《自测题、习题》参考答案

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1、7.2 选择题1集成工艺可使半导体管和电阻器的参数失调和零漂小，电压放大倍数大，带负载能力强。专用，通用，便宜，专用。5 K CMR60第 7 章 自测题与习题参考答案第 7 章 集成运算放大电路自测题7.1 填空题1集成工艺无法制作、和。2 电流源电路的特点是输出电流，直流等效电阻，交流等效电阻。由于电流源的大，若将其作为放大电路的，将会提高电路的电压增益。3差动放大电路对信号有放大作用，对信号有抑制作用。4差动放大电路有个信号输入端和个信号输出端， 因此有种不同的连接方式。单端输入和双端输入方式的差模输入电阻。双端输出时，差模电压增益等于，共模电压增益近似为，共模抑制比趋于。5共模抑制比定

2、义为，其值，表明差动放大电路的质量越好。6集成运放由、和组成。对输入级的主要要求是；对中间级的主要要求是；对输出级的主要要求是。7 理想集成运放的放大倍数Aod，差模输入电阻rid =，输出电阻 ro =。8集成运放是一种直接耦合的多级放大电路，因此其下限截止频率为。9集成运放的产品种类很多，按其特性大致可分为型和型两大类。一般应用时首先考虑选择型，其价格，易于购买。如果某些性能不能满足特殊要求，可选用型。答案： 1大电阻，大电容，电感。 2恒定，小，大，交流等效电阻，有源负载。 3差模，共模。 4两，两，四，相同，半边电路的电压增益，零，无穷大。| Aud / Auc |，越大。 6输入级，

3、中间级，输出级，偏置电路，输入电阻大、7， 0。8 0。9通用，因此性能较高。模拟电子技术基础61A 很准确；B 一致性较好；C范围很广。2电流源常用于放大电路的A 有源负载；B 电源；，使得电压放大倍数C信号源；D提高；。E稳定。3选用差动放大电路的原因是。A 稳定放大倍数；B提高输入电阻；C扩展频带；D克服温漂。4差动放大电路抑制零点漂移的效果取决于。A 两个差放管的电流放大系数；B两个差放管的对称程度；C每个晶体管的零点漂移。5差动放大电路由双端输入改为单端输入时，差模电压放大倍数。A 增大一倍；B 不变；C减小一倍；D 按指数规律变化。6差动放大电路由双端输出改为单端输出，共模抑制比减

4、小的原因是。A Aud 不变， Auc 增大；B Aud 减小， Auc不变；C Aud 减小， Auc 增大；D Aud 增大， Auc减小。7 在单端输出的差动放大电路中，已知Aud100 ， Auc0.5 ，若输入电压uI1 60mV ， uI240mV ，则输出电压为。A 2.025V ；B 2V ；C 1.975V；D 2.025V 。8差动放大电路改用电流源偏置后，可以增大。A 差模电压放大倍数；B 共模电压放大倍数；C输出电阻；D 共模抑制比。9集成运放的输入失调电压越大，表明集成运放的。A 放大倍数越大；B质量越差；C电路参数的对称性越好；D输出电阻越大。答案： 1 B 。 2

5、 A ， D 。3 D。 4 C。 5 B。 6C。 7C。 8D 。 9 B 。7.3 判断题1一个理想的差动放大电路，只能放大差模信号，不能放大共模信号。（）2差动放大电路的零点漂移对输入端来说相当于加了一对差模信号。（）3共模信号都是直流信号，差模信号都是交流信号。（）4差动放大电路由双端输出改为单端输出，其共模电压放大倍数变小。（）5差动式直流放大电路有四种接法，放大倍数取决于输出端的接法，而与输入端的接法无关。 （）6在差动放大电路中，调零电位器的作用是保证零输入时零输出。（）62第 7 章自测题与习题参考答案7对于长尾式差放，发射极电阻Re 在差模交流通路中一概可视为短路，与信号的

6、输入方式无关。 （）8某差动放大电路，若双端输出时的输出电阻为Ro ，则改为单端输出时的输出电阻为 Ro / 2 。（）9集成运放内部电路的第一级是差动放大电路，因此它具有两个输入端。 （）答案： 1、 5、 6、 7、8、 9 对； 2、 3、4 错。习题7.1 某集成电路的单元电路如题7.1 图所示。若 T1 、T2 特性相同， 且 足够大，问（ 1） T1 、 T2 和 R 组成什么电路？在电路中起什么作用？（2）写出 I R 和 IC2 的表达式。设 U BE 、 VCC 和 R均为已知。题 7.1 图解：（ 1）T 1、 T 2 和 R 组成镜像电流源电路。由于其等效交流电阻非常大，

7、因此把它作为T 3 的集电极负载可提高电压放大倍数。（ 2）由于 T 1、 T 2 特性相同，且足够大，此时两管基极电流可忽略，则VCC |U BE |I RIC2R7.2差动放大电路如题 7.2 图所示，晶体管的 100 ，rbe2.5k ，U BE0.7V ，图中 Rp为调零电阻，假定滑动端在Rp 中点， Rc Re RL10k， Rp100 ，题 7.2 图模拟电子技术基础63VCC VEE 12V。（ 1）求出静态工作点 I C 和 U CE ；（ 2）若 uI17mV ， uI21mV ，双端输出时 uO 为何值 ?解：（ 1） I CI EVEEU BE120.7Rp0.10.56

8、mA2Re2 1022U CE1U CE2U CU E(VCCI C Rc )U EB 120.56 10 0.77.1V（2） AudRc /( RL / 2)10010/ 544.15(1)(Rp2)rbe2.5101 0.05uIduI1 uI27( 1)8mAuOAuduId44.158353.2mV7.3 差动放大电路如题7.3 图所示，结型场效应管的gm2mS ， rds20k， RdRs10k， VDD VSS20V 。（ 1）求双端输出时的 Aud ；（ 2）电路改为单端输出时，求 Aud1 、Auc1 和 K CMR 。解：（ 1）Audgm RLgm ( Rd / rds

9、)2 (10/ 20)13.33题 7.3 图（ 2）112 Aud213.336.67Aud1Auc1gm ( Rd/ rds )2(10/ 20)1 2gm Rs120.332 10KCMRAud16.6720.21Auc10.337.4 差动放大电路如题7.4图所示，已知三极管的 50 ， 80 ，123rbb100， U BE1 U BE20.7V ，U BE30.2V ；VCCVEE 12V ， Rb 1k， Rc1Rc210k，Re33k， Rc312k。当输入信号uI0 时，测得输出 uO 0 。（ 1）估算 T1 、 T2 管的工作电流I C1 、 I C2 和电阻 Re 的大

10、小；（2）当 uI10mV 时，算出 uO 的值。题 7.4 图64第 7 章 自测题与习题参考答案解：（ 1）由 uI0 时的 uO0 可知此时 T3 的集电极 uc 0。故IC3VEE121mA ， I B3I C3112.5ARc312380I Rc2IC3 Re3U EB31 3 + 0.20.32mARc210IC1I C2I Rc2I B30.3212.510 30.3325mAVEE120.70.33251ReU BE1I B1 Rb5016.98k2I E120.3325（2） rbe1rbe2rbb(11) 26(mV)10051264.09kI EQ (mA)0.3325r

11、be3rbb(13) 26(mV)10081262.21kI EQ (mA)1Aud212RL21 2Rc2 /rbe3(1+ 3) Re32( Rbrbe2 )2Rbrbe215010/(2.21813)47.19214.09Au33Rc380123.92rbe3 (1+ 3)Re32.21813uOAud2Au3uI47.193.920.011.85V7.5 某 双 入 单 出 长 尾 差 动 放 大 电 路 如 题 7.5图 所 示 。 VC C V E E9V ，Rc4.7k ， Rb 100， Re1Re2100， Re31.2k ， R15.6k， R23k，RL10k。已知三极管

12、 50 ， U BEQ0.7V， rbb200，且 rAB 3.2M 。试求：（ 1） Aud2 ；（ 2） K CMR ；（ 3）差模输入电阻Rid 和输出电阻 Ro 。模拟电子技术基础65解： U R2R2VEE39 3.14VR1R25.63I E3U R 2U BE33.140.72.03mARe31.2I E1I E2IE32.031.02mA22rbe2rbb(1) 26(mV)20051261.5kI EQ (mA)1.02( c /L )50(4.7 /10)（1） Aud2RR11.932 Rbrbe2(1+ )Re22(0.11.551 0.1)（ 2） Auc2(Rc /

13、 RL )Rbrbe2(1+ )( Re22rAB )50(4.7 /10)0.000490.1 1.551(0.12 3.2 103 )Aud211.9324346.94K CMR0.00049Auc2（ 3） Rid2 Rbrbe2(1)Re22(0.11.551 0.1)13.4kRo2Rc4.7k7.6 已知题 7.6 图的差动放大电路的T1 、T2 特性相同， I DSS1.2mA ,夹断电压U P2.4V ，稳压管的 U Z6V ，晶体管 T3 的 U BE0.6V ，Rd80k，Re54k，RL240k。试计算： （ 1） T1管的工作电流ID1 和电压 U GS ；（2）差模电

14、压放大倍数 Aud 。题 7.6 图66第 7 章自测题与习题参考答案解：（ 1） I E3U ZU BE360.60.1mARe54I D1I D2I E30.1220.05mAuGS2由 iDIDSS1得U PU GSUP1I D12.40.051.91VI DSS11.2（ 2） gm2IDSSU GSQ21.21.910.2mSU P112.4U P2.4Audgm (Rd / RL )0.2(80/ 240)2267.7 差动放大电路如题 7.7图所示。 VD DV E E15V ， T1 和 T2管的互 导gm 5mS； Rd10k。（ 1）试求 Aud ；（ 2）若要求 I D0

15、.5mA ，则 R1?解：（ 1） Audgm Rd5 10 50（2） IC3I R12ID20.51mAVDDVEEU BE15150.7R1I R1129.3k题 7.7 图题 7.8 图7.8 两级 差动放大电 路如 题 7.8图所 示。已知场效应管的 gm1.5mS ，VDDVEE 12V ，R240k，Rd 100k，Rc12k，RL240k，Re18k，Rp390，三极管的 100 ， U BE0.7V ， rbb300。试计算：（ 1）第 1 级静模拟电子技术基础67态工作电流 I D1和第 2 级静态工作电流I C3 ；（ 2）差模电压放大倍数Aud 。VCCVEEU BE1

16、2120.70.1mA解：（ 1） I C5R240I D1I C50.10.05mA22U B3VDDI D1 Rd120.051007VIC3I E3U B3VEEU BE7 120.7Rp / 22Re0.195360.51mA（2） rbe3rbb(13) 26(mV)300101265.45kIE3 (mA)0.51Rid22 rbe3 (1 )( Rp / 2)2(5.451010.195)50.29kAud1gmRdRid21.5 (100/ 25.145)30.14/2(/RL)100 (12/ 240)Aud2Rc22.732rbe3(1+ )( Rp / 2)2(5.451

17、010.195)AudAud1Aud230.14(22.73)685.087.9差动放大电路如题7.9 图所示，已知各晶体管的 200 ， T 1T 3 的U BE，1mA ，I 40.2mA ，0.65V ，rbb = 300 I3VCCVEE15V 。希望信号最大输出电压为12V ，试求：（ 1） R1 、 R2 和 Rc 的值；（ 2）差模电压放大倍数和差模输入电阻。解：（ 1）由电路得R1VEE U BE3150.6514.35kI31因 晶 体 管 电 流 方 程 I EI seuBE U T， 即题 7.9 图uB ETIE。 再 由 电 路UBE3UBE4I 4 R2得UBE3U

18、BE4I 4 R2， 进 而 得U lnI sU T ln I 3I4 R2 ，即I 468第 7 章 自测题与习题参考答案R2 = U T lnI326ln1209.23I 4I40.20.2要双端输出电压幅值12V ，则单端输出电压的幅值应为6V ，即电阻 Rc 两端电压为 6V ，由条件可知I C1IC21I 40.1mA ，则 RcU Rc660k2I C10.1（ 2） rbe1rbb(1 ) 26(mV)30020126 =52.56k I EQ (mA)0.1Au =Rc=20060228.31， Rid =2 rbe1 =252.56=105.12krbe52.567.10 题

19、 7.10 图是某集成运放的输入级，图中虚线连接部分是外接元件。假设调零电位器 Rp 10k，且滑动端调至中间。已知VCCVEE15V， ReR11k ，Rb100k，Rc 50k，各管的 U BEQ0.7V，1 230 ，3456 50 ，rbe1rbe2 269k， rbe3rbe49.1k ，该输入级的负载电阻RL23.2k（即第2 级的输入电阻）。 试计算：（ 1）该放大级的静态工作点；（ 2）差模电压放大倍数、差模输入和输出电阻。解：（ 1）输入级是一个恒流源复合管差放电路，恒流源为比例电流源。当忽略 T 5的基极电流时，可求得基准电题 7.10 图流VCCVEEU BE300.7I

20、 =R1Rb0.29mA101IC5I E5R1 I0.29mA ， IC3I C41 I C5 = 10.290.15mARe22U C3U C4VCCI C3 ( Rc0.5Rp )150.15(50+0.510)6.75VU CE3U CE4 U C3U E36.75 20.78.15VI E1IE2 = IB3I B4I C30.153A350I B1I B2I C130.1A = 100nA130模拟电子技术基础69（ 2） rberbe1(11)rbe3269 31 9.1 551.1kAud12( Rc0.5Rp )/( RL / 2)30 50 (50+0.5 10)/(23.

21、2/2)26.07rbe551.1Rid2rbe2551.11.1MRo2RcRp2 5010110k7.11 如题7.11 图所示为大型电流计用的附加放大电路，晶体管采用3DG12 ，rbb = 300， 1 23100 ，U BE0.65V。二 极 管 的 U D0.65V。VCCVEE4.5V ，Rp1Rp2 Re100，Rc150，R 1.2k 。当 uI0 时， U B1 U B20 ， uO0 。（ 1）试说明 Rp1、 Rp2 、 D1 、 D 2的作用是什么； （ 2）计算各管的静态工作点； （ 3）估算双端输出时的电压放大倍数。解：（ 1） Rp1 和 Rp2 为调零电位器，

22、D1 和 D2题 7.11 图为输入限幅保护二极管。（ 2） U Re =4U DU BE3 =40.650.65=1.95VIC1I C21 I C31U Re= 11.95 =9.75mA22Re2100U C1U C2VCCI C1 (Rc0.5Rp1 ) 4.59.75(150+0.5 100) 2.55VU CE1U CE2 = U C1U E1 2.55( 0.65)3.2VU CE3 =VEEU BEI E1 (RP2 / 2)URe =4.50.659.75 0.05 1.95 1.41V（ 3） rbe300(1) 26(mV)300 10126569.33I EQ (mA)

23、9.75Aud(Rc0.5RP1 )100(150 50)3.56rbe(1)(0.5 RP2 )569.33101 507.12 电 路 如 题 7.12 图 所 示 。 R13 0 k ，R2R34.5k， RL2k， VCC15V 。设 1 ，|U BE |0.6V ，静态时 UO0V ，试回答下列问题：（ 1）T 2、 T3、 R1 构成什么电路？R2 、 R3 和 T 4 构成什么电题 7.12 图70第 7 章 自测题与习题参考答案路？其作用是什么？（ 2）求 IC3 和 UCE1 ；（ 3）设 T 5、 T6 的饱和压降 U CES 0V ，估算最大不失真输出功率。解：（ 1）T

24、 2、 T 3、 R1 构成镜像电流源基本电路。R2 、 R3 和 T 4 构成 U BE 倍增电路，其作用是为功放电路（即 T5、T 6）提供静态偏置，使功放管工作在甲乙类状态，以消除交越失真。（ 2） IC3 I C2VCC|U BE2 |150.6R10.48mA 。30据 U BE 倍增电路可知， U B5B6(1R2 ) |U BE |(14.5)0.6 1.2V 。由静态下R34.5U O 0V 可得 U B50.6V，故 U CE1U B5UB5B6( VCC )0.6 1.2 15 14.4V 。VCC215256.25mW 。（ 3） Pom2 22RL7.13 指出题 7.

25、13 图电路中的级间反馈元件，并判断反馈极性。解：对于差动放大电路而言，若信号从T 1 输入又从 T 1 输出，则输出与输入反极性；信号从T 1 输入而从 T 2 输出，则输出与输入同极性。设输入信号U b1 为，则然后经 R7 在 R4 的上端，信号的瞬时极性和大小为，显然使差放的净输入电压 U idU b1U b2比没有反馈时U idU b1 减小了很多，引入了负反馈。又因为反馈网络的一端取自非输出端， 另一端连接非输入端， 则说明 R7 和 R4 构成了级间直流负反馈和交流电流串联负反馈。题 7.13 图模拟电子技术基础717.14在题 7.14 图所示的电路中，按照下列要求分别接成所需

26、的多级反馈放大电路：（ 1）具有稳定的源电压放大倍数； （ 2）具有较低的输入电阻和稳定的输出电流；（ 3）具有较高的输出电阻和输入电阻； （ 4）具有稳定的输出电压和较低的输入电阻。题 7.14 图解：假设 T1 基极信号的瞬时极性及大小为，若从 T1 集电极2 端输出，信号的瞬时极性及大小为；若从 T2 集电极 3 端输出，信号的瞬时极性及大小为。（ 1）由源电压放大倍数的表达式AusU o看出，要稳定源电压放大倍数，就需U s要引入交流电压串联负反馈。其实，电压串联反馈是很容易实现的，只要在47 之间接 Rf 即可；但如何实现负反馈，就要看是2 5 相连还是35相连。假设 1 端信号的瞬

27、时极性及大小为，欲实现负反馈，4、7 两端信号（因为电压串联要求 4 7相连）的瞬时极性及大小应为，此时 5 端信号的瞬时极性及大小应为。由于 2 端信号的瞬时极性及大小为，可见只有 25 相接才能构成负反馈。（ 2）根据题目要求， 应引入电流并联负反馈。 实现电流并联反馈的方法是1 6之间接 Rf ，至于如何实现负反馈，则要看5 端到底是与 2 端连接还是 3 端连接？假设 1 端信号的瞬时极性及大小为，欲实现负反馈，应使6 端信号的瞬时极性及大小为，则 5 端信号的瞬时极性及大小也一定是。由于2 端信号的瞬时极性及大小为，显然只有 2 5相连才能构成负反馈。读者可以仿照上述分析的方法进行分

28、析。其结论是：（ 3）应引入电流串联负反馈。方法是46 之间接 Rf ， 35相连。（ 4）应引入电压并联负反馈，方法是1 7 之间接 R ，35相连 。f72第 7 章 自测题与习题参考答案7.15 放大电路如题7.15 图所示，其中晶体管T 、T 、T 均为硅管，且12312 。3Rb3k，Rc10k， Rf12k，Rc37.5k。（ 1）设开关S 打开，写出电压放大倍数的表达式； （ 2）若闭合开关S ，引入了何种反馈，假设电路满足深度负反馈条件，估算闭环电压放大倍数Auf。题 7.15 图解：（ 1） Aud11Rc / rbe3(1)R3e2( Rbrbe1 )Au23Rc3(13) Rerbe3Au Aud1Au2（ 2）电路引入了电压串联负反馈。因为U fRbU o ，所以RbRfAufU oRb Rf3125U fRb3