集成基础技术 7

项目六习题及答案一、选择题下列哪种电路不属于基本比例运算放大器？A.反相比例放大器B.同相比例放大器C.差分比例放大器D.积分放大器答案：D解析：积分放大器属于运算放大器的积分运算电路，不是基本的比例（加减乘除）运算电路。一个反相比例运算放大器的输入电阻R1为10kΩ，反馈电阻Rf为100kΩ，其电压增益Av为：A.+10B.-10C.+100D.-100答案：B解析：反相比例放大器的电压增益Av=-Rf/R1=-100k/10k=-10。注意负号表示反相。，故选B可变增益放大器（VGA）根据控制信号的不同进行分类，以下哪项不是常见的控制方式？A.电压控制B.电流控制C.数字控制D.机械控制答案：D解析：可变增益放大器的控制方式主要是电控（电压、电流）和数字控制，机械控制不适用于集成电路和高速电子系统，故选D在同相比例运算放大器中，若输入信号从同相端（+）接入，反相端（-）通过电阻接地，则其输入阻抗的特点是：A.输入阻抗很低B.输入阻抗很高C.输入阻抗为零D.输入阻抗为负值 答案：B解析：同相放大器的输入信号直接加在运放的同相输入端，其输入阻抗非常高，接近于理想运放的无穷大输入阻抗，故选B使用模拟开关和电阻网络构成的数字控制VGA，其核心原理是改变：A.运算放大器的开环增益B.反馈网络的衰减系数C.输入信号的频率D.运算放大器的供电电压答案：B解析：这类VGA通过数字信号控制模拟开关，切换不同的电阻组合，从而改变反馈网络的分压比或阻抗，进而改变整体增益，故选B理想运算放大器的“虚短”和“虚断”概念，基于以下哪个前提条件？A.开环电压增益为无穷大B.输出电阻为无穷大C.输入偏置电流为无穷大D.共模抑制比为无穷大答案：A解析：“虚短”（V+≈V-）和“虚断”（I+=I-≈0）都是基于理想运放开环增益为无穷大这一核心特性推导出的，故选A一个电压控制增益放大器（VCGA）通常使用什么器件作为其核心可变电阻元件？A.固定电阻B.变容二极管C.场效应管（MOSFET）D.发光二极管答案：C解析：场效应管（FET）在其线性区（欧姆区）工作时，漏源电阻Rds受栅源电压Vgs控制，可作为压控电阻使用，故选C差分比例放大器（减法器）的作用是：A.放大两个输入信号之和B.放大两个输入信号之差C.将交流信号转换为直流信号D.产生自激振荡答案：B解析：差分放大器的输出电压与两个输入端的电压差成正比，即Vo=(Rf/R1)*(V2-V1)，故选B在设计一个反相比例放大器时，为了减小输入失调电流的影响，通常会在同相输入端连接一个电阻到地，该电阻的阻值应为：A.R1B.RfC.R1//Rf（R1与Rf的并联值）D.R1+Rf答案：C解析：在同相端接入一个平衡电阻R_p=R1//Rf，可以使两个输入端的外接直流等效电阻相等，从而减小输入失调电流及其温漂的影响，故选C自动增益控制（AGC）环路中，VGA的作用是：A.滤除高频噪声B.根据输入信号幅度自动调整系统增益，保持输出稳定C.将数字信号转换为模拟信号D.提供稳定的参考电压答案：B解析：AGC系统通过检测输出信号的幅度，产生一个控制电压反馈给VGA，动态调整其增益，使系统输出幅度在输入信号大幅变化时保持相对稳定，故选B二、判断题反相比例运算放大器的输出电压与输入电压相位相同。（）答案：错误解析：反相比例放大器的输出电压与输入电压相位相反，故该题错误。可变增益放大器只能通过改变反馈电阻来实现增益调节。（）答案：错误

解析：除了改变反馈电阻，还可以通过改变输入电阻、使用模拟乘法器或压控电阻等多种方式实现增益调节，故该题错误。理想运算放大器的输入电流为零，这被称为“虚断”。（）答案：正确解析：这是理想运算放大器“虚断”概念的标准描述，故该题正确。数字控制VGA（如PGA）的增益值是离散的，而非连续可调。（）答案：正确解析：数字控制VGA（可编程增益放大器PGA）的增益由数字代码决定，其值是固定的几个档位，是离散的，故该题正确。同相比例放大器的电压增益计算公式是Av=-Rf/R1。（）答案：错误解析：同相比例放大器的电压增益公式是Av=1+Rf/R1，故该题错误。同相比例放大器的电压增益计算公式是Av=Rf/R1。（）答案：错误解析：同相比例放大器的电压增益公式是Av=1+Rf/R1，故该题错误。使用场效应管作为压控电阻是实现模拟VGA的常见方法之一。（）答案：正确解析：场效应管在特定工作区可以作为一个电压控制的线性电阻，是构建模拟VGA的核心元件，故该题正确。比例运算放大器只能用于放大直流信号，不能处理交流信号。（）答案：错误解析：比例运算放大器对直流和交流信号都适用，只要信号的频率在运放的带宽范围内，故该题错误。“虚短”的概念是指运算放大器的两个输入端之间电压相等，好像短路一样，但实际上并没有直接短接。（）答案：正确解析：这是“虚短”概念的准确描述，它是一种理想化的分析工具，实际两端点间电压差极小，但并非零，故该题正确。在收音机中，使用VGA的AGC电路可以防止强信号电台导致的声音失真。（）答案：正确解析：这是AGC在通信接收机中的一个典型应用，通过控制中频放大器的增益，避免强信号引起的过载和失真，故该题正确。三、简答题1.简单介绍VGA的结构分类和控制方式类别。答案：按照控制方式与实现原理的不同，VGA主要可以分为开环和闭环两种结构。开环VGA的增益一般表示为等效输入跨导和等效输出电阻的乘积，可以通过改变跨导或输出电阻实现增益变化。闭环VGA最常见的结构是基于运算放大器和电阻反馈网络的负反馈线性放大电路。目前可变增益放大器的控制方式主要是模拟量电控（电压、电流）和数字控制。2.简述推导同相比例运算电路的放大倍数推导过程。答案：同相比例运算电路又称同相放大电路，其输入信号接入运算放大器的同相端，反相端与反馈电阻R