模拟电子技术基础课后习题-集成运算放大电路答案

习题

4-1差动放大电路中，单端输出与双端输出在性能上有何区别？

解：

电压放大倍数Ad也只有双端输出的一半，输出电阻只有双端输出的一半。

4-2图4-5所示基本差动放大电路，己知Vcc=VEE=12V,Rci=/?C2=10kQ,/?E=20kQ,4=60,

两输出端之间所接负载&=20kQ,试计算静态工作点，差模电压放大倍数、差模输入及输出

电阻。

解：

%E-UBE12-0.7

=0.283mA

2凡2x20

JR

UCE=%+%-cc-2ZE/?E=12+12-0.283xl0-2x0.283x20=9.85V

rbc=3（x）+（i+/?）—七5.9kQ

10//10

=—60x®-50.8

5.9

&=2%=U.8kQ

Ro=2RC=20kC

4-3已知差动放大电路输入信号，Mii=10.02mV,Mi2=9.98mV,求共模和差模输入电压。

若Aud=-50、Auc=-0.5,试求放大电路输出电压及共模抑制比。

解：

+%2=i（）mV

«ic2

uid--—=0.02mV

,d2

根据4Kl=巴士则〃。4=-lmV

“id

根据Ac=—则“℃--5mV

«ic

«o=%+〃oc=-6mV

|KcMRR=a=100

4c

4-4如图4-48所示差动放大电路，已知夕尸尸2=80,试计算静态工作点；差模电压放大倍

数、差模输入及输出电阻。

解：

2^22.-0.277mA

2RE2x15

UCE=VCC+VEE-ICRC-21ERE=9+9-0.277xl2-2x0.277x15=6.37V

rhe=300+(1+6)上。7.9kQ

A=4=_夕旦=_80xl^^w—60.8

a.7.9

&=2展=15.8kQ

R。=2RC=24kQ

4-5如图4-49所示差动放大电路，已知

VCC=VEE=12V,Rci=Rc2=20kQ,7?L=10k。，61=在2=100,

试计算差模电压放大倍数、差模输入及输出电阻。

解：

rbe=300+(1+^)—«5.55kQ

D'20//10

AM=-/?—^=-100x^-60.1

2公2x5.55

R-=2%=11.1kQ

&=27?c=20kQ

4-6如图4-50所示电路，Wii=20mA,wi2=10mA,

加=例=100,As=2kQ,以滑动触头位于中点，试计算双

端和单端输出时的电压。

解：

/cQE-"9"UmA

2RE2X5.1

rbe=300+(1+/?)—»2.67kQ

‘E

〃id=%〕—%2=10mV

双端输出

A,.=-B—孔—=-100xU®-235.5

(4+%)4.67

根据4。=约

〃id

M0()=-2.355V

单端输出

A=-100x―-—»-117.8

ud2x4.67

%=-1.178V

4-7如图4-51所示电路，分析

(1)当凡=10kQ,吊=100k。时，分析〃。与出的运算关系？

(2)当R=100kQ时，欲使〃。=26m，肥应为何值？

Rr

解:

〃。=(1+生)"i=(l+®)x"i=U%Ri

(1)_[＞8网＞

°10户o

RiA+

“iY+

(2)根据〃。=(1+j=26u-

图4-51习题4-7图

得R=4kQ

4-8如图4-52所示电路，计算电路输出电压。

C

图习题图

解:4-524-8

a=(1+勺％=(1+—)x0.2^1.23V

&12

Rf100co〜―/

b%=-----u.=------x0.2—1.33V

&'15

禺R&、,62八。62八＜62八〜力

cu——(—u,H----(-H--------〃？)=一(—x0.2H-----x0.5H-----x1)3.72V

°&I%%201030

4-9在图4-53中，已知Ri=2k。，R=5k。，

&=2kQ,/?3二18k。，«i=0.5V,求“°的值。

解：

R

根据Uo=(1+二)u+

4

u&

+R)+&

RRCIO

得〃。=(1+二)(———.)=(l+-)x(-------)x0.5

飞凡+&H22+18

=1.575V

—=——(/?fi+/?f2+R1内2)

4-11证明图4・55所示运放的电压放大倍数Au.

〃i

R\ARfiRf3

解：.[ZZ]--------

.wi

i\=—I外

XQ

与—

HR

mYf2

J13

I一

XR

V

ZBm

贝Iu尸匚血&

Rfi

Uo=%2禺2+彳3跖=('f3一"f1)曷2+'f3凡3=('f3")%+Zf3^f3

%

=(螺%"2+%卜

Rf]+R^3,o\

(D)%2+&f343

(7?门+Rf3)R,2+Rf1Rf3

则Aut=—=k"门J

ui一彳3号3RRi%

=——(7?fi+R2+叫风)

R]Rf3

4-12如图4-56所示,已知Rf=5Ri,

wi=5mv,求〃o的值。

解：

RRf_

u=-----fu=----LWj=-25mVz

n°R,n}R.'

图4-56习题4-12图

4-13如图4-57所示，分析〃。与出的关系。

解：

i.\=—%

与

Zfl=*

则%".内三=七%

后="则uo=i2R3-if2Rl2

%2

又i2=if\—i(2

则if2=if\—i2=泊+"1&

R3

Mt&R(i+m「±)H

312

则区=/一鸟=电&

“i，f内％内

(&1+曷2+RfiRf?)_(凡1+%+Rf]Rf2/R3)

R]R[R3/?1/?1

Uo=~0+凡2+彩&2/&u.

R

4-14如图4-58所示，分析〃。与〃ii和小2之间的关系。

解R3k

:k/?3

〃=(1+勺^跖=(1+：)即

/1,绥、kR.

Uo=(1H")U\2——iol

R3R3

八z

=(1+k)U\2-~klM图4-58习题4-14图

=(1+k)U\2—(l+A)u\\

=(1+Z)(Mi2-Wil)

R(R(

4-15如图4-59所示电路,已知R力H=R〃R2,证明Uo=---WjjH-----场2

解：

!

Mo=(1+—)---——UH+(1+—)-----—u„

R与+A2R与+&Q

&1RR,、Rf、1与R,

—[1+)-----------1U：,+(1+」)-------U--\2

RR]&+R)RR,R+R,

根据Rf//R=Ri//及,有

R+R1&RR+Rf1R

Uo-------------------H----------------------11

RKR(+RRR2Rf+R

RfR

K"+瓦

4-16电路如图4-60所示。写出〃。与〃ii和

出2的函数关系。

解：

Mol=%

Wo2二Ux2

RR

“。=---W|+--------%,

R+RO01R+R02

1z、1/、图4-60习题4-16图

-(Wol+W02)=-(«il+Wi2)

4-17如图4-61所示电路，已知R=lkQ,R=4kQ,&=4kQ,/?3=lkC，un=0.5V,wi2=0.2V,

Wi3=0.1V,计算输出Uo的值。

解：

3-1+(1+Rf)&R,

wi2+(l+—)----:——u

段R[R2+&R2+R3

41

=一一X0.5+(1+-)-----x0.2+(1+)—xO.l

114+1T4+1

-1.4V

4-18分析设计实现下列运算的电路。图4-61习题4-17图

(1)Mo=-5«i(品=100kQ)

(2)Uo=—(2〃i1+0.5Mi2)(火尸100kQ)

(3)Mo=3wi(Rt=20kC)

(4)Mo=-Mi1+0.4Mi2(R尸15kQ)

解:

(1)Uo=-5u\(R『100kQ)

电路如图所示。

〃=----U——JU-

°R]'1

品=100kQ,则火i=20kQ,&=R//H产16.7kQ

Milo-IF

(2)uo=—(2〃ii+0.5〃i2)(MlOOkQ)

_C>8

电路如图所示。

A+-o

R2

+Wo

U：,H——-U)=~(2wil+0.5Wi2)

n12

"R2Ri

R尸lOOkQ,贝|R=50kQ,7?2=200kQ,R=舟〃舟〃R2心28.6kQ

(3)Wo=3«i(R=20kQ)

Rf

电路如图所示。

»o=(1+T)"i=3〃i

Rt=20kC,则Ri=10kQ,&=/?f〃Ri26.67kC

(4)Mo=-Mi1+0.4Mi2(/?f=15kQ)

电路如图所示。

"Rf、R3"

Uo-(1+——)----:——W„———Wil

&&+&&

R=15k。，则R=15k。，(1+旦)•一&—=0.4

&尺2十氏3

故7?2=47?3

取7?3=6kQ,R2=24kQ

4-19试设id*个运放电路，满足〃=5〃订一202—M3—3出4,要求采用反相输入方式。

解：

一屋如丛屋心Rf2Rfi

%4&U-^u一屋”

/<3%«4%5“6穴产&B4

=5wil-2«i2—Mi3—3〃i4

取Rt2=120kQ,贝ijR4=60kQ,7?5=120kQ,/?6=40kQ

因生•"=5、Rf2=120kQ

&&

取得i=100kQ,Ri=20kC,贝U7?3=120kQ

/?2=Rfi//Rig16.7kC

R[=RfiUR3HR4〃R5〃R6=15kC

4-20如图4-62所示电路，分析输出电压与输入电压关系。

解:

-=uitR

；_〃il-〃i2

3―_R~

因Z1=i2+i3

〃il"il-〃i2

则i2n

R?R

图4-62习题4-20图

而〃ol=一(”1+〃il)

&

故（二国匚g一(，2尺[+〃il)-〃i2«i!-«i2.

Mi

R\

%=%+h

UO=TR?+〃i2=_((Z4+G)&)+〃i2=〃il~~"i2

+%2

R

)1?2+%2

&R?RR