想想看

1．由集成运放A\(_{1}\)2组成的运算电路见图1a。已知v\(_{i1}\)=2V，vi2=－1V，v\(_{i3}\)=0.1V。问vo=？

2．由集成运算放大器及光电二极管构成的光电转换电路如图2所示。D\(_{2}\)为光电二极管，ED为反向偏置电压。当照到二极管上的光线改变时，其导电性能也要改变。已知在光照情况下流过光电二极管的电流I\(_{D}\)=10μA，求电压表指示为多少伏？

3．某自动控制系统中波形变换电路如图3a所示，图中RC取值较大。试问输入信号电压v\(_{i}\)为方波时，输出信号电压vo的波形如何？

4．在图4所示的电路中，若输入电压v\(_{i}\)为正弦波时，试问输出电压vo的波形如何？

1．这是一个两级运算电路，A\(_{1}\)2都接成反向比例运算形式。因为A\(_{1}\)2的同相输入端都接地，即V\(_{+}\)=0，根据V+=V\(_{-}\)的结论，则V－=0，反向输入端均为虚地。按照反向比例运算公式v\(_{o}\)=RFRv\(_{i}\)（RF为反馈电阻，R为反向输入端与信号源之间的电阻，见图1b），可求出：

将v\(_{o1}\)代入vo，则得：v\(_{o}\)=vi1-v\(_{i1}\)-0.2vi2+3v\(_{i3}\)。再将vi1、v\(_{i2}\)、vi3电压值代入，最后得到：v\(_{o}\)=2+0.2＋0.3＝2.5V。

2．该电路也是反向比例运算电路的一种形式。由于同相输入端接地，反向输入端为虚地。又因反向输入端输入电流I\(_{b}\)=0，电流ID将全部流过R\(_{F}\)，于是电压表所指示的输出电压vo=R\(_{F}\)ID=100×10\(^{3}\)×10×10－6=1V。由于这种电路输入信号为电流，输出信号为电压，所以也称之为电流——电压变换电路。

3．这是一个由集成运放组成的方波——三角波变换电路，其变换过程见图3b。由于同相输入端接地，反向输入端为虚地，则流过电阻R的电流I\(_{R}\)=viR。又因反向输入端输入电流I\(_{b}\)=0，所以流过R的电流IR将全部流过C。如设方波开始时为正半周，并设此时C上电压v\(_{c}\)=0，则IR流过C时将要对C充电，使C上电压v\(_{c}\)成线性增加，由于vo=－v\(_{c}\)，则输出电压vo要成线性下降，见图3b中t\(_{0}\)～t1一段。当t=t\(_{1}\)时，输入电压vi由正值变为负值，I\(_{R}\)的方向也将随之改变，于是IR将对C反向充电。但由于C上这时已先有一定的正向电压，则C首先要正向放电，使v\(_{c}\)成线性减小，于是vo将由负值成线性上升，见t\(_{1}\)～t2一段。当C放电到v\(_{c}\)=0后，由于IR继续反向充电则使v\(_{c}\)改变极性并成线性增加，使vo变为正值并成线性上升，见t\(_{2}\)～t3一段。当t=t\(_{3}\)时，vi又由负值变回到正值，v\(_{c}\)开始反向放电，使vo成线性下降，见t\(_{3}\)～t4一段。这样，随着v\(_{i}\)周而复始地变化，运放就将输出一个连续的三角波电压，从而完成方波——三角波的变换。

4．由图4a可见，此电路无负反馈电阻R\(_{F}\)属于开环运用情况。由于开环增益很高，只要很小的输入电压，就会使放大器进入北线性区域，因而输出电压vo为正向最高值V\(_{OH}\)或反向最低值VOL。具体来说，当v\(_{i}\)为正值时，由于V＋＜V\(_{－}\)，则vo为负值即V\(_{OL}\)；当vi为负值时，由于V\(_{＋}\)＞V-则v\(_{o}\)为正值即VOH。于是得到图4b所示v\(_{o}\)的波形。图中VOH及V\(_{OL}\)的具体数值可由输出端的稳压管DZ1、D\(_{Z2}\)决定：VOH=V\(_{DZ2}\)＋VD1；V\(_{OL}\)=－VDZ1－V\(_{D2}\)。同为正弦波通常是作为一种模拟信号，方波则作为一种数字信号，而这个电路可以完成模拟信号与数字信号之间的转换，因此它可作为模——数转换电路的最简形式。（刘铁夫）