文档介绍：第七章信号的运算和处理
习题
本章习题中的集成运放均为理想运放。
分别选择“反相”或“同相”填入下列各空内。
(1) 比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地,而比例运算电路中集成运放两个输入端的电位等于输入电压。
(2) 比例运算电路的输入电阻大,而比例运算电路的输入电阻小。
(3) 比例运算电路的输入电流等于零,而比例运算电路的输入电流等于流过反馈电阻中的电流。
(4) 比例运算电路的比例系数大于1,而比例运算电路的比例系数小于零。
解:(1)反相,同相(2)同相,反相(3)同相,反相
(4)同相,反相
填空:
(1) 运算电路可实现Au>1的放大器。
(2) 运算电路可实现Au<0的放大器。
(3) 运算电路可将三角波电压转换成方波电压。
(4) 运算电路可实现函数Y=aX1+bX2+cX3,a、b和c均大于零。
(5) 运算电路可实现函数Y=aX1+bX2+cX3,a、b和c均小于零。
(6) 运算电路可实现函数Y=aX2。
解:(1)同相比例(2)反相比例(3)微分(4)同相求和
(5)反相求和(6)乘方
,集成运放输出电压的最大幅值为±14V,填表。
uI/V
uO1/V
uO2/V
解:uO1=(-Rf /R) uI=-10 uI,uO2=(1+Rf /R ) uI=11 uI。当集成运放工作到非线性区时,输出电压不是+14V,就是-14V。
uI/V
uO1/V
-1
-5
-10
-14
uO2/V
11
14
设计一个比例运算电路, 要求输入电阻Ri=20kΩ, 比例系数为-100。
解:可采用反相比例运算电路,(a)所示。R=20kΩ,Rf=2MΩ。
,试求:
(1)输入电阻;
(2)比例系数。
解:由图可知Ri=50kΩ,uM=-2uI。
即
,集成运放输出电压的最大幅值为±14V,uI为2V的直流信号。分别求出下列各种情况下的输出电压。
(1)R2短路;(2)R3短路;(3)R4短路;(4)R4断路。
解:(1)
(2)
(3)电路无反馈,uO=-14V
(4)
,T1、T2和T3的特性完全相同,填空:
(1)I1≈ mA,I2≈ mA;
(2)若I3≈,则R3≈ kΩ。
解:(1)1,;(2)10。
。
解:在图示各电路中,集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等。各电路的运算关系式分析如下:
(a)
(b)
(c)
(d)
,是否对集成运放的共模抑制比要求较高,为什么?
解:因为均有共模输入信号,所以均要求用具有高共模抑制比的集成运放。
,集成运放的共模信号分别为多少?要求写出表达式。
解:因为集成运放同相输入端和反相输入端之间净输入电压为零,所以它们的电位就是集成运放的共模输入电压。图示各电路中集成运放的共模信号分别为
(a)
(b)
(c)
(d)
,已知稳压管工作在稳压状态,试求负载电阻中的电流。
解:mA
。
(1)写出uO与uI1、uI2的运算关系式;
(2)当RW的滑动端在最上端时,若uI1=10mV,uI2=20mV,则uO=?
(3)若uO的最大幅值为±14V,输入电压最大值 uI1max=10mV,uI2max
=20mV,最小值均为0V,则为了保证集成运放工作在线性区,R2的最大值为多少?
解:(1)A2同相输入端电位
输出电压
或
(2)将uI1=10mV,uI2=20mV 代入上式,得uO=100mV
(3)根据题目所给参数,的最大值为20mV。若R1为最小值,则为保证集成运放工作在线性区, =20mV时集成运放的输出电压应为+14V,写成表达式为
故 R1min≈143Ω
R2max=RW-R1min≈(10-)kΩ≈ kΩ
。
解:图(a)所示为反相求和运算电路;图(b