Задачи

Задачи

5.1. Идеальный инвертирующий ОУ, показанный на рис. 5.2, имеет следующие параметры элементов: R₁=2 кОм; R₂=15 кОм; А=100000 и R_i=1 Мом. Проведите PSpice анализ, чтобы определить коэффициент усиления по напряжению, входное и выходное сопротивления. Значение 1 МОм для встречается на практике. Какие различия в результатах вы получите, если выполнить анализ на PSpice для R_i=1 ГОм?

5.2. Рассчитайте идеальный неинвертирующий ОУ, показанный на рис. 5.3, таким образом, чтобы иметь коэффициент усиления по напряжению, равный 20. Выберите значения для R₁ и R₂, и выполните PSpice анализ, чтобы проверить ваш расчет. 

5.3. Идеальный ОУ, показанный на рис. 5.5, должен использоваться при значениях входных сигналов v_a=3 В и v_b=10 В. При R₁=5 кОм, R₂=10 кОм, R₃=10 кОм и R₄=5 кОм, найдите выходное напряжение, используя PSpice. Сравните результаты с теми, что получили в примере из текста при R₁=R₃ и R₂=R₄. Определите роль R₃ и в определении коэффициента усиления по напряжению.

5.4. Для модели ОУ, приведенной на рис. 5.8, f_t=1 МГц и f_c=10 Гц. Пересмотрите модель, чтобы учесть f_t=2 МГц и f_c=10 Гц. Используйте R₁=10 кОм и R₂=240 кОм. Найдите коэффициент усиления на средних частотах и верхнее значение частоты для снижения на 3 дБ. Сравните ваши результаты с приведенными в текстовом примере.

5.5. На рис. 5.15 произведение RC составляет 1 с. Покажите, что использование чаще применяемых на практике значений С=50 мкФ и R=20 кОм в том же входном файле должно привести к тем же результатам, что и в текстовом примере. Затем при использовании С=50 мкФ и R=10 кОм выполните анализ снова. Объясните различие между этим и предыдущим результатами.

5.6. Используя схему на рис. 5.17 при С=50 мкФ и R=20 кОм, выполните на PSpice анализ с тем же входным сигналом, что и на рисунке. Сравните полученные результаты с рис. 5.18. Затем при использовании С=50 мкФ и R=10 кОм выполните анализ снова. Объясните различие между этим и предыдущим результатами.

5.7. На рис. 5.38 показан ОУ первого порядка, у которого

v_s = 4 – 4u(t) В,

где u(t) представляет собой единичную ступенчатую функцию. Анализ показывает, что

v_c(t) = 10e^-4t В и

v₀(t) = -v_c(t) В.

Рис. 5.38.

Для t?0 выполните PSpice анализ, чтобы проверить предсказанные результаты.

5.8. На рис. 5.39 приведена схема с ОУ, для которой

v_s(t) = 3 - 3u(t) В.

Рис. 5.39

Найдите v₀(0), i_с(0), i₀(0) и получите график v₀(t), используя PSpice.

5.9. Рассчитайте фильтр низкой частоты первого порядка, показанный на рис. 5.40, с частотой среза f₀=5 кГц. Используйте R=R₁=1 кОм и рассчитайте С. Найдите коэффициент усиления на средних частотах и используйте программу Probe для проверки расчета.

Рис. 5.40.