山东省（春季高考）交通运输类 《汽车电工电子基础》项目十三任务一 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）交通运输类《汽车电工电子基础》45分钟专题训练卷专辑，共227份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固交通运输类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加交通运输类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《汽车文化》《汽车机械基础》《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》《汽车电气设备构造与维修》《汽车保养与维护》《新能源汽车》《汽车构造与拆装》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）交通运输类 《汽车电工电子基础》 项目十三：晶体管放大电路 任务一：集成运算放大器 时间：45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2分，共40分） 1. 反相比例运算电路是用来（ ） A. 增大输入信号幅度 B. 改变输入信号的相位 C. 保持输入信号的大小不变，但改变其相位 D. 使输入信号与输出信号大小成反比 2. 在音频放大电路中，哪种放大器常被用作信号处理的核心元件（ ） A. 运算放大器 B. 逻辑放大器 C. 射频放大器 D. 功率放大器 3. 在模拟电路中，哪种运算放大器常被用作信号的微积分运算（ ） A. 逻辑运算放大器 B. 射频运算放大器 C. 集成运算放大器 D. 差分运算放大器 4. 理想运放的“虚短”特性是指（ ） A. B. 0 C. 0 D. 0 5. 集成运算放大器的主要组成部分是（ ） A. 晶体管 B. 电阻 C. 电容 D. 整流器 6. 集成运算放大器的主要特性包括（ ） A. 低增益、低输入阻抗、高输出阻抗 B. 高增益、高输入阻抗、低输出阻抗 C. 低增益、高输入阻抗、低输出阻抗 D. 高增益、低输入阻抗、高输出阻抗 7. 下列属于线性集成电路的是（ ） A. 运算放大器（如LM324） B. 与非门芯片（如74LS00） C. 单片机（如STM32） D. 计数器芯片（如74LS161） 8. 理想运放的两个重要特点是什么？（ ） A. 高输入电阻，低输出电阻 B. 低输入电阻，高输出电阻 C. 高输入电阻，高输出电阻 D. 低输入电阻，低输出电阻 9. 负反馈改善放大电路性能的主要作用是什么？（ ） A. 提高放大倍数 B. 减小放大倍数 C. 改善电路稳定性 D. 增大输入电阻 10. 决定运算放大器对差分输入信号放大能力的核心特性之一是什么？（ ） A. 输出功率 B. 增益特性 C. 输入阻抗 D. 频率响应 11. 汽车电子控制系统中，传感器信号通常需要通过以下哪种元件处理后传输至ECU？（ ） A. 继电器 B. 保险丝 C. 运算放大器 D. 滤波电容 12. 集成运算放大器的输出电阻一般是（ ） A. 高 B. 低 C. 与输入电阻相等 D. 等于零 13. 在集成运算放大器中，哪个参数描述了其开环（无反馈）时的电压放大倍数（ ） A. 输入阻抗 B. 输出阻抗 C. 开环差模增益 D. 带宽 14. 同相比例运算电路的输入电阻（ ） A. 很大 B. 很小 C. 等于零 D. 等于输出电阻 15. 反相比例运算电路中，输出电压与输入电压的相位关系是（ ） A. 输入电压与输出电压大小相同 B. 输入电压与输出电压相位相反 C. 输入电压与输出电压相位相同 D. 输入电压与输出电压大小成比例 16. 集成运放构成的闭环放大电路的频率响应特性中，响应平坦范围主要受以下哪个因素影响（ ） A. 输出信号幅度 B. 输入信号频率 C. 输出端电压 D. 反馈电路 17. 在反馈放大器中，哪种反馈方式有助于提高电路的稳定性和减小失真（ ） A. 负反馈 B. 正反馈 C. 无反馈 D. 反相反馈 18. 反相比例放大器的输出电压与输入电压相位（ ） A. 同相 B. 反相 C. 相差 D. 无关 19. 电压比较器是一种集成运算放大器的非线性应用电路，其主要功能是（ ） A. 将模拟信号转换为数字信号 B. 将数字信号转换为模拟信号 C. 放大模拟信号 D. 产生正弦波形 20. 反相比例运算电路中，输出电压的相位与输入电压的相位之间的关系是（ ） A. 相同 B. 相反 C. 相差 D. 与输入电压的幅值有关 二、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 21. 某车辆传感器信号调理电路采用反相比例运算放大器，输入电阻为 ，反馈电阻为 。运算放大器的最大线性输出电压为 。（1）当输入电压为 时，计算电路的电压放大倍数和输出电压。（2）当输入电压增大到 时，判断输出电压是否进入饱和状态，并写出实际输出电压。 22. 某汽车温度检测电路采用同相比例运算放大器，接地电阻为 ，反馈电阻为 。运算放大器的最大线性输出电压为 ，传感器输出电压接入同相输入端。（1）当传感器输出电压为 时，计算电路的电压放大倍数和输出电压。（2）计算在不发生正向饱和的条件下，传感器输出电压允许达到的最大值。 三、综合应用题（本大题共7小题，共50分） 23.（5分）某汽车制动压力检测装置采用反相比例运算电路对压力传感器信号进行放大。已知输入电阻 ，反馈电阻 ，传感器输出电压 ，运算放大器供电电压为 。（1）计算该反相比例运算电路的电压放大倍数和输出电压。（2）判断该输出电压是否会使运算放大器进入饱和状态。（3）若希望输出电压为正值，说明应如何调整电路结构。 24.（5分）某汽车发动机进气压力传感器输出电压范围为0.42～0.48 V，维修技师需将该信号放大后送入量程为0～5 V的控制器模拟量输入端。采用集成运算放大器构成同相比例放大电路，接地电阻为，反馈电阻为。（1）计算该同相比例放大电路的电压放大倍数，并计算传感器输出电压为0.42 V时的输出电压。（2）当传感器输出电压为0.48 V时，判断放大后的输出电压是否超过控制器5 V的允许输入范围。（3）说明该电路采用同相比例放大方式的主要优点，并提出一项保证测量信号稳定性的措施。 25.（5分）某新能源汽车电机冷却液压力传感器的输出电压范围为0.20 V～0.80 V。维修技师采用集成运算放大器组成同相比例放大电路，将传感器信号送入量程为0 V～5.00 V的控制器模数转换器。电路中，反馈电阻 为40 kΩ，接地电阻 为10 kΩ，运算放大器采用5.00 V单电源供电，输出端接控制器输入端。（1）计算该同相比例放大电路的电压放大倍数，并计算当传感器输出电压分别为0.20 V和0.80 V时，运算放大器的输出电压。（2）判断该放大电路的输出信号是否能够满足控制器模数转换器的输入范围要求，并说明理由。（3）车辆运行时，控制器采集的压力信号出现明显波动。分析可能受到的电气干扰，并提出两项改进措施。 26.（5分）某新能源汽车电池温度采集系统中，温度传感器输出电压接入同相比例运算电路。已知接地电阻 ，反馈电阻 ，传感器在电池温度较高时输出电压为 。后级控制器要求报警信号电压不低于 ，运算放大器输出范围为 。（1）计算同相比例运算电路的电压放大倍数和此时的输出电压。（2）判断该温度信号能否满足后级控制器的报警输入要求。（3）若传感器输出电压提高到 ，分析该电路是否仍能在线性放大区工作，并说明原因。 27.（10分）某新能源汽车电池管理系统需要检测两节串联电池之间的电压差。技师采用集成运算放大器构成差动放大电路，电阻满足，。检测时，电池组低电位采样点电压，高电位采样点电压，其中接差动放大电路的同相输入支路。（1）计算该差动放大电路的电压放大倍数，并计算输出电压。（2）若电池管理系统规定两节电池的电压差超过0.15 V时应发出均衡提示，判断本次检测是否需要发出均衡提示。（3）说明差动放大电路检测电池电压差时，四个电阻比值应保持匹配的原因。 28.（10分）某汽车发动机进气压力检测模块需要消除传感器的固定偏置电压，采用差动运算电路进行信号处理。电路中四个电阻满足 ，。进气压力传感器输出电压为 ，基准偏置电压为 。运算放大器供电电压为 ，后级控制器允许的输入范围为 。（1）计算差动运算电路的电压放大倍数和输出电压。（2）判断该输出信号能否直接输入后级控制器，并说明理由。（3）为使后级控制器能够可靠采集该信号，提出一种可行的电路改进措施。 29.（10分）某汽车制动液液位报警装置采用集成运算放大器构成滞回比较器。液位传感器输出电压接运算放大器反相输入端，基准电压经接同相输入端，输出端经反馈电阻接同相输入端。运算放大器输出高电平为5 V，输出低电平为0 V。液位传感器电压随制动液液位下降而升高。（1）分别计算运算放大器输出为高电平和低电平时，同相输入端的阈值电压。（2）液位传感器电压由2.10 V逐渐升高至2.90 V后，再逐渐降低，判断报警电路开始报警和解除报警时对应的传感器电压。（3）分析该滞回比较器相对于普通比较器的优点，并说明传感器导线接触不良时应采取的一项检修措施。 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 $ 山东省（春季高考）交通运输类《汽车电工电子基础》45分钟专题训练卷专辑，共227份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固交通运输类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加交通运输类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《汽车文化》《汽车机械基础》《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》《汽车电气设备构造与维修》《汽车保养与维护》《新能源汽车》《汽车构造与拆装》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）交通运输类 《汽车电工电子基础》 项目十三：晶体管放大电路 任务一：集成运算放大器 时间：45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2分，共40分） 1. 反相比例运算电路是用来（ ） A. 增大输入信号幅度 B. 改变输入信号的相位 C. 保持输入信号的大小不变，但改变其相位 D. 使输入信号与输出信号大小成反比 【答案】B 【解析】反相比例运算电路在负反馈条件下的闭环电压增益为 Av=-Rf/Rin。负号表示输出信号与输入信号相位相反；输出幅度为输入幅度的 Rf/Rin 倍，只有当 Rf=Rin 时幅度才保持不变。因此，该电路的基本作用是改变输入信号的相位，选B。 2. 在音频放大电路中，哪种放大器常被用作信号处理的核心元件（ ） A. 运算放大器 B. 逻辑放大器 C. 射频放大器 D. 功率放大器 【答案】A 【解析】运算放大器因其高性能和灵活性，在音频放大电路中常被用作信号处理的核心元件。逻辑放大器主要用于数字电路，射频放大器用于高频信号的放大，而功率放大器则用于驱动扬声器等负载。 3. 在模拟电路中，哪种运算放大器常被用作信号的微积分运算（ ） A. 逻辑运算放大器 B. 射频运算放大器 C. 集成运算放大器 D. 差分运算放大器 【答案】C 【解析】集成运算放大器因其高性能和灵活性，在模拟电路中常被用作信号的微积分运算。逻辑运算放大器主要用于数字电路，射频运算放大器用于高频信号的放大和处理，而差分运算放大器则主要用于抑制共模信号并放大差模信号。 4. 理想运放的“虚短”特性是指（ ） A. B. 0 C. 0 D. 0 【答案】A 【解析】理想运放在负反馈且处于线性工作区时，因开环增益趋于无穷大，为使输出电压有限，两个输入端的电压差趋近于零，即 V+≈V-。这称为“虚短”，表示两端电位相等，并非两端实际短接；输入电流仍近似为零。故选A。 5. 集成运算放大器的主要组成部分是（ ） A. 晶体管 B. 电阻 C. 电容 D. 整流器 【答案】A 【解析】集成运算放大器内部由差分输入级、中间放大级和输出级等构成，这些功能级的主要有源器件是晶体管。电阻、电容可作为辅助元件集成在芯片中，整流器不是运放的主要组成部分。故选A。 6. 集成运算放大器的主要特性包括（ ） A. 低增益、低输入阻抗、高输出阻抗 B. 高增益、高输入阻抗、低输出阻抗 C. 低增益、高输入阻抗、低输出阻抗 D. 高增益、低输入阻抗、高输出阻抗 【答案】B 【解析】集成运算放大器通常具有很高的开环电压增益，使微小的差分输入电压能够得到放大；输入阻抗高，可减小对信号源的负载影响；输出阻抗低，便于驱动后级电路。因此选B。 7. 下列属于线性集成电路的是（ ） A. 运算放大器（如LM324） B. 与非门芯片（如74LS00） C. 单片机（如STM32） D. 计数器芯片（如74LS161） 【答案】A 8. 理想运放的两个重要特点是什么？（ ） A. 高输入电阻，低输出电阻 B. 低输入电阻，高输出电阻 C. 高输入电阻，高输出电阻 D. 低输入电阻，低输出电阻 【答案】A 【解析】理想运放具有极高的输入电阻和极低的输出电阻，因此选A。 9. 负反馈改善放大电路性能的主要作用是什么？（ ） A. 提高放大倍数 B. 减小放大倍数 C. 改善电路稳定性 D. 增大输入电阻 【答案】C 【解析】负反馈可减小放大电路参数变化对性能的影响，提高电路工作的稳定性，因此选C。 10. 决定运算放大器对差分输入信号放大能力的核心特性之一是什么？（ ） A. 输出功率 B. 增益特性 C. 输入阻抗 D. 频率响应 【答案】B 【解析】运算放大器的增益特性描述其对差分输入信号的放大能力，开环电压增益越高，越容易在负反馈作用下实现稳定、精确的闭环放大。输入阻抗和频率响应也是重要参数，但题干限定为决定放大能力的特性，故选B。 11. 汽车电子控制系统中，传感器信号通常需要通过以下哪种元件处理后传输至ECU？（ ） A. 继电器 B. 保险丝 C. 运算放大器 D. 滤波电容 【答案】C 【解析】传感器输出的信号通常较弱或含有干扰，需要经过运算放大器进行放大、调理后再传输至ECU，因此选C。 12. 集成运算放大器的输出电阻一般是（ ） A. 高 B. 低 C. 与输入电阻相等 D. 等于零 【答案】B 【解析】集成运算放大器的输出电阻通常很低 13. 在集成运算放大器中，哪个参数描述了其开环（无反馈）时的电压放大倍数（ ） A. 输入阻抗 B. 输出阻抗 C. 开环差模增益 D. 带宽 【答案】C 【解析】开环差模增益描述了集成运算放大器开环（无反馈）时的电压放大倍数。输入阻抗、输出阻抗和带宽虽然也是集成运算放大器的重要参数，但它们不直接描述开环时的电压放大倍数。 14. 同相比例运算电路的输入电阻（ ） A. 很大 B. 很小 C. 等于零 D. 等于输出电阻 【答案】A 15. 反相比例运算电路中，输出电压与输入电压的相位关系是（ ） A. 输入电压与输出电压大小相同 B. 输入电压与输出电压相位相反 C. 输入电压与输出电压相位相同 D. 输入电压与输出电压大小成比例 【答案】B 【解析】反相比例运算电路的闭环电压增益为 。增益为负值，表示输出电压相对于输入电压反相，即二者相位相差 ，故选B。 16. 集成运放构成的闭环放大电路的频率响应特性中，响应平坦范围主要受以下哪个因素影响（ ） A. 输出信号幅度 B. 输入信号频率 C. 输出端电压 D. 反馈电路 【答案】D 【解析】闭环放大电路的频率响应平坦范围与反馈电路有关。负反馈会改变闭环电压增益，并依据增益带宽积关系影响闭环带宽；反馈量越大，通常闭环增益越低、响应平坦范围越宽。输入信号频率只是考察电路是否处于该平坦范围内的条件，不是决定平坦范围的电路因素，故选D。 17. 在反馈放大器中，哪种反馈方式有助于提高电路的稳定性和减小失真（ ） A. 负反馈 B. 正反馈 C. 无反馈 D. 反相反馈 【答案】A 【解析】负反馈有助于提高电路的稳定性和减小失真。 18. 反相比例放大器的输出电压与输入电压相位（ ） A. 同相 B. 反相 C. 相差 D. 无关 【答案】B 【解析】反相输入端接信号，输出与输入反相。 19. 电压比较器是一种集成运算放大器的非线性应用电路，其主要功能是（ ） A. 将模拟信号转换为数字信号 B. 将数字信号转换为模拟信号 C. 放大模拟信号 D. 产生正弦波形 【答案】A 【解析】电压比较器将输入模拟电压与参考电压进行比较。当输入电压高于或低于参考电压时，输出分别处于对应的高电平或低电平状态；当输入电压越过参考电压时，输出电平发生翻转。因此，它可将模拟电压的比较结果转换为二值电平信号，故选A。 20. 反相比例运算电路中，输出电压的相位与输入电压的相位之间的关系是（ ） A. 相同 B. 相反 C. 相差 D. 与输入电压的幅值有关 【答案】B 【解析】反相比例运算电路中，输出电压的相位与输入电压的相位相反 二、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 21. 某车辆传感器信号调理电路采用反相比例运算放大器，输入电阻为 ，反馈电阻为 。运算放大器的最大线性输出电压为 。（1）当输入电压为 时，计算电路的电压放大倍数和输出电压。（2）当输入电压增大到 时，判断输出电压是否进入饱和状态，并写出实际输出电压。 【答案】（1）电压放大倍数为 ，输出电压为 。（2）理论输出电压为 ，超过最大线性输出范围，实际输出电压约为 。 【解析】（1）反相比例运算放大器的电压放大倍数为 。当 时，，未超过最大线性输出范围。（2）当 时，理论输出电压为 。其幅值大于最大线性输出电压 ，因此电路进入负向饱和，实际输出电压约为 。 22. 某汽车温度检测电路采用同相比例运算放大器，接地电阻为 ，反馈电阻为 。运算放大器的最大线性输出电压为 ，传感器输出电压接入同相输入端。（1）当传感器输出电压为 时，计算电路的电压放大倍数和输出电压。（2）计算在不发生正向饱和的条件下，传感器输出电压允许达到的最大值。 【答案】（1）电压放大倍数为 ，输出电压为 。（2）传感器输出电压允许达到的最大值为 。 【解析】（1）同相放大器的电压放大倍数为 ，输出电压为 。（2）线性输出上限为 ，因此 。 三、综合应用题（本大题共7小题，共50分） 23.（5分）某汽车制动压力检测装置采用反相比例运算电路对压力传感器信号进行放大。已知输入电阻 ，反馈电阻 ，传感器输出电压 ，运算放大器供电电压为 。（1）计算该反相比例运算电路的电压放大倍数和输出电压。（2）判断该输出电压是否会使运算放大器进入饱和状态。（3）若希望输出电压为正值，说明应如何调整电路结构。 【答案】（1）反相比例运算电路的电压放大倍数为。输出电压为。（2）输出电压为 ，其绝对值小于电源电压 ，运算放大器不会进入饱和状态。（3）可采用同相比例运算电路，或在反相放大电路后增加一级反相电路，使最终输出电压变为正值。 【解析】（1）反相比例运算电路的闭环电压放大倍数为 。 因此输出电压为 。 （2）理想输出电压为，其绝对值小于运算放大器的供电电压，因此在题设理想条件下运算放大器不会进入饱和状态。 （3）反相比例运算电路的输出与输入极性相反。若需正输出电压，可改用同相比例运算电路；也可在原反相放大电路后增加一级单位增益反相电路，使两次反相后的最终输出为正值。 24.（5分）某汽车发动机进气压力传感器输出电压范围为0.42～0.48 V，维修技师需将该信号放大后送入量程为0～5 V的控制器模拟量输入端。采用集成运算放大器构成同相比例放大电路，接地电阻为，反馈电阻为。（1）计算该同相比例放大电路的电压放大倍数，并计算传感器输出电压为0.42 V时的输出电压。（2）当传感器输出电压为0.48 V时，判断放大后的输出电压是否超过控制器5 V的允许输入范围。（3）说明该电路采用同相比例放大方式的主要优点，并提出一项保证测量信号稳定性的措施。 【答案】（1）同相比例放大电路的电压放大倍数为。当传感器输出电压为时，输出电压为。 （2）当传感器输出电压为时，。，因此放大后的输出电压未超过控制器5 V的允许输入范围。 （3）同相比例放大电路的主要优点是输入阻抗高，对压力传感器的负载作用小，可减小对传感器原始信号的影响。为保证测量信号稳定，可在运算放大器输入端增加低通滤波电路，以滤除高频干扰。 【解析】（1）同相比例放大电路的闭环电压放大倍数为。代入、，得。当时，。 （2）当时，。该值小于控制器允许的最大输入电压，故不会超出输入范围。 （3）同相放大器具有较高输入阻抗，适合直接连接输出能力较弱的传感器。车辆环境中信号可能受电磁干扰和电源纹波影响，可在输入端设置低通滤波电路；也可采用屏蔽线和可靠接地等措施提高信号稳定性。 25.（5分）某新能源汽车电机冷却液压力传感器的输出电压范围为0.20 V～0.80 V。维修技师采用集成运算放大器组成同相比例放大电路，将传感器信号送入量程为0 V～5.00 V的控制器模数转换器。电路中，反馈电阻 为40 kΩ，接地电阻 为10 kΩ，运算放大器采用5.00 V单电源供电，输出端接控制器输入端。（1）计算该同相比例放大电路的电压放大倍数，并计算当传感器输出电压分别为0.20 V和0.80 V时，运算放大器的输出电压。（2）判断该放大电路的输出信号是否能够满足控制器模数转换器的输入范围要求，并说明理由。（3）车辆运行时，控制器采集的压力信号出现明显波动。分析可能受到的电气干扰，并提出两项改进措施。 【答案】（1）同相比例放大电路的电压放大倍数为 。代入数据得，。当输入电压为0.20 V时，。当输入电压为0.80 V时，。（2）能够满足要求。放大后的输出电压范围为1.00 V～4.00 V，处于控制器模数转换器0 V～5.00 V的允许输入范围内，未超过运算放大器的供电电压。（3）可能受到电机、高压线束或继电器动作产生的电磁干扰，也可能受到电源纹波和接地压降影响。可在运算放大器输入端增加低通滤波电路，抑制高频干扰。可采用屏蔽信号线、可靠单点接地，并在电源端加装去耦电容。 【解析】（1）同相比例放大电路的闭环电压放大倍数为。代入、，得。当时，；当时，。 （2）放大后的输出范围为，全部位于控制器模数转换器的输入范围内，且理想输出未超过5.00 V单电源输出范围，因此能够满足输入范围要求。 （3）电机及高压线束的电磁辐射、继电器通断产生的瞬态干扰、电源纹波和接地压降均可能引起采样信号波动。可在输入端增加低通滤波电路，并采用屏蔽信号线、可靠单点接地和电源去耦电容等措施降低干扰。 26.（5分）某新能源汽车电池温度采集系统中，温度传感器输出电压接入同相比例运算电路。已知接地电阻 ，反馈电阻 ，传感器在电池温度较高时输出电压为 。后级控制器要求报警信号电压不低于 ，运算放大器输出范围为 。（1）计算同相比例运算电路的电压放大倍数和此时的输出电压。（2）判断该温度信号能否满足后级控制器的报警输入要求。（3）若传感器输出电压提高到 ，分析该电路是否仍能在线性放大区工作，并说明原因。 【答案】（1）同相比例运算电路的电压放大倍数为。输出电压为。（2）输出电压为 ，高于报警要求的 ，能够满足报警输入要求。（3）当输入电压为 时，理想输出电压为。该值超过 输出范围，运算放大器将进入正向饱和区，不能保持线性放大。 【解析】（1）同相比例运算电路的电压放大倍数为。当时，。 （2）后级控制器要求报警信号电压不低于，计算得到的输出电压为，满足，因此能够满足报警输入要求。 （3）当时，理想输出为。该值超过题设的运算放大器输出范围，实际输出将受正电源限制而进入正向饱和，不能在线性放大区工作。 27.（10分）某新能源汽车电池管理系统需要检测两节串联电池之间的电压差。技师采用集成运算放大器构成差动放大电路，电阻满足，。检测时，电池组低电位采样点电压，高电位采样点电压，其中接差动放大电路的同相输入支路。（1）计算该差动放大电路的电压放大倍数，并计算输出电压。（2）若电池管理系统规定两节电池的电压差超过0.15 V时应发出均衡提示，判断本次检测是否需要发出均衡提示。（3）说明差动放大电路检测电池电压差时，四个电阻比值应保持匹配的原因。 【答案】（1）差动放大电路的电压放大倍数为。两采样点的电压差为。输出电压为。（2）电压差为0.16 V，大于0.15 V，应发出均衡提示。（3）电阻比值匹配可保证电路准确放大两个采样点的电压差，并抑制两个输入端共有的干扰电压，提高检测精度。 【解析】（1）差动放大电路满足，因此其对差模电压的放大倍数为。由于接同相输入支路，输出电压为。先求输入电压差：；故。 （2）电池电压差为，大于规定阈值，因此应发出均衡提示。 （3）四个电阻的比值满足时，电路才能按设定倍数准确放大，同时有效抑制两个输入端共同存在的共模电压和共模干扰。电阻比失配会降低共模抑制能力并增大检测误差。 28.（10分）某汽车发动机进气压力检测模块需要消除传感器的固定偏置电压，采用差动运算电路进行信号处理。电路中四个电阻满足 ，。进气压力传感器输出电压为 ，基准偏置电压为 。运算放大器供电电压为 ，后级控制器允许的输入范围为 。（1）计算差动运算电路的电压放大倍数和输出电压。（2）判断该输出信号能否直接输入后级控制器，并说明理由。（3）为使后级控制器能够可靠采集该信号，提出一种可行的电路改进措施。 【答案】（1）差动运算电路的电压放大倍数为。输入电压差为。输出电压为。（2）输出电压为 ，处于后级控制器允许的 输入范围内，可以直接输入。（3）可在差动放大电路输出端增加电压跟随器进行隔离，提高带负载能力；也可增加限幅保护电路，防止异常信号损坏控制器输入端。 【解析】（1）差动运算电路满足，其差模电压放大倍数为。输入电压差为，因此输出电压为。 （2）输出电压位于后级控制器规定的输入范围内，同时也未超过运算放大器供电条件下的输出范围，因此可以直接输入后级控制器。 （3）可在差动放大电路输出端增加电压跟随器。电压跟随器可提高输出带负载能力、隔离后级输入阻抗变化对差动放大电路的影响，从而使控制器可靠采集该信号。也可增加限幅保护电路，以防异常过压信号进入控制器。 29.（10分）某汽车制动液液位报警装置采用集成运算放大器构成滞回比较器。液位传感器输出电压接运算放大器反相输入端，基准电压经接同相输入端，输出端经反馈电阻接同相输入端。运算放大器输出高电平为5 V，输出低电平为0 V。液位传感器电压随制动液液位下降而升高。（1）分别计算运算放大器输出为高电平和低电平时，同相输入端的阈值电压。（2）液位传感器电压由2.10 V逐渐升高至2.90 V后，再逐渐降低，判断报警电路开始报警和解除报警时对应的传感器电压。（3）分析该滞回比较器相对于普通比较器的优点，并说明传感器导线接触不良时应采取的一项检修措施。 【答案】（1）同相输入端分别经接输出端、经接基准电压，因此 。 当输出为高电平时， 。 当输出为低电平时， 。 （2）传感器电压由升高至，再降低时，均未达到或低于，因此不会发生输出翻转。若初始输出为高电平，则全过程保持高电平；若初始输出为低电平，则全过程保持低电平。题干未说明报警对应的输出电平，且未给出初始输出状态，不能进一步确定报警状态。 （3）滞回比较器具有不同的上、下翻转阈值，可避免传感器电压在临界点附近波动时使报警器频繁动作，提高抗干扰能力。传感器导线接触不良时，应检查插接器和导线端子的接触情况，清除氧化物并紧固松动端子。 【解析】同相端电压为。输出高、低时阈值分别为4.75 V、0.25 V。传感器在2.10～2.90 V间未越过阈值，输出不翻转，报警状态取决于初始输出及报警极性。滞回可防止临界波动误报警；接触不良应清洁并紧固端子。 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 $