第四章习题参考答案4-1什么叫“虚短”和“虚断”？答虚短：由于理想集成运放的开环电压放大倍数无穷大，使得两输入端之间的电压近似相等，即uu。虚断：由于理想集成运放的开环输入电阻无穷大，流入理想集成运放的两个输入端的电流近似等于零，即0ii。4-2理想运放工作在线性区和非线性区时各有什么特点？分析方法有何不同？答理想运放工作在线性区，通常输出与输入之间引入深度负反馈，输入电压与输出电压成线性关系，且这种线性关系只取决于外部电路的连接，而与运放本身的参数没有直接关系。此时，利用运放“虚短”和“虚断”的特点分析电路。理想运放工作在非线性去（饱和区），放大器通常处于开环状态，两个输入端之间只要有很小的差值电压，输出电压就接近正、负电压饱和值，此时，运放仍具有“虚断”的特点。4-3要使运算放大器工作在线性区，为什么通常要引入负反馈？答由于理想运放开环电压放大倍数uoA，只有引入深度负反馈，才能使闭环电压放大倍数FA1u，保证输出电压与输入电压成线性关系，即运放工作在线性区。4-4已知F007运算放大器的开环放大倍数dBAuo100，差模输入电阻Mrid2，最大输出电压VUsato12)(。为了保证工作在线性区，试求：（1）u和u的最大允许值；（2）输入端电流的最大允许值。解（1）由运放的传输特性5ouo1012uuuA则V102.1101245uu（2）输入端电流的最大允许值为A106102102.11164idruI4-5图4-29所示电路，设集成运放为理想元件。试计算电路的输出电压ou和平衡电阻R的值。解由图根据“虚地”特点可得0uu图中各电流为601.01ui305.02ui180ofuui由“虚断”得f21iii以上几式联立，可得V7.2ou平衡电阻为kR18180//60//30图4-29题4-5图4-6图4-30所示是一个电压放大倍数连续可调的电路，试问电压放大倍数ufA的可调范围是多少？图4-30题4-6图解设滑线变阻器PR被分为xR和xPRR上下两部分。则，同相输入端分压为：uuRRRuiPxP由“虚断”，可得：1010oiuuuu由以上两式可得：51xioufRuuAxR的变化范围为0～10，则ufA的变化范围是：－1～1。4-7求图4-31电路的iu和ou的运算关系式。图4-31题4-7图解由于两运放为理想运放，输入电流为零，在2R和2R上没有压降，故运放反相输入端仍为“虚地”。i1Fo1i1Fo2o2o1Fo11iuRRuuRRuRuRuRuRui1Fo1o2o2uRRuuu4-8在图4-32中，已知12RRF，Vu21，试求输出电压ou。图4-32题4-8图解由“虚断”“虚短”得Fo1o1o1io1RuuRuuuV6)2(33)1(o11FoiuuRRu4-9电路如图4-33示，已知各输入信号分别为Vui5.01，Vui22，Vui13，KRKR50,2021,KRRKR39,30654,,1001KRFKRF602。试回答下列问题。1）图中两个运算放大器分别构成何种单元电路？2）求出电路的输出电压ou。3）试确定电阻3R的值。图4-33题4-9图解1）前运算放大器N构成反相加法电路，后运放N构成减法运算电路。2）对于多级的运放电路，计算时可采用分级计算方法。V5.12501005.0201002211111iFiFouRRuRRuV5.112135.13060)1(365642142iFoFouRRRRRuRRu3）电阻3R的大小不影响计算结果，但运算的输入级是差动放大电路，所以要求两个入端电阻要相等，通常称3R为平衡电阻，其阻值为1F213////RRRR。4-10求图4-34所示电路中ou与三个输入电压的运算关系式。图4-34题4-10图解由“虚短”“虚断”可得，102510101oi3i2o1o1i1uuuuuu化简为i3i2i1o5210uuuu4-11图4-35所示电路是一种求和积分电路，设集成运放为理想元件，当取RRR21时，证明输出电压信号ou与两个输入信号的关系为：dtuuRCuiiFo)(121。图4-35题4-11图解由“虚短”“虚断”可得0uutRuRuCtiCuud)(1d12i21i1FfFco当RRR21时，tuuRCud)(1i2i1Fo4-12设计出实现如下运算功能的运算电路图。（1）iouu3（2）212iiouuu（3）)2.0(21iiouuu（4）dtudtuuiio22210题4-12(1)运算电路图题4-12(2)运算电路图4-13电路如图4-36所示，设集成运放为理想元件，试推导ou与1iu及2iu的关系。（设0)0(ou）。解由“虚断”“虚短”得tuuCtiiCtiCuud)10501020(1d)(1d13i23i121cotuutuuCud)10501020(1011d)10501020(13i23i163i23i1otutud20d50i2i14-14设电路如图4-37a所示，已知FRRR21，1iu和2iu的波形如图4-37b所示，试画出输出电压的波形。a）b）题4-12(3)运算电路图题4-12(4)运算电路图图4-3...
