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1、   恒流源的三种主要形式、应用

(1)镜像恒流源基本电路 VT1、VT2是匹配对管Ir= ~~~          ， VT1、VT2是对称的，它们的集电极电流与基极电流分别相等，所以Ir=

Ir确定后，I0亦确定下来，当β足够大时，I0=Ir，即输出电流近似等于参考电流，所以被称为电流镜电路

(2)改进型镜像恒流源电路

a、减小β对I0时影响的恒流源，VT1、VT2对称，所以有β1~~~~~~~，所以有Ir=~~~~~

前面的镜像恒流源基本电路中I0=Ir/(1+(2/β))相比，显然此处的β变化对I0的影响要小的多

b、I0与Ir不同比例的恒流源，图中VT1，VT2对称，当VT1，VT2中电流是同数量级时，其UBE可认为近似相等，故有（设二极管的β足够大）I0R1~~~即I0~~~ 调节R1，R2的比值，可获得不同的I0输出。

(3)多路输出的恒流源

当VT1、VT2，····，VTn等各三极管完全对称时，输出电流I1、I2，···In等各电流近似相等。

应用：在集成运放中，广泛采用恒流源电路作为各级电路的恒流源偏置和有源负载。

2、   集成运放的特性，不理想时_、_，以及电路图

理想集成运放的2个重要特性：虚短和虚断（1）虚短，即集成运放两输入端得电位相等，U+=U-，只有在集成运放工作在线状态时，才存在虚短（2）虚断，即集成运放2输入端的输入电流为0，i+=i-

不为理想时：（1）Ad为有限值时实际运放和理想运放的误差，当Ad为有限值时U0=-Ad（U---U+）

U—U+=-U0/Ad且不为0    U—U+--U0/Ad=0，而理想运放的U—U+=0，所以实际集成运放的“虚地点”要产生移动，等效于实际运放里面套有一个理想运放，U1=-U0/Ad，具体分析如图。    （2）Ac为有限值时实际运放和理想运放的误差，其他参数理想，而Ac不为0，Ad为有限值，当Ad为有限值，Ac不为0时，集成运放的输出电压为

U0=~~~               将CMRR=~~~代入得 （U—U+）~~~  令U1=U0/Ad，U2=-~~~,则得 ~~~

而理想运放U- -U+=0.所以，当同时考虑Ad为有限值，Ac不为0时，虚地点要再次发生移动。具体分析如图

3、   乘积检波器、应用

用模拟乘法器组成的检波电路称为乘积检波器，主要用于抑制载波的双边带或单边带信号的解调。

  例如：模拟乘法器的输入为抑制载波的双边带信号，即Ux（t）=~~~，另一端输入与载波同频同相的高频信号，即Uy（t）=~~~ 相乘后为Uo‘（t）=~~~

经低通滤波器滤除高频分量，得到低频电压输出为 Uo（t）=~~~ 式中k为乘法器的标度因子，AF为带通滤波器的传输系数。另有框图

4、   OTA特点、应用

跨导型集成运放OTA与一般集成运放的区别是，具有一个以偏置电流注入形式出现的附加控制输入端。这使OTA得特性及应用更灵活。这种器件的输出不是一般集成运放中输出的电阻趋于0的电压源。而是具有极高输出电阻的电流源表示。OTA的传输特性可表示为

i0=~~~ 式中，i0是输出电流，Ui是输出电压，gm是跨导或称为OTA的增益，可通过附加控制输入端控制gm。OTA常用作可编程放大器，模拟相乘器，音频处理器中的积分器、采样保持电路中的电流开关等。

5、   斩波放大器原理，过程__、__。如图：A1为主放大器，A2为辅助放大器，其中A2是一个高性能的直流放大器。若A1，A2的失调电压分别为Uos1、Uos2，则因失调电压引起的0位输出电压为Uo=~~~  将其折算到输入端，其等效失调电压为Uos=~~由上式可知斩波放大器的失调电压主要取决于辅助放大器,所以斩波放大器是以降低辅助放大器失调电压及其漂移的一种低漂移型集成运放。图p60；斩波放大器的工作过程分2个工作期（1）误差检测和记忆期（2）校0和信号放大期

6、   电压比较器；集成运放状态

电压比较器可以用开环状态下工作的集成运放来实现。集成电压比较器的性能要求，输入级与一般集成运放相同，而输出级却与数字电路的要求相同。电压比较器的频带较宽，没有也无须相位补偿，以便尽可能获得高速翻转，减少响应时间。电压比较器的主要性能指标有鉴别灵敏度，响应速度，带载能力等。

7、   函数变换器、应用

串连限幅型二极管函数变换器P88 图3-5-1 图3-5-2             并连限幅型二极管函数变换器 P90 图3-5-3 图 3-5-4          线性检波型二极管函数变换器P90 图3-5-5 图 3-5-6

设计二极管函数变换器的步骤：（1）用折线段来逼近已知函数Uo=f（Ui）；（2）由函数关系表达式Uo=f（Ui），确定每段折线的转折电压和折线的斜率；（3）根据对转折电压和斜率的要求设计每个线性检波器电路的参数。

8、   集成运放的特性参数

主要有直流参数：(1)输入失调电压Uos，一般是毫伏数量级  场效应管型比双极性大得多(2) 输入失调电压的温度系数Δuos/ΔT,一般集成运放10—20uV/0C 高精度低漂移集成运放在1 uV/0C 以下(3)输入偏置电流Iib（ib为大写），双极型：10Na--1uA  场效应管型 一般<1nA  (4)输入失调电流Ios 与上一个参数相同  (5)差模开环直流电压增益Aud 以分贝为单位，大多数大于e4以上  (6)共模抑制比CMRR，多数在80dB以上  (7)电源电压抑制比PSRR,若为100dB，相当于10uV/V，一般低漂移的90—100dB，相当于2—20uV/V  (8)输出峰峰值Uopp  大多数正负电压摆幅均大于10V  (9)最大共模输入电压 (10)最大差模输入电压

主要交流参数（1）开环带宽BW（2）单位增益带宽GW（3）转换速率（或电压速率）SR普通集成运放为1V/us 高速集成运放应大于10V/us （4）全功率带宽BWp  （5）建立时间ts（6）等效输入噪声电压 普通集成运放：10—20uV （7）差模输入阻抗Zid  双极型：几十kΩ到几kΩ 场效应管型：通常大于e9Ω，一般为e12—e14Ω （8）共模输入阻抗Zic e8Ω以上（9）输出阻抗Zo

9、   恒流源电平位移

作用：使得集成运放输入零电平，输出也为零电平。两种常用的直流电平位移电路如下：

（1）         采用恒流源完成电平位移     恒流源直流电阻Ro很小，交流电阻r0很大，当R1>>R0和R1<<R0时，输出端的直流电平U2比输入端的直流电平

（2）         利用PNP管完成电平位移    PNP管工作在放大区，其集电极电平必须低于基极电平。所以，在PNP管多级直流放大电路中，插入一级PNP管共射放大电路，可完成直流电平的位移，并且具有一定得放大功能。

10、  二极管检波电路，输入/输出特性

如图：此电路主要由集成运放和二极管组成，下面分析该电路工作原理。

当Ui>0时，VD1导通，VD2截止，这时 ~~~~~

当Ui<0时，VD1截止，VD2导通，这时Uo’>0,集成运放通过VD2和R2构成闭环，输出电压为 U0=~~~  U0’=~~ 其输入/输出特性曲线如图

11、  对数器、指数器，加法器，改进型反相放大器的原理、电路分析

（1）         二极管对数放大器：在理想运放条件下 ~~~~~ 如图

利用PN结正向导通特性的指数特性，要求输入电压必须为正，若PN结反接，则输入电压为负，在分析上述关系时，忽略了PN结的体电阻的影响，实际上，由于体电阻上的压降而破坏了正常的对数运算，所以要选用体电阻小的管子作为变换元件。

（2）         三极管对数放大器                 在理想运放条件下，有Ic≈α~~~，如图可得  ~~~~  在图中VD1，VD2是保护二极管其作用是防止VT1，VT2反偏时因输出电压U0过大而造成击穿。当Vi>0时，是用NPN三极管，当Ui<0时，是用PNP三极管。采用三极管作为变换元件，可实现5—6个数量级的动态范围，而采用二极管可实现3—4个个数量级的动态范围。应选用体电阻小的管子作为变换元件。

二极管对数器和三极管对数器明显的缺点是温度稳定性差

（3）指数器               基本指数器，如图，在理想运放条件下，U0=~~~~， 由I~~~得此指数器的输入电压必须为正，而输出电压只能为负，其传输特性位于第四象限内。

将指数变换管换方向或采用PNP管，则传输特性将在第二象限

加法器： 设集成运放为理想运放  U+=~~~  U-=~~~  根据理想应满足U+=U-的条件，则问导出U0=~~

（3）         改进型反相放大器 p38

第一种电路：用T型电阻网络代替R2，由图由AF=~~~,AF=~~~ 这相当于基本反相放大器中的反馈电阻R2，既满足Ri=R1不取大值，AF比较大，避免了使用超过1MΩ的大电阻

第二种电路：采用自举电路的反相放大器，如图，此电路输入电阻为Ri=~~ 要使Ri增大，设法使Ii减小，也可以达到提高输入电阻的目的。

12、  U/I变换器{由1个放大器组成、由2个放大器组成

由一个运放构成的U/I变换器 Il=~~   选取R2=R3=R4=R5=R,R1=R/2,则得Il=-2*Ui/R

由二个运放构成的U/I变换器 Il=R2*Ui/(R1R5),注意，因为此电路为正反馈，所以必须分析其稳定性，保证至少有10dB的稳定装备，应选择R5>2Rl，具体过程，书P110，111

13、  负阻抗变换器工作原理

如图：为负阻抗变换器，在图中，如去掉电阻R，实际是一个同相放大器，则输入阻抗很高，输出电压为 ~~~~  当接入R1后，其等效输入阻抗将发生很大变化。这时由输入电压Ui（Ui上有一点）引起的输入电流为~~~~将~~~~带入I（带点）式，则可得等效输入阻抗为Zie=~~~  由上式可知，从阻抗Z变到等效输入阻抗Zie，变换器不仅按比值R1/R2变化，而且其特性也由正变为负，因此称为负阻抗变换器

14、  U/I、I/U应用设计 图

温度、压力、光强度（传感器）→电压（模拟量）

精密U/I变换器 XIR110常用于自动控制，数据采集，系统检测，过程控制，测试仪器及设备、非电量信号如温度。压力等的传送，可编程电流源等

精密I/U变换器  RCV420常应用于自动控制，数据采集，过程控制，信号变换等。

15、  四阶巴特沃斯滤波器设计

先设计低通滤波器的传递函数 G4=~~~~为简化计算，所选二阶滤波器中，参数满足C1=C2=C,  R1=R2=R 由f_c=1/（2*Pi*R*C）,选取C=0.1uF，可算得R=1.6kΩ。

         查表得ε1、ε2，由此可算得2个零频增益分别为G01=3-ε1。G02=3-ε2 ，则G4（）=~~~

可选2个二阶巴特沃斯低通滤波器级联组成。第一级增益为 G01=~~~,若选取R_f1=12.35k，R_i1=10kΩ。

  同理，第二级增益为G02=1+ R_f1/R_i2=

     若选取R_f2=15.2k，R_i2=100kΩ，如此设计的滤波器实际电路如下

16、  D/A

某一控制系统要使用D/A转换器，要求该D/A转换器精度不小于0.25%,那么应该选择多少位的D/A转换器?

LSB=1/2ⁿ<0.25%  所以2ⁿ>400 所以n≥9 所以…

     A/D   11位的A/D转换器分辨率的百分数是多少？如果满刻电压为10V，当输入电压为5mV时，写出其输出的二进制代码，

LSB=1/2¹¹≈0.049%    10V/2¹¹=5Mv 所以5mV的二进制代码为000_0000_0001