集成运算放大器 习题参考答案 一、填空题: 1. 理想运放同相输入端和反相输入端的“虚短”指的是 同相输入端与 反相输入端两点电位相等,在没有短接的情况下出现相当于短接时的现象。 2. 将放大器 输出信号 的全部或部分通过某种方式回送到输入端,这部 分信号叫做 反馈 信号。使放大器净输入信号减小,放大倍数也减小的反 馈,称为 负 反馈;使放大器净输入信号增加,放大倍数也增加的反馈, 称为 正 反馈。放大电路中常用的负反馈类型有 并联电压 负反馈、 串联 电压 负反馈、 并联电流 负反馈和 串联电流 负反馈。 3. 若要集成运放工作在线性区,则必须在电路中引入 负 反馈;若要集 成运放工作在非线性区,则必须在电路中引入 开环 或者 正 反馈。集成 运放工作在线性区的特点是 输入电流 等于零和 输出电阻 等于零;工作 在非线性区的特点:一是输出电压只具有 高电平、低电平两种稳定 状态 和净输入电流等于 零 ;在运算放大器电路中,集成运放工作在 线性 区, 电压比较器集成运放工作在 非线性 区。 4. 集成运放有两个输入端,称为 同相 输入端和 反相 输入端,相应有 同相输入 、 反相输入 和 双端输入 三种输入方式。 5. 放大电路为稳定静态工作点,应该引入 直流 负反馈;为提高电路的 输入电阻,应该引入 串联 负反馈;为了稳定输出电压,应该引入 电压 负 反馈。 6. 理想运算放大器工作在线性区时有两个重要特点是“虚短”和 “虚 断” 。 二、判断题: 1. 放大电路一般采用的反馈形式为负反馈。(对) 2.集成运放使用时不接负反馈,电路中的电压增益称为开环电压增益。 (错) 3. 电压比较器的输出电压只有两种数值。(对) 4. 集成运放未接反馈电路时的电压放大倍数称为开环电压放大倍数。 (对) 5. “ 虚短”就是两点并不真正短接,但具有相等的电位。(对) 6. “ 虚地”是指该点与接地点等电位。2019.4 (对) 7.“虚地”是指该点与“地”点相接后,具有“地”点的电位。 ( 错)8、集成运放不但能处理交流信号,也能处理直流信号。 (对) 9、集成运放在开环状态下,输入与输出之间存在线性关系。 (错) 10 、 各种比较器的输出只有两种状态。(对) 11 、 微分运算电路中的电容器接在电路的反相输入端。(对) 三、选择题:(每小题 2 分,共16 分) 1.集成运算放大器能处理( C )。 A、直流信号; B、交流信号; C、交流信号和直流信号。 2. 为使电路输入电阻高、输出电阻低,应引入( A )。 A、电压串联负反馈; B、电压并联负反馈; C、电流串联负反馈; D 电流并联负反馈。 3. 在由运放组成的电路中,运放工作在非线性状态的电路是( D )。 A、反相放大器; B、差值放大器; C、有源滤波器; D、电压比 较器。 4. 集成运放工作在线性放大区,由理想工作条件得出两个重要规律是 ( C )。 A、U+=U-=0,i+=i-; B、U+=U-=0,i+=i-=0; C、U+=U-,i+=i-=0; D、U+=U-=0,i+≠i-。 5.分析集成运放的非线性应用电路时,不能使用的概念是(B)。 A、虚地; B、虚短; C、虚断。 6. 集成运放的线性应用存在(C)现象,非线性应用存在(B)现象。 A、虚地; B、虚断; C、虚断和虚短。 7. 理想运放的两个重要结论是(B)。 A、虚短与虚地; B、虚断与虚短; C、断路与短路。 8. 集成运放一般分为两个工作区,它们分别是(B)。 A、正反馈与负反馈; B、线性与非线性; C、虚断和虚短。 四、问答题: 1. 集成运放一般由哪几部分组成?各部分的作用如何? 答:集成运放一般输入级、输出级和中间级及偏置电路组成。输入级 一般采用差动放大电路,以使运放具有较高的输入电阻及很强的抑制零漂 的能力,输入级也是决定运放性能好坏的关键环节;中间级为获得运放的 2 2019.4 高开环电压放大位数(103~107),一般采用多级共发射极直接耦合放大电 路;输出级为了具有较低的输出电阻和较强的带负载能力,并能提供足够 大的输出电压和输出电流,常采用互补对称的射极输出器组成;为了向上 述三个环节提供合适而又稳定的偏置电流,一般由各种晶体管恒流源电路 构成偏置电路满足此要求。 2. 何谓“虚地”?何谓“虚短”?在什么输入方式下才有“虚地”? 若把“虚地”真正接“地”,集成运放能否正常工作? 答:电路中某点并未真正接“地”,但电位与“地”点相同,称为“虚地”;电路中两点电位相同,并没有真正用短接线相连,称为“虚短”,若把“虚地”真正接“地”,如反相比例运放,把反相端也接地时,就不会有 ii=if 成立,反相比例运算电路也就无法正常工作。 3. 集成运放的理想化条件是哪些? 答:集成运放的理想化条件有四条:①开环差模电压放大倍数 AU0= ∞; ②差模输入电阻 rid=∞; ③开环输出电阻 r0=0; ④共模抑制比 KCMR=∞。 4.集成运放的反相输入端为虚地时,同相端所接的电阻起什么作用? 答:同相端所接电阻起平衡作用。 五、计算题: 1. 电路如图 1 所示,求下列情况下,UO 和Ui 的关系式。 (1)S1 和S3 闭合,S2 断开时; (2)S1 和S2 闭合,S3 断开时。 解:(1)这是反相比例运算电路,代入公式,得u0 ? ?ui (2)由虚短和虚断原理得:u+=u-=ui,i+=i-=0 故有 uo=ui 3 2019.4 图2 ? ,Rf=5K ? ,R2=2K ? ,R3=18K ? ,Ui=1V,求输出电压 Uo。 解:此电路为同相输入电路。 U? ?U? ? 18 ?1 ? 2 ?18 0.9V U0 ? (1 ? 5) ? 0.9 2 ? 3.15V 3. 在图 3 中,已知 Rf = 2R1,ui = -2V。试求输出电压 uo。 2. 图2 所示 电路 中, 已知 R1 = 2K 解:前一级是电压跟随器电路,后一级是反相比例运算电路,所以 u0 ? ? Rf R1 ui ? 4V 。 4