第16卷 运算放大器虚短虚断与基本运算计算-考点训练卷《电工电子技术》湖南省（职教高考）机电类 考纲百套卷（原卷版+解析版）

编写说明：湖南省《机电类考纲百套卷》，依据《湖南省高校招生职业技能考试大纲机电类专业综合知识》编写。本专辑覆盖公共模块与专业选考模块，且每一课程均采用三阶递进式训练体系：基础层拆解考点为微目标，紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷；巩固层强化知识交叉与场景关联，按考纲专题编写专题训练卷；应用层聚焦综合提升，结合知识模块与教材编写课程综合卷。 本试卷是第16卷考点训练卷，按《电子技术》中的《运算放大器虚短虚断与基本运算计算》范围和要求编写。具体内容为：1.理解理想运算放大器在线性负反馈条件下的虚短、虚断含义和使用条件；2.会结合反相、同相、跟随、加法、比较等基本电路完成关系判断、列式计算和应用分析。 湖南省《机电类考纲百套卷》第16卷 《电子技术》 运算放大器虚短虚断与基本运算计算-考点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分） 1.下列图示电路中，属于反相比例运算放大电路的是（ ）。 A. 图1 B. 图2 C. 图3 D. 图4 2.理想运算放大器在线性负反馈状态下，虚短通常表示（ ）。 A. u+≈u- B. i+≈i- C. 输出端与电源短接 D. 输入端必须真实短接 3.如图所示反相比例运算电路中，闭环电压放大倍数为（ ）。 A. -5 B. +5 C. -0.2 D. +1 4.理想运算放大器的“虚断”主要表示（ ）。 A. 输入端电流近似为零 B. 输出端电流恒为零 C. 电源被断开 D. 反馈电阻被断开 5.如图所示负反馈运放电路中，若同相端接地，则反相端节点M通常可近似看作（ ）。 A. 虚地 B. 电源正极 C. 开路电源 D. 饱和输出端 6.如图所示同相比例运算电路的闭环电压放大倍数为（ ）。 A. 1+RF/R1 B. -RF/R1 C. R1/RF D. 0 7.运算放大器作线性放大时，输出电压的最大范围主要受（ ）限制。 A. 电源电压 B. 输入电阻名称 C. 纸张大小 D. 电路图线宽 8.如图所示反相加法运算电路中，若R1=R2=RF，则输出电压关系为（ ）。 A. uo=-(u1+u2) B. uo=u1+u2 C. uo=u1-u2 D. uo=0 9.电压跟随器的主要特点是（ ）。 A. 电压放大倍数约为1 B. 输出电压必为零 C. 无需供电即可工作 D. 输入端必须短路 10.如图所示参数表中，若反相比例电路输入电压为0.10V，则输出电压约为（ ）。 A. -0.50V B. +0.50V C. -5.0V D. +5.0V 11.使用虚短、虚断分析运放电路时，一般应先确认电路（ ）。 A. 处于线性负反馈状态 B. 输出端与地短接 C. 输入端接反向电源 D. 所有电阻被拆除 12.如图所示比较器电路中，当u+大于u-时，输出端通常趋向（ ）。 A. 正饱和 B. 负饱和 C. 永远为零 D. 与输入端断开 二、双项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分） 1.如图所示理想运放负反馈分析示意中，判断正确的是（ ）。 A. 线性负反馈时可近似认为u+≈u- B. 虚短表示两个输入端被导线真实短接 C. 理想运放输入端电流可近似为零 D. 虚断表示输出端不能向负载提供电流 2.关于反相比例运算电路的说法，正确的是（ ）。 A. 闭环电压放大倍数为-RF/R1 B. 输出电压与输入电压同相 C. 同相端接地时反相端可视为真实接地 D. 同相端接地时反相端可近似为虚地 3.如图所示基本运放电路类型中，判断正确的是（ ）。 A. 电压跟随器闭环电压放大倍数约为1 B. 同相比例电路输出与输入通常同相 C. 反相加法电路输出一定与各输入同相 D. 比较器开环工作时输出可能接近饱和电平 4.关于运放电路实验与调试，判断正确的是（ ）。 A. 通电前应核对电源极性和供电范围 B. 测量输出时应注意是否进入饱和状态 C. 可随意短接输出端和电源端验证结果 D. 输入信号幅值应避免超过允许范围 三、填空题（本大题共6小题，每小题3分，共18分） 1.理想运算放大器的开环电压放大倍数通常认为趋近于__________。 2.如图所示参数卡中，反馈电阻RF为__________kΩ。 3.如图所示反相比例电路波形中，输出相对输入通常为__________相。 4.虚断表示理想运放两个输入端电流近似为__________。 5.电压跟随器的输出电压约等于__________电压。 6.运放作比较器时常处于开环或非线性工作状态，此时一般不能直接使用__________条件。 四、计算题（本大题共1小题，15分） 1. （1）如图所示反相比例运算电路中，R1=10kΩ，RF=50kΩ，ui=0.20V，运放处于线性负反馈状态。求闭环电压放大倍数Au和输出电压uo。 （2）若仅将RF改为100kΩ，R1和ui不变，估算新的输出电压，并说明是否超过±12V供电范围。 五、分析应用题（本大题共1小题，15分） 某传感器输出0.20V直流信号，控制板希望得到约1.00V且与输入同相的电压信号。现有理想运算放大器、若干电阻和±12V电源，可采用基本运放电路完成信号调理。 （1）（8分）应优先选择哪一种基本运放电路？说明理由。 （2）（7分）若取R1=10kΩ，估算RF应取多少，并说明调试注意事项。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：湖南省《机电类考纲百套卷》，依据《湖南省高校招生职业技能考试大纲机电类专业综合知识》编写。本专辑覆盖公共模块与专业选考模块，且每一课程均采用三阶递进式训练体系：基础层拆解考点为微目标，紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷；巩固层强化知识交叉与场景关联，按考纲专题编写专题训练卷；应用层聚焦综合提升，结合知识模块与教材编写课程综合卷。 本试卷是第16卷考点训练卷，按《电子技术》中的《运算放大器虚短虚断与基本运算计算》范围和要求编写。具体内容为：1.理解理想运算放大器在线性负反馈条件下的虚短、虚断含义和使用条件；2.会结合反相、同相、跟随、加法、比较等基本电路完成关系判断、列式计算和应用分析。 湖南省《机电类考纲百套卷》第16卷 《电子技术》 运算放大器虚短虚断与基本运算计算-考点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分） 1.下列图示电路中，属于反相比例运算放大电路的是（ ）。 A. 图1 B. 图2 C. 图3 D. 图4 【答案】A 【解析】图1中输入信号经输入电阻接到反相端，同相端接地，输出经反馈电阻回到反相端，符合反相比例运算电路特征。 2.理想运算放大器在线性负反馈状态下，虚短通常表示（ ）。 A. u+≈u- B. i+≈i- C. 输出端与电源短接 D. 输入端必须真实短接 【答案】A 【解析】虚短指理想运放在深度负反馈、线性工作时两个输入端电位近似相等，并不表示输入端实际用导线短接。 3.如图所示反相比例运算电路中，闭环电压放大倍数为（ ）。 A. -5 B. +5 C. -0.2 D. +1 【答案】A 【解析】反相比例运算电路闭环电压放大倍数Au=-RF/R1=-50kΩ/10kΩ=-5。 4.理想运算放大器的“虚断”主要表示（ ）。 A. 输入端电流近似为零 B. 输出端电流恒为零 C. 电源被断开 D. 反馈电阻被断开 【答案】A 【解析】理想运放输入电阻很大，两个输入端电流可近似看作零，这就是虚断。 5.如图所示负反馈运放电路中，若同相端接地，则反相端节点M通常可近似看作（ ）。 A. 虚地 B. 电源正极 C. 开路电源 D. 饱和输出端 【答案】A 【解析】同相端接地且运放处于线性负反馈状态时，反相端电位近似为0V，但没有与地真实短接，称为虚地。 6.如图所示同相比例运算电路的闭环电压放大倍数为（ ）。 A. 1+RF/R1 B. -RF/R1 C. R1/RF D. 0 【答案】A 【解析】同相比例运算电路中，输入接同相端，反相端接反馈分压网络，其闭环放大倍数Au=1+RF/R1。 7.运算放大器作线性放大时，输出电压的最大范围主要受（ ）限制。 A. 电源电压 B. 输入电阻名称 C. 纸张大小 D. 电路图线宽 【答案】A 【解析】实际运放输出电压不能无限增大，通常受正、负电源电压和输出摆幅能力限制。 8.如图所示反相加法运算电路中，若R1=R2=RF，则输出电压关系为（ ）。 A. uo=-(u1+u2) B. uo=u1+u2 C. uo=u1-u2 D. uo=0 【答案】A 【解析】等阻反相加法器中，反相端为虚地，输出电压等于各输入电压和的相反数，即uo=-(u1+u2)。 9.电压跟随器的主要特点是（ ）。 A. 电压放大倍数约为1 B. 输出电压必为零 C. 无需供电即可工作 D. 输入端必须短路 【答案】A 【解析】电压跟随器输出直接反馈到反相端，同相端输入，闭环电压放大倍数约为1，常用于阻抗变换和缓冲。 10.如图所示参数表中，若反相比例电路输入电压为0.10V，则输出电压约为（ ）。 A. -0.50V B. +0.50V C. -5.0V D. +5.0V 【答案】A 【解析】表中R1=20kΩ、RF=100kΩ，反相比例倍数Au=-100/20=-5，所以uo=-5×0.10V=-0.50V。 11.使用虚短、虚断分析运放电路时，一般应先确认电路（ ）。 A. 处于线性负反馈状态 B. 输出端与地短接 C. 输入端接反向电源 D. 所有电阻被拆除 【答案】A 【解析】虚短、虚断适用于理想运放且处于线性负反馈的分析场景，开环比较器或饱和状态不能直接套用。 12.如图所示比较器电路中，当u+大于u-时，输出端通常趋向（ ）。 A. 正饱和 B. 负饱和 C. 永远为零 D. 与输入端断开 【答案】A 【解析】开环比较器中，若同相端电压大于反相端电压，输出一般趋向正饱和电平。 二、双项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分） 1.如图所示理想运放负反馈分析示意中，判断正确的是（ ）。 A. 线性负反馈时可近似认为u+≈u- B. 虚短表示两个输入端被导线真实短接 C. 理想运放输入端电流可近似为零 D. 虚断表示输出端不能向负载提供电流 【答案】AC 【解析】虚短是输入端电位近似相等，虚断是输入端电流近似为零。二者均为理想运放线性负反馈分析中的等效结论，不代表真实短接或输出端无电流。 2.关于反相比例运算电路的说法，正确的是（ ）。 A. 闭环电压放大倍数为-RF/R1 B. 输出电压与输入电压同相 C. 同相端接地时反相端可视为真实接地 D. 同相端接地时反相端可近似为虚地 【答案】AD 【解析】反相比例运算电路的闭环倍数为-RF/R1，输出与输入反相；反相端是虚地，不是用导线真实接地。 3.如图所示基本运放电路类型中，判断正确的是（ ）。 A. 电压跟随器闭环电压放大倍数约为1 B. 同相比例电路输出与输入通常同相 C. 反相加法电路输出一定与各输入同相 D. 比较器开环工作时输出可能接近饱和电平 【答案】ABD 【解析】电压跟随器Au约为1；同相比例电路输出与输入同相；比较器常处于开环或正反馈非线性状态，输出可能饱和。反相加法电路输出与输入和通常反相。 4.关于运放电路实验与调试，判断正确的是（ ）。 A. 通电前应核对电源极性和供电范围 B. 测量输出时应注意是否进入饱和状态 C. 可随意短接输出端和电源端验证结果 D. 输入信号幅值应避免超过允许范围 【答案】ABD 【解析】运放调试应先检查供电和接线，观察输出是否饱和，并控制输入信号在允许范围内。随意短接输出和电源端可能损坏器件。 三、填空题（本大题共6小题，每小题3分，共18分） 1.理想运算放大器的开环电压放大倍数通常认为趋近于__________。 【答案】无穷大 【解析】理想运放模型中，开环电压放大倍数趋于无穷大，这是推导虚短的重要前提之一。 2.如图所示参数卡中，反馈电阻RF为__________kΩ。 【答案】30 【解析】参数卡中标明RF=30kΩ，因此反馈电阻为30kΩ。 3.如图所示反相比例电路波形中，输出相对输入通常为__________相。 【答案】反 【解析】反相比例运算电路的输出电压与输入电压相位相反。 4.虚断表示理想运放两个输入端电流近似为__________。 【答案】零 【解析】理想运放输入电阻很大，输入端电流近似为零。 5.电压跟随器的输出电压约等于__________电压。 【答案】输入 【解析】电压跟随器闭环增益约为1，输出电压跟随输入电压变化。 6.运放作比较器时常处于开环或非线性工作状态，此时一般不能直接使用__________条件。 【答案】虚短 【解析】比较器输出常接近正、负饱和，两个输入端电位不一定相等，不能直接套用虚短条件。 四、计算题（本大题共1小题，15分） 1. （1）如图所示反相比例运算电路中，R1=10kΩ，RF=50kΩ，ui=0.20V，运放处于线性负反馈状态。求闭环电压放大倍数Au和输出电压uo。 （2）在同一电路中，若通电5min，求电流所做的功和通过灯泡的电荷量。 【答案】Au=-5，uo=-1.0V。 【解析】反相比例运算电路满足Au=uo/ui=-RF/R1。 Au=-50kΩ/10kΩ=-5。 uo=Au·ui=-5×0.20V=-1.0V。 （2）若仅将RF改为100kΩ，R1和ui不变，估算新的输出电压，并说明是否超过±12V供电范围。 【答案】uo=-2.0V，未超过±12V供电范围。 【解析】此时Au=-RF/R1=-100kΩ/10kΩ=-10。 uo=-10×0.20V=-2.0V。 -2.0V没有超过±12V供电范围，可认为未因电源电压限制而饱和。 五、分析应用题（本大题共1小题，15分） 某传感器输出0.20V直流信号，控制板希望得到约1.00V且与输入同相的电压信号。现有理想运算放大器、若干电阻和±12V电源，可采用基本运放电路完成信号调理。 （1）（8分）应优先选择哪一种基本运放电路？说明理由。 【答案】应优先选择同相比例运算电路，因为要求输出与输入同相，且所需电压放大倍数为1.00/0.20=5。 【解析】反相比例电路会使输出与输入反相，不符合题设同相要求。 同相比例运算电路闭环增益为1+RF/R1，既可实现大于1的放大，也能保持相位同相。 电压跟随器增益约为1，不能把0.20V放大到约1.00V。 （2）（7分）若取R1=10kΩ，估算RF应取多少，并说明调试注意事项。 【答案】由1+RF/R1=5得RF=40kΩ。调试时应检查负反馈接线、电源极性和输出是否饱和，输入信号不应超过允许范围。 【解析】同相比例电路Au=1+RF/R1，目标Au=5。 RF=(Au-1)R1=(5-1)×10kΩ=40kΩ。 通电前应核对电源和反馈支路，通电后测量输出约1.00V，并确认未接近±12V饱和限制。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $