习题四
4-1 什么叫“虚地”?在图4-3中,同相输入端接“地”,反向输入端的电位接近“地”电位。既然这样,是否可以把两个输入端直接连起来?
答:对于理想放大器工作在线性区时,输入电流近似为零,即,又由于医学全在线理想运放两个输入端电位近似相等,即称为“虚地”。但并不代表实际接地。但是如果将两输入端直接相连,则可认为运放为共模信号,集成运放对其无放大倍数。
4-2 在图4-3中,设,,已知输入电压,试求输出电压的幅值,并画出和的波形图。
解:输出电压
所以输出电压的幅值
4-3 题图4-1是一个电平移动和同相放大电路。设输入电压的变化范围是 -1~+3V,问输出电压的变化范围是多少?
解:…………………………………(1)
对于输入端:………………(2)
且(虚短) …………………………(3)
由(1)、(2)、(3)三式有…(4)
将输入电压的变化范围-1~+3V代入(4)中得到输出电压的变化范围是0~+6V。
4-4 题图4-2所示电路是一个反相加法运算放大器,试推导该电路的传输特性www.med126.com/zhuyuan/。
解:(虚短,虚地)………………(1)
…………………………………(2)
…(3)
由(1)、(2)、(3)三式有
……………(4)
(4)式即为电压传输特性
4-5
(1) ()
(2) ()
(3)
(4) ()
(5)
4-6什么是理想运算放大器?理想运算放大器工作在线形区和饱和区各有什么特点?分析方法有什么不同?理想运放工作在线形区时,为什么通常要引入深度电压负反馈?
答:理想运放,是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
开环电压增益 Aud=∞
输入阻抗 ri=∞
输出阻抗 ro=0
带宽fBW=∞
失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性:
(1) 输出电压UO与输入电压之间满足关系式
UO=Aud(U+-U-)
由于Aud=∞,而UO为有限值,因此,U+-U-≈0。即U+≈U-,称为“虚短”。
(2) 由于ri=∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即IIB=0,称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则,可简化运放电路的计算。
集成运算放大器的电压放大倍数越高,放大器的线形区就越窄,为了扩大运放的线形区,理想运算放大器常常引入电压负反馈。