电路第五版答案05

第五章 含有运算放大器的电阻电路 运算放大器是电路理论中一个重要的多端器件。在电路分析中常把实际运算放大器理想化，认为其（1）输入电阻 ；（2）输出电阻 ；（3）电压放大倍数 。在分析时用理想运算放大器代替实际运算放大器所引起的误差并不严重，但使分析过程大大简化。 由理想化的条件，可以得出理想运放的两条规则： （1）侧向端和非倒向端的输入电流均为零，即， （称为“虚断路”）； （2）对于公共端（地），倒向输入端电压 与非倒向输入端的电压 相等，即 （成为“虚短路”）。 以上两条规则是分析含有理想运放电路依据，合理的应用这两条规则，并与结点电压法结合起来加以运用，是分析含有理想运放电路的有效方法。 5－1 设要求图示电路的输出 为 已知 ，求 和 。 解： 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 5－1图所示电路中的运放为理想运放，应用其两条规则，有 解法一：由规则1， ，得 ，故 根据规则2，得 ，代入上式中，可得 代入已知条件，得 故， 解法二：对结点 eq \o\ac(○,1)列出结点电压方程，并注意到规则1， ，可得 应用规则2，得 ，所以 后面求解过程和结果同解法一。 注：对含有理想运放电路的分析，需要紧紧抓住理想运放的两条规则： eq \o\ac(○,1)“虚断”——倒向端和非倒向端的输入电流均为零； eq \o\ac(○,2)“虚短”——对于公共端（地），倒向端的电压与非倒向输入端的电压相等。 5－2 图示电路起减法作用，求输出电压 和输入电压 ， 之间的关系。 解：图示电路可用下述两种方法求解。 解法一：由规则1， ，得 故 应用规则2且注意到式（2），得 代入到式（1）中，有 解法二：用结点电压法，对结点 eq \o\ac(○,1)和 eq \o\ac(○,2)列出结点电压方程，并注意到规则1， ，得 应用规则2，得 ，且由式（2）知， ，代入方程式（1）中，有 注：简单电路可根据理想运放的两条规则结合KCL和欧姆定律直接分析（见本题解法一），复杂一些的电路用结点电压法分析较方便（见本题解法二）。结点电压法分析含有理想运放电路时需注意：独立结点取在理想运放的输入端侧，输出端最好不列结点电压方程，因为理想运放的输出端电流是未知变量。 5－3 求图示电路的输出电压与输入电压之比 。 解：图示电路较复杂，故采用结点电压法分析。独立结点 eq \o\ac(○,1)和 eq \o\ac(○,2)的选取如图所示，列出结点电压方程，并注意到规则1， ，可得 应用规则2，得 ，所以，以上两式变为 把第二式代入第一式中，可得 注：本题求解的关键是正确列出结点电压方程。注意列方程时，勿将各结点与输出电压U2之间的互导项遗漏。 5－4 求图示电路得电压比值 。 解：采用结点电压法分析。独立结点 eq \o\ac(○,1)和 eq \o\ac(○,2)的选取如图所示，列出结点电压方程，并注意到规则1，可得 应用规则2，得 ， ，又由方程式（2）得 将以上关系式均代入到方程式（1）中，有 故 注：本题求解中，Uo1只是一个中间变量，由于它在第一个运放的输出端，故无需对它列出结点电压方程。`` 5－5 求图示电路的电压比 。 解法一：采用结点电压法分析。独立结点 eq \o\ac(○,1)和 eq \o\ac(○,2)的选取如图所示，列出结点电压方程，并注意到规则1，可得 应用规则2，得 ，代入上述方程中得， ，故有 整理后得 解法二：将题5－5图中得结点 eq \o\ac(○,2)左边的有源一端口电路等效为理想电压源和电阻的串联电路，如题解5－5图所示，其中 此电路为一个倒向比例器，故有 5－6 试证明图示电路若满足 ，则电流 仅决定于 而与负载电阻 无关。 证明：采用结点电压法分析。独立结点 eq \o\ac(○,1)和 eq \o\ac(○,2)的选取如图所示，列出结点电压方程，并注意到规则1，可得 应用规则2，有 ，代入以上方程中，整理得 故 又因为 当 时， 即电流 与负载电阻 无关，而知与电压 有关。 5－7 求图示电路的 与 ， 之间的关系。 解：采用结点电压法分析。独立结点 eq \o\ac(○,1)和 eq \o\ac(○,2)的选取如图所示，列出结点电压方程，并注意到规则1，得（为分析方便，用电导 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示电阻元件参数） 应用规则2 ，有 ，代入上式，解得 为 或为 5－8 用运放可实现受控源，试将图示电路以一个受控源形式表示，并求其控制系数。 解： 采用结点电压法分析。独立结点 eq \o\ac(○,1)和 eq \o\ac(○,2)的选取如图所示，列出结点电压方程，并注意到规则1，可得 应用规则2，有 ，又由方程式（2）得 ，代入到方程式（1）中，得 又因为 故 其中， ，为受控源的输入电阻；而 为输出电路端电压，所以，题5－8图所示电路可以用一个电压控制的受控电压源（VCVS）表示，其控制系数 ，等效电路如题解5－8图所示。 5－9 电路如图所示，设 ，验证该电路的输出 与输入 之间的关系为 。[注：该电路为4位数模转换器，常用在信息处理、自动控制领域。该电路可将一4位二进制数字信号转换成模拟信号，例如当数字信号为1101时，令 ， ，则由关系式 得模拟信号 。] 解：应用电源等效变换把题5－9图示电路等效为题解5－9所示，得其等效参数： � EMBED PBrush ��� � EMBED PBrush ��� � EMBED PBrush ��� � EMBED PBrush ��� _1143648503.unknown _1143653661.unknown _1143654562.unknown _1143655763.unknown _1143656210.unknown _1174205576.unknown _1143656424.unknown _1143656444.unknown _1143656382.unknown _1143656395.unknown _1143656296.unknown _1143656310.unknown _1143656218.unknown _1143656042.unknown _1143656134.unknown _1143656168.unknown _1143656095.unknown _1143655893.unknown _1143656032.unknown _1143655800.unknown _1143655429.unknown _1143655712.unknown _1143655741.unknown _1143655498.unknown _1143654744.unknown _1143654756.unknown _1143654723.unknown _1143654083.unknown _1143654508.unknown _1143654542.unknown _1143654551.unknown _1143654524.unknown _1143654483.unknown _1143654498.unknown _1143654475.unknown _1143653802.unknown _1143653855.unknown _1143653941.unknown _1143653813.unknown _1143653678.unknown _1143653686.unknown _1143653670.unknown _1143649015.unknown _1143649450.unknown _1143653623.unknown _1143653637.unknown _1143649511.unknown _1143649036.unknown _1143649214.unknown _1143649362.unknown _1143649436.unknown _1143649349.unknown _1143649061.unknown _1143649022.unknown _1143648959.unknown _1143648989.unknown _1143649006.unknown _1143648974.unknown _1143648982.unknown _1143648610.unknown _1143648667.unknown _1143648692.unknown _1143648706.unknown _1143648636.unknown _1143648536.unknown _1143648560.unknown _1143648520.unknown _1143640956.unknown _1143648060.unknown _1143648332.unknown _1143648437.unknown _1143648465.unknown _1143648377.unknown _1143648242.unknown _1143648303.unknown _1143648146.unknown _1143647822.unknown _1143647925.unknown _1143648014.unknown _1143647888.unknown _1143647745.unknown _1143647778.unknown _1143647700.unknown _1143640176.unknown _1143640321.unknown _1143640522.unknown _1143640626.unknown _1143640334.unknown _1143640249.unknown _1143640256.unknown _1143640240.unknown _1143639878.unknown _1143639926.unknown _1143640087.unknown _1143639908.unknown _1143639777.unknown _1143639799.unknown _1143639426.unknown