山东省（春季高考）电气技术类 《电子技术基础与技能》项目四任务二 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）电气技术类《电子技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，共155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电气技术类理论知识，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电气技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《电工技术基础与技能》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）电气技术类 《电子技术基础与技能》 项目四：集成运算放大器 任务二：集成运放的电路结构 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. 集成运放电路输入级为了抑制零点漂移采用（ ） A. 共射放大 B. 互补对称放大电路 C. 功率放大 D. 差分放大电路 2. 集成运放是一个高开环放大倍数的______放大器（ ） A. 阻容耦合多级 B. 直接耦合多级 C. 变压器耦合多级 D. 单级 3. 如图所示电路中，若仅增大的阻值，则集成运放输出电压的值将（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 条件不足，无法确定 4. 集成运放的中间级一般采用______电路（ ） A. 差分放大 B. 共集电极放大 C. 功率放大 D. 共射放大 5. 关于集成运放说法错误的是（ ） A. 输入级采用差分放大电路 B. 中间级常采用多级电压放大电路 C. 差分放大电路能有效地抑制共模信号 D. 输出级采用输出电阻大，带负载能力强的互补功放电路 6. 集成运算放大器内部第二级大多采用（ ） A. 共基极放大电路 B. 共射极放大电路 C. 差动放大电路 D. 功率放大电路 7. 如图所示，理想集成运放电路输出电压是（ ） A. -6V B. 4V C. 6V D. -4V 8. 适合集成电路耦合方式的是（ ） A. 直接耦合 B. 阻容耦合 C. 变压器耦合 D. 电容耦合 9. 集成运放输入级一般采用的电路是（ ） A. 差分放大电路 B. 射极输出器 C. 共基极电路 D. 电流串联负反馈电路 10. 如图所示，差动输入放大器上电后，由于rid=∞，故而有（ ） A. B. 0 C. 1 D. 不知道 11. 集成运放输入级采用差分放大电路的主要目的是（ ） A. 提高电压放大倍数 B. 增大输出功率 C. 减小输入电阻 D. 抑制零点漂移 12. 集成运放通常由多个基本功能电路组成，其中用于比较两个输入信号差值的部分是（ ） A. 输入级差动放大电路 B. 中间级电压放大电路 C. 输出级功率放大电路 D. 偏置级恒流源电路 13. 某集成运放需要减小外界温度变化对输入端静态工作点的影响，其输入级宜采用的电路形式是（ ） A. 单管共射极放大电路 B. 差动式输入放大电路 C. 射极跟随输出电路 D. 互补对称功率电路 14. 如图所示用集成运放和电压表组成的测量电阻的基本原理电路，当开关S打在“1”位置时，电压表指示为10V，则此时被测电阻的阻值是（ ） A. 5MΩ B. 0.5 MΩ C. 1 MΩ D. 10 MΩ 15. 在集成运放的差动输入级中，两个晶体管的发射极连接到同一恒流源。当两个输入端电压相等时，若恒流源电流为2 mA，则两个晶体管的集电极电流通常分别为（ ） A. 均约为0 mA B. 均约为1 mA C. 均约为2 mA D. 一管约为2 mA，另一管约为0 mA 16. 集成运放内部设置输出级的主要目的是（ ） A. 提高输入端共模抑制能力 B. 提高中间级电压增益能力 C. 增强输出端带负载能力 D. 增强偏置电路稳流能力 17. 如图所示，差动输入放大器上电后，由于rid=∞，故而有等于（ ） A. ∞ B. 0 C. 1 D. 不知道 18. 集成运放的中间级通常采用共射极放大电路，其主要作用是（ ） A. 对输入信号进行差值比较 B. 对差模信号进行高倍电压放大 C. 对输出信号进行大电流驱动 D. 对各级电路提供恒定偏置 19. 关于集成运放典型内部结构的叙述，错误的是（ ） A. 输入级常采用差动放大结构 B. 中间级主要承担电压放大任务 C. 输出级常采用推挽输出结构 D. 偏置级主要承担信号放大任务 20. 集成运放内部采用恒流源偏置电路的主要作用是（ ） A. 稳定各放大级的静态工作电流 B. 增大输出端的负载电阻数值 C. 提高输入端的信号频率范围 D. 减小外接反馈电阻的阻值 二、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 21. 简述集成运算放大器的特点及电路组成。 22. 简述集成运放中输入级、中间级和输出级的主要作用。 23. 简述集成运放各组成部分的功能。 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 24. 某集成运放的差动输入级由参数相同的两个晶体管组成，两个晶体管的发射极共接恒流源。恒流源提供的总电流为2.4 mA，两个输入端电压相等。每个集电极电阻为3 kΩ，并接至12 V电源。求： （1）每个晶体管的集电极电流； （2）每个集电极电阻上的电压降； （3）两个晶体管集电极的电位。 25. 某集成运放的互补对称输出级采用正、负12 V电源供电。在输出电压为6 V时，输出级向2 kΩ电阻负载供电，忽略输出晶体管的饱和压降。求： （1）负载电流； （2）导通的上管集电极与发射极之间的电压； （3）该上管此时的功耗。 26. 某理想集成运算放大器组成反相加法电路，同相输入端接地。两个输入电压分别为 、，对应输入电阻分别为 、，反馈电阻为 。求：（1）反相输入端的电位；（2）两支路输入电流 和 ；（3）反馈电流；（4）输出电压；（5）若要求输出电压为 ，保持其他条件不变，反馈电阻应取多大。 四、综合应用题（本大题共3小题，每题10分，共30分） 27. 某工业控制柜中的模拟量调理模块采用理想集成运算放大器构成反相放大电路。运算放大器的同相输入端接地，传感器信号通过电阻 接入反相输入端，输出端通过反馈电阻 接回反相输入端。已知 ，，输入电压 ，运算放大器电源电压为 。（1）计算电路的闭环电压增益、输出电压以及反馈电流。（2）判断运算放大器是否可能因输出电压超出电源电压而进入饱和状态。（3）说明该电路中理想运算放大器的“虚短”和“虚断”特点分别体现在哪些方面。 28. 如图（a）所示电路中，均为理想运算放大器。 （1）求的值 （2）求与的关系式 （3）求与的关系式。 （4）根据图（b）所示的波形，画出输出信号的波形 29. 某工业压力检测装置使用两级理想运算放大器进行信号调理。压力传感器可等效为电压源 与串联内阻 ，第一级采用电压跟随器；第二级采用同相放大电路，反馈电阻 ，接地电阻 ，电源电压为 。第二级输出端接入 的负载。（1）计算电压跟随器的输出电压、第二级的电压增益以及整个调理电路的输出电压。（2）计算负载电流，并判断接入负载后输出电压是否发生变化。（3）说明第一级电压跟随器在该检测装置中的作用，并指出本题中体现出的理想运算放大器电路特点。 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）电气技术类《电子技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑，共155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电气技术类理论知识，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电气技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《电工技术基础与技能》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）电气技术类 《电子技术基础与技能》 项目四：集成运算放大器 任务二：集成运放的电路结构 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. 集成运放电路输入级为了抑制零点漂移采用（ ） A. 共射放大 B. 互补对称放大电路 C. 功率放大 D. 差分放大电路 【答案】D 【解析】集成运放输入级采用差分放大电路，可以有效抑制温度变化等因素引起的零点漂移，同时具有较强的共模信号抑制能力。因此选D。 2. 集成运放是一个高开环放大倍数的______放大器（ ） A. 阻容耦合多级 B. 直接耦合多级 C. 变压器耦合多级 D. 单级 【答案】B 【解析】集成运放通常由多个直接耦合的放大级组成，可以实现对直流信号的放大并扩大频带。因此选B。 3. 如图所示电路中，若仅增大的阻值，则集成运放输出电压的值将（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 条件不足，无法确定 【答案】B 4. 集成运放的中间级一般采用______电路（ ） A. 差分放大 B. 共集电极放大 C. 功率放大 D. 共射放大 【答案】D 【解析】集成运放的中间级主要承担电压放大任务，通常采用共射放大电路以获得较高的电压增益。因此选D。 5. 关于集成运放说法错误的是（ ） A. 输入级采用差分放大电路 B. 中间级常采用多级电压放大电路 C. 差分放大电路能有效地抑制共模信号 D. 输出级采用输出电阻大，带负载能力强的互补功放电路 【答案】D 【解析】集成运放输入级常采用差分放大电路，中间级常采用多级电压放大电路，差分放大电路能够有效抑制共模信号。输出级应采用输出电阻小、带负载能力强的互补功放电路，而不是输出电阻大。因此错误的是D。 6. 集成运算放大器内部第二级大多采用（ ） A. 共基极放大电路 B. 共射极放大电路 C. 差动放大电路 D. 功率放大电路 【答案】B 【解析】集成运算放大器内部通常由差动输入级、中间电压放大级和功率输出级组成。第一级通常采用差动放大电路；第二级主要承担电压放大任务，通常采用共射极放大电路，以获得较高的电压增益；输出级通常采用功率放大电路，以降低输出电阻并提高带负载能力。因此，修正后的B选项正确。 7. 如图所示，理想集成运放电路输出电压是（ ） A. -6V B. 4V C. 6V D. -4V 【答案】C 8. 适合集成电路耦合方式的是（ ） A. 直接耦合 B. 阻容耦合 C. 变压器耦合 D. 电容耦合 【答案】A 【解析】集成电路内部不便使用大容量电容和变压器，直接耦合便于实现集成，且能够传递直流信号。因此选A。 9. 集成运放输入级一般采用的电路是（ ） A. 差分放大电路 B. 射极输出器 C. 共基极电路 D. 电流串联负反馈电路 【答案】A 【解析】集成运放输入级采用差分放大电路，能够放大差模信号并抑制共模信号，同时有利于抑制零点漂移。因此选A。 10. 如图所示，差动输入放大器上电后，由于rid=∞，故而有（ ） A. B. 0 C. 1 D. 不知道 【答案】A 【解析】题图中差动输入放大器上电后，由于rid=∞，故而有。 11. 集成运放输入级采用差分放大电路的主要目的是（ ） A. 提高电压放大倍数 B. 增大输出功率 C. 减小输入电阻 D. 抑制零点漂移 【答案】D 【解析】集成运放输入级采用差分放大电路，能够抑制两个输入端共同变化的共模信号，从而减小温度变化、电源波动等因素引起的零点漂移。因此，采用差分放大电路的主要目的是抑制零点漂移，选D。 12. 集成运放通常由多个基本功能电路组成，其中用于比较两个输入信号差值的部分是（ ） A. 输入级差动放大电路 B. 中间级电压放大电路 C. 输出级功率放大电路 D. 偏置级恒流源电路 【答案】A 【解析】集成运放的输入级通常采用差动放大电路，主要任务是放大同相端与反相端输入电压的差值，并抑制共模信号。 13. 某集成运放需要减小外界温度变化对输入端静态工作点的影响，其输入级宜采用的电路形式是（ ） A. 单管共射极放大电路 B. 差动式输入放大电路 C. 射极跟随输出电路 D. 互补对称功率电路 【答案】B 【解析】差动式输入放大电路中两个晶体管的参数和温度特性尽量保持一致，温度变化产生的影响可相互抵消，因此输入级的温漂较小。 14. 如图所示用集成运放和电压表组成的测量电阻的基本原理电路，当开关S打在“1”位置时，电压表指示为10V，则此时被测电阻的阻值是（ ） A. 5MΩ B. 0.5 MΩ C. 1 MΩ D. 10 MΩ 【答案】C 15. 在集成运放的差动输入级中，两个晶体管的发射极连接到同一恒流源。当两个输入端电压相等时，若恒流源电流为2 mA，则两个晶体管的集电极电流通常分别为（ ） A. 均约为0 mA B. 均约为1 mA C. 均约为2 mA D. 一管约为2 mA，另一管约为0 mA 【答案】B 【解析】两个输入端电压相等且器件参数匹配时，差动对管处于对称工作状态。恒流源提供的2 mA尾电流平均分配到两个支路，每个支路电流约为1 mA。 16. 集成运放内部设置输出级的主要目的是（ ） A. 提高输入端共模抑制能力 B. 提高中间级电压增益能力 C. 增强输出端带负载能力 D. 增强偏置电路稳流能力 【答案】C 【解析】输出级通常采用推挽或互补对称结构，能够提供较大的输出电流并降低输出电阻，从而增强集成运放驱动负载的能力。 17. 如图所示，差动输入放大器上电后，由于rid=∞，故而有等于（ ） A. ∞ B. 0 C. 1 D. 不知道 【答案】B 【解析】题图中差动输入放大器上电后，由于rid=∞，故而有等于0。 18. 集成运放的中间级通常采用共射极放大电路，其主要作用是（ ） A. 对输入信号进行差值比较 B. 对差模信号进行高倍电压放大 C. 对输出信号进行大电流驱动 D. 对各级电路提供恒定偏置 【答案】B 【解析】中间级是集成运放获得较高开环电压增益的主要部分，常采用共射极放大电路对输入级输出的差模信号进行进一步电压放大。 19. 关于集成运放典型内部结构的叙述，错误的是（ ） A. 输入级常采用差动放大结构 B. 中间级主要承担电压放大任务 C. 输出级常采用推挽输出结构 D. 偏置级主要承担信号放大任务 【答案】D 【解析】偏置级主要为各放大级提供稳定的静态工作电流或工作电压，保证晶体管处于合适的工作状态，不是主要的信号放大部分。 20. 集成运放内部采用恒流源偏置电路的主要作用是（ ） A. 稳定各放大级的静态工作电流 B. 增大输出端的负载电阻数值 C. 提高输入端的信号频率范围 D. 减小外接反馈电阻的阻值 【答案】A 【解析】恒流源能够向各放大级提供较稳定的偏置电流，使晶体管的静态工作点受电源电压和温度变化的影响较小。 二、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 21. 简述集成运算放大器的特点及电路组成。 【答案】集成运放的特点：是一种高放大倍数的多级直接耦合集成放大电路。集成运算电电路主要由输入级、中间级、输出级和偏置电路四部分组成。 【解析】集成运算放大器是一种高放大倍数的多级直接耦合集成放大电路，具有电压增益高、输入电阻大、输出电阻小、零点漂移小等特点。其电路通常由输入级、中间级、输出级和偏置电路四部分组成：输入级主要完成差分输入和共模信号抑制；中间级提供主要的电压增益；输出级提高带负载能力；偏置电路为各级放大电路提供合适且稳定的静态工作点。 22. 简述集成运放中输入级、中间级和输出级的主要作用。 【答案】（1）输入级通常采用差动放大结构，用于接收两个输入端信号、放大差模信号并抑制共模干扰。 （2）中间级主要对输入级送来的信号进行较大的电压放大，是获得高开环增益的主要部分。 （3）输出级主要提高电流驱动能力、降低输出电阻，使运放能够带动一定负载。 【解析】集成运放的内部结构通常按信号传递过程分为输入级、中间级和输出级。作答时应分别说明各级在差分比较、电压放大和负载驱动方面的作用。 23. 简述集成运放各组成部分的功能。 【答案】（1）集成运放电路主要由输入级、中间级、输出级和偏置电路等四部分组成。 （2）输入级由差动放大电路组成，目的是获得较低的零漂和较高的共模抑制比。 （3）中间级由多级电压放大电路组成，主要起电压放大作用。 （4）输出级由三极管射极输出器互补电路组成，目的是为了获得足够大的功率。 （5）偏置电路为集成运放各级放大电路提供合适而稳定的静态工作点。 【解析】集成运算放大器通常由输入级、中间级、输出级和偏置电路四部分组成。输入级采用差动放大电路，用于接收差模信号、抑制共模信号，以获得较小的零点漂移和较高的共模抑制比。中间级由多级电压放大电路组成，主要用于提供较高的电压增益。输出级通常采用三极管射极输出器组成的互补电路，用于降低输出电阻、提高带负载能力并获得足够大的输出功率。偏置电路为各级放大电路提供合适且稳定的静态工作点。 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 24. 某集成运放的差动输入级由参数相同的两个晶体管组成，两个晶体管的发射极共接恒流源。恒流源提供的总电流为2.4 mA，两个输入端电压相等。每个集电极电阻为3 kΩ，并接至12 V电源。求： （1）每个晶体管的集电极电流； （2）每个集电极电阻上的电压降； （3）两个晶体管集电极的电位。 【答案】（1）两个输入端电压相等时，尾电流平均分配，每个晶体管的集电极电流为1.2 mA。 （2）集电极电阻上的电压降为 UR＝IC×RC＝1.2 mA×3 kΩ＝3.6 V。 （3）集电极电位为 UC＝12 V－3.6 V＝8.4 V。 【解析】差动对管在输入电压相等且参数匹配时处于对称状态，恒流源电流由两个支路均分。再根据欧姆定律求出集电极电阻的压降，并由电源电压减去该压降得到集电极电位。 25. 某集成运放的互补对称输出级采用正、负12 V电源供电。在输出电压为6 V时，输出级向2 kΩ电阻负载供电，忽略输出晶体管的饱和压降。求： （1）负载电流； （2）导通的上管集电极与发射极之间的电压； （3）该上管此时的功耗。 【答案】（1）负载电流为 IL＝UO／RL＝6 V／2 kΩ＝3 mA。 （2）上管集电极与发射极之间的电压为 ＝12 V－6 V＝6 V。 （3）上管功耗为 P＝×IL＝6 V×3 mA＝18 mW。 【解析】输出电压为正时，互补对称输出级中的上管导通并向负载提供电流。先由负载电阻求出输出电流，再求上管承受的管压降，最后计算其功耗。 26. 某理想集成运算放大器组成反相加法电路，同相输入端接地。两个输入电压分别为 、，对应输入电阻分别为 、，反馈电阻为 。求：（1）反相输入端的电位；（2）两支路输入电流 和 ；（3）反馈电流；（4）输出电压；（5）若要求输出电压为 ，保持其他条件不变，反馈电阻应取多大。 【答案】（1）反相输入端电位为 。（2），。（3）反馈电流为 ，即实际方向与规定方向相反。（4）输出电压为 。（5）反馈电阻应取 。 【解析】（1）同相端接地，利用虚短可得反相端电位为零。（2）由 、，得 、。（3）运放输入电流为零，反馈电流为两支路电流之和，得 。（4）由 ，得 。（5）由 ，代入目标值可得 。 四、综合应用题（本大题共3小题，每题10分，共30分） 27. 某工业控制柜中的模拟量调理模块采用理想集成运算放大器构成反相放大电路。运算放大器的同相输入端接地，传感器信号通过电阻 接入反相输入端，输出端通过反馈电阻 接回反相输入端。已知 ，，输入电压 ，运算放大器电源电压为 。（1）计算电路的闭环电压增益、输出电压以及反馈电流。（2）判断运算放大器是否可能因输出电压超出电源电压而进入饱和状态。（3）说明该电路中理想运算放大器的“虚短”和“虚断”特点分别体现在哪些方面。 【答案】（1）理想反相放大电路的闭环电压增益为输出电压为反相输入端为虚地，输入电流为理想运算放大器输入电流为零，因此反馈电流（2）输出电压的绝对值为 ，小于电源电压绝对值 ，因此不会因输出幅度超限而饱和。（3）虚短表现为反相输入端电位与同相输入端电位近似相等，反相输入端电位为零；虚断表现为两个输入端的输入电流均近似为零。 【解析】（1）利用反相放大电路增益公式计算增益，再由输出电压关系求得输出；反相输入端为虚地，输入电流全部流经反馈电阻。（2）比较输出电压与电源电压范围即可判断。（3）负反馈线性工作时，理想运放具有虚短和虚断特点。 28. 如图（a）所示电路中，均为理想运算放大器。 （1）求的值 （2）求与的关系式 （3）求与的关系式。 （4）根据图（b）所示的波形，画出输出信号的波形 【答案】（1）构成电压跟随器： （2）构成反向比例运算电路： （3）构成减法运算电路：） （4）的波形如图所示。 29. 某工业压力检测装置使用两级理想运算放大器进行信号调理。压力传感器可等效为电压源 与串联内阻 ，第一级采用电压跟随器；第二级采用同相放大电路，反馈电阻 ，接地电阻 ，电源电压为 。第二级输出端接入 的负载。（1）计算电压跟随器的输出电压、第二级的电压增益以及整个调理电路的输出电压。（2）计算负载电流，并判断接入负载后输出电压是否发生变化。（3）说明第一级电压跟随器在该检测装置中的作用，并指出本题中体现出的理想运算放大器电路特点。 【答案】（1）理想电压跟随器输入电阻无穷大，传感器无负载电流，故第二级同相放大电路的电压增益为整个电路的输出电压为（2）负载电流为理想运算放大器输出电阻为零，带负载后输出电压仍为 。（3）电压跟随器能够提高输入电阻，减小传感器取样电流，避免传感器内阻对后级电路造成明显影响，同时为后级提供隔离和驱动作用。本题体现了理想运算放大器输入电阻无穷大、输出电阻为零以及负反馈线性工作时输入端电位近似相等的特点。 【解析】（1）电压跟随器不取用传感器电流，输出保持为传感器电压；第二级按同相放大公式计算增益和输出。（2）理想运放输出电阻为零，负载电流虽存在，但不改变输出电压。（3）跟随器主要用于阻抗变换和级间隔离。 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 $