邱关源《电路》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
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5.3 名校考研真题详解

一、填空题

图5-3-1所示含理想运算放大器电路,则电流i0=______。[南京航空航天大学2018研]

图5-3-1

【答案】0.1mA

【解析】电路如图5-3-2所示。

图5-3-2

由理想运算放大器的“虚短”“虚断”可得

解得u10=-6V,u20=-8V,故iO=(u10-u20)/20=0.1,mA。

二、计算题

1如图5-3-3所示理想运算放大器电路,求电流I。[广东工业大学2018研]

图5-3-3

图5-3-4

解:如图5-3-4所示标明各结点:

由理想运算放大器的“虚短”“虚断”有

解得U=U=2V,

故电流

2求图5-3-5所示电路的电压转移比UO/US和从ab端向运放看的等效电阻Rab[华南理工大学2017研]

图5-3-5

解:根据理想运算放大器“虚短”“虚断”的性质,可列KCL方程

US/R1=-UO/R2

故电压转移比为:UO/US=-R2/R1

等效电阻为Req=US/I=US/(US/R1)=R1

3电路及参数如图5-3-6所示,图5-3-6(a)中A为理想运算放大器,R=10kΩ;图5-3-6(b)中D为理想二极管,求:

(1)计算图5-3-6(a)电路中uo/ui的比值;

(2)画出图5-3-6(b)电路c-d端口的伏安特性曲线(注意:伏安特性曲线画到答题纸上,坐标及其刻度参考图5-3-6(d));

(3)若将图5-3-6(a)电路和图5-3-6(b)电路连接为图5-3-6(c)所示电路,确定图5-3-6(c)中电流I的大小。[浙江大学2013研]

图5-3-6(a)

图5-3-6(b)

图5-3-6(c)

图5-3-6(d)

解:(1)标注各结点如图5-3-7(a)所示。根据理想运算放大器“虚断”“虚短”性质列KCL方程

解得:uo/ui=2。

图5-3-7(a)

(2)考虑二极管开路,则电阻两端d-e电压为:Ude=1×2=2V。

二极管两端c-e电压为:Uce=Ucd+Ude=U+2V。

当U>-2V时二极管导通,c-d端口的伏安特性为:U=I-2。

U<-2V时二极管截止,c-d端口的伏安特性为:I=0。

伏安特性曲线如图5-3-7(b)所示。

图5-3-7(b)

(3)图5-3-7(a)为电压放大电路,可视为开路,因此回路电流I和c-d端口电压Ucd的关系为:Ucd=10-15I。

假设此时Ucd>-2V,则根据图5-3-7(b)的伏安特性又有:Ucd=I-2。

联立上述两式,解得:I=0.75A。此时Ucd=-1.25V>-2V,故假设成立。