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运算放大器

1．电路如图1所示，运放的开环电压增益Avo＝106，输入电阻ri＝109?，输出电阻ro

＝75?，电源电压V1＝＋10V，－V2＝－10V。（1）求运放输出电压为饱和值时的输入电压的最小幅值vp－vn＝？（2）输入电流ii＝？

p ＋ vp － － vn ＋ n V－ ri ro ＋ Avo (vp－vn) － V2 ＋ vo － V＋ V1 供电 电源

图1

2．电路如图1所示，运放的Avo＝2×105，ri ＝2M?，ro＝75?，V＋＝12V，V－＝－12V，设输出电压的最大饱和电压值±Vom＝±11V，试定量画出它的电压传输特性。

3．（1）设计一同相放大电路，如图3a所示，其闭环增益Av＝vo/vi＝10，当vi＝0.8V时，流过每一电阻的电流小于100 μA，求R1和R2的最小值；（2）设计一反相放大电路，如图3b所示，使其电压增益Av＝vo/vi＝－8，当输入电压vi＝－1V时，流过R1和R2的电流小于20 μA，求R1和R2的最小值。

R2 R1 vi n p － ＋ vi R1 n p － ＋ R2 A vo A vo

（a） （b）

图3

4．电流一电压转换器如图4所示，设运放是理想的。设光探测试仪的输出电流is作为运放输入电流is；信号内阻Rs＞＞ Ri，试证明输出电压vo＝－isR。

Ri i1 is Rs i R － ＋ vo

图4

5．一高输入电阻的桥式放大电路如图5所示，试写出vo＝f(?)的表达式(?＝?R/R)。

－ A1 ＋ ＋vi R vA A R R(1＋? ) vB ＋ B A2 R － vP3 vo2 R1 R2 vo1 － A3 ＋ vo R1 R2

图5

6．仪用放大器电路如图6所示，设电路中R4＝R3，R1?＝1k?，R1＝R1?＋Rp，若要求电压增益在5～400之间可调，试选取R2、RP、R3和R4的阻值，但电路中每个电阻值必须小于250k?。

v1 ＋ ＋ － vR1＝v1－v2 iR 1A1 v3 ＋ R3 R4 R2 R’1 1k? Rp R2 iR2 iR2 v3－v4 － A3 ＋ R1 vo ＋ － － v2 A2 ＋ － v4 R3 R4

图6

7．同相输入加法电路如图7a、b所示，（1）求图a输出电压vo表达式。当R1＝R2＝R3

＝R4时，vo＝？（2）求图b输出电压vo表达式，当R1＝R2＝R3时，vo＝？

R3 vi1 vi2 R1 R2 P N － ＋ R4 R1 R2 R3 vp vo vi1 vi2 vi3 － A ＋ vo (a) (b)

图7

8．加减运算电路如图8所示，求输出电压vo的表达式。

v i1vi2 vi3 vi4 R1 40k? R2 25k? R3 10k? R4 20k? R5 30k? vn vp R6 50k? － ＋ vo

图8

9．电路如图9所示，设运放是理想的，试求vo1、vo2及vo的值。

－ A1 ＋ V1 3V R1 vo1 30K? vn3 － vp3 ＋ R2 vo2 30K? V3 R3 30K? A3 vo － A2 ＋ V2 4V R4 15K? 3V R5 30K?

图9

10．积分电路如图10a所示，设运放是理想的，已知初始状态时vC（0）＝0，试回答下列问题：（1）当R1＝100k?、C＝2μF时，若突然加入vi（t）＝1V的阶跃电压，求1s后输出电压vo的值；（2）当R1＝100k?、C＝0.47μF，输入电压波形如图10b所示，试画出vo的波形，并标出vo的幅值和回零时间。

vi R1 100k? vi/V C 2?F － ＋ －6 (a) (b) vo ＋6 0 t1 60 t2 120 t/ms

图10

11．电路如图11所示，A1、A2为理想运放，电容的初始电压vC（0）＝0。（1）写出vo

与vi1、vi2和vi3之间的关系式；（2）写出当电路中电阻R1＝R2＝R3＝R4＝R5＝R6＝R时，输出电压vo的表达式。

vi1 vi2 R1 R2 － R4 vi3 A1 ＋ R3 R6 C vo1 R5 － A2 ＋ vo

图11

12．微分电路如图12a所示，输入电压vi如图12b所示，设电路R＝10k?，C＝100?F，运放是理想的，试画出输出电压vo的波形，并标出vo的幅值。

vi C － ＋ vo R vi/V 1 0 (a) 10 20 (b) 30 40 t/s

图12

13．一实用微分电路如图13所示，它具有衰减高频噪声的作用。（1）确定电路的传递函数Vo（s）/Vi （s）；（2）若R1＝R2=R，C1=C2=C，试问输入信号vi的频率应当怎样限制，才能使电路不失去微分的功能？

R2 vi R1 C1 － ＋ C2 vo

图13

14．电路如图14a所示。设运放是理想的，电容器C上的初始电压为零vC(0)?0。(1) vi1(0)??0.1V，vi2幅值为±3V，周期T=2s的矩形波，求出vo1、vo2和vo的表达式；(2) 当输入电阻vi1、vi2如图b时所示，画出vo的波形。

vi1 R1 100k? R21 300k? － A1 ＋ R23 R3 vo1 100k? vn3 100k? － A1 ＋ vo C ＋ vi2 R2 100k? 100?F － ＋ A2 R4 vo2 100k?

（a）

vi1/V 0 －0.1 vi2/V 3 0 －3 1 2 3 4 5 t/s 1 2 3 4 5 t/s

(b) 图14