第10章-章节练习《电工电子技术》（第二版）贾建平，华中科技大学出版社，2021

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教材名称：《电工电子技术》

主编：贾建平

出版社：华中科技大学出版社

版次时间：2021

ISBN：9787568019859

第10章-章节练习

第10章集成运算放大电路(211)
10.1集成运算放大电路概述(211)
10.2理想运算放大器(214)
10.3电子电路中的反馈(215)
10.4基本运算电路(224)
10.5集成运算放大器的选择和使用(选学)(230)

一、单项选择题（60题）

1.集成运算放大电路的核心元件是：

A. 电阻

B. 电容

C. 晶体管

D. 集成运算放大器

正确答案：D 

解析：集成运算放大电路（简称运放电路）的核心元件是集成运算放大器，它是一种具有高放大倍数、高输入阻抗和低输出阻抗的电子器件，能够完成各种模拟信号的运算和处理。

2.理想运算放大器具有的特点是： 

A. 输入电阻为零，输出电阻无穷大

B. 输入电阻无穷大，输出电阻为零

C. 输入电阻和输出电阻均为零

D. 输入电阻和输出电阻均为无穷大

正确答案：B

解析：理想运算放大器具有输入电阻无穷大、输出电阻为零的特点，这使得它能够很好地隔离输入信号源和输出负载，从而实现对信号的精确放大和处理。

3.在电子电路中，反馈是指：

A. 输入信号与输出信号之间的直接联系

B. 输出信号通过某种方式回送到输入端，并对输入信号产生影响

C. 输入信号通过某种方式回送到输出端，并对输出信号产生影响

D. 输入信号与电源之间的直接联系

正确答案：B

解析：反馈是电子电路中的一种重要现象，它指的是输出信号通过某种方式（如电阻、电容等）回送到输入端，并对输入信号产生影响，从而改变电路的工作状态或性能。

4.基本运算电路包括哪些类型？

A. 反相放大器

B. 同相放大器

C. 差分放大器

D. 以上都是

正确答案：D

解析：基本运算电路包括反相放大器、同相放大器和差分放大器等多种类型，它们分别具有不同的放大特性和应用场合。因此，选项D“以上都是”是正确的。

5.在选择和使用集成运算放大器时，以下哪个因素不是主要考虑的因素？

A. 放大倍数

B. 输入阻抗

C. 功耗

D. 封装形式

正确答案：D

解析：在选择和使用集成运算放大器时，我们主要需要考虑其放大倍数、输入阻抗、输出阻抗、稳定性、功耗等性能指标。而封装形式虽然对电路的布局和安装有一定影响，但通常不是选择运放时的主要考虑因素（除非在特定应用场合下对封装有特殊要求）。因此，选项D“封装形式（仅指外观，不涉及性能）”是不正确的。

6.集成运算放大器的输出电压与输入电压之间的关系，在理想情况下，可以通过以下哪个公式来描述？

A. (V_{out} = V_{in})

B. (V_{out} = -A_{v}V_{in})（其中(A_{v})为放大倍数）

C. (V_{out} = (1 + \frac{R_f}{R_i})V_{in})（其中(R_f)为反馈电阻，(R_i)为输入电阻）

D. (V_{out} = A_{v}(V_{+} - V_{-}))（其中(V_{+})和(V_{-})分别为同相和反相输入端电压(A_{v})为放大倍数且趋于无穷大）

正确答案：D

解析：在理想情况下，集成运算放大器的放大倍数(A_{v})趋于无穷大，且其输出电压(V_{out})与输入电压差（同相输入端电压(V_{+})与反相输入端电压(V_{-})之差）成正比。因此，选项D正确描述了这一关系。

7.在反馈电路中，如果输出信号被反馈到输入端并减弱了输入信号，这种反馈称为：

A. 正反馈

B. 负反馈

C. 电压反馈

D. 电流反馈

正确答案：B

解析：负反馈是指输出信号被反馈到输入端后，与输入信号相减，从而减弱了输入信号的作用。与负反馈相对的是正反馈，它会使输出信号增强输入信号的作用。而电压反馈和电流反馈是根据反馈信号的形式来区分的，与本题描述的现象无关。因此，选项B是正确的。

8.以下哪种电路是实现信号相加功能的常用电路？ 

A. 反相放大器

B. 同相放大器

C. 差分放大器

D. 求和放大器（虽未明确提及，但根据常识判断）

正确答案：D（注意：原书中可能未直接提及求和放大器，但根据电路知识，求和放大器是实现信号相加功能的常用电路）

解析：求和放大器是一种特殊的运算电路，它能够将多个输入信号相加并输出。虽然原书中可能未直接提及求和放大器，但根据电路的基本知识和常识判断，选项D是正确的。在实际应用中，可以通过将多个输入信号连接到运算放大器的同相输入端（或通过适当的电阻网络），并设置适当的反馈电路来实现信号的相加。

9.集成运算放大器在电路中常作为：

A. 信号发生器

B. 信号检测器

C. 信号放大器

D. 信号转换器

正确答案：C

解析：集成运算放大器是一种高性能的电子器件，它主要用于对模拟信号进行放大和处理。因此，在电路中常作为信号放大器使用。选项A、B和D分别描述了信号发生器、信号检测器和信号转换器的功能，它们与集成运算放大器的主要功能不符。

10.在选择集成运算放大器时，以下哪个因素通常不是首要考虑的？

A. 供电电压范围

B. 功耗

C. 封装尺寸（仅指物理尺寸，不涉及性能）

D. 噪声性能

正确答案：C

解析：在选择集成运算放大器时，我们通常会考虑其供电电压范围、功耗、噪声性能、输入阻抗、输出阻抗、稳定性等性能指标。而封装尺寸虽然对电路的布局和安装有一定影响，但通常不是选择运放时的首要考虑因素（除非在特定应用场合下对封装尺寸有特殊要求）。因此，选项C“封装尺寸（仅指物理尺寸，不涉及性能）”是不正确的。在实际应用中，我们应根据具体的应用需求和电路要求来选择合适的集成运算放大器。

11.集成运算放大器在工作时，其两个输入端之间的电位差通常：

A. 很大

B. 很小，近似为零

C. 等于电源电压

 D. 等于输出电压

正确答案：B

解析：集成运算放大器（运放）在工作时，其两个输入端（同相输入端和反相输入端）之间的电位差通常很小，近似为零。这是因为运放具有高输入阻抗和低输入偏置电流的特性，使得输入端的电位差几乎为零。因此，选项B是正确的。

12.在使用集成运算放大器构建电路时，为了稳定输出电压并减小非线性失真，常采用：

A. 开环放大

B. 闭环放大（带反馈）

C. 差分放大

D. 电压跟随

正确答案：B

解析：在使用集成运算放大器构建电路时，为了稳定输出电压并减小非线性失真，常采用闭环放大（带反馈）的方式。通过引入反馈电路，可以调整运放的放大倍数和输出稳定性，从而改善电路的性能。因此，选项B是正确的。

13.集成运算放大器的输出饱和电压是指： 

A. 运放的最大输出电压

B. 运放的最小输出电压

C. 运放输出电压达到某一极限值后，输出电压不再随输入电压变化的值

D. 运放输入电压为零时的输出电压

正确答案：C

解析：集成运算放大器的输出饱和电压是指运放输出电压达到某一极限值后，输出电压不再随输入电压变化的值。当运放的输出电压达到其正负饱和电压时，无论输入电压如何变化，输出电压都将保持在该极限值附近不再变化。因此，选项C是正确的。

14.在选择集成运算放大器时，若要求电路具有低噪声性能，应优先考虑：

A. 放大倍数高的运放

B. 输入阻抗高的运放

C. 功耗低的运放

D. 噪声系数低的运放

正确答案：D

解析：在选择集成运算放大器时，若要求电路具有低噪声性能，应优先考虑噪声系数低的运放。噪声系数是衡量运放噪声性能的重要指标，它表示运放输出噪声功率与输入噪声功率之比。因此，选择噪声系数低的运放可以减小电路的噪声干扰，提高电路的信噪比。因此，选项D是正确的。

15.集成运算放大器在模拟电路中的主要作用是：

A. 产生正弦波信号

B. 对模拟信号进行放大和处理

C. 实现数字信号的逻辑运算

D. 将模拟信号转换为数字信号

正确答案：B

解析：集成运算放大器在模拟电路中的主要作用是对模拟信号进行放大和处理。它可以通过不同的电路配置实现信号的加法、减法、乘法、除法、积分、微分等运算功能。因此，选项B是正确的。选项A描述的是信号发生器的作用；选项C描述的是数字电路中的逻辑运算功能；选项D描述的是模数转换器（ADC）的作用。这些都不是集成运算放大器在模拟电路中的主要作用。

16.在集成运算放大器构成的电路中，若要实现信号的减法运算，通常采用的电路配置是：

A. 反相放大器

B. 同相放大器

C. 差分放大器（或称为减法器）

D. 积分器

正确答案：C

解析：差分放大器（或称为减法器）是集成运算放大器的一种常见电路配置，它可以实现两个输入信号的差值放大。因此，若要在集成运算放大器构成的电路中实现信号的减法运算，通常采用的电路配置是差分放大器。选项A反相放大器主要用于信号的反相放大；选项B同相放大器主要用于信号的同相放大；选项D积分器则用于实现信号的积分运算。因此，选项C是正确的。

17.集成运算放大器的开环增益通常非常高，一般达到：

A. 数十倍

B. 数百倍

C. 数千倍至数万倍

D. 数十万倍至数百万倍

正确答案：C

解析：集成运算放大器的开环增益是指在没有反馈的情况下，运放的输出电压与输入电压之比。由于运放内部采用了多级放大电路和精密的反馈机制，其开环增益通常非常高，一般达到数千倍至数万倍。这使得运放能够精确地放大微弱的输入信号。因此，选项C是正确的。

18.在使用集成运算放大器时，若要求电路具有较高的输入阻抗，则应选择：

A. 输入阻抗较低的运放

B. 输入阻抗较高的运放

C. 输出阻抗较低的运放

D. 输出阻抗较高的运放

正确答案：B

解析：在使用集成运算放大器时，若要求电路具有较高的输入阻抗，则应选择输入阻抗较高的运放。因为高输入阻抗可以减小输入信号源的负载效应，从而保持输入信号的稳定性和准确性。而输出阻抗的高低对输入阻抗的影响较小，因此选项C和D与本题无关。选项A则与题目要求相反，因此也是错误的。因此，选项B是正确的。

19.集成运算放大器在构成有源滤波器时，主要利用了其：

A. 高输入阻抗特性

B. 低输出阻抗特性

C. 高增益和频率响应特性

D. 稳定的电源电压特性

正确答案：C

解析：有源滤波器是一种利用集成运算放大器构成的滤波器电路，它主要利用了运放的高增益和频率响应特性来实现对信号的滤波功能。通过调整运放的反馈电路和输入/输出电阻网络，可以实现对不同频率信号的放大、衰减或抑制，从而得到所需的滤波效果。因此，选项C是正确的。选项A和B虽然也是运放的特性之一，但在构成有源滤波器时并不是主要利用的特性；选项D则与本题无关。

20.在选择集成运算放大器时，若要求电路具有较快的响应速度，则应优先考虑：

A. 放大倍数高的运放

B. 输入阻抗高的运放

C. 转换速率高的运放

D. 功耗低的运放

正确答案：C

解析：转换速率（也称为压摆率）是衡量集成运算放大器响应速度的重要指标之一。它表示运放输出电压随时间变化的快慢程度。在要求电路具有较快的响应速度时，应优先选择转换速率高的运放。因为转换速率高的运放能够更快地跟踪输入信号的变化，从而减小信号的失真和延迟。因此，选项C是正确的。选项A放大倍数高的运放虽然可以放大信号，但不一定具有较快的响应速度；选项B输入阻抗高的运放主要影响输入信号的稳定性；选项D功耗低的运放则主要影响电路的能耗和发热情况。这些都不是选择运放时主要考虑的因素之一（除非在特定应用场合下有特殊要求）。

21.集成运算放大器在构成电压比较器时，其工作区域通常位于：

A. 线性区

B. 饱和区

C. 截止区

D. 线性区与饱和区之间交替

正确答案：D

解析：集成运算放大器在构成电压比较器时，通常利用其高输入阻抗、低输出阻抗和高增益的特性。当输入电压超过某一设定值时，运放的输出电压会迅速从一种状态转变到另一种状态，这种转变通常发生在运放的线性区与饱和区之间。因此，电压比较器的工作区域通常位于线性区与饱和区之间交替。选项A线性区是运放进行线性放大的区域；选项B饱和区是运放输出达到极限值，无法再随输入变化的区域；选项C截止区通常用于描述数字电路中的晶体管状态，与运放无关。因此，选项D是正确的。

22.集成运算放大器的失调电压是指：

A. 运放输入端之间的电压差

B. 运放输出端在没有输入信号时的电压

C. 运放输入端在没有输入信号时的电压差

D. 运放输出端在输入信号为零时的非零输出电压

正确答案：D

解析：集成运算放大器的失调电压是指运放输出端在输入信号为零时的非零输出电压。它主要是由于运放内部电路的不对称性、温度变化、电源电压波动等因素引起的。失调电压是衡量运放性能的一个重要指标，对于需要高精度输出的电路来说，应尽量选择失调电压小的运放。选项A运放输入端之间的电压差通常用于描述运放的输入失调电压，但这里的描述不够准确；选项B运放输出端在没有输入信号时的电压可能为零（理想情况下），也可能不为零（由于失调电压的存在）；选项C运放输入端在没有输入信号时的电压差通常为零（理想情况下），因为运放具有高输入阻抗和低输入偏置电流的特性。因此，选项D是正确的。

23.在使用集成运算放大器时，为了减小零点漂移，常采用的方法是：

A. 提高电源电压

B. 减小输入电阻

C. 选用高精度电阻和电容

D. 采用差分输入电路

正确答案：D

解析：零点漂移是指集成运算放大器在输入信号为零时，输出电压随时间缓慢变化的现象。它主要是由于运放内部电路的不稳定性和温度变化等因素引起的。为了减小零点漂移，常采用的方法是采用差分输入电路。差分输入电路可以抑制共模信号的干扰，提高电路的抗干扰能力，从而减小零点漂移。选项A提高电源电压可能会增加运放的功耗和发热，对减小零点漂移没有帮助；选项B减小输入电阻可能会降低电路的输入阻抗，增加输入信号的负载效应，对减小零点漂移也没有帮助；选项C选用高精度电阻和电容可以提高电路的精度和稳定性，但对减小零点漂移的直接影响较小。因此，选项D是正确的。

24.集成运算放大器在构成有源负载时，主要利用了其：

A. 高输入阻抗特性

B. 低输出阻抗特性

C. 高增益特性

D. 电流源/沉特性

正确答案：B

解析：集成运算放大器在构成有源负载时，主要利用了其低输出阻抗特性。有源负载是一种利用运放等主动元件构成的负载电路，它可以提供稳定的电流和电压输出，从而改善电路的性能。由于运放具有低输出阻抗的特性，它可以作为电流源或电流沉来使用，为电路提供稳定的电流输出。因此，选项B是正确的。选项A高输入阻抗特性主要用于减小输入信号的负载效应；选项C高增益特性主要用于信号的放大和处理；选项D电流源/沉特性虽然描述了运放的一种功能，但在这里不是构成有源负载的主要利用点。

25.在选择集成运算放大器时，若要求电路具有较低的噪声系数，则应优先考虑：

A. 功耗低的运放

B. 封装小的运放

C. 低噪声运放

D. 高增益运放

正确答案：C

解析：噪声系数是衡量电路噪声性能的一个重要指标，它表示电路输出噪声功率与输入噪声功率之比。在选择集成运算放大器时，若要求电路具有较低的噪声系数，则应优先考虑低噪声运放。低噪声运放通常采用特殊的电路设计和工艺制造，以降低电路的噪声输出。选项A功耗低的运放虽然可以减小电路的能耗和发热，但对噪声系数的影响较小；选项B封装小的运放主要影响电路的布局和散热性能，对噪声系数也没有直接影响；选项D高增益运放虽然可以放大信号，但也可能放大噪声，因此不是选择低噪声电路时的优先考虑因素。因此，选项C是正确的。

26.集成运算放大器在构成电压跟随器时，其输出电压与输入电压之间的关系为：

A. 输出电压等于输入电压

B. 输出电压大于输入电压

C. 输出电压小于输入电压

D. 输出电压与输入电压成反比

正确答案：A

解析：电压跟随器是一种特殊的集成运算放大器电路，其输出电压与输入电压之间的关系为输出电压等于输入电压（在理想情况下）。这是因为电压跟随器采用了深度电压负反馈，使得运放的输出电压紧密跟随输入电压的变化，从而实现了信号的缓冲和隔离。因此，选项A是正确的。选项B和C分别表示输出电压大于或小于输入电压，这与电压跟随器的特性不符；选项D表示输出电压与输入电压成反比，这通常是反相放大器的特性，也不符合电压跟随器的特性。

27.在选择集成运算放大器时，若电路需要处理高频信号，则应优先考虑：

A. 增益带宽积高的运放

B. 输入阻抗高的运放

C. 转换速率高的运放

D. 失调电压小的运放

正确答案：A

解析：增益带宽积（GBW）是衡量集成运算放大器处理高频信号能力的一个重要指标。它表示运放的增益与带宽的乘积，即运放能够不失真放大的最高信号频率。因此，在选择集成运算放大器时，若电路需要处理高频信号，则应优先考虑增益带宽积高的运放。选项B输入阻抗高的运放主要用于减小输入信号的负载效应，对高频信号的处理能力没有直接影响；选项C转换速率高的运放虽然可以快速响应输入信号的变化，但主要适用于需要快速跟踪输入信号的场合，如高速数据采集等，而不是直接处理高频信号；选项D失调电压小的运放主要用于提高电路的精度和稳定性，对高频信号的处理能力也没有直接影响。因此，选项A是正确的。

28.集成运算放大器在构成精密整流电路时，通常需要采用的电路配置是：

A. 反相放大器

B. 同相放大器

C. 半波整流电路加运算放大器

D. 全波整流电路加运算放大器

正确答案：D

解析：精密整流电路是一种能够精确地将交流信号转换为直流信号的电路，它通常需要使用集成运算放大器来实现。在构成精密整流电路时，通常需要采用的电路配置是全波整流电路加运算放大器。这是因为全波整流电路可以将交流信号的正负半周都转换为正半周的直流信号，而运算放大器则可以进一步放大和稳定这个直流信号。选项A反相放大器和选项B同相放大器都是基本的运算放大器电路配置，但它们本身并不能实现整流功能；选项C半波整流电路加运算放大器虽然可以实现整流功能，但只能处理交流信号的正半周或负半周，精度和效率都不如全波整流电路。因此，选项D是正确的。

29.集成运算放大器在构成仪用放大器时，其增益主要由哪些因素决定？

A. 运放的开环增益

B. 输入电阻和反馈电阻的比值

C. 运放的输入阻抗和输出阻抗

D. 运放的电源电压和功耗

正确答案：B

解析：仪用放大器是一种高精度、高稳定性的集成运算放大器电路，它通常用于测量和控制系统中的微弱信号放大。在构成仪用放大器时，其增益主要由输入电阻和反馈电阻的比值决定。这是因为仪用放大器采用了差分输入和电流反馈的电路结构，通过调整输入电阻和反馈电阻的比值，可以精确控制电路的增益和稳定性。选项A运放的开环增益虽然对电路的增益有一定影响，但在仪用放大器中，由于采用了深度负反馈，运放的开环增益对电路增益的贡献较小；选项C运放的输入阻抗和输出阻抗主要影响电路的输入和输出特性，对增益没有直接影响；选项D运放的电源电压和功耗主要影响电路的供电和散热性能，对增益也没有直接影响。因此，选项B是正确的。

30.在使用集成运算放大器时，为了减小电源噪声对电路的影响，常采用的方法是：

A. 增大电源电压

B. 使用双电源供电

C. 在电源端加入滤波电路

D. 选用低功耗运放

正确答案：C

解析：电源噪声是指电源中存在的不希望有的交流成分，它会对电路的性能产生负面影响。在使用集成运算放大器时，为了减小电源噪声对电路的影响，常采用的方法是在电源端加入滤波电路。滤波电路可以滤除电源中的高频噪声成分，从而降低电源噪声对电路的影响。选项A增大电源电压可能会增加电路的功耗和发热，对减小电源噪声没有帮助；选项B使用双电源供电虽然可以提供更稳定的电源电压，但并不能直接减小电源噪声；选项D选用低功耗运放虽然可以减小电路的功耗和发热，但对减小电源噪声也没有直接影响。因此，选项C是正确的。