《《集成电路原理及应用》课后答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《集成电路原理及应用》课后答案.pdf（13页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、.集成电路原理及应用集成电路原理及应用(第第 3 3 版版)谭博学谭博学 苗汇静苗汇静 主编主编课后习题答案课后习题答案第二章第二章模拟集成电路的线性应用模拟集成电路的线性应用2.92.9试分析图试分析图 1 1 所示电路是什么电路，有何特点？图中设所示电路是什么电路，有何特点？图中设R1R4R2R3。（图 1）解：第一级运放为同相放大器。对A1：由“虚断”和“虚短”得 i1=i2，v1=v1=ui1，则 ui1=uo1RR1，即uo1(12)ui1，R1R2R1对 A2：由“虚断”和“虚短”得 i3=i4，v2=v2=ui2，则R4R4uo1ui2ui2uo，即u (1)uuo1oi2R3R
2、3R3R4R41)(ui2ui1)，R3代入 uo1得uo(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。2.112.11求图求图 3 3 所示电路的增益所示电路的增益 A Af，并说明该电路完成什么功能。，并说明该电路完成什么功能。.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 A1：由“虚断”和“虚短”得uiuouuR,则 Af=o1o 2uiuiR1R1R2辅助放大器 A2 的电压放大倍数：AVF2uo2uo22R
3、 1ui2uoR2该电路为自举电路，目的是提高电路的输入电阻。由RiUiUiIiI1 I由UiUUU o和o 3得U3 2UiR1R2R22R1UiUiR1R所以Ii因此RiUiRR1IiR R1当R R1时，Ri，I I12.122.12求图求图 4 4 所示电路输出电压与输入电压的表达式，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并说明该电路完成什么功能。能。.解：对 A1：由“虚断”和“虚短”得ui1uo1，即 uo1=-ui1。A1为倒相器RR对 A2：由“虚断”和“虚短”得RfRfuo1ui2uo则 uo=(uo1ui2)，A2为反相放大器R1R2RfR1R2将 uo
4、1=-ui1代入上式得 uo=故该电路为减法电路。RfR1ui1RfR2ui22.152.15如图如图 6 6 所示电路为积分反馈式微分电路，所示电路为积分反馈式微分电路，试分析此电路的试分析此电路的工作原理，并写出传递函数的表达式工作原理，并写出传递函数的表达式。解：对 A1：由“虚断”得 v1=v1由“虚短”得uiv1v1uoR4uo2，v1R RR1R234.又 R3=R1，R4=R2整理得uo(s)R2(uo2(s)ui(s)R1对 A2：由“虚断”和“虚短”得uo2(s)1 uo(s)代入上式得SCRAsuo(s)R2 ui(s)R1 R2SCRA1为差动放大器，A2以 A1的输出为
5、反相输入，经过积分放大后的输出电压在电阻 R4上的分压作为 A1放大器的同相输入。.16.16设设 计计 一一 个个 运运 算算 电电 路路，要要 求求 运运 算算 关关 系系 为为u u=20=20ututdt。oi1i2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uo；方法二：将积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uo；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 uo1=R3R1uo1dt，ui
6、13ui2，u=oRCR2R11RC则 uo=R3R3u ui1i2dtR2R11时，uo=20ui1tui2tdt。20当 R3=R1=R2，RC=方法三：电路如下.对 A1：1ui1tui2tdt uo1，CRR对 A2：uo=uo1，则 uo=当1RC R3R3u ui1i2dt，R2R11=20 时，uo=20ui1tui2tdt。RC方法四：电路如下ui1单独作用时：ui1vuovdv C，R3R5dt又 v=v,v=uoR1,R1 R2=整理得，uoR1 R2CR12utdti1 同理，ui2单独作用时：uoR1 R2CR12utdt，i2.+uo=则 uo=uoR1 R2CR12
7、R1 R2CR12ututdt，i1i2当=20 时，uo=20ututdt。i1i2第三章第三章 模拟集成电路的非线性应用模拟集成电路的非线性应用3.73.7试分析如图试分析如图 3 3 所示电路输出电压与输入电压之间的关系，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，并说明此电路在什么条件下能完成全波整流功能，此电路有什么此电路有什么特点？特点？(习题 3.7 图)解：对 A1：ui0 时，u=u=ui,VD2导通，VD1截止,uo1=ui对 A2：u=u=ui故流过 Rf 2的电流为零，故 uo=ui当 ui0 时，VD2截止,VD1导通,对 A1：
8、uo1=(1+Rf1R1)ui,对 A2：u=u=ui，uiuo1uouiR2Rf 2此时 uo=Rf11（R2+Rf 21）uiR1R2当Rf11（R2+Rf 2Rf 2 Rf 2）=1 时，完成全波整流功能；由于为同相输入，R1R2故该电路输入电阻较高。3.83.8设计一个能实现图设计一个能实现图 4 4 所示曲线的二极管函数变换器。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 P88页）3.103.10如图如图 6 6 所示电路为集成块所示电路为集成块 BG307BG307 专用电压比较器，专用电压比较器，画出其画出其传输特性（常温下输出高电平为传输特性（
9、常温下输出高电平为 3.2V3.2V，低电平为，低电平为0.5V0.5V）。（图 3.10）解：由“虚断”和“虚短”得UiUUUoR2R3UUUr=3V.故Ui 4Uo则：131Uml 43.2 2.93V31Umh 40.5 4.16V3其传输特性如下所示：第四章第四章 集成变换器及其应用集成变换器及其应用4.14.1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。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。ARs10k0.1FZiRo100kCo（图 4.1）解：ZiUiIiUiUUUo1RoSCo&U&U&U UUoi&又I，UoUiiRo1 SCoRs.&则UR
10、0 SCRoRs&UiR0 SCRoRs Rs&U&U1i&将上式代入，则IUiiRsR0SCRoRs Rs&U因此Zii R0SCRoRs Rs110000 j100&Ii4.24.2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。（图 4.2）解：整体有：UiUo2Ii1SC对A2有：U0Uo1o2 a UUo22o1Ra2R对A1有：UUUio1iUo1 a1UiRR(a11)以上各式联立得：UiIi1j(1 a1a2C4.34.3求如图求如图 3 3 所示电路的输入阻抗，所示电路的输入阻抗，并说明其性质，并说明其性质，假
11、定图中的集成运放满足假定图中的集成运放满足理想条件。理想条件。.(图 4.3）解：对于 A1有：UO1UUi对于 A2有：Uo1 R2UoR1 R2Ui则 Uo=R1整体有：UiUoIi1SC联立整理得：ZieUiIi1R2SC1R11R2jc1R1则该电路输入端等效为一电容，等效的电容值为C C1R2R1该电路为电容倍增器，通过改变R2R1的值，以及 C 的大小，可得到任意大小的电容值。4.12 A/D4.12 A/D 转换器的主要技术指标有哪些？转换器的主要技术指标有哪些？D/AD/A 转换器的技术转换器的技术指标有哪些？设某指标有哪些？设某 DACDAC 有二进制有二进制 1414 位，
12、满量程模拟输出电压为位，满量程模拟输出电压为10V10V，试问它的分辨率和转换精度各为多少？，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：分辨率；量程；精度；转换时间和转换率；输出逻辑电平；对参考电压的要求。.D/A 转换器的技术指标有：分辨率；转换精度；偏移量误差；线性度；输入编码方式；输出电压；转换时间。分辨率为 10V2转换精度为14610.4V；1LSB=305.2V。24.134.13某一控制系统要使用某一控制系统要使用 D/AD/A 转换器，要求该转换器，要求该 D/AD/A 转换器的精度小于转换器的精度小于 0.25%0.25%，那么应选择多少位的那么应
13、选择多少位的 D/AD/A 转换器？转换器？解：转换精度 a=则1nLSB，又 LSB=b2（b 为量程，n 为位数）21nb2/b0.25%2得 n84.14 114.14 11 位位 A/DA/D 转换器分辨率的百分数是多少？如果满刻度电压为转换器分辨率的百分数是多少？如果满刻度电压为 10V10V，当输，当输入电压为入电压为 5mV5mV 时，写出其输出的二进制代码。时，写出其输出的二进制代码。解：211100%0.49%因此 A/D 转换器的分辨率为10V0.49%=4.9mV因此当输入电压为 5mV 时，二进制代码为 000 0000 0000b第六章第六章 集成有源滤波器集成有源滤
14、波器6.46.4如图如图 1 1 所示，当分别取如下两组参数时，试分别求出该电路的所示，当分别取如下两组参数时，试分别求出该电路的G G0，n，等参数。等参数。（1）R1=R2=24k，C1=940pF，C2=470pF，R=。（2）R1=7.3k，R2=39.4k，C1=C2=0.047F，R=4k，Rf=20k。(图 6.4）.解：由电路得：Go1RfR,Wn1,R1R2C1C2R2C2R1C1R CGo111R1C1R2C1R2C2则当取参数时：Go1Wn1R1C1C22 62.7103rad/s,2C2CGo111.4C1C2当取参数时：Go120 6，Wn411254.6103rad
15、/s,R1R2C1C2R2R1RGo11 0.6R1R2R26.66.6 设计一个一阶高通滤波器，设计一个一阶高通滤波器，其截止频率为其截止频率为 2kHz2kHz。要求画出电要求画出电路图，写出传递函数的表达式。路图，写出传递函数的表达式。解：电路图如下所示：其传递函数为：GSGoW1cS1=12.56(rad/s)R1C1又fc=2KHZ，则WC令Go RfR1 2,取 C1=0.1F则 R1=796.18，Rf=1592.366.76.7 设计一个二阶低通滤波器，其截止频率为设计一个二阶低通滤波器，其截止频率为 10kHz10kHz。要求画出。要求画出.电路图，选择集成电路芯片的型号和各种元器件的参数值。电路图，选择集成电路芯片的型号和各种元器件的参数值。解：电路图如下所示：选择巴特沃斯型滤波器则GSGo1f 10KHZ又c22RCS 1.414S 1令 R1=R2=R,C1=C2=C取 C=0.1F 则 R=160，又 3Go1.414，则Go=1.586又Go1RfR取 Rf=58.6K,则 R=100K。.