2025年集成运算放大器应用试题及答案.doc

2025年集成运算放大器应用试题及答案

一、选择题（每题3分，共30分）
1. 集成运算放大器工作在线性区时，其两个输入端的特点是（ ）
A. 同相端电位高于反相端电位
B. 反相端电位高于同相端电位
C. 同相端电位等于反相端电位
D. 不确定
答案：C
解析：集成运算放大器工作在线性区时，满足虚短特性，即同相端电位等于反相端电位。
2. 理想集成运算放大器的开环电压放大倍数为（ ）
A. 无穷大
B. 0
C. 1
D. 不确定
答案：A
解析：理想集成运算放大器的开环电压放大倍数无穷大。
3. 集成运算放大器构成的反相比例运算电路中，输入电阻与反馈电阻的关系是（ ）
A. 输入电阻大于反馈电阻
B. 输入电阻小于反馈电阻
C. 输入电阻等于反馈电阻
D. 无直接关系
答案：B
解析：反相比例运算电路输入电阻由输入信号端电阻决定，一般较小，反馈电阻较大。
4. 集成运算放大器构成的同相比例运算电路中，电压放大倍数（ ）
A. 大于1
B. 小于1
C. 等于1
D. 不确定
答案：A
解析：同相比例运算电路电压放大倍数大于等于1。
5. 集成运算放大器构成的加法运算电路中，多个输入信号是（ ）
A. 串联输入
B. 并联输入
C. 混联输入
D. 不确定
答案：B
解析：加法运算电路多个输入信号并联输入。
6. 集成运算放大器构成的减法运算电路中，两个输入信号（ ）
A. 同相端输入
B. 反相端输入
C. 一个同相端一个反相端输入
D. 不确定
答案：C
解析：减法运算电路一个输入信号接同相端，一个接反相端。
7. 集成运算放大器构成的积分运算电路中，输出电压与输入电压的关系是（ ）
A. 积分关系
B. 微分关系
C. 比例关系
D. 无关系
答案：A
解析：积分运算电路输出电压与输入电压是积分关系。
8. 集成运算放大器构成的微分运算电路中，输出电压与输入电压的关系是（ ）
A. 积分关系
B. 微分关系
C. 比例关系
D. 无关系
答案：B
解析：微分运算电路输出电压与输入电压是微分关系。
9. 集成运算放大器构成的电压比较器电路中，输出电压只有（ ）
A. 高电平
B. 低电平
C. 高电平和低电平两种状态
D. 不确定
答案：C
解析：电压比较器输出只有高电平和低电平两种状态。
10. 集成运算放大器构成的滞回比较器电路中，具有（ ）特性。
A. 抗干扰
B. 放大倍数高
C. 输入电阻大
D. 输出电阻小
答案：A
解析：滞回比较器具有抗干扰特性。

二、填空题（每题3分，共15分）
1. 集成运算放大器的输入级通常采用________电路，以提高输入电阻和抑制零点漂移。
答案：差动放大
解析：差动放大电路能有效提高输入电阻和抑制零点漂移。
2. 集成运算放大器的中间级主要进行________放大。
答案：电压
解析：中间级主要作用是电压放大。
3. 集成运算放大器的输出级一般采用________电路，以提高带负载能力。
答案：功率放大
解析：功率放大电路可提高带负载能力。
4. 反相比例运算电路的电压放大倍数为________。
答案：-Rf/Ri
解析：根据反相比例运算电路公式可得。
5. 同相比例运算电路的电压放大倍数为________。
答案：1+Rf/Ri
解析：由同相比例运算电路公式得出。

三、简答题（每题10分，共30分）
1. 简述集成运算放大器构成反相比例运算电路的工作原理。
答案：输入信号通过输入电阻Ri接到反相输入端，同相输入端接地。反馈电阻Rf接在输出端与反相输入端之间。根据虚短和虚断特性，输入电流等于反馈电流，即Ii = If，又因为Ui = -IiRi，Uo = -IfRf，所以Uo = -Rf/Ri Ui，实现了反相比例运算。
解析：依据反相比例运算电路特点及相关特性进行阐述。
2. 简述集成运算放大器构成同相比例运算电路的工作原理。
答案：输入信号接到同相输入端，反相输入端通过电阻接地。反馈电阻Rf接在输出端与反相输入端之间。根据虚短和虚断特性，同相输入端电位等于输入电压Ui，反相输入端电位也等于Ui，通过计算可得Uo = (1 + Rf/Ri) Ui，实现同相比例运算。
解析：结合同相比例运算电路特性说明工作原理。
3. 简述集成运算放大器构成电压比较器电路的工作原理。
答案：集成运算放大器工作在开环状态，当同相输入端电压大于反相输入端电压时，输出为高电平；当同相输入端电压小于反相输入端电压时，输出为低电平，通过比较两个输入端电压来判断输出状态。
解析：根据电压比较器开环工作特点解释原理。

四、分析计算题（每题10分，共20分）
1. 已知集成运算放大器构成的反相比例运算电路中，Ri = 10kΩ，Rf = 100kΩ，输入电压Ui = 2V，求输出电压Uo。
答案：根据反相比例运算电路电压放大倍数公式Au = -Rf/Ri，可得Au = -100kΩ/10kΩ = -10。则Uo = Au Ui = -10 2V = -20V。
解析：先求电压放大倍数，再计算输出电压。
2. 已知集成运算放大器构成的同相比例运算电路中，Ri = 10kΩ，Rf = 100kΩ，输入电压Ui = 3V，求输出电压Uo。
答案：根据同相比例运算电路电压放大倍数公式Au = 1 + Rf/Ri，可得Au = 1 + 100kΩ/10kΩ = 11。则Uo = Au Ui = 11 3V = 33V。
解析：先求出电压放大倍数，进而算出输出电压。

五、设计题（5分）
设计一个用集成运算放大器实现两个输入信号相加的电路，要求画出电路原理图，并说明工作原理。
答案：电路原理图：两个输入信号U1和U2分别通过电阻R1和R2接至反相输入端，同相输入端接地，反馈电阻Rf接在输出端与反相输入端之间。工作原理：根据虚短和虚断特性，反相输入端电位为0，输入电流I1 = U1/R1，I2 = U2/R2，反馈电流If = Uo/Rf，又因为I1 + I2 = If，所以Uo = -Rf( U1/R1 + U2/R2)，实现了两个输入信号相加。
解析：按照加法运算电路要求设计并说明原理。