第7卷 集成运算放大器——原理、参数与基本运算电路 湖南省（对口招生）《电子技术基础与技能》（劳保版·第6版） 单元过关卷

湖南省（对口招生）电工电子类 《电子技术基础与技能》（劳保版·第6版） 集成运算放大器——原理、参数与基本运算电路 单元过关卷 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. 理想集成运算放大器工作在线性区并引入深度负反馈时，反相输入端与同相输入端的电压关系是（ ） A. 两输入端电压始终均为零 B. 两输入端电流始终完全相等 C. 两输入端电压近似相等 D. 两输入端电阻近似为零 【答案】C 【解析】理想运算放大器在线性负反馈条件下具有虚短特性，两输入端电压近似相等，但不一定为零。理想运算放大器还具有虚断特性，输入电流近似为零，输入电阻应很大。 2. 差分式直流放大器与直接耦合放大器相比，以多用一个三极管为代价，换取（ ） A. 高的电压放大倍数 B. 电路形成对称 C. 抑制零点漂移能力 D. 低的电压放大倍数 【答案】C 【解析】差分式直流放大器利用差分结构和对称性，能够有效抑制温度变化、电源波动等引起的零点漂移。与直接耦合放大器相比，虽然增加了三极管等元件，但换来了较强的零点漂移抑制能力，因此选B。 3. 如图所示为 LM386 的引脚分布图，其中输入端引脚是（ ） A. 1 脚 B. 3 脚 C. 5 脚 D. 8 脚 【答案】B 4. 集成运放工作在线性区的必要条件是（ ） A. 引入深度负反馈 B. 开环增益足够大 C. 输入电阻无穷大 D. 输出电阻为零 【答案】A 【解析】集成运放开环增益很大，若不加负反馈，微小的输入差分电压也可能使输出迅速进入饱和状态。引入深度负反馈后，能够显著降低闭环增益并稳定输出，使运放在线性区工作。因此选A。 5. 下列对LM358的说法错误的是_________。（ ） A. 输入电阻小 B. 输出电阻小 C. 电压增益极大 D. 属于模拟集成电路 【答案】A 【解析】LM358集成运算放大器输入电阻大，典型值约为 1MΩ；输出电阻小，电压增益极大属于模拟集成电路。 6. 运算电路中，若希望抑制温漂（温度变化对输出的影响），关键是利用运放的（ ） A. 高开环增益 B. 高共模抑制比 C. 低输出电阻 D. 高输入电阻 【答案】B 【解析】温度变化可能使差分输入级产生共模变化。运放具有较高的共模抑制比时，对共模信号的放大能力较弱，能够减小温度变化等共模因素对输出的影响。因此选B。 7. 比例运算电路如图所示，该电路的输出电阻为（ ） A. B. C. 0 D. 无穷大 【答案】C 【解析】理想集成运放输出电阻非常小约为0。 8. 集成运算放大器理想条件参数指的是（ ） A. 开环电压放大倍数为∞ B. 闭环电压放大倍数为∞ C. 半开环电压放大倍数为∞ D. 半闭环电压放大倍数为∞ 【答案】A 【解析】集成运算放大器理想条件参数指的是开环电压放大倍数为∞。 9. 集成运放一般分为两个工作区，它们是______工作区（ ） A. 线性与非线性 B. 正反馈与负反馈 C. 饱和区 D. 虚地与虚断 【答案】A 【解析】集成运放在负反馈作用下，输出与输入近似保持线性关系，工作在线性区；在无负反馈或接成比较器时，输出通常处于饱和状态，工作在非线性区。因此，集成运放一般分为线性工作区和非线性工作区，选A。 10. 在图中输出电压应为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 11. LM358采用单电源供电是，接地端是_________脚。（ ） A. 7 B. 5 C. 6 D. 4 【答案】D 【解析】单电源供电（3V至32V），8脚为电源正端，4脚为公共端，单电源供电时，需要通过电阻分压对+输入端接入1/2Vcc偏置电压。 12. 集成电路（块）的引脚通常采用______方式进行识别（ ） A. 从右下角开始顺时针编号 B. 从左上角开始顺时针编号 C. 从右上角开始逆时针编号 D. 从左下角开始逆时针编号 【答案】D 【解析】集成电路（块）的引脚通常从左下角开始逆时针编号。选择 D 选项。 13. 欲对正弦信号产生100倍的线性放大，应选用______运算电路。（ ） A. 比例 B. 加减 C. 积分 D. 微分 【答案】A 【解析】比例运算电路的输出与输入信号成比例，能够实现幅值按固定倍数放大或缩小，适合对正弦信号进行线性放大。加减、积分和微分电路分别实现信号的加减运算、积分运算和微分运算，不是单纯的100倍线性放大。因此选A。 14. 如图所示为同相比例运放电路，，，，则为（ ） A. -11 B. -10 C. 11 D. 10 【答案】B 15. 反相比例运算放大器的电压放大倍数是（ ） A. B. C. － D. － 【答案】C 【解析】反相比例运算电路中，同相输入端接地，反相输入端为虚地。根据理想运放虚断特性，输入电流经输入电阻流入反馈电阻，因此电压放大倍数为 Av=Uo/Ui=-Rf/R1，负号表示输出信号与输入信号反相。因此选B。 16. 实际集成运算放大器两输入端流入的微小电流称为（ ） A. 输入失调电压 B. 输入偏置电流 C. 共模抑制比 D. 最大输出电压 【答案】B 【解析】实际运算放大器两输入端存在微小输入电流，通常用输入偏置电流表示；输入失调电压、共模抑制比和最大输出电压分别属于不同的性能参数。 17. 如图所示电路，已知，则等于（ ） A. 10V B. -8V C. 2V D. 8V 【答案】A 18. 下列关于集成运算放大器共模抑制比的说法，正确的是（ ） A. 反映放大差模信号能力，数值越小越好 B. 反映输入电阻大小，数值越大越好 C. 反映抑制共模信号能力，数值越大越好 D. 反映输出电阻大小，数值越小越好 【答案】C 【解析】共模抑制比表示运算放大器抑制共模信号、放大差模信号的综合能力，其数值越大，说明对共模干扰的抑制能力越强。输入电阻和输出电阻分别由相应参数表示，不能用共模抑制比直接反映。 19. 同相比例运算电路中，若，则电压放大倍数为（ ） A. -9 B. 9 C. 10 D. -10 【答案】C 【解析】同相比例运算电路的电压放大倍数为 Av=1+Rf/R1。代入R1=10Ω、Rf=90Ω，得 Av=1+90/10=10。因此选C。 20. 集成运算放大器构成电压比较器时，工作在（ ） A. 线性区 B. 截止区 C. 放大区 D. 非线性区 【答案】D 【解析】运放构成电压比较器时通常不引入负反馈，开环工作。由于开环增益很大，只要两个输入端存在微小电压差，输出就会迅速趋向正饱和或负饱和，因而工作在非线性区。因此选B。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 集成运算放大器构成的放大电路不但能放大交流信号，也能放大直流信号。（ ） 【答案】正确 【解析】集成运放属于直接耦合放大器，能够传输和放大频率接近零的信号，因此既可以放大交流信号，也可以放大直流信号。题述正确。 22. 变化缓慢的信号也可视为直流信号。（ ） 【答案】正确 【解析】变化缓慢的信号在一定时间范围内变化很小，其作用效果可近似看作恒定电压或直流量，通常称为缓变信号或准直流信号。因此，变化缓慢的信号也可视为直流信号，题述正确。 23. 差分放大器的特点是对差模输入信号有良好的放大作用，对共模输入信号具有很强的抑制作用。（ ） 【答案】正确 【解析】差动放大电路的特点是放大差模信号，抑制共模信号。 24. 差动放大电路的越大越好，而则越小越好。（ ） 【答案】正确 【解析】差动放大电路主要放大两个输入端之间的差模信号，因此差模电压增益越大越有利于放大有用信号。同时，电源波动、温度变化和外界干扰等常以共模信号形式出现，应尽量抑制，所以共模电压增益越小越好。题述正确。 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. 集成运算放大器符号里的vo表示输出端信号。（ ） 【答案】正确 【解析】集成运算放大器符号里的vo表示输出端信号。 27. LM358集成运放的引脚顺序为，正对字面凹槽，按逆时针方向引脚顺序依次为引脚1到引脚8。（ ） 【答案】正确 【解析】本题考查LM358集成运放引脚顺序，LM358集成运放的引脚顺序为，正对字面凹槽，按逆时针方向引脚顺序依次为引脚1到引脚8。 28. 集成运算放大器理想特性∞即指的是输出电阻为∞。（ ） 【答案】正确 【解析】集成运算放大器理想特性∞即指的是输出电阻为∞。 29. 函数信号发生器产生一个0.1V．频率为1kHz的正弦信号输入放大倍数为-10的反相输入放大器输入端时，理论上可以从示波器里观察到此时输出端的正弦信号频率仍为1kHz。（ ） 【答案】正确 【解析】函数信号发生器产生一个0.1V、频率为1kHz的正弦信号输入放大倍数为-10的反相输入放大器输入端时，不论是理论上还是实际上都可以从示波器里观察到此时输出端的正弦信号频率仍为1kHz，频率不会发生改变。 30. 同相输入运算放大器工作时，通过调节Rf可以改变输入与输出电压之间的大小关系。（ ） 【答案】正确 【解析】同相输入运算放大器工作时，通过调节Rf可以改变输入与输出电压之间的大小关系。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 什么叫差模信号？什么叫共模信号？ 【答案】差模信号：是指在差动放大电路（或差分输入系统）中，两个输入端输入的大小相等、极性相反的信号， 可使电路有效放大该信号，比如差分放大电路中两输入端输入+U和−U，二者差值为有用信号。 共模信号：是指在差动放大电路两个输入端输入的大小相等、极性相同的信号 ，一般是电路噪声、干扰等引入的无用信号，比如两输入端同时输入+U，理想差分放大电路对其有抑制作用 。 【解析】差模信号是指差动放大电路两个输入端输入的信号大小相等、极性相反的信号。设两输入端分别输入+U和−U，则差模信号为两输入信号之差，包含需要放大的有用信号。共模信号是指两个输入端输入的信号大小相等、极性相同的信号。若两输入端同时输入+U，则该信号属于共模信号，理想差动放大电路对共模信号不放大，实际电路也应尽量抑制其影响。 32. 在图所示电路中，，，，，求的值。 【答案】该电路为反相加法器，则： 。 33. 用一只理想运放设计一个负反馈放大电路并画出完整电路，标出电路相关元件参数的值。已知反馈电阻，具体要求如下： （1）电路必须具有较强的带负载能力。 （2）放大器能够与输入端电源相匹配。 （3）要求闭环电压放大倍数。 【答案】（1）同相比例运算放大器 （2） （3） 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某电子设备采用理想集成运算放大器构成反相加法运算电路，用于将三路传感器电压进行加权处理。运算放大器电源电压为 ±12 V，反相输入端分别通过电阻 、、 接入输入电压 、、，反馈电阻 ，同相输入端接地。（1）利用理想运算放大器的“虚短”和“虚断”特点，计算输出电压 。（2）若设备规定输出电压的工作范围为 至 ，判断该电路当前输出是否满足要求；若将反馈电阻改为 ，重新判断输出是否满足要求。（3）若实际使用中输出波形出现明显削顶，结合集成运算放大器的使用常识，分析主要原因并提出一项改进措施。 【答案】（1）理想运算放大器反相加法电路的输出电压为\[Uo=-Rf(\frac{U1}{R1}+\frac{U2}{R2}+\frac{U3}{R3})\]代入数据得\[Uo=-100(\frac{0.20}{20}+\frac{-0.10}{50}+\frac{0.05}{100})\]\[=-100(0.010-0.002+0.0005)=-0.85 \text{V}\]所以输出电压为 。（2）当 时，输出为 ，在规定范围内，满足要求。改用 后，输出电压为原来的两倍，即 ，超出规定范围，不满足要求。（3）输出削顶的主要原因是输出电压达到运算放大器的最大输出摆幅，进入饱和状态。可减小反馈电阻、降低输入信号幅度或提高电源电压，使输出电压回到允许范围内。 【解析】（1）同相端接地时，反相端近似为零电位，输入电流分别流经各输入电阻并汇入反馈电阻。先求三路电流代数和，再乘以反馈电阻，得到输出电压为 。（2）反馈电阻增大一倍，闭环增益和输出电压的绝对值也增大一倍，改值后输出为 ，超出工作范围。（3）输出削顶表明运算放大器发生饱和，应降低闭环增益或输入幅度，避免输出超过电源和输出摆幅限制。 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 $ 湖南省（对口招生）电工电子类 《电子技术基础与技能》（劳保版·第6版） 集成运算放大器——原理、参数与基本运算电路 单元过关卷 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. 理想集成运算放大器工作在线性区并引入深度负反馈时，反相输入端与同相输入端的电压关系是（ ） A. 两输入端电压始终均为零 B. 两输入端电流始终完全相等 C. 两输入端电压近似相等 D. 两输入端电阻近似为零 2. 差分式直流放大器与直接耦合放大器相比，以多用一个三极管为代价，换取（ ） A. 高的电压放大倍数 B. 电路形成对称 C. 抑制零点漂移能力 D. 低的电压放大倍数 3. 如图所示为 LM386 的引脚分布图，其中输入端引脚是（ ） A. 1 脚 B. 3 脚 C. 5 脚 D. 8 脚 4. 集成运放工作在线性区的必要条件是（ ） A. 引入深度负反馈 B. 开环增益足够大 C. 输入电阻无穷大 D. 输出电阻为零 5. 下列对LM358的说法错误的是_________。（ ） A. 输入电阻小 B. 输出电阻小 C. 电压增益极大 D. 属于模拟集成电路 6. 运算电路中，若希望抑制温漂（温度变化对输出的影响），关键是利用运放的（ ） A. 高开环增益 B. 高共模抑制比 C. 低输出电阻 D. 高输入电阻 7. 比例运算电路如图所示，该电路的输出电阻为（ ） A. B. C. 0 D. 无穷大 8. 集成运算放大器理想条件参数指的是（ ） A. 开环电压放大倍数为∞ B. 闭环电压放大倍数为∞ C. 半开环电压放大倍数为∞ D. 半闭环电压放大倍数为∞ 9. 集成运放一般分为两个工作区，它们是______工作区（ ） A. 线性与非线性 B. 正反馈与负反馈 C. 饱和区 D. 虚地与虚断 10. 在图中输出电压应为（ ） A. B. C. D. 11. LM358采用单电源供电是，接地端是_________脚。（ ） A. 7 B. 5 C. 6 D. 4 12. 集成电路（块）的引脚通常采用______方式进行识别（ ） A. 从右下角开始顺时针编号 B. 从左上角开始顺时针编号 C. 从右上角开始逆时针编号 D. 从左下角开始逆时针编号 13. 欲对正弦信号产生100倍的线性放大，应选用______运算电路。（ ） A. 比例 B. 加减 C. 积分 D. 微分 14. 如图所示为同相比例运放电路，，，，则为（ ） A. -11 B. -10 C. 11 D. 10 15. 反相比例运算放大器的电压放大倍数是（ ） A. B. C. － D. － 16. 实际集成运算放大器两输入端流入的微小电流称为（ ） A. 输入失调电压 B. 输入偏置电流 C. 共模抑制比 D. 最大输出电压 17. 如图所示电路，已知，则等于（ ） A. 10V B. -8V C. 2V D. 8V 18. 下列关于集成运算放大器共模抑制比的说法，正确的是（ ） A. 反映放大差模信号能力，数值越小越好 B. 反映输入电阻大小，数值越大越好 C. 反映抑制共模信号能力，数值越大越好 D. 反映输出电阻大小，数值越小越好 19. 同相比例运算电路中，若，则电压放大倍数为（ ） A. -9 B. 9 C. 10 D. -10 20. 集成运算放大器构成电压比较器时，工作在（ ） A. 线性区 B. 截止区 C. 放大区 D. 非线性区 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 集成运算放大器构成的放大电路不但能放大交流信号，也能放大直流信号。（ ） 22. 变化缓慢的信号也可视为直流信号。（ ） 23. 差分放大器的特点是对差模输入信号有良好的放大作用，对共模输入信号具有很强的抑制作用。（ ） 24. 差动放大电路的越大越好，而则越小越好。（ ） 25. 下图LM358芯片封装是直插塑封（DIP-8）（ ） 26. 集成运算放大器符号里的vo表示输出端信号。（ ） 27. LM358集成运放的引脚顺序为，正对字面凹槽，按逆时针方向引脚顺序依次为引脚1到引脚8。（ ） 28. 集成运算放大器理想特性∞即指的是输出电阻为∞。（ ） 29. 函数信号发生器产生一个0.1V．频率为1kHz的正弦信号输入放大倍数为-10的反相输入放大器输入端时，理论上可以从示波器里观察到此时输出端的正弦信号频率仍为1kHz。（ ） 30. 同相输入运算放大器工作时，通过调节Rf可以改变输入与输出电压之间的大小关系。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 什么叫差模信号？什么叫共模信号？ 32. 在图所示电路中，，，，，求的值。 33. 用一只理想运放设计一个负反馈放大电路并画出完整电路，标出电路相关元件参数的值。已知反馈电阻，具体要求如下： （1）电路必须具有较强的带负载能力。 （2）放大器能够与输入端电源相匹配。 （3）要求闭环电压放大倍数。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某电子设备采用理想集成运算放大器构成反相加法运算电路，用于将三路传感器电压进行加权处理。运算放大器电源电压为 ±12 V，反相输入端分别通过电阻 、、 接入输入电压 、、，反馈电阻 ，同相输入端接地。（1）利用理想运算放大器的“虚短”和“虚断”特点，计算输出电压 。（2）若设备规定输出电压的工作范围为 至 ，判断该电路当前输出是否满足要求；若将反馈电阻改为 ，重新判断输出是否满足要求。（3）若实际使用中输出波形出现明显削顶，结合集成运算放大器的使用常识，分析主要原因并提出一项改进措施。 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 $