第3章集成运算放大器及其应用习题解答

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1、第3章集成运算放大器及其应用习题解答3.1差动放大电路的工作原理是什么？解：最简单的差动放大电路市两个完全对称的单管放大电路拼接而成。rh于电路的对称性，输出信号电压采用从两管集电极间提収的双端输出方式，対于无论什么原因引起的零点漂移，均能有效地抑制。在电路的两个输入端输入大小相等、极性相同的信号电压，由于电路的对称性，两管集电极电位的大小、方向变化相同，输出电压为零（双端输出）。说明差动放大电路对共模信号无放大作用。共模信号的电压放大倍数为零。在电路的两个输入端输入大小相等、极性相反的信号电压，由于电路的对称性，差动放大电路的输出电压为两管各自输出电压变化量的

2、两倍。3.2集成运算放人器的基本组成有哪些？解：从电路的总体结构上看，集成运算放大器基本上都由输入级、屮间放大级、输出级和偏置电路四个部分组成。3.3集成运算放大器的主要参数冇哪些？解：1•开环差摸电压增益：2.输入失调电压t/.o：3.输入失调电流人：4.差摸输入电阻厂id和输出电阻尸°：5.共模抑制比Kcmr:6.最大差模输入电压Udnwc：7•最大共模输入电压Fornax：&静态功耗Pco：9.最大输出电压&pp：3.4理想集成运算放大器的主要条件是什么？解：（1）开环差模电压增益4记二（2）共模抑制比Kcmr=8；（3）开环差模输入电阻金二（4）开环共模

3、输入电阻厂『8;（5）开环输出电阻心=0。3.5通用型集成运放一般由几部分电路组成，每一部分常采用哪种基本电路？通常対每一部分性能的要求分别是什么？解：（1）输入级：一般采用具有恒流源的双输入端的差分放大电路，主要作用是减小放大电路的零点漂移、提高输入阻抗。（2）中间放大级：一般采用多级放大电路，主要作用是放大电压，使整个集成运算放大器有足够高的电压放大倍数。（3）输出级：一般采用射级输出器或互补对称电路，英目的是实现与负载的兀配，使电路有较大的输出功率和较强的带负载能力。（4）偏置电路：是为上述各级电路提供稳定合适的偏置电流，稳定各级的静态工作点，一般市各种恒

4、流源电路构成。3.6己知一个集成运放的开坏差模增益/Ud为lOOdB,最大输出电压峰•峰值&pp=±14V,分别计算差模输入电压旳（即u+-u-）为lOpV、100gV>lmV、IV和一10叩、一100pV、一lmV、一IV时的输出电压心。解：因为U=Ao（iUi〃od=100dB即2od=10‘，所以，当"I（即w）为1O

5、1V、1OO

6、1V、一10pV、-lOOgVHj-U=/°d"i分别为IV、10V、一IV、一10V。当如（即m+-u-）为］mV、IV时,1/=血1为最大值14Vo当他（即u+~u-）为一lmV、一IV时，U=A^u｛为负最大值一14V

7、。3.7电路如图3・32所示，具有理想的对称性。设各管”均相同。（1）说明电路中各晶体管的作用；（2）若输入差模电压为（⑹一血），则由此产生的差模电流为求解电路电流放大倍数4的近似表达式。-O图3-32习题3.7的图解：（1）「和T2组成复合放大管，T3和T4也是组成复合放大管，具有放大差模信号和抑制共模信号的作用。T5和T6组成恒流源电路，具有恒流作用。A■（2）A=A=20'〜2（〃+旳＞2（2+0）0△A3.8电路如图3・33所示，Ti与T2管的特性相同，所有晶体管的0均相同，远大于二极管的正向电阻。当«ii=Mi2=0V时，w0=OVo（1）求解电压放

8、大倍数的表达式；（2）当有共模输入电压时，心=?简述理由。图3・33习题3.8的图RJ冬心”学R解：（1）因为，41=_0；~~=_0；_，412=-^•—»&=&1&2。氐1心仏3（2）当有共模输入电压吋，弘〜0。因为共模电压经T

9、和T2放大后，其共模输出电压为零,再经T3放大后Wn^Oo3.9图3・34所示电路是某集成运放电路的一部分，单电源供电，「、T2、T3为放大管。试分析：（1）lOOpA电流源的作用；（2）口的工作区域；（3）50gA电流源的作用；（4）T5与尺的作用。0

10、lOO

11、iA图3・34习题3.9的图（1）100MA电流源的作用是给整个电路提

12、供合适的偏置电流。T4的工作区域是截止、放大和饱和。50MA电流源的作用是给中间放大级提供合适的偏置电流。T5与A的作用是作为中间放人级。试按照下列运算关系设计由集成运放构成的运算放大电路°«o=7uii（1）为反相比例运算，运算电路如图（a）所示，,——=—5,所以，Rp=5Rou&为同相比例运算，运算电路如图（b）所示，,心=（1+卷）知所以，（1+性）=7,Rf=6R。R&RR因为9u0=—（—Wji+—Wj2）=—（5"ii+2“i2），所以，R^=5R\=2R2<>”o2=—”i3=—3给3，所以，7?F2=3人21。R2，"o="o

13、2—”oi=—3"i3—