模拟电路课后习题答案

1、第七章习题与思考题 习题 7-1 在图 P7-1 所示的放大电路中，已知Ri=R2=R5=R7=R8=10k , R6=R9=Ri0=20kQ :试问R3和R4分别应选用多大的电阻；列出uol、uo2和uo的表达式； 设Uii=3V, UI2 = 1V ,则输出电压 uo =解: R3R1 / R2(10/10)k5k , R4R5/R6(10/20)k6.67kR2-Ui1R110ui110 R510、uo2(1 -)UI2(1 77)UI2 5ui2,R620 uo 2UI1 3Ui2(2 3 31)V9V本题的意图是掌握反相输入、同相输入、差分输入比例运算电路的工作原理，估算三种比例电路

2、的输入输 出关系。 习题7-2在图P7-2所示电路中，写出其输出电压Uo的表达式。解：本题的意图是掌握反相输入和同相输入比例电路的输入、输出关系。 习题 7-3 试证明图 P7-3 中，uo (1+jj)(UI2 UI1)解：本题的意图是掌握反相输入和同相输入比例电路的输入、输出关系。 习题7-4在图P7-4所示电路中，列出 uo的表达式。 解：反馈组态应为深度电压串联负反馈，因此有Auf1FUU 习题7-5列出图P7-5所示电路中输出电压 Uo的表达式。 解：本题的意图是掌握反相输入和同相输入比例运算电路的输入、输出关系。 习题7-6试设计一个比例运算放大器，实现以下运算关系：Uo=o请要求

3、画出电路原理图，并估算各电阻的阻值。希望所用电阻的阻抗在20k至200k的范围内。解：上图为实现本题目要求的一种设计方案，使AufAufi Auf2( 0.5) ( 1) 0.5,即uo0.55。本题的意图是在深入掌握各种比例运算电路性能的基础上，采用适当电路实现给定的运算关系。以上 只是设计方案之一。 习题 7-71 为阻值在 1k 10kQ之间可调的电位器，R2=R3=20k Q , R4=R5=33kQ , R6=R7=100kQ ,试估算电路的输出电压与输入电压之间的比例系数的可调范围。解：输出电压与输入电压之间的比例系数即Auuo ui当R1阻值为1 kQ时，Au当R1阻值为1 0k

4、时，Au100(133100(133:20)12 20)10 )124.2 ,15.2。本题的意图是了解三运放数据放大器的特点，并学习估算其电压放大倍数。习题 7-8 1=1M Q, R2=330k Q, R3=510kQ, 阻RioR4=1ka,试列J出电路的输出输入关系,并估算输入电解:UoQ2R2i3R3)i3 i2 i4uo52R2(i2i4)R3，UMi2R2i4R4i4R2 iR4 2uoi2R2 (i2R2R4i2)R3i2(R2 R3R2R3)R4i2i1UiR1UoR2R3R2R2R3R3R4R1Ui，UoUiR2R3R4本题的意图是了解习题7-9解：写出图(a)UO1(b)

5、UoR1RifR1 1MT型反馈网络比例电路的特点，学习估算电压放大倍数和输入电阻。 P7-9(a)和(b)所示运算电路的输入输出关系。10ui114ui1110UI1一 4、1 4、4(1)ui 2(1)u I3 4u I 1 u I24ui 311 411 4本题的意图是对比例电路及求和电路进行综合训练。习题7-10试用集成运放组成一个运算电路，要求实现以下运算关系: 解：如上图所示，采用两级反相求和电路实现给定的运算关系，使第一级:uO1 (2u I10.1山3);第二级：uo1(uo1 5u12) 2ui1 5u 120.1ui 3 o本题的意图是对求和电路进行综合训练，学习用适当电路

6、实现加法和减法的复合运算关系 习题 7-11 在图 P7-11(a)电路中，已知 Ri=100kQ , R2=RF=200k Q , R =51kQ, uii 和 ui2 的波形如图P7-11(b)所示，试画出输出电压 uo的波形，并在图上标明相应电压的数值。解：本题的意图是掌握求和电路的工作原理，并学习利用波形叠加的方法画求和电路输出电压波形。 习题 7-12i=2sin cot(V) , R=R'=10kC= 1 科 F,试求 uo 的表达式，并计算当 f=10Hz、100H z、1000Hz和10000Hz时uo的幅度(有效值)和相位，最后画出电路的幅频特性和相频特性。解：Ui

7、/ V勺幅填序z和相步好寺性口而图所示,100100010000勺意朋/ V当枳夕、电路的输入彳岛一为止弦波时，调过分析具输入、输出天系，体会J回出枳分电路存1幅频特性和相频W7 一题7-13 i(t)如图P7-13#所示，试画出1耶Z的ilo(t)波蹴。设=0 时 uo60, R=90O90O图90O90O依据此式可方t算出当f=10Hz、100H z、1000Hz和10000Hz时uo的幅度(有效值)和相位，如下表所示。积分电路的移相R =10kQ , C=1电路 本题白 作用，并学了 习 解：F。t二(010)ms期间， uO2_4-10 106t200t(V), 当 t=10ms 时，

8、uo=-2V。2, 、 t=(10 20)ms 期间，uo-6(t 0.01) 2 200(t 0.01) 2(V)当 t=20ms 时，uo=0。uO的波形见下图。本题的意图是，当积分电路的输入信号为矩形波时的输入、输出关系，学习画波形，并体会积分电路的波 形变换作用。题7-14图P7-14为一波形转换电路，输入信号5为矩形波。设运算放大器为理想的，在t=0时，电容器两端的初始电压为零。试进行下列计算，并画出uo1和uo的波形。 t=0 时，uo1= uo= t=10ms 时，uo1= uo= t=20ms 时，uo1= uo= 将uo1和uo的波形画在下面。时间要对应并要求标出幅值，波形延

9、长到t>30ms。解： t=0 时，Uo1=0, LjO2=o t= (010) ms期间，Ui=-1V,Uo1(t 0)=0 ,则UO1100 ( 1)t 100t(V),uO 100 ( 1)t 0.5 ( 100t 0.5)Vt=10ms 时，u o=1V, uo=0 t= (1020) ms期间，ui=1V,Uo1(t 0)=1V,则UO1100 1 (t 0.01) 1 100(t 0.01) 1Vt=20ms 时， u oi=0, uo=oUOi和UO的波形如下图所示，可见，积分电路将矩形波转换为三角波。本题的意图是对求和电路和积分电路进行综合训练，并通过画波形来体会积分电路

10、的波形变换作用。 习题7-15试分析图 P7-15电路中的各集成运放Ai、A2、A3、A4分别组成何种运算电路，设电阻Ri = R2=R3=R,试分别列出 uo1、uo2、uo3和uo的表达式。解：Ai、A2、A3均组成电压跟随器，A4组成同相输入求和电路，因此虚断ii i2UO1 UI1虚短i3 iUO2 UI2U UUoR, R2 R3 RUO3 UI 3UiiUoi URiUii uRU02 uUO Ul 2R2Ri i/ Uo -(Un3R2U|2 uR2Uo3 U 0R3UOUI3 -R3Ul2 U|3)Ul3 U12 0R3的基本概念，分析由多个电压跟随器组成的求和运算电路。A3、A 4均为理想运放；本题的意图是训练运用“虚短”和“虚断” 习题 7-16在图P7-16中，设 Ai、A2、Ai、A2、A3、A4各组成何种基本运算电路分别列出Uol、Uo2、Uo3和 Uo4与输入电压 Ul