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模电答案第八章.doc

1、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: 、 与 相连,与 相连,与 相连,与相连。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

2、 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U T =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)

3、;(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)A 1:滞回比较器;A 2:积分运算电路。(2)根据 121121()0POOONRuuuu可得: 8TUVuO1 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1211214()(0()(OOOtututtRC(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 、R l 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

4、T8.1 所示方框图中,产生正弦波振荡的相位条件是 。( )AF(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 ,0oF0oA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nAF2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 。( )1/ofRC(4)电路只要满足 ,就一定会产生正弦波振荡。( )FA(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“”

5、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

6、( 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 )。of8.4 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 P 8.4 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180oA为270 o0o,因此存在使相移为

7、180 o 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-018A270o0o,因此存在使相移为180 o 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)

8、所示电路在信号频率为 0 到无穷大时相移为180 o0o,图(b)所示电路在信号频率为 0 到无穷大时相移为 0o180o,在相移为180 o 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180 o 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)R W 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,fWRkk(2)振荡频率的最大值和最小值分别为, 。0max1.6fHzC0min1245()f HzC8.7 电路如图 P8.7 所

9、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 13NPomU由图可知: 2omZ 。 图 P 8.79ZV有效值为: 6.32omU(2)电路的振荡频率: 19.5ofHzRC8.8 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

10、“-”下“+ “ 。(2)输出严重失真,几乎为方波。(3)输出为零。 图 P 8.8(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U Z =6V,R l= 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。1Ou2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2Ou90o,而

11、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1Ou1Ou12O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: 112PNORuu121143OPPjC1125252OOuuRjjR或改写为: 1P212OPuujC解图 8.9jRC解方程组,可得: ,或 。即 。2()2R012fRC(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 02f代入可得 ,故 。12Ou1max2ax8.5ooUV若 uO1 为正弦波,则 uO2 为余弦波

12、,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 P8.108.11 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(同(b), 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 P8.118.13 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。

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