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1、精品名師歸納總結第 7 章 信號的運算和處理可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結一、現有電路：自測題可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結A. 反相比例運算電路B. 同相比例運算電路C.積分運算電路D. 微分運算電路E.加法運算電路F.乘方運算電路挑選一個合適的答案填入空內。(1) 欲將正弦波電壓移相 90o，應選用 C 。(2) 欲將正弦波電壓轉換成二倍頻電壓，應選用 F 。(3) 欲將正弦波電壓疊加上一個直流量，應選用 E 。(4) 欲實現 A u=- 100 的放大電路，應選用 A 。(5) 欲將方波電壓轉換成三角波電壓，應選用 C 。(6) 欲將方波電壓轉換成尖頂
2、波波電壓，應選用 D 。二、填空：(1) 為了防止 50Hz 電網電壓的干擾進入放大器，應選用 帶阻 濾波電路。(2) 已知輸入信號的頻率為10kH z 12 kHz ，為了防止干擾信號的混入，應選用 帶通 濾波電路(3) 為了獲得輸入電壓中的低頻信號，應選用 低通 濾波電路。(4) 為了使濾波電路的輸出電阻足夠小，保證負載電阻變化時濾波特性不變，應選用 有源 濾波電路。三、已知 圖 T7.3 所示各電路中的集成運放均為抱負運放，模擬乘法器的乘積系數k 大于零。試分別求解各電路的運算關系。a可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結b圖 T7.3解： 圖a所示電路為求和運算電路，圖b 所
3、示電路為開方運算電路。它們的運算表達式分別為：可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結uI 1uI 2RfR4可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結 1uI 3可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結 / 可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結u1udt可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結OO 可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結buO2u 可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸
4、納總結習題本章習題中的集成運放均為抱負運放。7.1 填空：(1) 同相比例 運算電路可實現Au 1 的放大器。(2) 反相比例 運算電路可實現Au 0 的放大器。(3) 微分 運算電路可將三角波電壓轉換成方波電壓?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結4同相求和 運算電路可實現函數 3 ， a、b 和 c 均大于零。可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結(5) 反相求和 運算電路可實現函數 3 ， a、b 和 c 均小于零?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結26乘方 運算電路可
5、實現函數 YaX。7.2 電路如 圖 P7.2 所示，集成運放輸出電壓的最大幅值為14V，填表。ab圖 P7.2uI/V uO1/VuO2/V解：uO1 Rf / 。uO 21Rf / 。當集成運放工作到非線性區時，輸出電壓不是+14V , 就是- 14V。uI/VuO1/V uO2/V-1-5-1011-1414可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結7.3 設計一個比例運算電路，要求輸入電阻Ri20k，比例系數為 - 100。可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結解： 可采納反相比例運算電路，電路形式如圖P7.2a所示。R20k。Rf2M。
6、可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結7.4 電路如 圖 P7.4 所示，試求其輸入電阻和比例系數?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結解： 由圖可知 ，可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結ii,即uIuM可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結R1R 2R1R2可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結uR2 可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結而uM R4R3可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結解得：
7、圖 P7.4可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結7.5 電路如 圖 P7.4 所示，集成運放輸出電壓的最大幅值為14V， uI為 2V 的直流信號。可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結分別求出以下各種情形下的輸出電壓：I1R2 短路。2 R 3 短路。3 R 4 短路。4 R 4 斷路?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結解： 1 R2 短路時， uMR2 u R10 ，R 4 相當于開路 R 4 上無電流流過 ?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結 uR3 u2u4V 。OIIR1(2) R 3
8、短路時， uMuO ，R 4 對反饋網絡無影響。 uR2 u2u4V 。OIIR1(3) R 4 短路時模擬電子技術基礎第四版課后答案下載，電路無反饋。 uO14V ?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結(4) R 4 斷路時， I8V ?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結7.6 試求 圖 P7.6 所示各電路輸出電壓與輸入電壓的運算關系式。可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結(a) bcd圖 P7.6解： 在圖示各電路中，集成運放的同相輸入端和反相輸入端所接總電阻均相等。各電路的運算關系式分析如下：可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結(a) uORf
9、uI 12uI 25uI 3可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結(b) 2uI 3可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結(c) 2R1uI 18uI 2uI 1可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結(d) 120u
10、I 240uI 3uI 4可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結在圖 P7.6 所示各電路中，集成運放的共模信號分別為多少？寫出表達式。解：由于集成運放同相輸入端和反相輸入端之間凈輸入電壓為零，所以它們的電位就是集成運放的共模輸入電壓。圖示各電路中集成運放的共模信號分別為：可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結 3可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結b I I 310 u111I 211uI 3可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結
11、I 28uI 29可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結 4401u I I 4可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結圖 P7.8 所示為恒流源電路， 已知穩壓管工作在穩壓狀態，試求負載電阻中的電流?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結解： I LuPU .6 mA。圖 P7.8可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結電路如 圖 P7.9 所示。(1) 寫出 uO 與 uI1 、 u I 2 的運算關系式?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載
12、精品名師歸納總結(2) 當 RW 的滑動端在最上端時，假設uI 110mV ， uI 220mV ，就uO =？可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結(3) 假設 uO 的最大幅值為 14V，輸入電壓最大值為了保證集成運放工作在線性區，R2 的最大值為多少？圖 P7.9解： 1A2 同相輸入端電位Rfu I 1 ， uI ，可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結uP 2uN 2u I 2RuI 110uI 2u I1 可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下
13、載精品名師歸納總結輸出電壓u1R2 uu可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結ORP 2RI 2I 111可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結或uO10 2uI 1 可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結(2) 將 uI 110mV ， uI 220mV代入上式，得 ?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結(3) 依據題目所給參數，uI 2uI1 的最大值為 20mV 。假設 R1 為最小值，就為保證可編輯資料 -
14、 - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結集成運放工作在線性區，uI 2uI 1 =20 mV 時集成運放的輸出電壓應為14V ，寫成表達式可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結RW為可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結OI 2I 可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結故 可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結.143k9.86k可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納
15、總結分別求解 0 所示各電路的運算關系。abc0解： 圖a所示為反相求和運算電路。圖b所示的 A1 組成同相比例運算電路，A2 組成加減運算電路。圖 c 所示的 A1、A2、A3 均組成為電壓跟隨器電路，A4 組成反相求和運算電路?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結(a) 設 R3、 R4、R5 的節點為 M，就可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結uR uI 1u I 2 可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結iiiu I 1uI 2uM可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結
16、1R2R5可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結 R4 uI 1uI 2 可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結(b) 先求解uO1，再求解uO ?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結uO 1u1R3 u R1I 1R5 u1R5 uR5 1R3 u1R5 u1R5 uu可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結 2I 1I 2I 1R4可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結(c) A1、A2、A3 的輸出電壓分別為uI1
17、、uI2、uI3，由于在 A4 組成的反相求和運算電路中反相輸入端和同相輸入端外接電阻阻值相等，所以可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結I 1I 2I 31I 1I 2I 3可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結在 1a 所示電路中模擬電子技術基礎第四版課后答案下載，已知輸入電壓uI 的波形如圖 b 所示，當 t=0 時 uC =0。試畫出輸出電壓 uO 的波形。(a) b圖 P7.11可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結解： 輸出電壓的表達式為 可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸
18、納總結1當 uI 為常量時：可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結uu1OI t2t1 RCuO t1 7uI t 2t1uO t1可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結假設 t=0 時 uO =0 。就當 t=5mS 時， 10V2.5V ?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結當 t=15mS 時， uO100 51010 3 2.5V2.5V ?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結因此輸出波形如 1 所示。解圖 P7.11已知 2 所示電路輸入電壓uI 的波形如 圖 P7.11 b 所
19、示，且當 t=0 時 uC =0 。試畫出輸出電壓 uO 的波形。圖 P7.12解圖 P7.12可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結解： 圖中可見， ， d u IuO 可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結 可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結即：。輸出電壓與輸入電壓的運算關系為：可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結u tu1u tu0可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結或： u（Ot ） 100uI tuIuC
20、 0可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結設當 t=0 時， uC =0。分段畫出波形如2 所示。試分別求解 3 所示各電路的運算關系。可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結(a) bcd3解： 利用節點電流法，可解出各電路的運算關系分別為：可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結 a uR2 u1u u dt可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結OIIII可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結 b 設兩電容的充電電流為: 方向向右 ,就可編輯
21、資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結 RC duIC1 u10 3 du I2u可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結O c 反相端： uOC 2u dt可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結RC可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結同相端： uu1u IuP dt1u dt1u dt可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結代入上式，得1uOuI 2uI I
22、dt可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結 d 10.5uI 2 dt可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結CR1R2可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結12在 4 所示電路中，已知， C1F ?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結4(1) 試求出 uO 與 uI 的運算關系。(2) 設 t=0 時 uO=0 ，且 uI 由零躍變為 -1V，試求輸出電壓由零上升到6V 所需要的時間?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結解： 1由于 A2 構成電壓跟隨器，電容上的電壓uCuO 。 A 1 為求差運算電
23、路，利用疊可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結加原理，求出其輸出電壓：uRf u1Rf 可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結R1電容的電流： 利用了上式可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結RR可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結因此，輸出電壓： uu1i dt1u dt10 u dt可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結2 t110 ，可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結故 t
24、 l S。即經 0.6 秒輸出電壓到達 6V。試求出 5 所示電路的運算關系。圖 P7.15解： 設 A2 的輸出為 uO2。由于 R1 的電流等于 C 的電流，所以：1可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結uO 2R1Cu I dt2 u I dt可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結又由于 A2 組成以 uO 為輸入的同相比例運算電路，所以：可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結uO 21R2 u 可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結比較以上兩式，得：uOuI dt在 6 所示電路中，已知uI1= 4V ， uI2 =1V 。答復以下問
25、題：6(1) 當開關 S 閉合時，分別求解A 、B 、C 、D和 uO 的電位。(2) 設 t =0 時 S 打開，問經過多長時間uO= 0 .解： 1 對 A 1 、A 2 而言，都工作在同相比例運算狀態，可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結 UBuN 14V 。 UCuN 2uP 2uI 21V ?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結由于三個 R 從上而下流過同一電流iRU BU C3，可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結RR可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結 U AU B33R
26、7V 。 U DU CR RR2V ?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結當開關 S 閉合時， A 3 輸出RuO30 ，可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結 uO1U DR2U D4V 。可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結2 t =0 時 S 打開， A 3 為積分電路，uO 31U A dtR CU At R C140t ?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結11可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結由于 A 4 為求差電路， uO2U DuO ?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料
27、- - - 歡迎下載精品名師歸納總結令上式為零，求出t28.6mS ?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結為了使 圖 P7.17 所示電路實現除法運算，1標出集成運放的同相輸入端和反相輸入端。2 求出 uO 和 uI1、uI2 的運算關系式?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結圖 P7.17解： 1為了保證電路引入負反饋，A 的上端為 “+，”下端為 “- ?！?依據模擬乘法器輸出電壓和輸入電壓的關系和節點電流關系，可得uku u0.1u u。OOI 2OI 0.1u uI 可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結所以
28、 uI 1可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結RuI 2求出 圖 P7.18 所示各電路的運算關系。ab圖 P7.18解： 電路 a實現求和、除法運算，電路b 實現一元三次方程。它們的運算關系式分別O為:可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結(a) uR u I 1uI 2 ku u，uR 3 uI 1u I 2 可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結 3kuI 3R1R2可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結(b) uOR4 k2u3 。R3可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結
29、I在以下各種情形下，應分別采納哪種類型低通、高通、帶通、帶阻的濾波電路。(1) 抑制 50Hz 溝通電源的干擾。(2) 處理具有 1Hz 固定頻率的有用信號。 3從輸入信號中取出低于2kHz 的信號。 4抑制頻率為 以上的高頻干擾。解： 1帶阻濾波器。2 帶通濾波器3低通濾波器4 低通濾波器試說明 0 所示各電路屬于哪種類型的濾波電路，是幾階濾波電路。(a) bcd0解： 圖a所示電路為一階高通濾波器。圖b 所示電路二階高通濾波器。圖c 所示電路二階帶通濾波器。圖 d所示電路二階帶阻濾波器。設一階 HPF和二階 LPF 的通帶放大倍數均為2 ，通帶截止頻率分別為100 Hz和 2
30、k Hz 。試用它們構成一個帶通濾波電路，并畫出幅頻特性。解： 低通濾波器的通帶截止頻率為2kHz， 高通濾波器的通帶截止頻率為100Hz。將兩個濾波器串聯，就構成一個帶通濾波電路?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結其通帶放大倍數為： 幅頻特性如 1 所示。AuP4 。通帶增益20 可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結解圖 P7.21在圖 P364所示電路中，已知通帶放大倍數為2 ，截止頻率為 1kHz , C 取值為 1 F。試選取電路中各電阻的阻值?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結解： 由于通帶放大倍數Aup2,所以 Q1, Au2
31、。ff P可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結由于 fof p12RC，代入數據，得出：R160k?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結為使得集成運放同相輸入端和反相輸入端所接電阻相等，就。可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結試分析 圖 P7.23 所示電路的輸出 uO1、 uO2 和 uO3 分別具有哪種濾波特性LPF、HPF 、BPF 、BEF .圖 P7.23解： 以 uO1 為輸出是高通濾波器，以uO2 為輸出是帶通濾波器，以uO3 為輸出是低通濾波器。補充 1. 分別推導出 補圖 P7.1 所示各電路的傳遞函數，并說明它們屬于哪種類型的濾波電路。(a) b補圖 P7.1可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結解： 利用節點電流法可求出它們的傳遞函數。在圖 a所示電路中可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結Au 。故其為高通濾波器?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結在圖 b所示電路中sCAu s11R2/ 。sR2C可編輯資料 - - - 歡迎下載精品名師歸納總結故其為低通濾波器?？删庉嬞Y料 - - - 歡迎下載