第五章集成运算放大器电路 习题

1、第五章集成运算放大器电路 习题 集成运算放大器电路 第五章习题 集成运算放大器电路 5.2 电路如图所示，试求各支路电流值。设各晶体管 b 1 , u = 0 .7 v。be ( on ) +6v ir 5k i5 v5 v1 i3 i4 v2 v3 v4 6v 集成运算放大器电路 解：图5.2是具有基极补偿的多电流源电路。先求 参考电流， 6 - (- 6) - 2 0.7 =1.8(ma) i = r 1+ 5i 5 = i r = 1 .8 (ma) 5 i = i = 0 . 9 (ma) 3 10 r i 4 = 5 2 i r = 4 . 5 (ma) 集成运算放大器电路 5.4

2、对称差动放大电路如题图5.4所示。已知晶体管t1 和t2的 b = 50 , 并设ube(on)=0.7v,rbb=0,rce= 。ucc rc 5.1kv1 v2 + ui1 + ui2 集成运算放大器电路 (1)求v1和v2的静态集电极电流icq、ucq和 晶体管的输入电阻rbe。 (2)求双端输出时的差模电压增益aud,差模 输入电阻rid和差模输出电阻rod。 (3)若rl接v2集电极的一端改接地时，求差模 电压增益aud(单),共模电压增益auc和共模 抑制比kcmr,任一输入端输入的共模输入电 阻ric,任一输出端呈现的共模输出电阻roc。 (4) 确定电路最大输入共模电压范围。

3、集成运算放大器电路 解:(1)由于电路对称，所以i u - 0.7 6 - 0.7 =i = ee = ee = = 0.52 ma i 1 cq c2 q 2 2 2 ) 2 ( 5.1 + ) 2 (r + e r 50 b c1q u 26 = b t = 50 = 2.5 k w r b' e i 0 . 52 c1q u c1q =u = 6 - 0 . 52 5 . 1 = 3 . 35 v 集成运算放大器电路 (2)差模电压增益 1 1 r / r 5 .1 /( 5.1) 2 = - b c 2 l = - 50 -19 a ud r +r 2 + 2. 5 b b&#

4、39;e 差模输入电阻： rid = 2( r + r ) = 2(2 + 2.5)kw = 9kw b'e 差模输出电阻： rod = 2 rc = 2 5 . 1 k w = 10 . 2 k w(3)单端输出差模电压增益： r / r 1 5.1 / 5.1 -14.2 a ( 单) = - b c l = - 50 ud 2 r +r 2 2 + 2 .5 b b'e 1 集成运算放大器电路 共模电压增益：r r 5 . 1 5 .1 = -b = -50 = -0. 24 c(l ) a uc r + r + 1 + b 2r 2 + 2.5 + 51 2 5. 1

5、b b'e e 共模抑制比： k = a vd a vc = cmr 14 . 2 0 . 24 = 59 . 2 共模输入电阻： + (1 + b )2 r = 262 .35k w r = 1/2 r + r b ic b' e e 共模输出电阻： roc = rc = 5 . 1 k w 集成运算放大器电路 (4)设晶体管的ucb=0为进入饱和区，并略去rb上的压 降。为保证v1和v2工作在放大区，正向最大共模输入电 压uic(max)应满意下式： -v -v v (max) be(on) ee r v - ic v ic (max) cc c 2r ee - 0.7 +

6、 6 v (max) = 6 - ic = 5.1 2 5.1 2 . 23 v ,否则晶体管饱和。 v ic (max) 假如题图7.1中的re是用恒流源iee,则只要 v - ee r v ic (max) cc c 2 i 集成运算放大器电路 为保证v1和v2工作在放大区，负向最大共模输入电压 uic(min)应满意下式：v +v = -6 + 0 . 7 = -5 . 3 ( v ) v ic(min) ee be(on) 否则晶体管截止。 由上可得最大共模输入范围为 - 5.3v v ic 2 . 23 v 集成运算放大器电路 5.6 电路如题图5.6。已知v1、v2、v3管的 b

7、= 50 , rbb = 200 wucc = u ee = 15 v , rc = 6 k w, r = 20 k w, r2 = 10 k w, r3 = 2 . 1k w 1 (1)若ui1=0,ui2=10sint(mv),试求uo=? (2)若ui1=10sint(mv),ui2=5mv,试画出uo的波形图。 (3)若ui1=ui2=uic,试求uic允许的最大变化范围。 (4)当r1增大时，aud、rud将如何变化？ 集成运算放大器电路 ru 10 15 = 2 ee = = 5v 解：(1) u r2 r +r 20 + 10 1 2 u -u 5 - 0 .7 i = r2 =

8、 2 ma i be = cb e3 r 2.1 3 1 1 = i = 2 = 1 ma i eq 2 c3 226 26 = r +(1 + b ) = 200 + 51 = 1 .5 k w r be bb i 1 cq br u 50 6 =- c = - 200 a = o ud u - u r 1 .5 i1 i2 be -2 = a (u - u ) = - 200 (- 10 sin wt ) = 2 . 0 sin wt (v ) u 0 ud i1 i2 u0 = a (ui1 - ui2 ) = -200( sin wt - 5 mv ) = (- 2 sin wt +

9、1 ) 10 v ud 集成运算放大器电路 其波形如图所示 ru 20 15 = -10v (3)u = 1 ee = b 3 r +r 10 + 20 1 2 u = u - i r = 15 -1 6 = 9v c 1 cc cq c 故共模输入电压u 应满意：-10v u 9v ic ( ic ) r (r ) , i (4)r u i ( i ) i 1 r2 e3 c 1 eq e2 1 q be be 1 2 使得aud减小，而rid增大 集成运算放大器电路 = w 5.8差动放大电路如题图5.8所示。 ui 0.15sin t (v ) 试通过计算画出输出电压波形。设晶体管的 u

10、be(on)=0.7v,ie=2ma。20v rc 5k v3 + ui v1 v2 5k + 5v 14. 3 t uo/v rc 5k uo 0 ie (b)(a) 题图5.8 -20v 集成运算放大器电路 解：略去v3基极电流的影响， = 20 - i e r = 20 - 1 5 = 15 v c2 c 2 =u - u ( ) = 15 - 0 . 7 = 14 . 3 v u e3 c2 be on 即输出电压的静态电压为14.3。 略去v3的输入电阻对v2的负载影响，由图5.8(a)可看出， 不失真的输出电压峰值为 u = e r = 2 5 = 5v 2 c 2 。如依据线性放大计算， i r c2 c 1 br 1 br 1 r i = = = c c2q u = 14 . 42 sin wt (v ) u c u c u o i u i i 2 r 2 2 u b t b'e t i c2q 很明显，输出电压失真被双向限幅，如5.8(b)所示。 i 1 集成运算放大器电路 5.9电路见题图7.10。设 u cc = u ce = 15 v , i = 2ma, uid = 1 . 2 sin w t ( v )