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时间:2020-03-15
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1、【1】电路如图(a)所示。设为A理想的运算放大器,稳压管DZ的稳定电压等于5V。 (1)若输入信号的波形如图(b)所示,试画出输出电压的波形。 (2)试说明本电路中稳压管的作用。 图(a) 图(b)【相关知识】 反相输入比例器、稳压管、运放。【解题思路】 (1)当稳压管截止时,电路为反相比例器。 (2)当稳压管导通后,输出电压被限制在稳压管的稳定电压。【解题过程】 (1) 当时,稳压管截止,电路的电压增益 故输出电压 当时,稳压管导通,电路的输出电压被限制在,即。根据
2、以上分析,可画出的波形如图(c)所示。图(c) (2)由以上的分析可知,当输入信号较小时,电路能线性放大;当输入信号较大时稳压管起限幅的作用。【2】在图(a)示电路中,已知,,,设A为理想运算放大器,其输出电压最大值为,试分别求出当电位器的滑动端移到最上端、中间位置和最下端时的输出电压的值。反馈类型?图(a)【相关知识】 反相输入比例器。【解题思路】 当时电路工作闭环状态;当时电路工作开环状态。【解题过程】 (1)当的滑动端上移到最上端时,电路为典型的反相输入比例放大电路。输出电压 (2)当的滑动端处在中间位置时,画出输出端
3、等效电路及电流的参考方向如图(b)所示。图中 。图(b) 由图可知 以上各式联立求解得 代入有关数据得 (3)当的滑动端处于最下端时,电路因负反馈消失而工作在开环状态。此时,反相输入端电位高于同相输入端电位,运放处于负饱和状态。输出电压。【3】电压-电流转换电路如图所示,已知集成运放为理想运放,R2=R3=R4=R7=R,R5=2R。求解iL与uI之间的函数关系。【相关知识】 集成运放工作在线性区的特点,“虚短”和“虚断”的分析方
4、法,基本运算电路的识别。【解题思路】 (1)由图判断出集成运放A1和A2分别引入的局部电压反馈为负反馈。 (2)识别集成运放A1和A2分别组成的基本运算电路类型。 (3)根据运算电路类型以及“虚短”和“虚断”的分析方法分别求解uO1以及uO2的表达式,从而得到iL与uI之间的函数关系。【解题过程】 以uI和uO为输入信号,A1、R1、R2和R3组成加减运算电路,,其输出电压 以uO1为输入信号,A2、R4和R5组成反相比例运算电路,其输出电压 负载电流 因此 可见,通过本电路将输入电压
5、转换成与之具有稳定关系的负载电流。【方法总结】 由集成运放组成的多级放大电路的解题方法总结: (1)首先判断各个集成运放分别引入的局部电压反馈的极性。 (2)若引入的反馈为负反馈,则识别各个集成运放所组成的基本运算电路类型。 根据运算电路类型以及“虚短”和“虚断”的分析方法逐级求解输出电压的表达式。【4】在图(a)所示电路中,设电路的输入波形如图(b)所示,且在时,。 (1)试在理想的情况下,画出输出电压的波形。 (2)若,运放的电源电压为15V,画出在上述输入下的输出电压的波形。图(a)
6、 图(b)【相关知识】 积分器、运放的传输特性。【解题思路】 当积分器的输出电压小于运放的最大输出电压时,运放工作于线性状态;当积分器的输出电压等于运放的最大输出电压之后,运放进入饱和状态,只要输入电压极性不变,输出电压不会变化。【解题过程】 (1)由图(a)可知,该电路为运放组成的积分电路,所以输出电压 当时,已知 当时 当时 当时 同理,当 当时 当 当时 画出输出电压的波形如图(c)所示。图(c)(2)若时 当时
7、 已知运放的电源电压为15V,那么,电路的输出电压的最大值。但,这是不可能的,故电路在某个时刻已处于饱和状态。 当时,令 解上式得 当时,令 解得 同理,当时,令 解之得 当 可求得 画出输出电压的波形如图(d)所示。 图(d)【常见的错误】 当积分器的输出电压等于运放的最大输出输出电压之后,运放将处于饱和状态。这一点往往被忽视。【5】如图所示的理想运放电路,可输
8、出对“地”对称的输出电压和。设,。 (1)试求/。 (2)若电源电压用15V,,电路能否正常工作?【相关知识】 (1)运放特性。 (2)反相输入比例运算电路。【解题思路】 分析各运放组成哪种单元电路,根据各单元
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