2012年模拟电子技术第五章-集成运算放大电路及其应用练习题(含答案) 联系客服

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第五章 集成运算放大电路及其应用 【教学要求】

本章主要叙述了集成运放内部电路的组成及作用;讨论了电流源电路、差分放大器等单元电路;同时介绍了集成运放的理想化条件及它的三种基本电路和运算、集成运放的应用电路及其特点和集成运放的非线性应用;教学内容、要求和重点如表5.1。

表5.1 教学内容、要求和重点

教学内容 熟练掌握 集成运放内部电路组成 电流源电路 工作原理 差分放大器 电路分析 有源放大电路 集成运算放大器的选择和使用 基本特性 三种基本运算电路 加法运算电路 集成运放基本应用电压电流转换 交流放大 精密整流 有源滤波器 电压比较器 √ √ √ √ √ 积分微分运算 √ √ √ √ √ 教学要求 正确理解 √ √ √ √ 一般了解 √ 1:差分放大器工作原理和电路分析 2:有源差分放大器电路分析 3:集成运放基本运算电路 4:电压比较器 重点: 电路 电路 【例题分析与解答】

【例题5-1】 差动放大器如图5-1所示。已知三极管的?1=?2=50,?3=80,rbb’=100?,UBE1=UBE2=0.7V,UBE3=-0.2V,VCC=12V。当输入信号Ui=0时,测得输出Uo=0。 1:估算T1、T2管的工作电流Ic1、Ic2和电阻Re的大小。 2:当Ui=10mV时,估算输出Uo的值

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图5-1

解:1:由电路可知,当Ui=0时,要保证Uo=0V,则电阻Re3上压降应为12V,,由此可求得Ic3:

Ic3?Uo?(?Ucc)12??1mA,

Re312T3管的设计电流IE3为:IE3?Ic3,而T2管集电极电阻Rc2上的压降URC2可近似为:

URC2?IE3?Re3?UEB3?1?3?0.2?3.2V。

于是T1、T2管的集电极电流IC1、IC2为:

IC1?IC2?URRC2RC2?3.2?0.32(mA)。 10射极电阻Re上的电流IRe为:IRe?IC1?IC2?0.64(mA)。 若设T1管基极电位UB1=0V,则UE1=-0.7V,射极电阻Re为:

Re?2:Ui=10mA时,Uo的大小:

UE1?(?UCC)?0.7?12??17.7(K?)

IRe0.64由于电路的结构为单入、单出型,故将T3管构成的后级电路输入电阻Ri2作为差放级的负载考虑,其电压放大倍数Au1为:

Au1?其中: rbe1?100?(1?50)??1(Rc2//Ri2)2(Rb?rbe1);

26?4.24(K?),Ri2?rbe3?(1??3)Re3; 0.3226而rbe3为: rbe3?100?(1?80)??2.2(K?);

1所以: Ri2?2.2?(1?80)?3?245(K?)

电压放大倍数为: Au1?50?(10//245)?45.8

2?(1?4.24)第 2 页 共 16 页

T3管构成的后级放大电路的电压放大倍数Au2为:

Au2???3Rc380?12????3.9

rbe3?(1??3)Re32.2?81?3当输入Ui=10mA时,电路输出电压Uo为:

Uo?Au1?Au2?Ui?45.8?(?3.9)?10??1.8(V)

【例5-2】图5-2给出了采用两级运放电路实现的差分比例运算电路。试写出电路的运算关系。

图5-2

解:第一个运放为同相比例运算电路,则有

第二个运放为差分比例运算电路,利用叠加原理,可得

所以,

可以看出,图5-2所示电路实现了差分比例运算,且对于vI1和vI2来说,均可认为输入电阻很大,而且使得电阻的选取和调整更为方便。

【思考与练习】

5-1、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?通常对每一部分性能的要求分别是什么?

5-2、电路如题5-2图所示,试画出电路传输特性曲线和输出波形。

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