第六章集成运算放大器习题及答案

第六章集成运算放大器习题及答案1、由于，集成电路常采用直接耦合，因此低频性能好，但存在。2、共模抑制比KCMR是，因此KCMR越大，表明电路的。3、电流源不但可以为差分放大器等放大电路，而且可以作为放大电路的来提高放大电路的电压增益，还可以将差分放大电路双端输出。4、一般情况下，差动电路的共模电压放大倍数越大越好，而差模电压放大倍数越小越好。（）5、在输入信号作用下，偏置电路改变了各放大管的动态电流。（）6、有源负载可以增大放大电路的输出电流。（）7、用恒流源取代长尾式差分放大电路中的发射极电阻Re，将使电路的（）A.差模放大倍数数值增大B.抑制共模信号能力增强C.差模输入电阻增大8、在差动电路中，若单端输入的差模输入电压为20V，则其共模输入电压为（）。A.40VB.20VC.10VD.5V9、电流源的特点是（）。A交流电阻小，直流电阻大；B交流电阻大，直流电阻小；C.交流电阻大，直流电阻大；D.交流电阻小，直流电阻小。10、关于理想运算放大器的错误叙述是（）。A．输入阻抗为零，输出阻抗也为零；B．输入信号为零时，输出处于零电位；C．频带宽度从零到无穷大；D．开环电压放大倍数无穷大11、（1）通用型集成运放一般由哪几部分电路组成？每一部分常采用哪种基本电路？对每一部分性能的要求分别是什么？（2）零点漂移产生的原因是什么？抑制零点漂移的方法是什么?12、已知一个集成运放的开环差模增益Aid为100dB，最大输出电压峰-峰值Uopp=±10V,计算差模输入电压ui（即u+-u-）为10μV,0.5mV，-200μV时的输出电压u0。13、如图所示电路参数理想对称，晶体管的β均为50,rbb′=100Ω，UBEQ=0.7。试计算RW滑动端在中点时VT1管和VT2管的发射极静态电流IEQ，以及动态参数Ad和Ri。5.1kRe10KRc10KRc100RwVT1VT2+uo-+(+12V)(-6V)+VCC-VEE-u16-13图14、电路如图所示，试说明各晶体管的作用。6-14图T4T1T2T5T3R2R1+VCCu1uo-VEE15、电路如图6-14所示，具有理想的对称性。设各管β均相同。（1）说明电路中各晶体管的作用；（2）若输入差模电压为（uI1－uI2），则由此产生的差模电流为△iD，求解电路电流放大倍数Ai的近似表达式。题6-15图16、图6-15所示差动放大电路中，已知：静态时UC1=UC2=10V,差模电压增益Ad=-50；单端输出时共模电压增益AC=-0.1。输入电压Ui1=0，Ui2=0.02V。求：(1)计算输出电压U0(2)计算两管集电极对地的电位Vc1、Vc2。Vcc1KRc1R2R11KReRwVT1VT2Rc2-VEE--+Ui1+Ui2+Uo-题6-16图17、如图所示的差分放大电路，场效应管V1、V2特性相同，IDSS=1mAVP=-2V,晶体管的UBE=0.7V,求：1、场效应管的静态工作点参数ID和UGS。2、计算差模电压增益。V150KRD+-Ui+-Uo50KRD6KR14KR227KR3VTV2VDD(+15V)-VEE(-15V)题6-17图18、在图所示的两级放大电路中，已知晶体管的β1=β2=50,UBE1=UBE2=-UBE3=0.7V,且VT1VT2的rbe都是3.9KΩ,rbe3=2.4KΩ,R1=1KΩ,RC=10KΩ,RE=20KΩ,RE3=3KΩ,RC3=12KΩ,电源电压VCC=VEE=12V。1）忽略共模增益，估算整个电路的电压放大倍数AU。2）电路的差模输入电阻Rid为多少？+VccRc1R2R1ReVT1VT2Rc2-VEEUi+UoRc3VT3Re3+VCC+--题6-18图19、放大电路如图所示：（RW滑动在中点），晶体管的β=50，rbb′=300Ω,UBE=0.7V,试求：1、静态工作点参数IC1、IC2、UC1、UC2。2、双端输入单端输出时的差模电压增益Ad、输入电阻Ri、输出电阻R0。VT2VT1VT34.7KRc14.7KRc2100R1'100R1'10KRL3KR21.2KRe5.6KR1200Rw+-UoUi-VEE(-9V)Vcc(+9V)题6-19图附：第六章集成运算放大器习题1、大容量电容难以制造，温漂现象。2、差模增益与共模增益之比，抑制温漂能力越强。3、提供稳定的电流偏置，有源负载，转换为单端输出4、×5、×6、×7、B8、C9、B10、A11、（1）集成运算放大器一般由输入级、中间级、输出级和偏置电路组成。输入级大多采用差分放大电路，中间级一般采用有源负载的共射放大电路，输出级一般采用互补对称输出级电路，偏置电路为电流源电路。输入级要求：输入电阻大，温漂小，放大倍数尽可能大。中间级要求：放大倍数大。输出级要求：带负载能力强，最大不失真电压尽可能大。偏置电路要求：提供的静态电流稳定。（2）直接耦合放大电路中，前级放大器器件参数随温度发生缓慢变化，使工作点随机漂移，这种漂移被后级逐级放大，从而在输出端产生零点漂移。抑制零漂的方法有在电路中引入直流负反馈，采用温度补偿的方法，采用差分电路。12、由Aid=20㏒|u0/ui|,当Aid=100dB时，u0=105ui,又最大输出电压峰-峰值为±14V,所以当u0超过±14V时，运放工作在非线性区，故当ui为10uV,0.5mV,-200uV时，u0为1V,14V,-14V。13、RW滑动端在中点时，VT1、VT2的发射极静态电流分析如下：UBEQ+IEQ·RW/2+2IEQRe=VEE故IEQ=(VEE-UBEQ)/(RW/2+2RE)≈0.517mA又IBQ=(1+β)IBQ所以rbe=rbbˊ+(26mV/IBQ)≈5.18KΩAd=-βRC/[rbe+0.5(1+β)RW]≈-97Ri=2rbe+（1+β）RW≈20.5KΩ。14、V1为共射放大电路的放大管，作为功率放大器的推动级；V2和V3组成互补对称功率放大器的输出级；V4、V5、R2组成偏置电路，用于消除交越失真。15、（1）图示电路为双端输入、单端输出的差分放大电路。V1和V2，V3和V4分别组成的复合管为放大管，V5和V6组成的镜像电流源做为有源负载。（2）由于用V5和V6所构成的镜像电流源作为有源负载，将左半部分的放大管的电流变化量转化到右边，故输出电流变化量及电路电流放大倍数分别为，△i0≈2β(1+β)△iiAi=△i0/△ii≈2β(1+β16、(1)由Ui1=0Ui2=0.02V，所以Uid=0.01,Uic=0.01，又Ad=U0/2Uid所以当Ad=-50时UO=Ad×2Uid=1V(2)由电路图可知：Uc1=UC1+AdUid+AcUicUc2=UC2-AdUid+AcUic所以代入数据计算可得：：Uc1=10.501VUc2=9.501V17、本题分析的是由场效应管组成的带恒流源电路的双端输入单端输出的差分放大电路。1）首先确定恒流源电路中晶体管的射极电流，UR2=VEER2/(R1+R2)=6VIE3=(UR2-0.7)/R3≈0.196mA又ID1=ID2=IE3/2所以场效应管的漏极电流为IDQ=0.098mA根据N沟道结型场效应管的电流方程ID=IDSS[1-UGS/VP]2可解得UGS=-1.37V(UGS=-2.68VVP,舍去)场效应管的低频跨导gm=-2IDSS[1-UGS/VP]2/VP，代入数据得gm=0.32mS2)差模输入时左半部分的交流通路如右，V150KRD+-Uid+-Uod1Au=U0/Ui=gmUgsRD/2Ugs=gmRD/2=818、本题第一级是双端输入单端输出的差动放大电路，第二级是PNP型晶体管组成的共射放大电路。1）对于第一级的差放电路有Ad=β(Rc//Ri2)/2(R1+rbe)Ri2=rbe3+(1+β)RE3=2.4+(1+80)×3≈245KΩ代入数据可得：Au1≈49对于第二级有Au2=-β×RC3/[rbe3+(1+β)RE3]≈-3.9所以Au=Au1×Au2=-191.12)电路的差模输入电阻等于第一级双端输入差放的输入电阻，即Rid=2(R1+rbe1)=9.8KΩ19、1）R2两端压降为UR2=R2/(R2+R3)VEE=3.14VIE3=(UR2-0.7)/RE≈2mAIC1=IC2≈IE3/2=1mA又由VCC=UC2+IC2+(UC2/RL)RC2可得UC2=2.92VUC1=VCC-IC1RC1=4.3V2)由IC1≈IE1IBE=IE1/(1+β)rbe=300+26mV/IBE=1.63KΩ故Ad=β(RC//RL)/2[R1′+rbe+(1+β)Rw/2]=11.7双端输入单端输出的输入电阻与双端输入双端输出时的一样，即Ri=2[R1′+rbe+(1+β)Rw/2]RO=RC=4.7KΩ