【6-6】用理想运放组成的电路如图6.11.6所示,已知R1?50k?,R2?80k?,
R3?60k?,R4?40k?,R5?100k?,试求Au的值。
R5R4R2uiR1R3uoAA
图6.11.6 题6-6电路图
解:
UAUIUOUAUOUI??R2R1R5R4??1.6
????2.5
?4
【6-7】设图6.11.7中的运算放大器都是理想的,输入电压的波形如图6.11.7(b)所示,电容器上的初始电压为零,试画出uo的波形。
300k?100k?100k?uO1100k?uI1/VO+uI1_75k?A1?A333k?1234t/s+uO_-0.1uI2/V3Ot/s100?F100k?+uI2_?100k?A2uO2100k?-3
图6.11.7 题6-7电路图
(a) (b) 解:
UO1??3UI1
UO2??0.1??UI2dt (t的单位为 s )
UO=3UI1+0.1?UI2dt。
uI1/VO1234t/s-0.1uI2/V3Ot/s-3uO/V0.3Ot/s-0.3
【6-8】 用集成运算放大器实现下列运算关系
uo?2ui1?3ui2?5?ui3dt
要求所用的运放不多于三个,画电路图,元件要取标称值,取值范围为 1kΩ≤R≤1MΩ 0.1μF≤C≤10μF 解:
_uI1+15k?10k?30k?+uI2_5.1k??A110k?10k??1?FA3+uO_200k?+uI3_?A2200k?10k?10k?
图4-9
【6-9】 电路如图6.11.8所示,已知UI1=1V、UI2=2V、UI3=3V、UI4=4V(均为对地电压), R1=R2=2k?,R3=R4= RF=1k? 求Uo。
UI1UI2UI3UI4R1RFR2AR3R4?UO
图6.11.8 题6-9电路图
【6-10】 图6.11.9是利用两个运算放大器组成的具有较高输入电阻的放大电路。试求出uO与uI1、uI2的运算关系式。
R1R1/KR2KR2uI1?AuO1uI2?AuO
图6.11.9 题6-10电路图
【6-11】电路如图6.11.10所示,证明:uO=2uI
AuIRRuOARR
图6.11.10 题6-11电路图
解:
令 UI?UI1?UI2, 电路等效为图4-12.
由虚短虚断的概念,对节点A, B 分别有
UO?UI1RUO2?UI2R?UI1?UO2RUI2R_uI1+ARuo
R?
+uI2_AR于是, UO2?2UI2
RUO?2UI1?2UI2?2UI
图4-12
【6-12】图6.11.11是应用运算放大器测量电压的原理电路,共有0.5、1、5、10、50V五种量程,求R11、R12、R13、R14、R15的阻值。(输出端接有满量程5V,500μA的电压表。) 解:
R11?10M?,R12?2M?,R13?1M?,R14?200k?,R15?100k? 【6-13】图6.11.12是应用运算放大器测量小电流的原理电路,求RF1、RF2、RF3、RF4、
RF5的阻值。(输出端接的电压表同上题。)
0.1mA10uA50uA50VR1110VR125V被测电压R13RF1M?5mA0.5mAIxRF1RF2RF3RF4RF51VR140.5VR15A~0 5VVA被测电流~0 5VV
图6.11.11 题6-12电路图 图6.11.12 题6-13电路图
【6-14】电路如图6.11.13所示,其中二极管和集成运放都是理想的,UOM??15V,UZ?6V。R1= 1k?、R2= 2k?、R3= 2k?、R4= 100k?。画出电路的传输特性。
uiA?R3VD1uoR1UREF?3VR2R4VD2?uoVDZ
图6.11.13 题6-14电路图
解:
当Uom =+15V时,二极管导通,稳压管击穿,运放的正反馈回路导通此时输出uo=6V。 此时电路的阈值
UTH1?UREFR2R1?R2?UZR1R1?R2?3?21?2?6?11?2?4V
当输入电压大于4V时,运放的输出跳变为Uom = -15V,此时二极管VD1和VD2截止, R2回路不通,运放的阈值变为
UTH2?UREF?3V
于是可以画出电路的传输特性,见图13-11(b)。
u?oV6uiVuoV6uiVO34O34?15
图13-11(b) 电压传输特性
【6-15】已知反相滞回比较器如图6.11.14(a)所示,A为理想运放,输出电压的两个极限值为?5V,VD为理想二极管,输入三角波电压ui的波形如图6.11.14(b)所示,峰值10V。试画出相应的输出波形。
ui10k?10k??AuouiVREF=2VOt10k?VD
(a) (b)
图6.11.14 题6-15电路图
解:
当u??5V时,D导通,阈值电压U 当u??5V时,D截止,阈值电压U输出波形见图13-12(c)。
ooTH1?3.5VTH2?UREF;
(-1.5V)?2V。
ui/V103.520tui10k?10k?UREF?2VA?uouiuo/VOt50t10k?
-5
(a) (b) (c)
图13-12 题13-12电路图