吴援明习题第九章.doc

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1、第九章  集成运放的应用与设计习题类型9.1   一阶低通滤波器电路设计9.2   滤波器电路分析9.3，9.4  二阶低通、高通滤波器电路分析9.5  正弦波振荡电路分析与设计9.6，9.8 运放非线性应用电路分析9.7  运放非线性应用电路设计9.9  相移式振荡器电路分析9.10 相移式振荡器电路设计9.11 锯齿波发生器电路分析9.12 方波-三角波产生器电路分析 9.1 按下列(a)、(b)要求分别各自设计一个单极点低通滤波器,使其：(a) 通频带内的增益为10，3dB频率为5kHz；(b) 通频带内的增益为－15

2、,  3dB频率为10kHz，该滤波器在通带内最小的输入电阻是10kΩ。解： （a）电路如图                                     题图9.1.1（b）电路如图                   题图9.1.2 （a）据题意          若取 R1=1kΩ，则 R2=9kΩ，   ∵     ∴  s   若取 R=0.9kΩ  解出C=0.035μF（b）据题意  若取 R1=10kΩ（Ri=R1）， 则 R2=150kΩ      9.2推导如题图9.2电路的传递函数 表达式，求

3、出其－3dB的角频率ω值，并说明电路功能。题图9.2解： ∵　Vo(s)=V－(s)=V+(s)=VC(s)       传递函数为     是一阶低通滤波电路。   设      则     －3dB角频率  9.3 二阶低通滤波电路如题图9.3所示。电路参数为：R=8.2kΩ，C=200pF，R1=Rf=20kΩ，求电路上转折频率fH及通带电压增益   。题图9.3解： 通带电压增益      上转折频率  9.4二阶高通滤波电路如题图9.4所示。若电路参数为：R=8.2kΩ，Rf=3R1=60kΩ，要求电路下转折频率f

4、L=1kHz，确定电容C的取值及通带电压增益 。题图9.4解： 通带电压增益         ∴   9.5 电路如题图9.5所示。（1）将图中A、B、C和D四点正确连接，使之成为一个正弦波振荡电路；（2）计算电路的振荡频率fo；（3）为保证电路起振，R2应为多大？题图9.5解：（1）应D与A连结；C与B连接。   （2）   （3）    ∴ A>3,        即       得 R2 >2R1=20kΩ。 9.6  理想运放组成电路如图题9.6所示。已知VR=－3V，VZ1=+5V，VZ2=+6V，分析电路功能，画

5、出vo=f（vi）曲线，并标注有关参数值。题图9.6解：  先求vo状态变化时的vi值（阈值电压）。     由       解出  vI =2V     当vI <2V,   v-2V,   v- >v+ ,   vo=－6.7V     vo=f(vi) 曲线如下                                 题图9.6.1   输出输入电压转移曲线这是一个电平检测电路, 检测电平为2V。 9.7按题图9.7所示的特性曲线设计一电路，画出其电路图。 

6、                             题图9.7 解： 由 vo=f（vi）曲线可知，vo在vi =3V发生跳变。     +v0m=6V，－v0m=－4V，故选用VR=3V的电压比较器如下图。                     题图9.7.19.8  由理想运放组成的电路如题图9.8，已知运放输出±vomax=±12V，R1=2kΩ，R2=18kΩ。说明电路功能并画出vo=f(vi) 曲线，标明有关参数值。                               题图9.8解： 1、 R1、R

7、2构成正反馈，使vo处于极限值，电路是具有两个阈值电压VT+、VT－的施密特触发器。    2、当vo>0,vo=12V时，     vi =V－ >1.2V,   vo→－12V时，∴ VT+=1.2V当vo <0,vo=－12V时，    vi =V－ <－ 1.2V,   vo→+12V时，∴ VT－=－1.2V 画出 vo=f（vi）波形如图。                             题图9.89.9如题图9.9所示的相移振荡器，参数为R=4kΩ，C=10nF。确定振荡频率和所需的R2。       

8、                          题图9.9解： 三级RC网络电压传递函数为        而      ∴            由谐振条件 T(jωo)=－1， T(jω)虚部应为0,  则必须   1-3(ωRC)2=0∴ 解出       当ω=ωo， 9.10如