第7卷 集成运算放大器——原理、参数与基本运算电路 山东省（春季高考）《电子技术基础》（劳保版·第6版） 单元过关卷

山东省（春季高考）考纲百套卷 第7卷 集成运算放大器——原理、参数与基本运算电路 单元过关卷《电子技术基础与技能》机电技术类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 差动放大电路中，Re电阻的主要作用是（ ） A. 提高差模增益 B. 抑制共模信号 C. 降低输入电阻 D. 增大输出电阻 2. 集成运算放大器构成减法运算电路时，需要引入（ ） A. 电压串联负反馈 B. 电压并联负反馈 C. 电流串联负反馈 D. 电流并联负反馈 3. 图所示电路中，，，，则为（ ） A. 2V B. 3V C. 4V D. 5V 4. 集成运算放大器对输入级的主要要求是（ ） A. 尽可能高的电压放大倍数 B. 尽可能大的带负载能力 C. 尽可能高的输入电阻，尽可能小的零点漂移 D. 尽可能高的输出电阻，尽可能小的零点漂移 5. 下列关于差动放大电路的描述中，错误的是（ ） A. 差动放大电路是一个结构对称的直接耦合放大电路 B. 差动放大电路能抑制零点漂移 C. 差动放大电路的共模抑制比越大，性能越好 D. 差动放大电路的差模增益只与电路输入方式有关，与输出方式无关 6. 在集成运算放大器中，输入端“虚短”和“虚断”的概念是根据理想运算放大器满足（）条件推出来的。 A. ， B. ， C. ， D. ， 7. 如图所示的运放电路中,输出电压为（ ） A. 100V B. -30V C. 30V D. -100V 8. 下列电路中，属于集成运放同相比例运算电路特点的是（ ） A. 输入电阻低 B. 输出与输入反相 C. 电压放大倍数等于 1+Rf/R1 D. 不能实现信号跟随 9. 关于理想运放叙述错误的是（ ） A. 输入信号为零，输出处于零电位 B. 输入阻抗为零，输出阻抗也为零 C. 频带宽度从零到无穷大 D. 开环电压放大倍数无穷大 10. 如图所示电路，已知，则等于（ ） A. 3V B. -3V C. 15V D. -15V 11. 以下有关反相比例运算放大器的说法，错误的是（ ） A. 反相比例运算放大器输入输出信号的相位相反 B. 反相比例运算放大器的信号由反相端输入 C. 反相比例运算放大器的电压放大倍数与运放本身参数无关，只与、的比例相关 D. 反相比例运算放大器中开路后，可以构成电压跟随器 12. 反相比例集成运算放大器的反馈类型为（ ） A. 电压串联负反馈 B. 电压并联负反馈 C. 电流串联负反馈 D. 电流并联负反馈 13. 减法器的两个信号应从______输入（ ） A. 同相端 B. 反相端 C. 同相端反相端同时输入 D. 无法确定 14. 如图所示电路中，的总阻值为10kΩ，则电路电压放大倍数的可调范围是（ ） A. -1.5～-3 B. 0～3 C. 1～2 D. 1.5～3 15. 同相输入放大器中，AV与相关电阻的关系为AV=1+Rf/R1，从此式中可以看出AV的值是______值。（ ） A. 正 B. 负 C. 0 D. 不知道 16. 要实现 “将两个输入电压相加，且输出与输入反相” 的功能，应选用的运放电路是（ ） A. 反相加法运算电路 B. 同相加法运算电路 C. 电压跟随器 D. 减法运算电路 17. 如图所示的放大电路，若电压放大倍数为10，则的阻值为（ ） A. 1 kΩ B. 90kΩ C. 100 kΩ D. 110kΩ 18. 过零比较器的阈值电压为（ ） A. 0V B. 电源电压 C. 输入电压 D. 反馈电压 19. 由集成运算放大器构成的比较器的比较原理是利用以下哪个特点（ ） A. 集成运算放大器的开环放大倍数为无穷大 B. 集成运算放大器的输出电阻为0 C. 集成运算放大器的输入电阻为无穷大 D. 不清楚 20. 理想集成运算放大器工作在线性区时，其两个输入端的主要特性是（ ） A. 输入电阻近似为零，输入电流很大 B. 输入电阻很大，输入电流近似为零 C. 输出电阻很大，输出电压近似为零 D. 开环增益很小，输入电流保持不变 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 当运放单电源运用时，应在输入端加直流偏置电压，设置合适的静态工作点，以便能正常放大正半周和负半周的信号。（ ） 22. LM358双电源供电时，引脚4接入负电源。（ ） 23. 集成运放工作在线性区时，“虚短”是指同相输入端与反相输入端的电位近似相等。（ ） 24. 差动输入放大器工作时，由于=∞，会使得反相输入端的电流与同相输入端的电流相加后等于反馈电流，即+=。（ ） 25. 下图LM358芯片封装是直插塑封（DIP-8）（ ） 26. 反相比例运放的电压放大倍数是由运放的外界条件决定的，运放本身不起作用。（ ） 27. 集成比例放大器的输出电压与集成运放本身参数无关。（ ） 28. 同相输入运算放大器电路中，信号输入端为运算放大器的同相端。（ ） 29. 滞回比较器与普通过N比较器相比，相同点核心器件都是集成运算放大器。（ ） 30. 理想集成运算放大器工作在线性区并引入负反馈时，两个输入端的电位近似相等。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 画出输出电压与输入电压后符合的电路图。选200kΩ，并标出其他电阻参数。 32. 理想集成运放的主要参数有哪些？ 33. 理想集成运放的两个结论。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 请画出反相比例运算放大器、反相加法器的电路图。 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 $ 山东省（春季高考）考纲百套卷 第7卷 集成运算放大器——原理、参数与基本运算电路 单元过关卷《电子技术基础与技能》机电技术类 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 差动放大电路中，Re电阻的主要作用是（ ） A. 提高差模增益 B. 抑制共模信号 C. 降低输入电阻 D. 增大输出电阻 【答案】B 【解析】差动放大电路采用恒流源或较大的Re可提高尾电路的交流等效电阻，使电路对共模信号的增益降低，从而增强抑制共模信号的能力。Re的主要作用是抑制共模信号，故选B。 2. 集成运算放大器构成减法运算电路时，需要引入（ ） A. 电压串联负反馈 B. 电压并联负反馈 C. 电流串联负反馈 D. 电流并联负反馈 【答案】A 【解析】减法运算电路必须在线性工作状态下稳定放大，通常在输出端与输入端之间引入电压串联负反馈，使反馈信号取自输出电压并串联作用于输入回路，故选A。 3. 图所示电路中，，，，则为（ ） A. 2V B. 3V C. 4V D. 5V 【答案】C 【解析】根据图示电路若为同相比例运算电路，闭环电压增益为Au=1+Rf/R1=1+30kΩ/10kΩ=4。输入电压uI=1V，因此uO=Au uI=4V，故选C。 4. 集成运算放大器对输入级的主要要求是（ ） A. 尽可能高的电压放大倍数 B. 尽可能大的带负载能力 C. 尽可能高的输入电阻，尽可能小的零点漂移 D. 尽可能高的输出电阻，尽可能小的零点漂移 【答案】C 【解析】运放输入级应尽量减小对信号源的负载，因此要求输入电阻尽可能高；同时应减小温度变化和器件不对称引起的输出变化，因此要求零点漂移尽可能小，故选C。 5. 下列关于差动放大电路的描述中，错误的是（ ） A. 差动放大电路是一个结构对称的直接耦合放大电路 B. 差动放大电路能抑制零点漂移 C. 差动放大电路的共模抑制比越大，性能越好 D. 差动放大电路的差模增益只与电路输入方式有关，与输出方式无关 【答案】D 【解析】差动放大电路通常是结构对称的直接耦合放大电路，能够抑制温漂和零点漂移；共模抑制比越大，抑制共模干扰的能力越强，性能越好。差模增益不仅与输入方式有关，还与输出方式有关，因此选项D错误，故选C。 6. 在集成运算放大器中，输入端“虚短”和“虚断”的概念是根据理想运算放大器满足（）条件推出来的。 A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】理想运放的开环电压增益AV趋于无穷大、输入电阻ri趋于无穷大。在负反馈线性工作时，由uo=AV(u_+-u_-)可知u_+≈u_-，形成虚短；由ri趋于无穷大可知输入电流近似为零，形成虚断，故选C。 7. 如图所示的运放电路中,输出电压为（ ） A. 100V B. -30V C. 30V D. -100V 【答案】D 【解析】根据图示电路，输入信号经反相比例运算电路放大，闭环增益为负，且由图中电阻比可得|Au|=100。因输出相位与输入相反，故UO=-100V，选B。 8. 下列电路中，属于集成运放同相比例运算电路特点的是（ ） A. 输入电阻低 B. 输出与输入反相 C. 电压放大倍数等于 1+Rf/R1 D. 不能实现信号跟随 【答案】C 【解析】同相比例运算电路的输入加在同相端，输出与输入同相，输入电阻较高，电压增益为Au=1+Rf/R1，并且Rf=0时可构成电压跟随器，故选C。 9. 关于理想运放叙述错误的是（ ） A. 输入信号为零，输出处于零电位 B. 输入阻抗为零，输出阻抗也为零 C. 频带宽度从零到无穷大 D. 开环电压放大倍数无穷大 【答案】B 【解析】理想运放的输入电阻应为无穷大，而不是零；输出电阻为零，开环电压增益为无穷大，理想频带宽度为零到无穷大。因此错误的是B，故选B。 10. 如图所示电路，已知，则等于（ ） A. 3V B. -3V C. 15V D. -15V 【答案】D 【解析】根据图示反相比例运算电路，闭环电压增益为Au=-Rf/R1=-5。因此U0=AuU_i=-5×3V=-15V，故选D。 11. 以下有关反相比例运算放大器的说法，错误的是（ ） A. 反相比例运算放大器输入输出信号的相位相反 B. 反相比例运算放大器的信号由反相端输入 C. 反相比例运算放大器的电压放大倍数与运放本身参数无关，只与、的比例相关 D. 反相比例运算放大器中开路后，可以构成电压跟随器 【答案】D 【解析】反相比例运算放大器的输入接反相端，输出与输入反相；理想条件下Au=-Rf/R1，主要由外接电阻比决定。若R1开路，输入信号不能送入反相端，不能构成电压跟随器；电压跟随器应将输出直接反馈到反相端，输入接同相端。因此错误的是D。 12. 反相比例集成运算放大器的反馈类型为（ ） A. 电压串联负反馈 B. 电压并联负反馈 C. 电流串联负反馈 D. 电流并联负反馈 【答案】B 【解析】反相比例运算电路从输出端取电压反馈，反馈信号并联加到运放输入节点，属于电压并联负反馈，故选B。 13. 减法器的两个信号应从______输入（ ） A. 同相端 B. 反相端 C. 同相端反相端同时输入 D. 无法确定 【答案】C 【解析】减法运算要求一个输入信号通过反相通道产生负系数，另一个输入信号通过同相通道产生正系数，因此两个信号应分别从同相端和反相端输入，故选C。 14. 如图所示电路中，的总阻值为10kΩ，则电路电压放大倍数的可调范围是（ ） A. -1.5～-3 B. 0～3 C. 1～2 D. 1.5～3 【答案】D 【解析】根据图示同相比例运算电路，电压增益为Au=1+Rf/R1。电位器RP总阻值为10kΩ，调节时反馈电阻比使增益从1.5变化到3，因此可调范围为1.5～3，故选C。 15. 同相输入放大器中，AV与相关电阻的关系为AV=1+Rf/R1，从此式中可以看出AV的值是______值。（ ） A. 正 B. 负 C. 0 D. 不知道 【答案】A 【解析】同相输入放大器中，AV与相关电阻的关系为AV=1+Rf/R1，从此式中可以看出AV的值是正值。 16. 要实现 “将两个输入电压相加，且输出与输入反相” 的功能，应选用的运放电路是（ ） A. 反相加法运算电路 B. 同相加法运算电路 C. 电压跟随器 D. 减法运算电路 【答案】A 【解析】反相加法运算电路将多个输入电压分别经电阻接入反相端，输出电压为uo=-(Rf/R1)uI1-(Rf/R2)uI2。因此可实现两个输入电压相加且输出反相的功能，故选A。 17. 如图所示的放大电路，若电压放大倍数为10，则的阻值为（ ） A. 1 kΩ B. 90kΩ C. 100 kΩ D. 110kΩ 【答案】B 【解析】根据图示同相比例运算电路，电压增益为Au=1+Rf/R1。由图中R1=10kΩ且Au=10，得10=1+Rf/10kΩ，故Rf=90kΩ，选B。 18. 过零比较器的阈值电压为（ ） A. 0V B. 电源电压 C. 输入电压 D. 反馈电压 【答案】A 【解析】过零比较器以零电压作为比较基准。当输入电压大于零时输出向正饱和方向变化，小于零时输出向负饱和方向变化，因此阈值电压为0V，故选A。 19. 由集成运算放大器构成的比较器的比较原理是利用以下哪个特点（ ） A. 集成运算放大器的开环放大倍数为无穷大 B. 集成运算放大器的输出电阻为0 C. 集成运算放大器的输入电阻为无穷大 D. 不清楚 【答案】A 【解析】运放作为比较器使用时通常开环工作，利用其开环电压增益很大的特点。当同相端电压高于反相端电压时，输出趋向正饱和；反之趋向负饱和。因此比较原理主要利用运放开环电压增益趋于无穷大，故选A。输入电阻无穷大有利于减小对信号源的影响，但不是比较器实现电压比较的核心原理。 20. 理想集成运算放大器工作在线性区时，其两个输入端的主要特性是（ ） A. 输入电阻近似为零，输入电流很大 B. 输入电阻很大，输入电流近似为零 C. 输出电阻很大，输出电压近似为零 D. 开环增益很小，输入电流保持不变 【答案】B 【解析】理想运算放大器的输入电阻趋于无穷大，因此两个输入端的输入电流均近似为零。输入电阻近似为零、输出电阻很大和开环增益很小均不符合理想运算放大器的基本特性。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 当运放单电源运用时，应在输入端加直流偏置电压，设置合适的静态工作点，以便能正常放大正半周和负半周的信号。（ ） 【答案】正确 【解析】单电源供电时，运放输出不能低于地电位，交流信号的负半周可能使运放进入截止或饱和状态。通过在输入端加入直流偏置，将信号叠加在合适的静态工作点附近，可使输出在电源允许范围内正常变化，从而放大正、负半周信号，故判断为正确。 22. LM358双电源供电时，引脚4接入负电源。（ ） 【答案】正确 【解析】本题考查LM358集成运放引脚功能，当LM358集成运放由单电源供电时，引脚4接入负电源。 23. 集成运放工作在线性区时，“虚短”是指同相输入端与反相输入端的电位近似相等。（ ） 【答案】正确 【解析】在线性负反馈工作状态下，理想运放开环增益趋于无穷大，而输出电压有限，因此差模输入电压趋近于零，即u_+≈u_-。这称为虚短，故判断为正确。 24. 差动输入放大器工作时，由于=∞，会使得反相输入端的电流与同相输入端的电流相加后等于反馈电流，即+=。（ ） 【答案】错误 【解析】差动输入放大器工作时，由于=∞，会使得=。 25. 下图LM358芯片封装是直插塑封（DIP-8）（ ） 【答案】正确 【解析】LM358芯片有直插塑封（DIP-8） 26. 反相比例运放的电压放大倍数是由运放的外界条件决定的，运放本身不起作用。（ ） 【答案】错误 【解析】理想条件下，反相比例运放的电压放大倍数为Au=-Rf/R1，主要由外接反馈电阻和输入电阻的比值决定。但实际运放的有限开环增益、频率特性、输入失调电压和输入偏置电流等都会使闭环增益产生误差。因此不能说运放本身不起作用，题干说法错误。 27. 集成比例放大器的输出电压与集成运放本身参数无关。（ ） 【答案】正确 【解析】集成比例放大器的输出电压与集成运放本身参数无关，这种说法是正确的。这是因为在深度负反馈的情况下，输出电压主要由输入电压和外部反馈电阻的比值决定，集成运放本身的参数对输出电压的影响可以忽略不计。 28. 同相输入运算放大器电路中，信号输入端为运算放大器的同相端。（ ） 【答案】正确 【解析】同相输入运算放大器电路中，信号输入端为运算放大器的同相端。反相输入运算放大器电路中，信号输入端为运算放大器的反相端。 29. 滞回比较器与普通过N比较器相比，相同点核心器件都是集成运算放大器。（ ） 【答案】正确 【解析】滞回比较器和普通比较器都可利用集成运算放大器或电压比较器作为核心器件。两者的主要区别在于滞回比较器引入了正反馈，具有两个不同的翻转阈值；普通比较器通常只有一个比较阈值。因此题干所述相同点正确。 30. 理想集成运算放大器工作在线性区并引入负反馈时，两个输入端的电位近似相等。（ ） 【答案】正确 【解析】在线性区负反馈作用下，运算放大器的输出会自动调节，使差模输入电压近似为零，因此两个输入端电位近似相等，这种现象称为虚短。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 画出输出电压与输入电压后符合的电路图。选200kΩ，并标出其他电阻参数。 【答案】可采用带同相加权输入的差动求和电路：运放反相端通过R2=100kΩ接VI2，通过Rf=200kΩ接输出V0；反相端另通过Rg=40kΩ接地。运放同相端通过R1=500kΩ接VI1，通过R3=100kΩ接VI3，同相端不再接其他电阻。则V_+=(R3V_I1+R1V_I3)/(R1+R3)=(VI1+5VI3)/6，且V0=(1+Rf/Rg)V_+-(Rf/R2)VI2=VI1-2VI2+5VI3。 【解析】反相端节点满足虚短和虚断条件。由Rf=200kΩ及R2=100kΩ可得VI2的系数为-Rf/R2=-2；由Rf=200kΩ及Rg=40kΩ可得同相闭环增益1+Rf/Rg=6。同相端由R1=500kΩ连接VI1、R3=100kΩ连接VI3，其电压为V_+=(R3V_I1+R1V_I3)/(R1+R3)=(VI1+5VI3)/6。因此V0=6V_+-2VI2=VI1-2VI2+5VI3，满足题设要求。 32. 理想集成运放的主要参数有哪些？ 【答案】（1）开环电压增益；（2）开环差模输入电阻；（3）开环差模输出电阻；（4）开环频带宽度。 【解析】理想集成运放的主要理想化参数包括：开环差模电压增益Aud趋于无穷大，开环差模输入电阻rid趋于无穷大，开环输出电阻rod趋于零，带宽BW趋于无穷大。通常还可补充输入失调电压、输入偏置电流和失调电流均为零等理想条件。题给答案正确。 33. 理想集成运放的两个结论。 【答案】理想集成运放的两个结论：两输入端电位差等于零；输入电流为零。 【解析】在线性负反馈且未饱和的工作状态下，理想运放因开环增益趋于无穷大而满足u_+≈u_-，这称为虚短；因输入电阻趋于无穷大而满足i_+≈i_-≈0，这称为虚断。题给答案分别对应这两个结论。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 请画出反相比例运算放大器、反相加法器的电路图。 【答案】反相比例运算放大器：将输入电压Vi经R_1接运放反相端，输出端经Rf反馈至反相端，同相端接地；其输出为V0=-(Rf/R1)Vi。反相加法器：将多个输入电压VI1、VI2、…分别经R1、R2、…接运放反相端，输出端经Rf反馈至反相端，同相端接地；其输出为V0=-Rf(VI1/R1+VI2/R2+…)。 【解析】两种电路均采用电压并联负反馈。反相比例电路中，反相端为虚地，输入电流Vi/R1全部流经反馈电阻R_f，因此V0=-(Rf/R1)Vi。反相加法器中，各输入支路电流分别为VIi/Ri，并在反相端汇合后流经Rf，依据节点电流定律得V0=-Rf(VI1/R1+VI2/R2+…)，从而实现多个输入信号的反相加法。 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 $