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1、电气工程师-专业基础（供配电）-模拟电子技术-2.3线性集成运算放大器和运算电路单选题1.图2-3-1所示放大电路的输入电阻Ri和比例系数Au分别是()。2018年真题图2-3-1A.Ri100k，Au102B.Ri150k，Au102C.Ri50k，Au102D.Ri250k，Au102 正确答案：C参考解析：由于“虚短”，则uu0，iin（uiu）/R1ui/R1，因此输入电阻为：Riui/iin50k。由于“虚短”，则usupu0，因此电阻R1上的电流为i1（uiu）/R1ui/R1，因为u0，故u2u4，则2i4100i2，因此，i450i2，i3（u0u4）/R3u0/R3（u4可忽
2、略）；i3i2i451i2（其中u1、u2、u3、u4和i1、i2、i3、i4分别为电阻R1、R2、R3、R4两端的电压和电流，如图2-3-2）。由于“虚断”，则i0，因此i1i2；比例系数Auu0/uii3R3/（i1R1）51i2R3/（i2R1）51100/50102。图2-3-2单选题2.在图2-3-3电路中，已知ui14V，ui21V，当开关S闭合时，A、B、C、D和uo的电位分别是()。2018年真题图2-3-3A.UA7V，UB4V，UC1V，UD2V，uo4VB.UA7V，UB4V，UC1V，UD2V，uo4VC.UA7V，UB4V，UC1V，UD2V，uo4VD.UA7V，U
3、B4V，UC1V，UD2V，uo4V 正确答案：D参考解析：根据理想放大器“虚短虚断”的概念可知，UBui14V，UCui21V。再利用KCL，得：（UAUB）/R（UBUC）/R（UCUD）/R，即UAUBUBUCUCUD。故UA7V，UD2V。当开关S闭合后，电容被短路，因此有：2Uo2，Uo4V。单选题3.图2-3-4中电路工作在深度负反馈条件下，电压增益约为()。2017年真题图2-3-4A.10B.10C.11D.11 正确答案：C参考解析：根据理想运算放大器“虚短，虚断”的特性，有：UA1UA1Ui，UA2UA20成立。则：（U0Ui）/20Ui/2，求得增益U0/Ui11。单选题
4、4.如图2-3-5所示，某差动放大器从单端输出，已知其差模放大倍数Aud200，当ui11.095V，ui21.055V，KCMR60dB时，u0为()。2016年真题图2-3-5A.101.85VB.81.85VC.100.215VD.80.215V 正确答案：D参考解析：差动放大电路的输出电压：u0AuduidAucuic，各因子计算如下：共模抑制比：KCMR20lg|Aud/Auc|60|Aud/Auc|1000。由Aud200，则：Auc0.2。uidui1ui21.0951.0550.04V；uic（ui1ui2）/2（1.0951.055）/21.075V。则输出电压：u0Audu
5、idAucuic2000.040.21.07580.215V。单选题5.某差动放大器从双端输出，已知其差动放大倍数Aud80dB，当ui11.001V、ui20.999V、KCMR80dB时，uo为()。2014年真题A.21VB.10.1VC.101VD.201V 正确答案：D参考解析：由题知电路差模放大倍数为80dB，即20lg|Aud|80dB，可得：Aud10000倍。又共模抑制比.KCMR20lg|Aud/Auc|80dB，故|Aud/Auc|10000，可知|Auc|1，则Auc1。因此，输出电压为：uoAudUidAucUic10000（1.0010.999）1（1.0010.9
6、99）/2201V。单选题6.电路如图2-3-6所示，图中RW是调零电位器（计算时可设滑动端在RW的中间），且已知T1，T2均为硅管，UBE1UBE20.7V，1260，电路的差模电压放大倍数为()。2013年真题图2-3-6A.102B.65.4C.50.7D.45.6 正确答案：C参考解析：由图2-3-6可知，该电路为双端输出的长尾差动放大电路，其差模电压放大倍数和单管基本放大电路相同。首先根据已知条件求得rbe，再求解差模电压放大倍数。设基极静态电流为IB，则有：IBRBUBE（1）IB（RW/22RE）UEE，代入相应数值为：1IB0.761（0.0510.2）IB15，可得：IB0.
7、0228mA；由此可得发射极电流为：IE（1）IB1.39mA，于是有：rberbb（1）26/IE3006126/1.391.44k。其中，RLRC/（RL/2）。单选题7.某双端输入、单端输出的差分放大电路的差模电压放大倍数为200，当两个输入端并接u11V的输入电压时，输出电压u0100mV。那么该电路的共模电压放大倍数和共模抑制比分别为()。2011年真题A.0.1，200B.0.1，2000C.0.1，200D.1，2000 正确答案：B参考解析：共模抑制比参数KCMR|Aud/Auc|，式中，Aud为差模电压放大倍数；Auc为共模电压放大倍数。已知Aud200，uidui1ui20
8、V；uic1/2（ui1ui2）1V，双端输入，单端输出的共模电压增益为Aucuo/uic0.1/10.1V，则共模抑制比KCMR2000。单选题8.运放有同相、反相和差分三种输入方式，为了使集成运放既能放大差模信号，又能抑制共模信号，应采用()方式。2011年真题A.同相输入B.反相输入C.差分输入D.任何一种输入方式 正确答案：C参考解析：差模信号电压放大倍数越大，共模信号电压放大倍数越小，则共模抑制比越大。差分放大电路抑制共模信号的能力越强，放大器的性能越优良。只有差分放大电路才具有放大差模信号，抑制共模信号的能力。其中，差分放大电路特点是：电路结构对称；抑制零漂；抑制共模信号（共模信号
9、为无用信号）；放大差模信号。单选题9.同一差动放大电路中，采用下列哪种方式可使共模抑制比KCMR最大？()2005年真题A.单端输入B.双端输入C.单端输出D.双端输出 正确答案：D参考解析：差动放大电路的输入输出方式有4种：双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出和单端输入单端输出。共模抑制比KCMR|Aud/Auc|，Aud为差模放大倍数，Auc是共模放大倍数。当输出为双端输出时，Auc0，无论输入为双端输入还是单端输入，共模抑制比KCMR|Aud/Auc|，即共模抑制比理想情况趋近于无穷大；当输出为单端输出时，KCMRRe/（RSrbe），共模抑制比与输入电阻及长尾电阻等因素
10、有关。因此，差动电路双端输出时，共模抑制比最大。单选题10.集成运算放大器输入级采用差动放大电路的主要目的应为()。2006年真题A.稳定放大倍数B.克服温漂C.提高输入阻抗D.扩展频带 正确答案：B参考解析：放大器输入电压为零、输出电压不为零的现象称为零点漂移现象。零点漂移现象产生的原因：电源电压的波动、元件的老化和半导体器件对温度的敏感性等，而半导体器件参数受温度的影响是不可克服的，故将零漂又称为温漂。集成运算放大器中，利用相邻元件参数一致性好的特点构成差分放大电路，有效的抑制温漂。所以，集成运算放大器输入级采用差动放大电路的主要目的是抑制温漂。单选题11.欲在正弦波电压上叠加一个直流量，
11、应选用的电路为()。2016年真题A.反相比例运算电路B.同相比例运算电路C.差分比例运算电路D.同相输入求和运算电路 正确答案：D参考解析：根据各运算电路的基本概念可知，比例放大电路原理如下：反相比例放大电路uo/uiRf/Ri，输出电压与输入电压的相位相反；同相比例放大电路uo/ui1Rf/Ri，输出电压与输入电压的相位相同；差分比例放大电路的输出电压相位取决于两个输入端的电压V1和V2的大小，若V1V2，则输出的相位与V1相同，反之，则相反。同相输入求和运算电路如图2-3-7所示。图2-3-7vR/（RfR）vo由于vv，计算可得：当RpRn，R1R2Rf时，v0vi1vi2。当两个输入
12、端分别输入直流和正弦波信号时，则可完成叠加。单选题12.欲将正弦波电压移相90，应选用的电路为()。2014年真题A.比例运算电路B.加法运算电路C.积分运算电路D.微分运算电路 正确答案：C参考解析：在运算放大电路中，同相比例运算放大电路输入信号与输出信号同相；反相比例运算放大电路输入信号和输出信号相位相差180；积分运算电路输出信号滞后输入信号90；微分运算电路输出信号超前输入信号90。因而积分运算电路可实现正弦波电压移相90。单选题13.基本运算放大器中的“虚地”概念只在下列哪种电路中存在()。2005年真题A.比较器B.差动放大器C.反相比例放大器D.同相比例放大器 正确答案：C参考解
13、析：运算放大器在深度负反馈情况下存在“虚短”的概念，也就是两输入端电压相等。如其中一输入端接地，则另一输入端称为“虚地”。通过分析各电路的结构可知，只有反相比例放大电路满足“虚地”的要求。单选题14.图2-3-8所示电路的电压增益表达式为()。2016年真题图2-3-8A.R1/RfB.R1/（RfR1）C.Rf/R1D.（RfR1）/R1 正确答案：C参考解析：根据理想运算放大器的虚短、虚地概念，可得：uA1uA10。利用虚断概念，可得：uo/Rfui/R1，则uo/uiRf/R1。单选题15.理想运放电路如图2-3-9所示，若R15k，R220k，R310k，R450k，uilui20.2
14、V，则uo为()。2009年、2016年真题图2-3-9A.4VB.5VC.8VD.10V 正确答案：A参考解析：根据电路，利用虚短、虚地概念，可列写方程组：联立方程组并代入数值可得：单选题16.电路如图2-3-10所示，已知R1R2，R3R4R5，且运放的性能均理想，的表达式为()。2016年真题图2-3-10A.B.C.D. 正确答案：A参考解析：利用运放虚短、虚地概念，可列写方程组：移项后可得：单选题17.由理想运放组成的放大电路如图2-3-11所示，若R1R31k，R2R410k，该电路的电压放大倍数Asfu0/（ui1ui2）为()。2012年真题图2-3-11A.5B.10C.5D
15、.10 正确答案：B参考解析：由题意可知，运放A2接线组成电压跟随器，其输出电压：uo2uo。由电阻分压定理不难求得运放A1同向输入端电压为：uA1ui2/（R3R4）R410/11ui2，反向输入端电压为：uA1u0（ui1u0）R2/（R1R2）。由“虚短”得：uA1uA1。由“虚断”得：（u0uA1）/R2（ui1uA1）/R10。将uA110/11ui2代入上式得：u010（ui1ui2），即：u0/（ui1ui2）10。单选题18.如图2-3-12所示，矩形波发生电路中，UR3V，运算放大器的电源为15V（单电源供电），其最大输出电压U0max12V，最小的输出电压U0min0V，其
16、他特性都是理想的，那么电容电压的变化范围为()。2012年真题图2-3-12A.15VB.06VC.312VD.0 正确答案：A参考解析：运算放大器的同相输入端电压U等于反相输入端电压U，UCU，又因为UU，（U0U）/R2（URU）/R1U/R3，R1R2R3100k。求得：U（U0UR）/3（U03）/3。当输出电压为最大时：Uomax12V，求得：U5V；当输出电压为最小时：Uomin0V，求得：U1V。可知：当Uo12V时，电容器C充电；当UUC时，C充电结束，UCmax5V；当Uo0V时，电容器C放电，当UUC时，C放电结束，UCmin1V。因此，电容器C的电压变化范围为：1V5V。
17、单选题19.电路如图2-3-13所示，设运放均有理想的特性，则输出电压uo为()。2011年真题图2-3-13A.B.R3（ui1ui2）/（R2R3）C.R3（ui1ui2）/（R2R3）D.R3（ui2ui1）/（R2R3） 正确答案：D参考解析：由图2-3-13可知，运放A1、A2构成电压跟随器，输出电压等于输入电压，即uO1ui1，uO2ui2；运放A4组成反相输入比例运算电路，uO4R2/R3uO；由“虚断”及电阻分压定理可分别求得运放A3的反向及同向输入端电压为：uA3uO（uO1uO）R1/（R1R1）uO（ui1uO）/2，uA3uO4（uO2uO4）R1/（R1R1）（R2/
18、R3）uOui2（R2/R3）uO/2。由“虚短”有：uA3uA3，联立三式可得方程式：uO（ui1uO）/2（R2/R3）uOui2（R2/R3）uO/2。解得输出电压为：uOR3（ui2ui1）/（R2R3）。单选题20.在如图2-3-14所示电路中，若运放A1、A2的性能理想，则电路的电压放大倍数Auuo/ui为()。2008年真题图2-3-14A.33B.22C.21D.11 正确答案：C参考解析：对于运放A1，工作在同向比例放大状态：uA12.2/（2.222）uo（1/11）uo，uA1ui，由理想运放“虚短”性质，uA1uA1，可得：uo11ui；对于运放A2，工作在反向比例放大
19、状态：由理想运放“虚短”、“虚断”的性质，uA2uA20，因此：ui/2.2uo/22，即：uo10ui。因此，放大电路输出电压为：u0u0u021ui，电路的电压放大倍数为：Auuo/ui21。单选题21.某放大电路如图2-3-15所示，设各集成运算放大器都具有理想特性，该电路的中频电压放大倍数为()。2008年真题图2-3-15A.30B.30C.3D.10 正确答案：A参考解析：分析可知，运放A1、A2、A3构成三级运放测量放大电路，运放A4构成一阶低通滤波器，电容器C2和RL构成高通滤波器。根据图2-3-15写出u03与ui的关系如下：电路的中频电压放大倍数为：整个电路上下限截止频率分
20、别为：fH1/（2R9C1）102.6Hz，fL1/（2RLC2）0.095Hz。单选题22.如图2-3-16所示的理想运放电路，已知R11k，R2R4R510k，电源电压15V，u11V，uo应为()。2007年真题图2-3-16A.20VB.15VC.10VD.5V 正确答案：A参考解析：如图2-3-16所示，电路是由两个反相输入比例运算电路A1、A2级联而成的，运放A1：uo1R2u1/R110u1；运放A2：uo2R5/R4uo1（R5/R4）（R2/R1）u110u1。则uouo2uo120u120V。单选题23.在如图2-3-17所示电路中，已知ui1V，硅稳压管Dz的稳定电压为6
21、V，正向导通压降为0.6V，运放为理想运放，则输出电压U0为下列何值？()2005年真题图2-3-17A.6VB.6VC.0.6VD.0.6V 正确答案：C参考解析：本题的模型实际上是一个简单的单门限电压比较器，其原理是：当输入电压（反向输入端）高于基准电压（正向输入端）时，运算放大器输出低电位；反之，则输出高电位。已知ui10，那么输出端的电压应该为低电位（负的饱和电压），因此稳压管Dz处于正向导通状态，输出电压被钳位在0.6V。单选题24.由两只晶体管组成的复合管电路如图2-3-18所示，已知T1、T2管的电流放大系数分别为1、2，那么复合管的电流放大系数约为()。2009年真题图2-3-
22、18A.1B.2C.12D.12 正确答案：D参考解析：对于相同极性三极管组成的复合管，等效参数为2（11）12，rberbe11rbe2，且复合管的极性与原来单管保持一致。复合管的值是构成它的两个管子放大倍数的乘积。单选题25.图2-3-19所示模拟乘法器（K0）和运算放大器构成除法运算电路，输出电压以下哪种输入电压组合可以满足要求？()2016年真题图2-3-19A.uil为正，ui2任意B.uil为负，ui2任意C.uil、ui2均为正D.uil、ui2均为负 正确答案：C参考解析：分析可知，只有当ui20时，运算放大器才处于负反馈状态，电路才可以正常工作。单选题26.设图示2-3-20
23、电路中模拟乘法器（K0）和运算放大器均为理想器件，该电路实现的运算功能为()。2014年真题图2-3-20A.乘法B.除法C.加法D.减法 正确答案：B参考解析：由图2-3-20易知，乘法器输出为：uo1Kui2uo。由“虚短”知，uAuA0；根据“虚断”可知，流过电阻R1的电流和流过电阻R2的电流有如下关系式：ui1/R1uo1/R2Kui2uo/R2，uoR2/（KR1）ui1/ui2，即实现了除法器功能。单选题27.如图2-3-21所示，集成运放和模拟乘法器均为理想元件，模拟乘法器的乘积系数k0，uO应为()。2010年真题图2-3-21A.B.C.D. 正确答案：A参考解析：由乘法器公
24、式可知，输入端两个模拟乘法器的输出电压分别为：uO1kuI12，uO2kuI22。运放A1与R1R4组成反相求和运算电路，其输出电压可通过叠加原理求得：uO3R4uO1/R1R4uO2b/R1uO1uO2k（uI12uI22）。运放A2的两个输入端电位为零，根据“虚地”原理，流过电阻R5和R6的电流相等。因此，A2的反相输入端的电流为：iR5iR6，uO3/R5uO4/R6，则：uO4R6uO4/R5uO3。根据模拟乘法器的输入得其输出电压为：uO4ku02，由于k0，且经过平方运算后，uO10，uO20。因此，uO30，uO40，则uO0，故：单选题28.差分放大电路如图2-3-22所示，若
25、晶体管VT1、VT2的参数对称，均为50，rbe均为2.6k。则差模电压放大倍数Aud约为()。图2-3-22A.50B.1C.1.3D.11 正确答案：D参考解析：图2-3-22中所示差分放大电路为单端输出，根据已知参数，可求得此时差模放大倍数为：AudRC2（RSrbe）11。单选题29.一个理想对称的差分放大电路，只能放大_输入信号，不能放大_输入信号。()A.差模共模B.共模差模C.交流直流D.直流交流 正确答案：A参考解析：差分放大电路的基本特性是放大差模信号，抑制共模信号。对差模输入信号的放大作用：当差模信号uid输入（共模信号uic0）时，差放两输入端信号大小相等、极性相反，即u
26、i1ui2uid/2，因此差动对管电流增量的大小相等、极性相反，导致两输出端对地的电压增量，即差模输出电压uod1、uod2大小相等、极性相反，此时双端输出电压uouod1uod22uod1uod。可见，差放能有效地放大差模输入信号。对共模输入信号的抑制作用：当共模信号uic输入（差模信号uid0）时，差放两输入端信号大小相等、极性相同，即ui1ui2uic，因此差动对管电流增量的大小相等、极性相同，导致两输出端对地的电压增量，即差模输出电压uoc1、uoc2大小相等、极性相同，此时双端输出电压uouoc1uoc20。可见，差放对共模输入信号具有很强的抑制能力。单选题30.电路如图2-3-23所示，当RF减小时，放大电路的()。图2-3-23A.闭环增益减小，稳定性降低B.闭环增益减小，稳定性提高C.闭环增益加大，稳定性降低D.闭环增益加大，稳定性提高 正确答案：B参考解析：反相输入放大电路中，AufRF/R1，当RF减小时，放大电路的反馈深度增加，闭环增益减小，稳定性增强。