醫(yī)學電子學-作業(yè)習題:第四章

習題四

4-1 什么叫“虛地”？在圖4-3中，同相輸入端接“地”，反向輸入端的電位接近“地”電位。既然這樣，是否可以把兩個輸入端直接連起來？

答：對于理想放大器工作在線性區(qū)時，輸入電流近似為零，即，又由于醫(yī)學全在線理想運放兩個輸入端電位近似相等，即稱為“虛地”。但并不代表實際接地。但是如果將兩輸入端直接相連，則可認為運放為共模信號，集成運放對其無放大倍數(shù)。

4-2 在圖4-3中，設，，已知輸入電壓，試求輸出電壓的幅值，并畫出和的波形圖。

解：輸出電壓

所以輸出電壓的幅值

4-3 題圖4-1是一個電平移動和同相放大電路。設輸入電壓的變化范圍是 -1～+3V，問輸出電壓的變化范圍是多少？

解：…………………………………（1)

對于輸入端：………………（2)

且（虛短) …………………………（3)

由（1)、（2)、（3)三式有…（4)

將輸入電壓的變化范圍-1～+3V代入（4)中得到輸出電壓的變化范圍是0～+6V。

4-4 題圖4-2所示電路是一個反相加法運算放大器，試推導該電路的傳輸特性gydjdsj.org.cn/zhuyuan/。

解：（虛短，虛地)………………（1)

…………………………………（2)

  …（3)

由（1)、（2)、（3)三式有

……………（4)

（4)式即為電壓傳輸特性

4-5

(1) ()

 (2) ()

(3)

(4) ()

（5)

4-6什么是理想運算放大器？理想運算放大器工作在線形區(qū)和飽和區(qū)各有什么特點？分析方法有什么不同？理想運放工作在線形區(qū)時，為什么通常要引入深度電壓負反饋？

答：理想運放，是將運放的各項技術(shù)指標理想化，滿足下列條件的運算放大器稱為理想運放。

開環(huán)電壓增益　A_ud=∞

輸入阻抗　　　r_i=∞

輸出阻抗　　　r_o=0

帶寬f_BW=∞

失調(diào)與漂移均為零等。

理想運放在線性應用時的兩個重要特性：

(1) 輸出電壓U_O與輸入電壓之間滿足關系式

U_O＝A_ud（U₊－U_－)

由于A_ud=∞，而U_O為有限值，因此，U₊－U_－≈0。即U₊≈U_－，稱為“虛短”。

　　(2) 由于r_i=∞，故流進運放兩個輸入端的電流可視為零，即I_IB＝0，稱為“虛斷”。這說明運放對其前級吸取電流極小。

上述兩個特性是分析理想運放應用電路的基本原則，可簡化運放電路的計算。

集成運算放大器的電壓放大倍數(shù)越高，放大器的線形區(qū)就越窄，為了擴大運放的線形區(qū)，理想運算放大器常常引入電壓負反饋。