第4章-集成运算放大电路课后习题及答案

第4章集成运算放大电路一填空题1、集成运放内部电路通常包括四个基本组成部分,即、、和。2、为提高输入电阻，减小零点漂移，通用集成运放的输入级大多采用_________________电路；为了减小输出电阻，输出级大多采用_________________电路。3、在差分放大电路发射极接入长尾电阻或恒流三极管后，它的差模放大倍数udA将，而共模放大倍数ucA将，共模抑制比CMRK将。4、差动放大电路的两个输入端的输入电压分别为mV8i1U和mV10i2U，则差模输入电压为，共模输入电压为。5、差分放大电路中，常常利用有源负载代替发射极电阻eR，从而可以提高差分放大电路的。6、工作在线性区的理想运放，两个输入端的输入电流均为零，称为虚______；两个输入端的电位相等称为虚_________；若集成运放在反相输入情况下，同相端接地，反相端又称虚___________；即使理想运放器在非线性工作区，虚_____结论也是成立的。7、共模抑制比KCMR等于_________________之比，电路的KCMR越大，表明电路__________越强。答案：1、输入级、中间级、输出级、偏置电路；2、差分放大电路、互补对称电路；3、不变、减小、增大；4、-18mV,1mV；5、共模抑制比；6、断、短、地、断；7、差模电压放大倍数与共模电压放大倍数,抑制温漂的能力。二选择题1、集成运放电路采用直接耦合方式是因为_______。A．可获得很大的放大倍数B.可使温漂小C.集成工艺难以制造大容量电容2、为增大电压放大倍数，集成运放中间级多采用_______。A.共射放大电路B.共集放大电路C.共基放大电路3、输入失调电压UIO是_______。A.两个输入端电压之差B.输入端都为零时的输出电压C.输出端为零时输入端的等效补偿电压。4、集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以______。A.减小温漂B.增大放大倍数C.提高输入电阻5、两个参数对称的三极管组成差分电路时，在双端输入和双端输出时，与单管电路相比其放大倍数，输出电阻。A.大两倍，高两倍B.相同，相同C.相同，高两倍6、共模输入信号是差分放大电路两个输入端信号的。A．和B.差C.平均值7、两个相同类型的晶体管构成的复合管的β和rbe分别为。A．21，be2be1berrrB．1，be1berrC．21，be21be1be)1(rrr8、集成运放工作时，一般工作在非线性区，它有两个输出状态（+UOpp或-UOpp）;当u+u-时，输出电压uo=。A.饱和，+UOppB.开环，-UOppC.闭环，-UOpp9、差分放大电路（不接负载时）由双端输出变为单端输出，其差模电压放大倍数。A.增加一倍B.减小一倍C.保持不变10、多级放大电路在电路结构上放大级之间通常采用。A．阻容耦合B.变压器耦合C.直接耦合D.光电耦合11、理想运放的开环差模增益AOd为。A.0B.1C.105D.∞答案：1、C2、A3、C4、A5、B6、C7、C8、C9、B10、C11、D三判断下列说法是否正确（用√和×表示）1、运放的输入失调电压是两输入端电位之差。（）2、运放的输入失调电流是两端电流之差。（）3、有源负载可以增大放大电路的输出电流。（）4、在输入信号作用时，偏置电路改变了各放大管的动态电流。（）5、一个理想差分放大电路，只能放大差模信号，不能放大共模信号。6、集成运放只能放大直流信号，不能放大交流信号（）7、当理想运放工作在线性区时，可以认为其两个输入端“虚断”而且“虚地”。（）8、差分放大电路的差模放大倍数愈大愈好，而共模放大倍数愈小愈好。（）9、集成运放在开环应用时，一定工作在非线性区。（）答案：1、×2、√3、√4、×5、√6、×7、×8、√9、√四计算题4.1电路如图P4.1所示，已知三个三极管的参数均相等，其中β=100，UBE=0.7V，试求IC2的值。2CICCVR0VT1VTV152VTK134图P4.1题4.1的图解：由电路可知4.2在图P4.2所示电路中，已知三个三极管的特性完全相同，2，反相输入端的输入电流为ii1,同相输入端的输入电流为ii2,试求:（1）VT2的集电极iC2和VT3的基极电流iB3;（2）求该电路的电压放大倍数Aui=Δuo/(ii1-ii2)。uARUUVRUVIBEBECCBCCR10012CCCIII1012EEIICCBCBCRIIIIIII1020uAIIIRRC1001CR2iiCCVou1ii1Ci2Ci3Bi1VT2VT3VT图P4.2题4.2的图图P4.3题4.3的图解：（1）由于VT1和VT2为镜像关系，且2，所以有iC2≈iC1≈iI1；又由电路可知：iB3≈iI1-iC2≈iI1-iI2（2）输出电压的变化量和放大倍数分别为CBCCRiRiuo333CBoIIRiuiiuoAui3321/)(/4.3图P4.3所示电路是某集成运放电路的一部分，采用单电源供电，试分析以下问题：（1）50uA和100uA电流源的作用；（2）VT4的工作区（放大、截止或饱和）；（3）VT5和R的作用。解：（1）100uA电流源为VT1提供静态集电极电流，为VT2提供基极电流，并VT1的有源负载；50uA电流源为VT3提供射极电流，在交流等效电阻中等效为阻值非常大的电阻。（2）VT4处于截止状态，因为3214BBRoCBuuuuuu，OEuu4，44EBuu。（3）VT5和R构成保护电路，RiuOBE5,未过流时VT5电流很小；过流时使uAiE505，VT5更多的为VT3的基极分流。4.4集成运放BG305偏置电路示意图如图P4.4所示，设V15EECCVV，外接电阻k100R，其他电阻的阻值为k1321RRR，k24R。设三极管足够大，试估算基准电流REFI及各路偏置电流C13I、C15I、C16I。cRCCV5VTiuou1VT4VT3VT100uA50uA2VTVT13C13IREFI1RVT15C15I3RVT16C16I4REEVCCV图P4.4题4.4的图解：该电路为多输出比例电流源，其中基准电流为：mA29.02BEEECCREFRRUVVI各偏置电流分别为：mA29.0REFC15C13IIImA145.0REF42C16IRRI4.5在图P4.5所示电路中，VT1与VT2的特性完全相同，所有晶体管的β值均相同，RC1远大于二极管的正向电阻。当ui1=ui2=0V时，uo=0V。试回答下列问题：（1）求解电压放大倍数的表达式；（2）当有共模输入电压时，输出电压uo=？简要说明原因。1cR2cREEVCCV1VT2VTiuIou3VT1cR图P4.5题4.5的图图P4.6题4.6的图解：（1）在忽略二极管动态电阻的情况下VT11C1I11RC2IC10IVT1VT2VT12(2)当由共模输入电压时，uo近似为零，由于RC1rd，因此21ccuu,故0ou4.6集成运放FC3原理电路的部分电路如图P4.6所示。已知mA16.1C10I，若要求A5.18C2C1II，试估算电阻11R应为多大。设三极管的足够大。解：微电流源做有源负载，根据电路可以得到：A375.182C2C1C11III又对于微电流源有：11C11C11C10TlnRIIIU将mV26TU，mA16.1C10I，A37C11I代入上面的式子可得：k4.211R4.7在图P4.7所示电路中，假设三极管的100，k3.10ber，V15EECCVV，k75cR，k36eR，k7.2R，100WR，WR的滑动端位于中点，负载k18LR。（1）求静态工作点；（2）求差模电压放大倍数；（3）求差模输入电阻。CCVREEVVT1VT2RcRcRWRLReRI1uI2uOu图P4.7题4.7的图解：①静态工作点13112//bebeCurrRA322beCurRA21uuuAAA03BEuk36]2)1([2WbeidRrRRA6.2)22)(1(eWBEQEEBQRRRUVImA26.0BQCQIIV64.5cCQCCCQRIVUmV7BQBQRIU②差模电压放大倍数:双端输入、双端输出时，差模电压放大倍数等于单边放大电路的电压放大倍数；所以有：③差模输入电阻:差模输入电阻是两个单边放大电路输入电阻的串联。所以有：4.8在图P4.8所示放大电路中，已知V9EECCVV，k47cR，k13eR，k6.3b1R，k16b2R，k10R，负载电阻k20LR，三极管的30，V7.0BEQU。（1）试估算静态工作点；（2）估算差模电压放大倍数。CCVREEVVT1VT2RcRcRLReRI1uI2uOuVT3b1Rb2RCQ3I图P4.8题4.8的图解：①静态工作点cRRVT1CCVEEVe2RBQIEQI2WR402)1()21//(WbeLcu1dRrRRRAAV3.3)(EECCb2b1b1Rb1VVRRRUmA2.0eBEQREQ3CQ3b1RUUII,mA1.021CQ3CQ2CQ1IIIμA3.3CQ1BQ2BQ1III,V3.4CQ1cCCCQ2CQ1IRVUUmV33BQ1BQ2BQ1RIUU②差模电压放大倍数（双端输入、双端输出）k1.826BQ1bbbeIrr7.13)21//(beLcu1drRRRAA4.9在图P4.9所示差动放大电路中，假设k30cR，k5sR，k20eR，V15EECCVV，k30LR，三极管的50，k4ber，求：（1）双端输出时的差模放大倍数udA；（2）改双端输出为从VT1的集电极单端输出，试求此时的差模放大倍数udA；（3）在(2)的情况下，设mV5i1U，mV1i2U，则输出电压?oUcRCCVcREEVeRLRVT1VT2i1Ui2Uc1c22iu1cR2cR1R2REEVCCV1VT2VT1iueRZVDou3VTWR3R图P4.9题4.9的图图P4.10题4.10的图解：（1）由于静态时EEeEQBEVRIU2所以有所以当双端输出时，差模电压放大倍数为kIrEQbe426)1(300mAIEQ3575.01254)30//15(50)21//(beLcu1drRRAA（2）若改双端输出为从VT1的集电极单端输出，试求此时的差模放大倍数为（3）在(2)的情况下，设mV5i1U，mV1i2U，则输出电压为mVuAUidud750)15(5.187o4.10在P4.10所示电路中，已知VVVEECC15，三极管的均为20，BEQU=0.7V,KRRRKRKRKreCbe2,3.3,15,2.121,滑动变阻器WR＝200，滑动端调在中间，稳压管的KRVUZ20,41。（1）试估算静态时的111,CQCQBQUII和(对地)；（2）试估算放大电路的差模电压放大倍数udA和差模输入电阻idR，输出电阻oR。解：（1）mAmARUUIeBEQZEQ13.37.0433mAIIIEQCQCQ5.021321uAmAIIICQBQBQ25205.01111)(5.7)155.015(1121对地VVRIVUUCCQCCCQCQ（2）6.562.05.0212.1215205.0)1(udWbeCRrRRAKKRrRRWb