《集成电路原理及应用》课后答案11

集成电路原理及应用（第2版）谭博学苗汇静主编

课后习题答案

第二章模拟集成电路的线性应用

2.9试分析图1所示电路是什么电路，有何特点？图中设。

（图1）

解：第一级运放为同相放大器。对A:由“虚断”和“虚短”得i=i,v=v=u,

则u=，即，

对A:由“虚断”和“虚短”得i=i,v=v=u,

则，即

代入u得，

因两个输入信号均从同相端输入,所以输入阻抗比较高。该电路为高输入阻抗的差动放大

器。

2.11求图3所示电路的增益A,并说明该电路完成什么功能。

习篇2.11图

解：该电路由两个集成运放构成,A1为主放大器接成反相运算放大器,A2为辅助放大器,

A2也接成反相放大器，利用A2对A1构成正反馈，是整个电路向信号源索取的电流极少。

主放大器A:由“虚断”和“虚短”得

%一见J则A,==幺=殳=-&

：%%居

辅助放大器A2的电压放大倍数：

该电路为自举电路.目的是提高电路的输入电阻。

由R产+工

,u.u<uu,

由一L=一一2■和一£.=——2_得q=2q

R、R,R2队

所以心4

R

因此a=4=RR

I•R—R]

当时，，

2.12求图4所示电路输出电压与输入电压的表达式，并说明该电路完成什么

功能。

解：对A:由“虚断”和“虚短”得

，即u=-u°A为倒相器

对A:由“虚断”和“虚短”得

则u=,A为反相放大器

RfRf

将”代入上式得

u<o/1\=-u<IU7=—uIn1----R--u

故该电路为减法电路。

2.15如图6所示电路为积分反馈式微分电路，试分析此电路的工作原理，并写出传递函

数的表达式。

解：对A:由“虚断”得v=v

由“虚短”得，

又R=R,R=R

整理得”“(s)=3(〃“2⑸一《(s))

拚

对A:由“虚断”和“虚短”得代入上式得

%。)二%

A(s)=

〃,(s)RjSCR

A为差动放大器，A以A的输出为反相输入，经过积分放大后的输出电压在电阻R

上的分压作为A放大器的同相输入。

2.16设计一个运算电路，要求运算关系为u=20。

解：此题设计方法较多，此只列举几种仅供参考

方法一：将求和电路的输出作为积分电路的输入，则积分电路的输出即为u；

方法二：将枳分电路的输出作为求和电路的输入，则求和电路的输出即为u：

方法三：反相积分求和电路再加一个倒相器；

方法四：利用同相积分求和电路。

前三种方法只要电路参数选择合适，即可得出结果，再此简单说明几种，具体如下：

方法一：电路如下

U

则up=——[—W,|+—出

,2

°RC\R{*'R2)

当R=R=R,RC=时,u=20o

方法三：电路如下

对A:,

对A:u=,

则u=,

当=20时,u=20o

方法四：电路如下

U单独

作用时:

一吸।〃“一也=。也

R3a~山

又V"V.，V.=云&-R,

Al+A-)

整理得，=

同理,U单独作用时：，

则U=+=,

当=20时，u=20o

第三章模拟集成电路的非线性应用

3.7试分析如图3所示电路输出电压与输入电压之间的关系，并说明此电路在

什么条件下能完成全波整流功能，此电路有什么特点？

(习题3.7图)

解：对A:u0时,u=u=u,VD导通,VD截止，u=u

对A:u=u=u故流过R的电流为零，故u=u

当u<0时,VD截止,VD导通，

对A：u=(1+)u，对A：u=u=u,

1R.

止匕时u=—(R->+R「----f--1)u

ff

R2--R、

当(R+R)=1时，完成全波整流功能；由于为同相输入，故该电路输入电阻较高。

3.8设计一个能实现图4所示曲线的二极管函数变换器。

（习题3.8图）

解：设计图为：（可参考课本P页）

3.10如图6所示电路为集成块BG307专用电压比较器，画出其传输特性（常

温下输出高电平为3.2V,低电平为0.5V）o

（图3.10）

解：由“虚断”和“虚短”得

U「U+_U_U"

u*=u_=q=3v

故贝

力产4-卜3.2。2.93⑺

^=4-1X（-0.5）«4.16（V）

其传输特性如下所示:

3.2

0.5

第四章集成变换器及其应用

4.1求下图所示电路的输入阻抗，假定图中的集成运放满足理想条件。

R、10kQ0.1pF

RlOOkQC„

I

（图4.1）

"_Ui

--------------------

司+工

sc,

将上式代入，则

因此4=2=0+SCRR+尺=11()000+j\000

4

4.2求下图所示电路的输入阻抗，假定图中的集成运放满足理想条件。

解：

整体有：

Ui-Uoi=1

对人有：

对A有:

5二

=

RR(a1-1)

以上各式联立得：

4.3求如图3所示电路的输入阻抗，并说明其性质，假定图中的集成运放满

足理想条件。

(图4.3)

解：对于A有:

Uo\=U-=U,

对于A有：

*

穿(-&)=心

则U"=4汇一①

A1

整体有：

Ui-Uo1

二一=正-②

©©联立整理得：

则该电路输入端等效为一电容，等效的电容值为

该电路为电容倍增器，通过改变的值，以及c的大小，可得到任意大小的电容值。

4.12A/D转换器的主要技术指标有哪些？D/A转换器的技术指标有哪

些？设某DAC有二进制14位，满量程模拟输出电压为10V,试问它的分辨率和

转换精度各为多少？

答:A/D转换器的主要技术指标有：

①分辨率：②量程；③精度；④转换时间和转换率.；⑤输出逻辑电平；⑥对参考电压的

要求。

D/A转换器的技术指标有：

①分辨率：②转换精度：③偏移量误差；④线性度：⑤输入编码方式；⑥输出电压；⑦

转换时间。

分辨率为10VX2-ug610.4〃V：

转换精度为;LSB=305.2〃V。

4.13某一控制系统要使用D/A转换器，要求该D/A转换器的精度小于

0.25%,那么应选择多少位的D/A转换器？

解：转换精度2=LSB,又LSB=bX2(b为量程,n为位数)

则LbX2-"/bv0.25%

2

得nN8

4.1411位A/D转换器分辨率的百分数是多少？如果满刻度电压为10V,

当输入电压为5mV时，写出其输出的二进制代码。

解:2X100%~0.49%因此A/D转换器的分辨率为

因此当输入电压为5mV时，二进制代码为00000000000b

第六章集成有源滤波器

（1）6.4如图1所示，当分别取如下两组参数时，试分别求出该电路的G,

,等参数。

R=R=24kQ,C=940pF,C=470pF.R=。

R=7.3kQ,R=39.4kQ,C=C=0.047F,R=4kC,R=20kQ。

（图6.4）

解：由电路得：

则当取⑴参数时：

此二；忌不才62.7x1（"（%//$）,

当取⑵参数时：，

6.6设计一个一阶高通滤波器，其截止频率为2kHzo要求画出电路图，写出传

递函数的表达式。

解：电路图如卜.所示：