第七章信号的运算和处理 自测题 、判断下列说法是否正确,用“√”或“×”表示判断结果 (1)运算电路中一般均引入负反馈。() (2)在运算电路中,集成运放的反相输入端均为虚地。() (3)凡是运算电路都可利用“虚短”和“虚断”的概念求解运算关系。 (4)各种滤波电路的通带放大倍数的数值均大于1。() 解:(1)√ (2) (3)√ (4) 、现有电路 A.反相比例运算电路 B.同相比例运算电路 C.积分运算电路 D.微分运算电路 E.加法运算电路 F.乘方运算电路 选择一个合适的答案填入空内。 (1)欲将正弦波电压移相+90°0,应选用 (2)欲将正弦波电压转换成二倍频电压,应选用 (3)欲将正弦波电压叠加上一个直流量,应选用 (4)欲实现An=-100的放大电路,应选用 (5)欲将方波电压转换成三角波电压,应选用 (6)欲将方波电压转换成尖顶波波电压,应选用 解:(1)C(2)F(3)E(4)A(5)C(6)D 三、填空 (1)为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器,应选用 滤波 电路 (2)已知输入信号的频率为10kHz~12kHz,为了防止干扰信号的混入 应选用 滤波电路 (3)为了获得输入电压中的低频信号,应选用滤波电路 (4)为了使滤波电路的输出电阻足够小,保证负载电阻变化时滤波特 性不变,应选用滤波电路 解:(1)带阻2)带通(3)低通4)有源 第七章题解-1
第七章题解－1 第七章 信号的运算和处理 自 测 题 一、判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果。 （1）运算电路中一 般 均引 入 负反 馈。（ ） （2）在运算电路中 ， 集成 运 放的 反 相输 入 端 均为 虚 地。（ ） （3） 凡 是运 算 电路 都 可利 用“ 虚 短” 和“ 虚 断” 的概 念 求解 运 算关 系。 （ ） （4）各种滤波电路 的 通带 放 大倍 数 的数 值 均 大于 1。（ ） 解 ：（1）√ （2）× （3）√ （4）× 二、现有电路： A. 反相比例运算电路 B. 同相比例运算电路 C. 积分运算电路 D. 微分运算电路 E. 加法运算电路 F. 乘方运算电路 选择一个合适的答案填入空内。 （1）欲将正弦波电 压 移相 ＋9 0O ，应 选 用 。 （2）欲将正弦波电 压 转换 成 二倍 频 电压 ， 应 选用 。 （3）欲将正弦波电 压 叠加 上 一个 直 流量 ， 应 选用 。 （4）欲实现 Au＝－10 0 的放 大 电路 ， 应选 用 。 （5）欲将方波电压 转 换成 三 角波 电 压， 应 选 用 。 （6）欲将方波电压 转 换成 尖 顶波 波 电压 ， 应 选用 。 解 ：（1）C （2）F （3）E （4）A （5）C （6）D 三、填空： （1）为了 避 免 5 0H z 电 网 电 压的 干 扰进 入 放大 器，应 选用 滤波 电路。 （2）已 知输 入 信号 的 频率 为 10k Hz～1 2kH z，为 了 防止 干 扰信 号 的混 入， 应选用 滤波电路 。 （3）为了获得输入 电 压中 的 低频 信 号， 应 选 用 滤波电路 。 （4） 为 了 使 滤 波 电路 的 输 出 电 阻 足 够 小 ， 保 证负 载 电 阻 变 化 时 滤 波特 性不变，应选用 滤波电路 。 解 ：（1）带阻 （2）带通 （3）低通 （4）有源
四、已知图T74所示各电路中的集成运放均为理想运放,模拟乘法器的 乘积系数k大于零。试分别求解各电路的运算关系 (a) A 图T7.4 解:图(a)所示电路为求和运算电路,图(b)所示电路为开方运算电 路。它们的运算表达式分别为 . Re R e R 4 +(1+ R1R2R1∥R2R3+R4 RC (b) lo2 4=、 R k R VARR 第七章题解-2
第七章题解－2 四、已 知图 T7.4 所示 各 电路 中 的集 成 运放 均 为理 想 运放 ，模 拟乘 法 器的 乘积系数 k 大于 零。 试 分别 求 解各 电 路的 运 算关 系 。 图 T7.4 解 ： 图（ a）所 示 电路 为 求和 运 算电 路 ，图（ b）所 示 电路 为 开方 运 算电 路。它们的运算表达式分别为 I 1 3 2 4 O 2 O 4 ' 3 O 4 3 I 1 2 O2 O O1 I 3 3 4 4 1 2 f 2 I 2 1 I 1 O1 f (b) d 1 (a) ( ) (1 ) u k R R R R u k u R R u R R u R R u u t RC u u R R R R R R R u R u u R = = − = − = − = − + = − + + + ∥
习题 本章习题中的集成运放均为理想运放。 7.1分别选择“反相”或“同相”填入下列各空内。 比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地,而比例运 算电路中集成运放两个输入端的电位等于输入电压 (2) 比例运算电路的输入电阻大,而比例运算电路的输入电 阻小。 (3) 比例运算电路的输入电流等于零,而 比例运算电路的输 入电流等于流过反馈电阻中的电流。 (4) 比例运算电路的比例系数大于1,而比例运算电路的比 例系数小于零 解:(1)反相,同相(2)同相,反相(3)同相,反相 (4)同相,反相 7.2填空 (1) 运算电路可实现An>1的放大器 运算电路可实现A<0的放大器 (3) 运算电路可将三角波电压转换成方波电压 (4) 运算电路可实现函数Y=aX1+bX2+cX3,a、b和c均大于 零 (5) 算电路可实现函数Y=aX1+bX2+cX3,a、b和c均小于 (6) 运算电路可实现函数Y=aX2 解:(1)同相比例 (2)反相比例 (3)微分 (4)同相求和 (5)反相求和 (6)乘方 第七章题解一3
第七章题解－3 习 题 本章习题中的集成运放均为理想运放。 7.1 分别选择“反相”或“同相”填入下列各空内。 （1） 比例运 算 电路 中 集成 运 放反 相 输入 端 为虚 地 ，而 比例运 算电路中集成运放两个输入端的电位等于输入电压。 （2） 比例运 算 电路 的 输入 电 阻大 ，而 比例 运算 电 路的 输 入电 阻小。 （3） 比例运 算 电路 的 输入 电 流等 于 零 ，而 比例 运 算电 路 的输 入电流等于流过反馈电阻中的电流。 （4） 比例运 算电 路 的比 例 系数 大 于 1，而 比例 运 算电 路 的比 例系数小于零。 解 ：（1）反相，同相 （2）同相，反相 （3）同相，反相 （4）同相，反相 7.2 填空： （1） 运算电路可实现 Au＞ 1 的 放 大器 。 （2） 运算电路可实现 Au＜ 0 的 放 大器 。 （3） 运算电路可将三角波电压转换成方波电压。 （4） 运算电路 可 实现 函 数 Y＝aX1 ＋bX2＋ cX3 ，a、b 和 c 均 大于 零。 （5） 运算电路 可 实现 函 数 Y＝aX1 ＋bX2＋ cX3 ，a、b 和 c 均 小于 零。 （6） 运算电路可实现函数 Y＝aX2 。 解 ：（1）同相比例 （2）反相比例 （3）微分 （4）同相求和 （5）反相求和 （6）乘方
7.3电路如图P7.3所示,集成运放输出电压的最大幅值为±14V,填表。 IR∥R 解 RfR)u1=-10u,uo2=(1+Rr/R)u=11u1。当集成运放 工作到非线性区时,输出电压不是+14V,就是-14V 05 V 5 10 14 55 11 14 7.4设计一个比例运算电路,要求输入电阻R1=20k9,比例系数为 解:可采用反相比例运算电路,电路形式如图P7.3(a)所示。R=20k9 7.5电路如图P75所示,试求: (1)输入电阻 100kg (2)比例系数 解:由图可知R1=50k9,uM=-2l。 uMUm u,, R2 R4 R3 输出电压 lo=52lM=-1041 图P7.5 第七章题解-4
第七章题解－4 7.3 电 路如 图 P 7.3 所示，集 成 运放 输 出电 压 的最 大 幅值 为±14V，填 表。 图 P7.3 uI/V 0.1 0.5 1.0 1.5 uO 1 /V uO 2 /V 解 ： uO 1＝(－Rf /R) u I＝－ 10 uI，u O 2＝( 1+Rf /R ) uI＝ 11 u I。 当 集成 运 放 工作到非线性区时，输出电压不是＋14 V，就 是 －14 V。 uI/V 0.1 0.5 1.0 1.5 uO 1 /V －1 －5 －10 －14 uO 2 /V 1.1 5.5 11 14 7.4 设计一 个比 例 运 算电 路 ， 要 求 输入 电 阻 Ri ＝20 kΩ ， 比例 系 数为 －100。 解 ： 可采用 反相 比 例运 算 电路 ， 电路 形 式 如图 P 7.3( a)所示。R＝2 0kΩ， Rf＝2MΩ。 7.5 电路如图 P7.5 所示 ，试 求 ： （1）输入电阻； （2）比例系数。 解 ： 由图可知 Ri＝50kΩ，u M＝ －2 uI。 R2 R4 R3 i = i + i 即 3 M O 4 M 2 M R u u R u R u − − = + 输出电压 uO = 52uM = −104uI 图 P7.5
7.6电路如图P7.5所示,集成运放输出电压的最大幅值为±14V,u为 2V的直流信号。分别求出下列各种情况下的输出电压 (1)R2短路;(2)R3短路;(3)R4短路:(4)R4断路。 R 解;(1)1o=R1 1=-4V (2) R2 R (3)电路无反馈,uo=-14V (4) R2+R3 R1 7.7电路如图P7.7所示,T1、T2和T3的特性完全相同,填空 (1)1≈ mA, m (2)若3≈0.2mA,则R3≈ R.2kQ 2 kQ 图P7.7 解:(1)1,0.4;(2)10 第七章题解一5
第七章题解－5 7.6 电路如 图 P 7.5 所 示， 集 成运 放 输出 电 压的 最 大幅 值 为±1 4V，u I 为 2V 的直流信号。 分别 求 出下 列 各种 情 况下 的 输出 电 压。 （1）R2 短路；（2）R3 短 路；（3）R4 短 路；（ 4）R4 断路 。 解 ：（1） 2 I 4V 1 3 O = − = − u = − R R u （2） 2 I 4V 1 2 O = − = − u = − R R u （3）电路无反馈 ，uO ＝－ 14 V （4） 4 I 8V 1 2 3 O = − = − + = − u R R R u 7.7 电路如图 P7.7 所示 ，T1 、 T2 和 T3 的 特 性完 全 相同 ， 填 空： （1）I 1≈ mA，I 2≈ mA； （2）若 I 3≈0.2mA， 则 R3≈ kΩ。 图 P7.7 解 ：（1）1，0.4；（2）10