《模拟与数字电子技术基础 蔡惟铮》第5章习题解答a

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1、第5章集成运算放大器和模拟乘法器线性应用电路习题解答习题[5-1]在题图5–1所示的电路中，A均为理想运算放大器，其中的题图（e）电路，已知运放的最大输出电压大于UZ，且电路处于线性放大状态，试写出各电路的输出与输入的关系式。（a）(b)(c)(d)(e)题图5–1题5-1电路图解：图（a）：uO=2uI图（b）：图（c）：uO=uI+2uI=uI图（d）：图（e）：当uI<0时，故得[5-2]在题图5–2所示的增益可调的反相比例运算电路中，已知R1＝Rw=10kΩ、R2=20kΩ、UI=1V，设A为理想运放，其输出电压最大值为±12V，求：1．当电位

2、器Rw的滑动端上移到顶部极限位置时，Uo=?2．当电位器Rw的滑动端处在中间位置时，Uo=?1．电路的输入电阻Ri=？题图5–2题5-2电路图解：1.2.，相当反馈比第1项减弱3.Ri=R1=10k[5-3]在图5.7.2所示电路中，欲使温度每变化1℃，变化10mV，Rf1取值应为多少？为使I1=273mA，试确定一组R1、R2、RW的取值。图5.7.2AD590测温电路解：在0℃时，I=273mA，为此Uo=0V，所以I1=273mA流入AD590，使If=0mA。由于运放构成反相比例运算电路，有虚地特点，由此可计算R2+RW取R2=17kWRW=2

3、kWR1的取值决定稳压管工作在击穿区，稳压管工作电流一般可选5~10mA，所以选R1=2kW[5-4]题图5–4中的VD为一个PN结测温敏感元件，它在20℃时的正向压降为0.560V，其温度系数为–2mV/℃，设运放是理想的，其他元件参数如图所示，试回答：1．I流向何处？它为什么要用恒流源？2．第一级的电压放大倍数多少？3．当Rw的滑动端处于中间位置时，Uo（20℃）=？Uo（30℃）=？4．Uo的数值是如何代表温度的（Uo与温度有何关系）？5．温度每变化一度，Uo变化多少伏？题图5–4题5-4电路图解：1.I全部流入二极管VD。因uD=f（iD，T）

4、，为使测温时uD=f（T），应使iD为常数，所以二极管电流I要采用恒流源提供。2.Au1=5。3.UO1（20℃）=2.8V，UO1（30℃）=2.7V，Up=-3V。于是，UO（20℃）=0.2V，UO（30℃）=0.3V4.UO=0.20V代表20℃，UO=0.30V代表30℃，以此类推。总之，在数值上，T（℃）与100UO（V）相当。Up的作用使UO1偏离一个电压值，从而使UO在数值上与被测温度值相当。5.温度每变化1℃，UO变化10mV。[5-5]在题图5-5所示电路中，运放为理想的，电阻，，，，电容C=100mF。设时，，，，求当时的输出电压

5、值。题图5-5题5-5电路图解：=3V当，，时，经10s后，=－3.67V。[5-6]用理想运放组成的电路如题图5-6所示，已知，，，，，试求的值。题图5-6题5-6电路图解：[5-7]设题图5–7中的运算放大器都是理想的，输入电压的波形如图8–7(b)所示，电容器上的初始电压为零，试画出uo的波形。(a)(b)题图5–7题5-7电路图解：(t的单位为s)解图4-8[5-8]用集成运算放大器实现下列运算关系要求所用的运放不多于三个，画出电路图，元件要取标称值，取值范围为1kΩ≤R≤1MΩ0.1μF≤C≤10μF解：解图5-8[5-9]电路如题图5-9所

6、示，已知UI1=1V、UI2=2V、UI3=3V、UI4=4V(均为对地电压)，R1=R2=2kΩ，R3=R4=RF=1kΩ，求Uo。题图5-9题5-9电路图解：VV代入数据可得,5.5V[5-10]为使图5.7.4所示的数据放大器的差模电压放大倍数Au＝100，确定RG、R2、R及Rf的取值；为使其放大倍数在100～1000之间连续可调，应调整哪个参数？调整范围如何？解：根据数据放大器的电压放大倍数表达式（取RF=R）=(1+)()其电压放大倍数一般由RG调节，如果调节R2，两个R2需要同步跟踪变化，难度较大。用RG调节，但取值不宜太大，可选RG=1

7、.1kW，于是可计算Au＝100时，R2=51kW。当RG调节到0.1kW附近时，差模电压放大倍数即可达到1000倍。[5-11]题图5-11是利用两个运算放大器组成的具有较高输入电阻的放大电路。试求出uO与uI1、uI2的运算关系式。题图5－11题5-11电路图解：采用叠加原理，可得[5-12]题图5-12是应用运算放大器测量电压的原理电路，共有0.5、1、5、10、50V五种量程，求、、、、的阻值。(输出端接有满量程5V，500μA的电压表。)解：，，，，图5-12题5-12电路图[5-13]题图5-13是应用运算放大器测量小电流的原理电路，求Rf

8、1、Rf2、Rf3、Rf4、Rf5的阻值。(输出端接的电压表同上题。)题图5-12题5-12电