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1、0 第 4 章 习题及答案第 四 章4.1（1）错误；（2）正确；（3）错误；（ 4）正确；（ 5）错误；（6）错误。4.2（1）（B ）（2）（ B ）（ 3）（C ）（4）（C ）4.3（a）存在反馈，电压串联负反馈。111fofuuuuuuFAUUF特点：提高了输入电阻，降低了输出电阻，稳定了输出电压。（b）无反馈。（c）存在反馈，电压并联负反馈。1211ioio2io2of111R1-RRRFRIUUUARFIUAUIFuuuiiu特点：降低了输入电阻，也降低了输出电阻，稳定了输出电压。（d）存在反馈，正反馈。4.4 （a）存在负反馈，交直流共存，电压并联负反馈。分析反馈系数和放大倍数
2、均在交流通路中进行，所以直流电源交流接地；输入虚断， 流入 T1 管的基极电流为0，基极虚地。sfssuufuiiuRRRFRIUUUARFIUAUIF111R1-iosoiofof特点：降低了输入电阻，也降低了输出电阻，稳定了输出电压。（b）存在负反馈，交直流共存，电流并联负反馈。1 分析反馈系数和放大倍数均在交流通路中进行，所以直流电源交流接地；输出电流指三极管的射极电流、集电极电流与射极电流近似相等；输入虚断，流入T1 管的基极电流为 0，基极虚地。sLsLsLuuiiiiRRRRRRFRIRRIUUAFIIAIIF)/(RRR)/(1)/(RRR1RRR42214i4oio221io2
3、12of特点：降低了输入电阻，升高了输出电阻，稳定了输出电流。4.5 存在负反馈，交流反馈，电流并联负反馈。分析反馈系数和放大倍数均在交流通路中进行，所以直流电源交流接地；输出电流指三极管T2 的集电极电流、 射极电流与集电极电流近似相等；输入虚断， 流入 T1 管的基极电流为 0，基极虚地。14887141i4oio887io878of)/(RRR)/(1)/(RRR1RRRRRRRRRFRIRRIUUAFIIAIIFLLLuuiiii特点：降低了输入电阻，升高了输出电阻，稳定了输出电流。4.6 （a）存在负反馈，电流串联负反馈；13321io32113ofRRRRR1RRRRRFUIAIU
4、Fiuui特点：提高了输入电阻，提高了输出电阻，稳定了输出电流。（b）存在负反馈，电压并联负反馈；2 1211ioso2io2of111R1-RRRFRIUUUARFIUAUIFuuuiiu特点：降低了输入电阻，也降低了输出电阻，稳定了输出电压。（c）存在负反馈，电压串联负反馈；111fofuuuuuuFAUUF特点：提高了输入电阻，降低了输出电阻，稳定了输出电压。（d）存在反馈，正反馈；4.8变化 0.05%4.10（a）存在负反馈，电流串联负反馈；分析反馈系数和放大倍数均在交流通路中进行，所以直流电源交流接地；输出电流指三极管T2 的集电极电流、射极电流与集电极电流近似相等；输入虚断，流入
5、运放的电流为 0。cccuuiuuiRRFURIUUAFUIAIUF1eef1ioio1eef1ioef11eofRRRRR1RRRRR1RRRRR特点：提高了输入电阻，提高了输出电阻，稳定了输出电流。（b）存在负反馈，电压并联负反馈。分析反馈系数和放大倍数均在交流通路中进行，所以直流电源交流接地；输入虚短，运放的同相输入端虚地。3 1211ioso2io2of111R1-RRRFRIUUUARFIUAUIFuuuiiu特点：降低了输出电阻，也降低了输入电阻，稳定了输出电压。4.11 （书中运放的同相输入端和反相输入端对调，否则为正反馈）电流并联负反馈，闭环放大倍数为5。5.215RRR1RR
6、R11ioio22fio2f2ofRRFRIRIUUAFIIAIIFLLuuiiii4.12 （1）（C ）（2）（A ）（ 3）（B ）（4）（D ）（5）（A ）（6）（ B ）第 5 章 习题及答案5.1 电 路 如图 P5.1（a） 、 （b）所 示 。 设 集成运算放大器输出电压的最大幅值为 14V。（1）判 断 反 馈 类 型 ， 并 分 别 求 出 输出电压uO与输入电压uI的关系式 ; (2) 当输入电压uI为 0.1 V、0.5 V、1.0 V、1.5 V 时，求出输出电压uO的值。图 P5.1 4 IfoIofIfoIffofuRRRuuuRRRbuRRuuRRRuRRRU
7、a2211;)(;0)（叠加定理解：利用虚断及虚短和1(/)10OfIIuRR uu；2(1/)11OfIIuRR uu。当集成运放工作到非线性区时，输出电压不是+14V , 就是 -14V。uI/V0.1 0.5 1.0 1.5 uO1/V-1 -5 -10 -14 uO2/V1.1 5.5 11 14 5.2 运算电路如图 P5.2所示。试求输出电压uO与输入电压uI1、uI2的关系式。图 P5.2解： 图P5.2所示为 A1组成加减运算电路，A2组成同相比例运算电路；先求解1Ou，再求解Ou。uRRRRRuRRuIfIfo21323111)1(uuuooo125.3 设计一个比例运算电路
8、。要求：输入电阻20iRk，比例系数为 100。解： 可采用反相比例运算电路，电路形式如图所示。2 0Rk；2fRM。解图 5.35 5.4 电路如图P5.4 所示，试求其输入电阻和比例系数。图 P5.4 解： 利用“虚断” 、 “虚地”的概念和节点电流法可求得该电路输出电压和输入电压的关系。根据“虚断”和“虚地”的概念可得：uN= uP =0 iP=iN=0 所以，I12MuRRu，3M3Rui，由 N 点的节点电流可得：1I12Ruii由图知：432MOR)ii (uu将 i2、 i3代入上式整理可得：II342142O12.6)1(uuRRRRRRuT形网络反向比例运算电路中的输入电阻为
9、：KRRI5015.5 试求图 P5.5 所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。（a）（b）6 （c）（d）图 P5.5 解：在图示各电路中，集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等。各电路的运算关系式分析如下： （利用虚断和虚断及KCL分析计算，要求先写出方程再写出计算结果，不可直接写结果）5.6 图 P5.6 所示是一个具有高输入电阻和低输出电阻的精密仪表放大电路。假设集成运算放大器是理想的。试证明uO=- Rf/R(12R1/R2）(uI1- uI 2）图 P5.6 解：对 A1、A2而言，都工作在同相比例运算状态，uuuuIPNA111uuuuIPNB222由于三个电阻R1
10、、R2、R3从上而下流过同一电流，7 12211RRuuIIAOuu12212RRuuIIBOuu减法器 A3输出)(21()122112(uuuuuiifOOfORRRRRR5.7 在图P5.7（ a）所示电路中，uI1、 uI2的波形如图P5.7（ b）所示。试画出输出电压uO的波形。（a）（b）图 P5.7 解：因此输出波形如解图P5.7 所示。解图 P5.7 5.8 电路如图 P5.8（a）所示。已知： 输入电压uI的波形如图P5.8（b）所示；当 t=0 时，uC =0。试画出输出电压uO的波形。)2501001001002121(uuuuuiiiio8 （a）（b）图 P5.8 解
11、： 输出电压的表达式为2111( )tOIOtuu dtutRC当 uI为常量时：2112112115711()( )()( )100()( )1010OIOIOIOuuttutu ttutu ttutRC若 t=0 时 uO =0；则当 t=5mS 时，310055 102.5OuVV。当 t=15mS 时，3 100( 5)10 10( 2.5)2.5OuVV。因此输出波形如解图P5.8 所示。解图 P5.8 5.9 电路如图 P5.9（a）所示。已知：输入电压uI的波形如图 P5.9（ b）所示；当t=0 时uC =0。试画出输出电压uO的波形。（a）（b）图 P5.9 解： 图中可见，
12、NPIuuu，()CIOIdud uuuCCRdtdt9 即：OIIduduudtdtRC；输出电压与输入电压的运算关系为：1( )(0)OIICutuu tuRC或：100(0)OIICuu tuu（t ）设当 t=0 时， uC =0。分段画出波形如解图P5.9 所示。解图 P5.9 5.10 试分别求解图 P5.10所示各电路的运算关系。（a）（b）（c）(d) 图 P5.10 解： 利用节点电流法，可解出各电路的运算关系分别为：( a ) 2111100OIIIIRuuu dtuu dtRRC10 ( b ) 设两电容的充电电流为:111CIduduiCCdtdt(方向向右 ),则31
13、1221()102IIOIIduCduuiRidtRCuuCdtCdt( c )反相端：1ONCPPuuuuu dtRC同相端：111IPPCIPuuuudtu dtu dtCRRCRC代入上式，得3110OIIuu dtu dtRC( d ) 1212121()100 (0.5)IIOIIuuudtuudtCRR5.11 要求电路实现的运算关系如下：（1）分别画出各个运算电路；（2）计算各电阻的阻值。OI2uuOI1I2(0.2)uuuOI5uuOI1I22uuuOI1I2I3I43234uuuuuOI1I2102uuu解：OI2uu12(0.2)oiiuuu5oiuu122oiiuuu11
14、 12343234oiiiiuuuuuuuuiio212105.12 在下列各种情况下，应分别采用哪种类型（低通、高通、带通、带阻）的滤波电路。（1）抑制 50Hz 交流电源的干扰；（2）处理具有1Hz 固定频率的有用信号；（3）从输入信号中取出低于2kHz 的信号；（4）抑制频率为100kHz 以上的高频干扰。解： (1)带阻滤波器；(2)带通滤波器(3)低通滤波器(4)低通滤波器5.14 电路如图 P5.14所示。试求解： （1）RW的下限值；（2）振荡频率的调节范围。图 P5.14 图 P5.15 解： (1)根据起振条件2 ,2fWWRRR Rk故 Rw的下限值为2k。(2)振荡频率的
15、最大值和最小值分别为12 0max111.62fkHzRC，0min1211452 ()fHzRR C。5.15 电路如图 P5.15所示，稳压管起稳幅作用，其稳压值为 6V。试估算：（1）输出电压不失真情况下的有效值；（2）振荡频率。解： (1)设输出电压不失真情况下的峰值为Uom，此时13NPomUUU由图可知：1233omomomZUUUU392omZUUV。有效值为：6.362omoUUV(2)电路的振荡频率: 19.952ofHzRC5.16 电路如图P5.16 所示。要求：（1）用自激振荡的相位平衡条件判断电路能否产生正弦波振荡；（ 2）若不能产生振荡，应对电路作哪些改动？（a）(
16、b) 图 P5.16 解： (1)图（ a）电路对应的瞬时极性如解图 P5.16（a） ，所以不能满足相位平衡条件解图 P5.16（a）图（ b）电路对应的瞬时极性如解图 P5.16（b） ，所以可以满足相位平衡条件13 解图 P5.16（b）(2) 图（ a）电路中的放大电路可以改成运放构成的同相比例放大器。5.17 桥式 RC 正弦波振荡电路如图P5.17 所示。已知：Rf=10k ；双联可变电容器可调范围是 330pF；电路输出正弦波电压uo的频率为10100kHz。试回答：（1）R 应如何选择？（2）具有正温度特性的热敏电阻R1应如何选择？图 P5.17 解： (1)求 R：RCf12
17、00pfC3时，kHzf15310103212136fcRpfC30时，kHzf1 .0可算得 R=53 （2）振荡的幅值条件是1FA，31F，要求A=3电路为同相比例运算，RRAf11=3R1=5K5.18 试画出如图P5.18 所示电压比较器的电压传输特性。14 图 P5.18 解： 图P5.18所示电路为同相输入的滞回比较器，ioiiouuuRRRuuU4341121当输出电压uo=6V 时， VTH=-2V 当输出电压uo=-6V 时， VTH=2V电路的电压传输特性如解图P5.18 所示。解图 P5.185.19 电路如图 P5.19 所示。已知：uI=12sint（ V） ，基准电
18、压UREF分别为 3V 和- 3V。试分别画出电压传输特性和输出电压的波形。图 P5.19 解：UR为 3V 时的电压传输特性曲线如解图P5.19（a）所示UR为 3V 时输出电压的波形如解图P5.19（b）所示15 （a）（b）解图 P5.19UR为-3V 时的电压传输特性曲线如解图P5.19(c)所示UR为-3V 时输出电压的波形如解图P5.19(d)所示（c）（d）解图 P5.195.20 电路如图P5.20（a） 、 （b）所示。要求： （1）分别判断比较器的类型；（2）画出它们的电压传输特性。（a）（b）图 P5.20 解： 图 P5.20（a）所示此电路为滞回比较器oREFToRE
19、FTioREFuRRURRRUuRRURRRUuRRRRRRuUUU323232323231233223可得电压传输特性曲线解图P5.20（a） ，解图 P5.20（ a）16 P5.20（b）所示的电压比较器为反相输入的滞回比较器。oREFToREFTREFoiuRRRURRRUuRRRURRRUURRRRRRuUuU23223322322331233223可得电压传输特性曲线解图P5.20（b） 。解图 P5.20（b）5.21 电路如图P5.21 所示。试回答（1）分别说明A1和 A2各构成哪种基本电路；（2）定性画出uO1与 uO的波形；（3）若要提高振荡频率，可以改变哪些电路参数？如何改变？图 P5.21 解:(1)A1：滞回比较器；A2：积分运算电路。(2)根据12111112121()02POOOONRRuuuuuuRRRR可得：8TUVuO1与 uO的关系曲线如解图P5.21 (a)所示。uO与 uO1的运算关系式1211121141()( )2000()( )OOOOOuuttututtutR C17 uO1与 uO的波形如解图P5.21 (b)所示。(3)要提高振荡频率，可以减小R4、C、Rl或增大 R2。(a) (b) 解图 P5.21评论，观念，各有不同做好自己那份就好