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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第七章 习题与摸索题 习题7-1 在图 P7-1 所示的放大电路中,已知R1=R2=R5=R7=R8=10k , R6=R 9=R10=20k ： 试问 R3 和 R4 分别应选用多大的电阻； 列出 uo1、uo2 和 uo 的表达式； 设 uI1=3V , uI2=1V ,就输出电压 uo？解：oR 32 uR 1/R 2 10/10k5 k,R 4R 5/R62 10/20kI26.67k2,uo 1R 2uI110uI1uI1,uo2 1R 5uI 110u15.uIR 110R 620uuoR 9uo 1uo220uI11 .5 uI2
2、2uI13 uI2R 710239 VI13 uI231 V此题的意图是把握反相输入、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：uo 1R2uIuIR 5uIR 1R 41R 2R 5uIR 1R 4此题的意图是把握反相输入和同相输入比例 电路的输入、输出关系；1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 习题 7-3 试证明图 P7-3 中,u o（1R 1） uI2uI1R 2解：uo 11R 2uI1R 1u
3、I2R 1R 21R 2uI1 12R 1uI2R 1uoR 1uo1 1R 2R 2R 1R 21R 1uI1 1R 1uI21R 1uIuI1R 2R 2R 2此题的意图是把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R 7A ufuo1F uuR 7uI如 R3R 1uo 1R7uIFuuR 3R 3R 7A ufR 3R 3R 71 1R 3R 3R 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 习题7-5
4、列出图 P7-5 所示电路中输出电压uO 的表达式；解：uO1uOR2uIuO2u 1R 6uO1R21R 6 uIR 2uIR2R 6uIR 1R 5R 1R 5R 1R 1R 5uO2uO 1R 2R 6IR 1R 5此题的意图是把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=0.5u I；请要求画出电路原理图,并估算各电阻的阻值；期望所用电阻的阻抗在 解：20k 至 200k 的范畴内；上图为实现此题目要求的一种设计方案,使A ufA uf1A uf20 .5 1 05.,即u O0 .5 uI；此题的意图是在深化把握各
5、种比例运算电路性能的基础上,采纳适当电路实现给定的运算关系；以上 只是设计方案之一；3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 习题7-7 在图 7.2.5 所示的三运放数据放大器中,假设R1 为阻值在1k 10k 之间可调的电位器,R2=R 3=20k ,R4=R5=33k ,R6=R 7=100k ,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：图 7.2.5 u o11R 22uI1 12R 2uI1uo2 1R 32uI2 12R 2uI2uIR 1/R 1R 1/R 1u o1uo2 12R 2u
6、I1uI212R 2uIuoR 6uo 1uo2R 6R 4 12R2R 1R 1R 4R 1输出电压与输入电压之间的比例系数即AuuO,1242.,uI当 R1 阻值为 1 k 时,A u1001220331当 R1 阻值为 1 0k 时,A u1001220152.；3310此题的意图是明白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 在图 P7.2.8 所示的 T 型反馈网络比例电路中,已知 R1=1M , R2=330k , R3=510k ,R4=1k ,试列出电路的输出输入关系,并估算输入电阻 Ri；4 图 7.2.8 名师归纳总结 - - - - - - -第
7、 4 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解：u o i2R 2i3R 3i3i2i4u o2i2R 2i2i4R 3,2uMi2R 2R 2i4R 4i4R 2i2R 4u oi2R 2 i2R 2R 4i2R 3iR 2R 3R 1R 2R 3ii1uIu oR 3R 2R 3I,R 4uR 1R 1R 4R 2R 3R 2u ouIR 3A ufRif1 MR 4,R 1此题的意图是明白 T 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； 习题7-9 写出图 P7-9a和b所示运算电路的输入输出关系；解：（a）uO 110uI110 uI1110
8、uII3 110110uI110uI210uI3uI10uI12 uI25uI3110uIu10 10uOO12521052（b）uO4 1uI1141u244uI34 uI1243uI1414此题的意图是对比例电路及求和电路进行综合训练；5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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：uo2u I15 uI20 .1 uI3解：如上图所示,采纳两级反相求和电路实现给定的运算关系,使第一级：uO12uI10 .1 uI3；其次级：uO1uO 15 uI22uI
9、15 uI20.1 uI3；此题的意图是对求和电路进行综合训练,学习用适当电路实现加法和减法的复合运算关系； 习题7-11 在图 P7-11a电路中,已知R1=100k , R2=RF=200k , R =51k , uI1 和 uI2 的波形如图P7-11b所示,试画出输出电压解：uo 的波形,并在图上标明相应电压的数值；uOR FuI1R FuI2200uI1200uI22 uI1uI2R 1R 2100200此题的意图是把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；6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 12 页精选学习资料 - - - -
10、- - - - - 习题7-12 在图 7.4.1 所示的基本积分电路中,设ui=2sin tV ,R=R =10k , C1 F,试求 uo 的表达式,并运算当 f=10Hz 、100H z、1000Hz 和 10000Hz 时 uo 的幅度 有效值 和相位,最终画出电路的幅频特性和相频特性；图 7.4.1 解：名师归纳总结 - - - - - - -uO1uIdt12sint dt2costRCRCRC10426cost200cost200sint90o10依据此式可运算出当f=10Hz 、100H z、1000Hz 和 10000Hz 时 uo 的幅度 有效值 和相位,如下表所示；7 第
11、 7 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - Ui / V 2/221. 41420lg|f / Hz i|/dB10 100 1000 10000 Uo / V 2.25 0.225 0.0225 0.00225 UOU1.59 0.159 0.0159 0.00159 UO/Ui4 -16 -36 -56 90O90O90O90 O电路的幅频特性和相频特性如下图所示；此题的意图是,当积分电路的输入信号为正弦波时,通过分析其输入、输出关系,体会积分电路的移相作用,并学习画出积分电路的幅频特性和相频特性； 习题7-13 设输入到图7.4.1 所示积分电路的uIt 如图
12、 P7-13 中所示,试画出相应的uot波形图；设t=0 时 uo=0,R=R =10k , C1 F；8 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解：uO1ttuIdtUO0 uItt0UO t0,当 t=10ms 时, uO=-2V；RC0RC2t200 t V t=010ms 期间,uO4 10106 t=1020ms 期间,uO26t0 . 01 2200 t0 . 01 2 V10410当 t=20ms 时, uO=0； uO 的波形见下图；此题的意图是,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
13、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 uI 为矩形波； 设运算放大器为抱负的,在 t=0时,电容器两端的初始电压为零；试进行以下计算,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,波形延长到 t30ms；9 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解：u O11tu IdtUO 1t0u I t
14、t0UO1t0UO1t00. 5 VRCt 0RC4 10uI6tt0UO1t0100 uItt010u OR Fu01R F1 104u 0110441R 1R 2104210100t0 .5 Vu 01.05 100 uItt0UO1t0 t=0时, uO1=0, uO2=0.5V ； t= （010）ms期间, uI=-1V,U O1t0=0 ,就0.5uO11001 t100tV,uO1001 tt=10ms 时, uO1=1V,uO=-0.5V ； t= （1020）ms期间, uI =1V,UO1t0=1V ,就t0. 01 1 V,uO11001t0. 01 1100t 100t
15、00 .5 VuO1001tt010.5t=20ms 时, uO1=0,uO=0.5V ； uO1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；此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的波形变换作用；10 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 习题7-15 试分析图P7-15 电路中的各集成运放A 1、A 2、A 3、A 4 分别组成何种运算电路,设电阻R1=R 2=R3=R,试分别列出 uo1、uo2、uo3 和 uo 的表达式；解： A1 、A2、A3 均组成电压跟
16、随器,A4 组成同相输入求和电路,因此虚断uO1uI13iuO2uI2uO3uI300uO1uuO2uu O3ui1i2iR 1R 2R 3uO1uI1uO2uI 2uO3u I3uI1uuI2uuI3u0RR 3R 1R 2虚短uuu OuI1u Ou I2u OuI3R 3u O0R 1R 2R 1R 2R 3uO1u I1uI2uI33此题的意图是训练运用“ 虚短” 和“ 虚断” 的基本概念,分析由多个电压跟随器组成的求和运算电路； 习题7-16 在图 P7-16 中,设 A 1、A 2、A 3、A 4均为抱负运放； A 1、A 2、 A3、A 4 各组成何种基本运算电路？ 分别列出uo
17、1、uo2、 uo3 和 uo4 与输入电压uI1、 uI2、uI3 之间的关系；11 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解： A 1：同相输入比例电路,A 2：反相输入求和电路,A 3：差分输入比例电路,A 4：积分电路；uO 11100uI13 uI1,uO2200uI2200uI3uI22 uI350200100I3uO3100uO1uO22 3 uI1 uI22uI32 3uI1uI22 u50uO41001031106uO3dt1001031106uO3dt100100123 uI1uI22 uI3dt13 uI1uI22 uI3dt105此题的意图是对比例、求和、积分等各种运算电路进行综合训练；12 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 12 页