电气工程学概论_林孔元主编_第十六章部分习题解答.doc
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16.1 用一理想运算放大器组成一个增益为(10,输入电阻为10k(的放大电路。
解:∵增益为(10,∴该放大电路为反相比例放大电路,如图所示。
∵ 放大电路的输入电阻为10k(
∴
∵ ∴ 。
16.2 用一理想运算放大器组成一个增益为10的放大电路,并分析该电路的输入电阻。
解:∵增益为10
∴该放大电路应为同相比例放大电路,如图所示。
∵ ,
∴ 若取,则。
16.3 设图示电路可实现输入输出之间关系:,
1)确定R1、R2、R4的取值;2)设UoM=10.5V,求u1、u2的最大差值。
解:∵ 所需构建的电路为差动放大电路
∴ 该放大电路如图所示。uo、u1、u2的关系为:
由可得:,
若取,则。 u1、u2的最大差值为0.105V.
16.5 图示电路中,RS=5k?,R=10 k?,R1=5 k?,R2=20 k?,RF=40 k?,C=10?F,
求:1)uo=f(ui); 2)uo=f(uS); 3) 请改进电路,使f(uS)=f(ui);
解:1)
2) 代入uo=f(ui)关系式,得
3) 在信号源与输入ui之间插入一个电压跟随器,即改进后的电路为:
16.7 设计一个由理想运算放大器组成的积分器,要求该积分器:
能够将图a所示输入信号变换为图b所示的输出信号;
输入阻抗为100k?。
解:理想积分电路如图所示,
根据已知条件可进一步得:
,
∵ 输入阻抗为100k?,R=100k(
∴ μF
16.8 由运算放大器组成的交流滤波器如图所示,试画出其幅值波特图。
解:由电路可知:
其幅值波特图为:
或
或
()
16.9 设计一个有无源低通滤波器和运算放大器组成的有源低通滤波器。fc=3kHz,RF=58 k?,C=0.1 ?F。
解:根据已知条件,本题有源低通滤波器的结构为:
其传递函数 ?c=1/RC
∵ C=0.1 ?F,?c=2?fc ∴ R=530?;
∵滤波器工作于通频带增益为30, ∴
∵ RF=58 k?,∴ R1=2 k?。
16.10 通常需要为反馈控制系统设计一个复合滤波器。设该滤波器的频率特性如图所示,试给出由运算放大器组成的实现方案(,低频带输入电阻为500()。
解:∵ 低频带输入电阻为500( 。 ∴ R1=500 (
∵ ∴ R1=500 k(
∵ ∴ R3=55.6 (
∵ fc=10 kHz, 且 , 得
∴ C=0.28 ?F。
16.14 ui=5sin(2?ft) V
UR(V) 6 3 0 -3 6 uo占空比 100% 70.5% 50% 29.5% 0
不同UR下的方波波形占空比如上表,具体波形略。
电气工程学概论第十六章部分习题解答
1
16-4
电气工程学概论第十六章部分习题解答
16-1
R1
?
UR
uo
ui
(
(
?
?
?
f /kHz
?
?
3
R
R1
R1=100(
题16.10图
R
1
3
+
?
+
?
+
?
+
+
?
+
+
?
+
+
?
+
ui
RS
uS
uo
uo2
R2
RF
?
R1
C
?
R
uo1
R
?
R
?
+
?
+
+
?
+
+
?
+
+
?
+
ui
uo
C
?
R
?
uo / V
t / s
2
uo1
3
1
?
ui / V
t / s
2
1
uo
10
=
256.3
8
题16.8图
+
+
+
||
?
R
?
?15
R
R2
80
10
C
+
f
/
+
?
kHz
1
100
?
?
+
1000
u1
uo
R4
?
?
+
ui
+
R2
+
uo
?
?
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