模拟电子技术基础第四版(童诗白)课后答案第八章.doc

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第8章波形的发生和信号的转换

自测题

一、改错：

改正图T8.1所示各电路中的错误，使电路可能产生正弦波振荡。

要求不能改变放大电路的基本接法（共射、共基、共集）。

（a）（b）

图T8.1

解：

（a）加集电极电阻Rc及放大电路输入端的耦合电容。

（b）变压器副边与放大电路之间加耦合电容，改同名端。

二、试将图T8.2所示电路合理连线，组成RC桥式正弦波振荡电路。

图T8.2

解：

④、⑤与⑨相连，③与⑧相连，①与⑥相连，②与⑦相连。

如解图T8.2所示。

解图T8.2

三、已知图T8.3（a）所示方框图各点的波形如图（b）所示，填写各电路的名称。

电路1为正弦波振荡电路，电路2为同相输入过零比较器，

电路3为反相输入积分运算电路，电路4为同相输入滞回比较器。

（a）

（b）

图T8.3

四、试分别求出图T8.4所示各电路的电压传输特性。

（a）（b）

图T8.4

解：

图（a）所示电路为同相输入的过零比较器；图（b）所示电路为同相输入的滞回比较器，两个阈值电压为±UT=±UZ。

两个电路的电压传输特性如解图T8.5所示。

解图T8.4

五、电路如图T8.5所示。

图T8.5

（1）分别说明A1和A2各构成哪种基本电路；

（2）求出uO1与uO的关系曲线uO1=f（uO）；

（3）求出uO与uO1的运算关系式uO=f（uO1）；

（4）定性画出uO1与uO的波形；

（5）说明若要提高振荡频率，则可以改变哪些电路参数，如何改变？

解:

（1）A1：

滞回比较器；A2：

积分运算电路。

（2）根据

可得：

uO1与uO的关系曲线如解图T8.5（a）所示。

（3）uO与uO1的运算关系式

（4）uO1与uO的波形如解图T8.5（b）所示。

（5）要提高振荡频率，可以减小R4、C、Rl或增大R2。

（a）（b）

解图T8.5

习题

8.1判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果。

（1）在图T8.1所示方框图中，产生正弦波振荡的相位条件是。

（×）

（2）因为RC串并联选频网络作为反馈网络时的，单管共集放大电路的，满足正弦波振荡电路的相位条件，故合理连接它们可以构成正弦波振荡电路。

（×）

（3）在RC桥式正弦波振荡电路中，若RC串并联选频网络中的电阻均为R，电容均为C，则其振荡频率。

（×）

（4）电路只要满足，就一定会产生正弦波振荡。

（×）

（5）负反馈放大电路不可能产生自激振荡。

（×）

（6）在LC正弦波振荡电路中，不用通用型集成运放作放大电路的原因是其上限截止频率太低。

（√）

8.2判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果。

（1）为使电压比较器的输出电压不是高电平就是低电平，就应在其电路中使集成运放不是工作在开环状态，就是仅仅引入正反馈。

（√）

（2）如果一个滞回比较器的两个阈值电压和一个窗口比较器的相同，那么当它们的输入电压相同时，它们的输出电压波形也相同。

（×）

（3）输入电压在单调变化的过程中，单限比较器和滞回比较器的输出电压均只跃变一次。

（√）

（4）单限比较器比滞回比较器抗干扰能力强，而滞回比较器比单限比较器灵敏度高。

（×）

8.3选择合适答案填入空内。

A.容性B.阻性C.感性

（1）LC并联网络在谐振时呈（B）；在信号频率大于谐振频率时呈（A）；在信号频率小于谐振频率时呈（C）。

（2）当信号频率等于石英晶体的串联谐振频率时，石英晶体呈（B）；当信号频率在石英晶体的串联谐振频率和并联谐振频率之间时，石英晶体呈（C）；其余情况下，石英晶体呈（A）。

（3）信号频率时，RC串并联网络呈（B）。

8.4判断图P8.4所示各电路是否可能产生正弦波振荡，简述理由。

设图（b）中C4容量远大于其它三个电容的容量。

（a）（b）

图P8.4

解：

图（a）所示电路有可能产生正弦波振荡。

因为共射放大电路输出电压和输入电压反相（），且图中三级RC移相电路为超前网络，在信号频率为0到无穷大时相移为＋270o~0o，因此存在使相移为＋180o的频率，即存在满足正弦波振荡相位条件的频率fo，故可能产生正弦波振荡。

图（b）所示电路有可能产生正弦波振荡。

因为共射放大电路输出电压和输入电压反相（），且图中三级RC移相电路为滞后网络，在信号频率为0到无穷大时相移为-270o~0o，因此存在使相移为−180o的频率，即存在满足正弦波振荡相位条件的频率fo，故可能产生正弦波振荡。

8.5电路如图P8.4所示，试问：

（1）若去掉两个电路中的R2和C3，则两个电路是否可能产生正弦波振荡？

为什么？

（2）若在两个电路中再加一级RC电路，则两个电路是否可能产生正弦波振荡？

为什么？

解：

（1）不能。

因为图（a）所示电路在信号频率为0到无穷大时相移为＋180o~0o，图（b）所示电路在信号频率为0到无穷大时相移为0o~−180o，在相移为±180o时反馈量为，因而不可能产生正弦波振荡。

（2）可能。

因为存在相移为±180o的频率，满足正弦波振荡的相位条件，且电路有可能满足幅值条件，因此可能产生正弦波振荡。

8.6电路如图P8.6所示，试求解：

（1）RW的下限值；

（2）振荡频率的调节范围。

图P8.6

解：

（1）根据起振条件

故Rw的下限值为2。

（2）振荡频率的最大值和最小值分别为

，。

8.7电路如图P8.7所示，稳压管起稳幅作用，

其稳压值为±6V。

试估算：

（1）输出电压不失真情况下的有效值；

（2）振荡频率。

解：

（1）设输出电压不失真情况下的峰值

为Uom，此时

由图可知：

∴。

图P8.7

有效值为：

（2）电路的振荡频率:

8.8电路如图P8.8所示。

（1）为使电路产生正弦波振荡，标出集成运放的“+”和“-”；并说明电路是哪种正弦波振荡电路。

（2）若R1短路，则电路将产生什么现象？

（3）若R1断路，则电路将产生什么现象？

（4）若Rf短路，则电路将产生什么现象？

（5）若Rf断路，则电路将产生什么现象？

解：

（1）上“-”下“+"。

（2）输出严重失真，几乎为方波。

（3）输出为零。

图P8.8

（4）输出为零。

（5）输出严重失真，几乎为方波。

8.9图P8.9所示电路为正交正弦波振荡电路，它可产生频率相同的正弦信号和余弦信号。

已知稳压管的稳定电压±UZ=±6V，Rl=R2=R3=R4=R5=R，Cl=C2=C。

图P8.9

（1）试分析电路为什么能够满足产生正弦波振荡的条件；

（2）求出电路的振荡频率；

（3）画出和的波形图，要求表示出它们的相位关系，并分别求出它们的峰值。

解：

（1）在特定频率下，由A2组成的积分运算电路的输出电压超前输入电压90o，而由A1组成的电路的输出电压滞后输入电压90o，因而和互为依存条件，即存在f0满足相位条件。

在参数选择合适时也满足幅值条件，故电路在两个集成运放的输出同时产生正弦和余弦信号。

（2）根据题意列出方程组：

或改写为：

解图8.9

解方程组，可得：

，或。

即。

（3）输出电压u2最大值U02max=UZ=6V

对方程组中的第三式取模，并将

代入可得，故。

若uO1为正弦波，则uO2为余弦波，如解图8.9所示。

8.10分别标出图P8.10所示各电路中变压器的同名端，使之满足正弦波振荡的相位条件。

（a）（b）

（c）（d）

图P8.10

解：

图P8.10所示各电路中变压器的同名端如解图P8.10所示。

（a）（b）

（c）（d）

解图P8.10

8.11分别判断图P8.11所示各电路是否可能产生正弦波振荡。

（a）（b）

（c）（d）

图P8.11

解：

（a）可能（电容三点式）

（b）不能（电感与Re之间的连线应串入隔直电容）

（c）不能（①同（b），②同名端错误。

）

（d）可能（电容三点式）

8.12改正图P8.11（b）、（c）所示两电路中的错误，使之有可能产生正弦波振荡。

解：

应在（b）所示电路电感反馈回路中加耦合电容。

应在（c）所示电路放大电路的输入端（基极）加耦合电容，且将变压器的同名端改为原边的上端和副边的上端为同名端，或它们的下端为同名端。

改正后的电路如解图P8.11（b）、（c）所示。

（b）（c）

解图P8.11

8.13试分别指出图P8.13所示电路中的选频网络、正反馈网络和负反馈网络，并说明电路是否满足正弦波振荡的条件。

（a）（b）

图P8.13

解：

在图（a）所示电路中，选频网络：

C和L；正反馈网络：

R3、C2和Rw；负反馈网络：

C和L。

电路满足正弦波振荡的相位条件。

在图（b）所示电路中，选频网络：

C2和L；正反馈网络：

C2和L；负反馈网络：

R8。

电路满足正弦波振荡的相位条件。

8.14试分别求解图P8.14所示各电路的电压传输特性。

（a）（b）

（c）（d）

（e）

图P8.14

解：

图（a）所示电路为单限比较器，，,其电压传输特性如解图P8.14（a）所示。

图（b）所示电路为过零比较器，，，。

其电