模电训练题及答案第九章.doc

【1】某放大电路如图所示,设各集成运算放大器都具有理想特性。试求: (1); (2) 电路的中频电压放大倍数; (3) 整个电路的上、下限截止频率和之值。【相关知识】测量放大器、有源滤波器。【解题思路】分析电路结构,分别讨论各个单元电路的工作原理,推导电路输入输出关系。根据电路时间常数,计算电路的上、下限截止频率。【解题过程】在本电路中,运放、和构成三运放测量放大器,运放构成一阶低通滤波器,电容器(耦合电容)和负载构成高通滤波电路。(1) 由图可以写出与的关系== 所以(2) 电路的中频电压放大倍数(3) 整个电路的上、下限截止频率、的值分别是【2】电路如图所示。已知集成运放均为理想运放;图(c)所示电路中 R 1=R 2, R 4=R 5=R 6。(1)分别说明各电路是低通滤波器还是高通滤波器,简述理由; (2)分别求出各电路的通带放大倍数。【相关知识】低通滤波器,高通滤波器,通带放大倍数。【解题思路】(1)根据低通滤波器和高通滤波器的特点来识别电路:若输入电压频率趋于零时,而输入电压频率趋于无穷大时,则电路为低通滤波器;反之则为高通滤波器。(2)求解通带放大倍数的方法:对于低通滤波器,求解输入电压频率趋于零时的电压放大倍数即为通带放大倍数;对于高通滤波器,求解输入电压频率趋于无穷时的电压放大倍数即为通带放大倍数。【解题过程】(1)在电路( a)中,若输入电压频率趋于零,则 C 1和C 2相当于开路, 在集成运放两个输入端由于 A构成电压跟随器,输出(1) 若输入电压频率趋于无穷大,则 C 1和C 2相当于短路,输出电压可见,电路( a)是低通滤波器,通带放大倍数(2) (2)在电路( b)中,若输入电压频率趋于零,则 C 1和C 2相当于开路。由于在集成运放两个输入端为“虚地”,R 2的电流为零, R 1和R 3的电流相等,即(3) 若输入电压频率趋于无穷大,则 C 1和C 2相当于短路,输出电压可见,电路( b)是低通滤波器,根据式( 3),通带放大倍数(4) (3)在电路(c)中,A 2与R 4~R 7组成反相求和运算电路,其输出电压将已知条件 R 4=R 5=R 6代入,可得(5) 若输入电压频率趋于零,则 C相当于开路,在 A 1集成运放两个输入端,其输出电压,代入式( 5)得(6) 若输入电压频率趋于无穷大,则 C相当于短路, A 1和R 1、R 2组成反相比例运算电路,其输出电压将已知条件 R 1=R 2代入,可得,代入式( 5)得。可见, 电路( c)是低通滤波器,根据式( 6),通带放大倍数(7) 综上所述,三种电路均为低通滤波器,图( a)~( c)的通带放大倍数分别如式( 2)、( 4)、( 7)所示。【3】电路如图所示,已知 R 1 =R 2,R 3 =R 4 =R 5,且运放的性能均理想。(1) 试写出表达式; (2) 试写出表达式; (3) 试问:运放 A 1组成什么电路?整个电路又是什么电路? 【相关知识】有源滤波器,反相输入加法运算电路。【解题思路】写出各个单元电路的输入输出关系,推导电路频率特性表达式,分析电路功能。【解题过程】(1)由图可知故(2) 因为故(3) 因为当时, , 当时, , 故运放 A 1组成一阶低通有源滤波电路,整个电路又是一阶高通有源滤波电路。【4】现有有源滤波电路如下: A、高通滤波器 B、低通滤波器 C、带通滤波器 D、带阻滤波器选择合适答案填入空内。(1)为避免 50Hz 电网电压的干扰进入放大器,应选用。(2)已知输入信号的频率为 1~ 2kHz ,为了防止干扰信号的混入,应选用。(3)为获得输入电压中的低频信号,应选用。(4)为获得输入电压中的低频信号,应选用。(5)输入信号频率趋于零时输出电压幅值趋于零的电路为。(6)输入信号频率趋于无穷大时输出电压幅值趋于零的电路为。(7)输入信号频率趋于零和无穷大时输出电压幅值趋于零的电路为。(8)输入信号频率趋于零和无穷大时电压放大倍数为通带放大倍数的电路为。【相关知识】四种有源滤波电路的基本特性及其用途。【解题思路】根据四种有源滤波电路的基本特性及其用途来选择填入。【解题过程】答案为( 1)D,( 2)C,( 3)B,( 4)A,( 5)A、C,( 6) B、C,( 7)C,( 8)D。【5】判断下列说法是否正确,对者打“√”,错者打“×”。(1)无源滤波电路带负载后滤波特性将产生变化。( ) (2)因为由集成运放组成的有源滤波电路往往引入深度电压负反馈,所以输出电阻趋于零。( ) (3)由于有源滤波电路带负载后滤波特性基本不变,即带负载能力强,所以可将其用作直流电源的滤波电路。( ) (4)无源滤波器不能用于信号处理。( ) (5)按照将积分运算电路置于集成运放的负反馈通路中就可实现微分运算的思路,将低通滤波电路置