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开环Opamp电路

模拟集成电路

  • 问题1

    确定每种情况下,电压表指示的幅度和极性将是什么:



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  • 问题2

    确定此OP-AMP的输出电压极性(参考接地),给定以下输入条件:



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  • 问题3

    确定此的输出电压极性op-amp.(参考地),给定以下输入条件:



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  • 问题4

    确定此OP-AMP的输出电压极性(参考接地),给定以下输入条件:



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  • 问题5

    虽然下面的符号通常被解释为运算放大器(运放),它也可以用来表示比较器



    比较器(例如LM319)等比较器之间有什么区别,以及诸如LM324的型号的真正的运算放大器?这两个器件是否可互换,或者尽管有完全相同的原理图符号,但仍有显着差异?解释你的答案。

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  • 问题6

    在该电路中,太阳能电池将光转换为opamp的电压,以在其非反相输入上“读取”。opamp的反相输入连接到电位器的擦拭器。LED能量在哪些条件下?



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  • 问题7

    这句话是什么开环电压获得参考运算放大器的平均值?对于典型的opamp,这个增益数字非常高。为什么在使用Opamp作为比较器时,开环电压增益很高。

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  • 问题8

    学生正在操作简单的比较器电路并记录表中的结果:



    V.在() V.(−) V.
    3.00 V 1.45 V. 10.5 V.
    3.00 V 2.85 V. 10.4 V.
    3.00 V 3.10 V 1.19 V.
    3.00 V 6.75 V. 1.20 V.

    V.在() V.(−) V.
    2.36 V. 6.50 V. 1.20 V.
    4.97 V. 6.50 V. 1.21 V.
    7.05 V. 6.50 V. 10.5 V.
    9.28 V. 6.50 V. 10.4 V.

    V.在() V.(−) V.
    10.4 V. 9.87 V. 10.6 V.
    1.75 V. 1.03 V 10.5 V.
    0.31 V. 1.03 V 10.5 V.
    5.50 5.65 V. 1.19 V.

    其中一个输出电压读数是异常的。换句话说,它似乎没有“正确”。这是非常奇怪的,因为这些数字是真实的测量而不是预测!困惑,学生接近教练并要求帮助。教练看到了异常电压读数并说两个词:封闭。由此,学生返回研究这句话意味着什么,以及与奇怪的输出电压读取有什么关系。

    找出这些输出电压测量中哪一个是异常的,并解释“闩锁”与它有什么关系。

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  • 问题9

    在该自动冷却风扇电路中,当感测温度达到由电位器建立的“设定值”时,使用比较器在开启和关闭DC电机:



    电路正如它所应该在打开和关闭电机时工作,但它有一个奇怪的问题:晶体管当电动机是温暖的离开!奇怪的是,当马达启动时,晶体管实际上冷却了。

    描述您将在解决此问题的故障排除时衡量的内容。基于所用的OP-AMP的特定模型(LM741C型号),您怀疑在此处的问题是什么?

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  • 问题10.

    解释该声激活继电器电路的操作:



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  • 问题11.

    计算热敏电阻伸展的电阻量以便转动冷却风扇



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  • 问题12.

    预测由于以下故障将如何影响这个恒温电路的运行(当温度过高时,冷却风扇电机应该打开)。独立地考虑每个故障(即一次一个,没有多个故障):



    电缆失败开放:
    比较器U.1输出饱和度失败:
    电阻R.1失败开放:
    电容器C.1失败的做空:
    晶体管Q.1失败短路(排水源):

    对每一种情况进行解释为什么由此产生的影响将会发生。

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  • 问题13.

    预测由于以下故障将如何影响这个恒温电路的运行(当温度过高时,冷却风扇电机应该打开)。独立地考虑每个故障(即一次一个,没有多个故障):



    电缆失败开放:
    比较器U.1输出饱和度失败:
    电阻R.1失败开放:
    电缆没有做空:
    晶体管Q.1失败短路(排水源):

    对每一种情况进行解释为什么由此产生的影响将会发生。

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  • 问题14.

    预测这种声音激活的操作是如何运行的中继电路将受到以下故障的影响。独立地考虑每个故障(即一次一个,没有多个故障):



    齐纳二极管D.1失败开放:
    电阻R.1失败开放:
    电阻R.2失败开放:
    麦克风语音线圈失败打开:
    比较器U.1输出饱和度失败:
    二极管D.3.失败的做空:

    对每一种情况进行解释为什么由此产生的影响将会发生。

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  • 问题15.

    跟踪该比较电路的输出波形:



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  • 问题16.

    解释一下窗口比较器电路是(有时被称为a窗口鉴别器),并识别至少一个实际应用。

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  • 问题17.

    光伏太阳能电池板在直接进入阳光下时会产生最大的输出功率。为了保持适当的定位,“跟踪器”系统可用于将面板的方向定位,因为太阳从东方向西跨越天空:



    One way to detect the sun’s position relative to the panel is to attach a pair of Light-Dependent Resistors (LDR’s) to the solar panel in such a way that each LDR will receive an equal amount of light only if the panel is pointed directly at the sun:



    两种比较器用于感测这两个LDR产生的差分电阻,并激活跟踪电机,当差分电阻变得太大时,将跟踪电机倾斜到轴上的太阳能电池板。“H驱动”晶体管开关电路采用比较器的输出信号,并放大它们以单向驱动永磁直流电机:



    在该电路中,有什么保证两者同时输出“高”(V)电压,从而试图在同时顺时针且逆时针移动跟踪电机?

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  • 问题18.

    预测该太阳能电池板跟踪电路的操作(在跟踪电动机响应于由两个光电阻挡者感测的光的差异)的情况下,由于以下故障将受到影响。假设电机在其左端终端为负时顺时针旋转,并且其右端为正(Q时)2问:3.均在上),指定每个故障导致的旋转方向(或非旋转)。独立地考虑每个故障(即一次一个,没有多个故障):



    Photientistor R.1失败开放:
    Photientistor R.2失败开放:
    电阻R.4.失败开放:
    电阻R.5.失败开放:
    电阻R.7.失败开放:
    电阻R.10.失败开放:
    晶体管Q.3.失败打开(收集器到发射器):

    对每一种情况进行解释为什么由此产生的影响将会发生。

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  • 问题19.

    不要只是坐在那里!建造一些东西!!

    学习数学分析电路需要大量的学习和练习。通常情况下,学生通过做大量例题来练习,并对照课本或老师提供的答案来核对答案。虽然这很好,但还有一个更好的方法。

    你将通过实际学到更多信息建设和分析真实电路,让您的测试设备提供“答案”而不是书籍或其他人。对于成功的电路建设练习,请按照下列步骤操作:

    1. 在电路结构之前仔细测量并记录所有组分值。
    2. 绘制要分析的电路的示意图。
    3. 在面包板或其他方便的媒体上仔细构建此电路。
    4. 在每个连接点以后检查电路结构的精度,并在图中逐一验证这些元素。
    5. 数学地分析电路,解决所有电压和电流值。
    6. 仔细测量所有电压和电流,以验证分析的准确性。
    7. 如果有任何大量错误(大于几个百分比),请仔细检查电路的施工,然后仔细重新计算值并重新测量。

    除非您想要挑战您的电路设计技能,否则避免使用型号741 OP-AMP。有更多的多功能运算放大器模型,初级可用于初学者。我推荐用于直流和低频AC电路的LM324,以及涉及音频或更高频率的AC项目的TL082。

    像往常一样,避免非常高,电阻值非常低,避免仪表“加载”引起的测量误差。我建议电阻值在1kΩ和100kΩ之间。

    一个可以节省时间和减少错误可能性的方法是,从一个非常简单的电路开始,在每次分析后逐步增加组件来增加它的复杂性,而不是为每个实践问题建立一个全新的电路。另一种节省时间的技术是在各种不同的电路配置中重复使用相同的元件。这样,您就不必多次度量任何组件的值。

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