模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第四版課后答案第八章

1、第8章波形的發(fā)生和信號(hào)的轉(zhuǎn)換自測(cè)題、改錯(cuò)：改正圖所示各電路中的錯(cuò)誤,使電路可能產(chǎn)生正弦波振蕩。要求不能改變放大電路的基本接法（共射、共基、共集）(b)解：（a）加集電極電阻Rc及放大電路輸入端的耦合電容。（b）變壓器副邊與放大電路之間加耦合電容，改同名端。、試將 圖所示電路合理連線，組成 RC橋式正弦波振蕩電路。圖解：、與相連，與 相連，與 相連，與相連。如解圖所示。、已知 圖(a)所示方框圖各點(diǎn)的波形如圖(b)所示，填寫各電路的名稱。電路1為正弦波振蕩電路，電路2為同相輸入過零比較器，電路3為 反相輸入積分運(yùn)算電路 ，電路4為同相輸入滯回比較器 電路1 胡玉路2 電路3 宀電路斗 (a)品4

2、J(b) 圖四、試分別求出 圖所示各電路的電壓傳輸特性。(a) (b)圖解：圖所示電路為同相輸入的過零比較器；圖(b)所示電路為同相輸入的滯回比較器,兩個(gè)閾值電壓為土 Ut =± Uz。兩個(gè)電路的電壓傳輸特性如解圖所示。h ./r11U：0-f 7州/ F0f 7同"解圖五、電路如圖所示。分別說明Ai和A2各構(gòu)成哪種基本電路；求出UO1與UO的關(guān)系曲線UO1=f(UO)；求出UO與UO1的運(yùn)算關(guān)系式UO=f(UO1)；(4) 定性畫出UO1與UO的波形；(5) 說明若要提高振蕩頻率，則可以改變哪些電路參數(shù)，如何改變解:(1)A1：滯回比較器；A2：積分運(yùn)算電路。根據(jù)Up1R

3、1UO1_ R2r Uo£(Uo1Uo) Un1R1R22可得：UT 8VUO1與UO的關(guān)系曲線如解圖所示。(3) uo與UO1的運(yùn)算關(guān)系式UoUo (切2000UO1 (t2t1) Uo (t1)uo1與uo的波形如 解圖(b)所示。(5)要提高振蕩頻率，可以減小(b)習(xí)題判斷下列說法是否正確，用“訝和“表示判斷結(jié)果。(1) 在圖所示方框圖中，產(chǎn)生正弦波振蕩的相位條件是F A。( X )(2) 因?yàn)镽C串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)作為反饋網(wǎng)絡(luò)時(shí)的F00 ,單管共集放大電路的A 0o，滿足正弦波振蕩電路的相位條件F A 2n ，故合理連接它們可以構(gòu)成正弦波振蕩電路。(X )(3) 在RC橋式正弦波

4、振蕩電路中，若RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)中的電阻均為R,電容均為C,則其振蕩頻率fo 1/ RC。 ( X )(4) 電路只要滿足 AF 1，就一定會(huì)產(chǎn)生正弦波振蕩。(X )(5) 負(fù)反饋放大電路不可能產(chǎn)生自激振蕩。(X )(6) 在LC正弦波振蕩電路中，不用通用型集成運(yùn)放作放大電路的原因是其上限截止頻率太 低。(V)判斷下列說法是否正確，用“V和“X表示判斷結(jié)果。(1) 為使電壓比較器的輸出電壓不是高電平就是低電平，就應(yīng)在其電路中使集成運(yùn)放不是工作在開環(huán)狀態(tài)，就是僅僅引入正反饋。(V)如果一個(gè)滯回比較器的兩個(gè)閾值電壓和一個(gè)窗口比較器的相同，那么當(dāng)它們的輸入電壓相同時(shí)，它們的輸出電壓波形也相同。(X

5、)(3)輸入電壓在單調(diào)變化的過程中，單限比較器和滯回比較器的輸出電壓均只躍變一次。(V單限比較器比滯回比較器抗干擾能力強(qiáng)，而滯回比較器比單限比較器靈敏度高。(X )選擇合適答案填入空內(nèi)。A.容性B.阻性C.感性(1) LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在諧振時(shí)呈(B );在信號(hào)頻率大于諧振頻率時(shí)呈(A );在信號(hào)頻率小于諧振頻率時(shí)呈(C )。(2) 當(dāng)信號(hào)頻率等于石英晶體的串聯(lián)諧振頻率時(shí)，石英晶體呈(B );當(dāng)信號(hào)頻率在石英晶體的串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率之間時(shí)，石英晶體呈(C );其余情況下，石英晶體呈 (A )。信號(hào)頻率ffo時(shí)，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)呈(B )。判斷圖所示各電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩，簡述理由。設(shè)圖(

6、b)中C4容量遠(yuǎn)大于其它三個(gè)電容的容量。解：圖(a)所示電路有可能產(chǎn)生正弦波振蕩。因?yàn)楣采浞糯箅娐份敵鲭妷汉洼斎腚妷悍聪?a 1800 )，且圖中三級(jí)RC移相電路為超前網(wǎng)絡(luò)，在信號(hào)頻率為0到無窮大時(shí)相移為+ 270。0。，因此存在使相移為+ 1800的頻率，即存在滿足正弦波振蕩相位條件的頻率fo,故可能產(chǎn)生正弦波振蕩。圖(b)所示電路有可能產(chǎn)生正弦波振蕩。因?yàn)楣采浞糯箅娐份敵鲭妷汉洼斎腚妷悍聪?a180°),且圖中三級(jí) RC移相電路為滯后網(wǎng)絡(luò)，在信號(hào)頻率為0到無窮大時(shí)相移為-270。0。，因此存在使相移為180。的頻率，即存在滿足正弦波振蕩相位條件的頻率fo,故可能產(chǎn)生正弦波振蕩。電

7、路如圖所示，試問：(1) 若去掉兩個(gè)電路中的 R2和Q，則兩個(gè)電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩為什么(2) 若在兩個(gè)電路中再加一級(jí) RC電路，則兩個(gè)電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩為什么解：(1)不能。因?yàn)閳D(a)所示電路在信號(hào)頻率為 0到無窮大時(shí)相移為+ 180。0。，圖(b)所 示電路在信號(hào)頻率為 0到無窮大時(shí)相移為 0。180。，在相移為土 180o時(shí)反饋量為，因而不可 能產(chǎn)生正弦波振蕩。(2)可能。因?yàn)榇嬖谙嘁茷橥?80o的頻率，滿足正弦波振蕩的相位條件，且電路有可能滿足幅值條件，因此可能產(chǎn)生正弦波振蕩。電路如圖所示，試求解：(1)Rw的下限值；振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍。圖解：(1)根據(jù)起振條件Rf R

8、w 2R, Rw 2k故Rw的下限值為2k(2)振蕩頻率的最大值和最小值分別為Omax1.6kHz ,2 RCOmin145 Hz。2 (R R2)C電路如圖所示，穩(wěn)壓管起穩(wěn)幅作用, 其穩(wěn)壓值為±6。試估算：(1) 輸出電壓不失真情況下的有效值；(2) 振蕩頻率。解：(1)設(shè)輸出電壓不失真情況下的峰值1為 Uom，此時(shí) U n Up U om312由圖可知：U°m U°m Uom U Z333- Uom -Uz 9V。2有效值為:Uo6.36 V(2)電路的振蕩頻率fo12 RC9.95Hz電路如圖所示。(1) 為使電路產(chǎn)生正弦波振蕩，標(biāo)出集成運(yùn)放的(2) 若R1

9、短路，則電路將產(chǎn)生什么現(xiàn)象(3) 若R1斷路，則電路將產(chǎn)生什么現(xiàn)象(4) 若Rf短路，則電路將產(chǎn)生什么現(xiàn)象(5) 若Rf斷路，則電路將產(chǎn)生什么現(xiàn)象解: (1)上下 “ +"。(2) 輸出嚴(yán)重失真，幾乎為方波。(3) 輸出為零。(4) 輸出為零。(5) 輸出嚴(yán)重失真，幾乎為方波。R珂卜“+和“”；并說明電路是哪種正弦波振蕩電路。圖P圖所示電路為正交正弦波振蕩電路,它可產(chǎn)生頻率相同的正弦信號(hào)和余弦信號(hào)已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓土 Uz =± 6V, R= R2= R3 = R4 = R5 = R, Cl = C2 = C。(1) 試分析電路為什么能夠滿足產(chǎn)生正弦波振蕩的條件；(2)

10、求出電路的振蕩頻率；畫出U。!和UO2的波形圖，要求表示出它們的相位關(guān)系，并分別求出它們的峰值。解：(1)在特定頻率下，由 A2組成的積分運(yùn)算電路的輸出電壓UO2超前輸入電壓Uoi900,而由Al組成的電路的輸出電壓 Uoi滯后輸入電壓UO290°,因而Uoi和UO2互為依存條件, 即存在fo滿足相位條件。在參數(shù)選擇合適時(shí)也滿足幅值條件，故電路在兩個(gè)集成運(yùn)放的輸 出同時(shí)產(chǎn)生正弦和余弦信號(hào)。根據(jù)題意列出方程組：UpiUN1RiUO1UpiUO2UP1UoiUP1 JC1R4R3Uoi1UoiUO2亠R5JC2J R5C2或改寫為：2UP1 UO12uP1 Uoi UO2U pi J R

11、Cj RC U02 Uoi解圖解方程組，可得：(RC)22，或RC。即f012 RC輸出電壓U2最大值 U02max =Uz=6V對(duì)方程組中的第三式取模，并將2 fo8.5V。代入可得 |uoJ' :2 UO2 ,故 U olmax - 2U o2max若UO1為正弦波，則UO2為余弦波，如 解圖所示。分別標(biāo)出圖所示各電路中變壓器的同名端 ，使之滿足正弦波振蕩的相位條件。(b)(c)圖解：圖所示各電路中變壓器的同名端如解圖所示。(a)(b)(c)(d)解圖分別判斷圖所示各電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩。(b)(c) (d)圖解：(a)可能(電容三點(diǎn)式)(b) 不能(電感與Re之間的連線應(yīng)串

12、入隔直電容)(c) 不能(同(b),同名端錯(cuò)誤。)(d) 可能(電容三點(diǎn)式)改正圖(b)、(c)所示兩電路中的錯(cuò)誤，使之有可能產(chǎn)生正弦波振蕩。 解：應(yīng)在(b)所示電路電感反饋回路中加耦合電容。應(yīng)在(c)所示電路放大電路的輸入端(基極)加耦合電容，且將變壓器的同名端改為原邊的上端和副邊的上端為同名端，或它們的下端為同名端。改正后的電路如 解圖(b)、(c)所示。To.(b) (c)解圖試分別指出 圖所示電路中的選頻網(wǎng)絡(luò)、正反饋網(wǎng)絡(luò)和負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)，并說明電路是否滿足正弦波振蕩的條件。TI'r.iH1R(b)圖a2閔R(b)R4R±k±.ff(c)(d)RvRD1)(e)圖

13、Di-Q lbM| Or,=TdOJ J1F(i. I-H+3 V lOktl"0試分別求解 圖所示各電路的電壓傳輸特性。解：圖(a)所示電路為單限比較器，UOUz18V，Ut 3V,其電壓傳輸特性如R3、C2和Rw ；負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò):C2和L ;負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)：Rbo解：在圖所示電路中，選頻網(wǎng)絡(luò):C和L;正反饋網(wǎng)絡(luò):C和L。電路滿足正弦波振蕩的相位條件。 在圖(b)所示電路中，選頻網(wǎng)絡(luò): 電路滿足正弦波振蕩的相位條件。C2和L;正反饋網(wǎng)絡(luò):tt/z=±8V2JDzHl lOkD-ch-4解圖(a)所示。Uz 6V ,圖(b)所示電路為過零比較器，Uol UD 0.2V , Uoh

14、Ut 0V。其電壓傳輸特性如 解圖(b)所示。圖(c)所示電路為反相輸入的滯回比較器，UoUz6V。令R1R2,Up-UOU REFUn UiR1 R2R1R2求出閾值電壓：uT10V , U T24V其電壓傳輸特性如解圖(c)所示。圖(d)所示電路為冋相輸入的滯回比較器，UoUz6V。令R,R2UPU01UiUn3VR1R2R1R2求出閾值電壓：UT1 1.5V,UT2 7.5V其電壓傳輸特性如解圖(d)所示。圖(e)所示電路為窗口比較器，uOUZ 5V， Ut 3V，其電壓傳輸特性如 解圖(e)所示。H A'&04怙/V-6(c)it M(a)(b)解圖a /Vi(e)已知

15、三個(gè)電壓比較器的電壓傳輸特性分別如 均如圖(d)所示，試畫出 UO1、UO2和UO3的波形。圖(a)、(b)、(c)所示，它們的輸入電壓波形(C)解：根據(jù)三個(gè)電壓比較器的電壓傳輸特性，畫出在輸入電壓作用下它們的輸出電壓波形,如解圖所示。解圖圖 所示為光控電路的一部分，它將連續(xù)變化的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換成離散信號(hào)(即不是高 電平，就是低電平)，電流I隨光照的強(qiáng)弱而變化。(1) 在Al和A中，哪個(gè)工作在線性區(qū)哪個(gè)工作在非線性區(qū)為什么 試求出表示UO與ii關(guān)系的傳輸特性。解：（1）Ai工作在線性區(qū)（電路引入了負(fù)反饋）；A2工作在非線性區(qū)（電路僅引入了正反饋）。（2） uoi 與 ii 關(guān)系式為：uO1 i

16、I R1 100i|uo與uoi的電壓傳輸特性如 解圖所示（Uti 0.5V， Ut2 5.5V ），因此uo與ii關(guān)系的傳輸特性如解圖（b）所示。與Uti、UT2所對(duì)應(yīng)的iM、ii2分別為：5 A和55 A。n Arim/V L05fl 5皿 tt ,7v05(a)(b)解圖設(shè)計(jì)三個(gè)電壓比較器，它們的電壓傳輸特性分別如圖（a）、（b）、（c）所示。要求合理選擇電路中各電阻的阻值，限定最大值為50k Qo解：具有圖（a）所示電壓傳輸特性的電壓比較器為同相輸入的單限比較器。輸出電壓uoUz6V，閾值電壓：Ut2V ，電路如解圖所示。具有圖（b）所示電壓傳輸特性的電壓比較器為反相輸入的滯回比較器。

17、輸出電壓UOU Z6V ；閾值電壓：U T10V ,UT2 2V ，說明電路輸入有UREF作用，根據(jù)：RR2-UpUoU ref Un UiR1 R2R1 R2列方程，令 R2 = 50kQ，可解出 R = 10kQ, Uref=。電路如 解圖（b）所示。具有圖（c）所示電壓傳輸特性的電壓比較器為窗口單限比較器。輸出電壓U OL 0V , U OH 6V ,閾值電壓：U T1 0V ,U T 2 2V。電路如解圖（C）所示。HII2J(b)在圖所示電路中，已知 Ri=10kQ, R2=20kQ, C = 口 F,集成運(yùn)放的最大輸出電壓幅值為土12V，二極管的動(dòng)態(tài)電阻可忽略不計(jì)。(1)求出電路的

18、振蕩周期；畫出uo和uc的波形。解：(1)振蕩周期：T (R R2)CIn3 3.3mS(2)脈沖寬度：T1 R1CI n3 1.1mS-Uo和uc的波形如解圖所示。圖所示電路為某同學(xué)所接的方波發(fā)生電路，試找出圖中的三個(gè)錯(cuò)誤，并改正。圖P解圖解：圖所示電路中有三處錯(cuò)誤:(1)集成運(yùn)放“ +”、“”接反；(2 ) R、C位置接反；(3)波形發(fā)生電路如圖所示，設(shè)振蕩周期為T,在一個(gè)周期內(nèi)Uoi Uz的時(shí)間為T，則占空比為Ti/ T ;在電路某一參數(shù)變化時(shí)，其余參數(shù)不變。選擇入空內(nèi)：增大、不變或減小填圖當(dāng)Rl增大時(shí)，UO1的占空比將 ，振蕩頻率將 ，UO2的幅值將 ；若Rw的滑動(dòng)端向上移動(dòng)，則 UO

19、1的占空比將 ，振蕩頻率將 ，UO2的幅值將 :若RW2的滑動(dòng)端向上移動(dòng)，則 UO1的占空比將 ，振蕩頻率將 ,UO2的幅值將 。解：設(shè)Rwi、RW2在未調(diào)整前滑動(dòng)端均處于中點(diǎn)，則應(yīng)填入，；，；，。在圖所示電路中，已知Rwi的滑動(dòng)端在最上端，試分別定性畫出RW2的滑動(dòng)端在最上端和在最下端時(shí)Uoi和UO2的波形。解: UO1和UO2的波形如解圖 所示。(a) Rw2滑動(dòng)端在最上端(b) Rw2滑動(dòng)端在最下端解圖電路如圖所示，已知集成運(yùn)放的最大輸出電壓幅值為土12V , ui的數(shù)值在uoi的峰-峰值之間。(1) 求解UO3的占空比與UI的關(guān)系式；(2) 設(shè)ui=，畫出uoi、UO2和UO3的波形。

20、解：在圖所示電路中，Ai和A2組成矩形波一三角波發(fā)生電路。(1)在A2組成的滯回比較器中，令UpR2R2 R3 UO2R3R2R3UO10求出閾值電壓： UTR3Uom 6V在Ai組成的積分運(yùn)算電路中，運(yùn)算關(guān)系式為i斥UOUO2 (t2RCti)u°(tj在二分之一振蕩周期內(nèi),積分起始值:UO1 (t1)U T6V，終了值:Uoi(ti)Ut 6V ,UO2U OMi2V ,iio5 io720mS1 RC(Uom)G Ut,T1 6 5T 12UO1、UO2和UO3的波形如解圖 所示。代入上式得:求出振蕩周期:求解脈沖寬度求解占空比:Ti :- UiT1-Ti6 Ui6006 &g

21、t; v0-6m11110( it12hu"7-12解圖試將正弦波電壓轉(zhuǎn)換為二倍頻鋸齒波電壓, 出電壓的波形。要求畫出原理框圖來， 并定性畫出各部分輸解：原理框圖和各部分輸出電壓的波形如解圖所示。it發(fā)牛電路過寧比較器積分urn三帝跛查鋸齒綾電路解圖試分析圖 所示各電路輸出電壓與輸入電壓的函數(shù)關(guān)系。圖解：圖示兩個(gè)電路均為絕對(duì)值運(yùn)算電路。運(yùn)算關(guān)系式分別為(a)uoUi(b) UoO所示。UI的關(guān)系式。U|RlRi解：UO1和UO的波形如解圖(2)求解振蕩頻率：首先求出電壓比較器的閾值電壓, 積分電路正向積分時(shí)間求出振蕩周期，振蕩頻率是其倒數(shù)。然后根據(jù)振蕩周期近似等于Ut Uz 8V ；Ut RCUiT Ut ;R1C2UTR1CUiUi2UTR1C0.6255解圖已知圖 所示電路為壓控振蕩電路，晶體管 t工作在