压uO的值。

us1us2us3us4R140k?R225k?R3－RF50k?A＋10k?R420k?uOR530k?

分析：本题中运放A构成了差分减法电路，由于运放可作理想器件，且工作在线性区，可用“虚短”和“虚断”的基本概念来分析电路。此电路的同相和反相端分别有两个输入信号，因此可用叠加原理来分析。

us1单独作用：us2、 us3 、us4接地，此时输出为uO1

RuO1??Fus1R1

us2单独作用：us1、 us3 、us4接地，此时输出为uO2 RFus2R2

us3单独作用：us1、 us2 、us4接地，此时输出为uO3

uO2??up?us3R4//R5R4//R5?R3 uN?uPuNu?u?O3NR1//R2RF

RFuO3?(1?)uNR1//R2

R4//R5RF?(1?)us3R1//R2R4//R5?R3

us4单独作用：us1、 us2 、us3接地，此时输出为uO4

?

uO4?(1?R3//R5RF)us4R1//R2R3//R5?R4

综合： u = uO1?uO2?uO3?uO4

题2.4 电路如图所示，设A1、A2为理想运放，电容的初始电压uc(0)?0。 （1）写出u0与us1、us2和us3之间的关系式；

（2）写出当电路中电阻R1?R2?R3?R4?R5?R6?R时，输出电压u0的表达式。

R4us1us2R2R3R1－us3R6CA1＋u01R5R7－A2＋u0

分析：利用运放工作在线性区满足“虚短”和“虚断”的概念来分析电路功能。A1是差分减法器，A2是两输入的积分电路。

（1）由于A1是典型的差动减法电路，直接写出u01与us1、us2的关系：

R3R4R4u01??us1?(1?)us2R1R1R2?R3

对A2的分析用叠加原理：

'us3单独作用，输出为u01u???us3dtR6C

'0''01u???u01dt''R5Cu01单独作用，输出为u0

11u0?u?u???us3dt??u01dtR6CR5C综合：

'0''0'''u0?u0?u0 ??所以

R3R4R11?us3dt??us1dt?(1?4)??u01dtR6CR1R5CR1R2?R3R5C

111u0???us3dt??us1dt??us2dtRCRRC1 ??(us1?us2?us3)dtRC（2）

题2.5 在题图所示电路中，已知uI1＝4V，uI2＝1V。回答下列问题：

图P7.19

（1）当开关S闭合时，分别求解A、B、C、D和uO的电位； （2）设t＝0时S打开，问经过多长时间uO＝0？ 解：（1）UA＝7V，UB＝4V，UC＝1V，UD＝－2V，uO＝2 UD ＝－4V。 （2）因为uO＝2uD－uO3，2 uD ＝－4V，所以uO3＝－4V时，uO才为零。即

uO3??11?uA?t???7?t??43?6 R1C50?10?10t?28.6mS

题2.6 图示电路中，A1～A5都是理想运放。 试求：1.当开关S闭合时，分别计算值。2.当t＝0时，将S打开，问经多少时间，

＝0V ？

、

、

、

及

的

解：

1．

，

，

，

，

2．

代入数据，求得：t=30ms

，

题2.7 图示电路中，A1～A4都是理想运放，电源电压VCC=14V。 试求：

（1） 集成运放A1 、A2 、A3 、A4各组成何种基本应用电路（如反向比例，同向比例，差动比例，求

和，积分，微分，过零比较，滞回比较等等）？

（2） 设U11=U12 =U13=1V，试分别求出U01 、U02 、U03和U04（T=5S后）的表达式和值。

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