电路与模拟电子技术(第二版)第十章习题解答.docVIP

第十章 信号产生电路 10.1 证明：题10.1图所示RC振荡电路的振荡频率为 证明：Z1=， 以运放的同相端作为放大电路的输入端，反馈系数 电压放大倍数为大于零的为实数，即 =0。 因此，当+0时、即0时，电路就有可能产生自激振荡。与0对应的关系式为 即 因此振荡频率为 10.2 题10.1图中，R1=2kΩ，R2=1kΩ，R3=5.1kΩ，RF=10kΩ,R3大致调到多大时，电路才能起振？估算R3=4kΩ时输出电压的幅值。设二极管的正向压降为0.6V。 解： 由起振条件：AF≥1 得 即R3大致调到3.3kΩ时电路就能起振。设R3=4kΩ时，电路有稳定的正弦电压输出，则根据平衡条件，有 ， RD=2kΩ 由于二极管上的压降为0.6V，故有 Uom=4.8V 10.3 将题10.3图所示电路的相应端点连接起来，构成文氏电桥振荡电路。已知电容为0.1uF， 得 由平衡条件 得 10.4 试用相位平衡条件判断题10.4图所示电路能否产生自激振荡，并说明理由。 解：电路a不能产生自激振荡。因为时，=180°，而0，不满足相位平衡条件：+0； 电路b能产生自激振荡。当时，=360°，0，+360°，满足相位平衡条件。 10.5 题10.5所示电路中，CB、CC、CE足够大，试问哪些电路不可能产生自激振荡，请加以改正，并写出振荡频率公式。 解：三个电路均不能产生自激振荡。 a电路中，对并联谐振频率，=180°，而 即 0 因此，要使电路能自激振荡，需再接入一级反相放大电路，使=360°。 b图电路中，uB=0。电路不可能有交流输出，要产生自激振荡，应重新连线，改成电容三点式振荡电路，振荡频率 c图电路中，集电极交流接地，故无交流输出，加入放集电极电阻RC并改变L2的同名端，则对并联谐振频率 有 =180°，由 选取合适的M，使为负实数，即180°，从而满足相位平衡条件。 10.6 在图10.4.1所示的方波产生电路中，已知R1=R2=R=20 kΩ，C=0.01uF，UZ=7V。计算矩形波的频率和uC的幅值。 解：矩形波的振荡周期 电容电压的幅值 10.7 在图10.4.4(a)所示电路的方波—三角波产生电路中，已知UZ=7V，R1=20 kΩ，C=0.1uF，三角波的峰峰值为14V，频率为500HZ，试确定R2、R4的阻值。 解：三角波峰值，故R2=R1=20kΩ 由频率公式 得 10.8 证明 图10.4.5(a)所示锯齿波产生电路的周期公式(10.4.8)。 证明：运放A1的同相端电位 当锯齿波的幅值为u+=0时，uO1跳变，此时， 即 t1≤t≤t2时，电容放电，从t1到t2，输出电压的变量为 故 从t2到t3，电容充电，输出电压的变量为 故 10.9 在题10.9图所示电路中，UZ=6V，u I为小于6V的正电压，D为理想二极管。(1)分析电路的工作原理；（2）画出uo1和uo2的波形，标明电压幅值；（3）计算uI=5V时的振荡频率。 解：把A1放在A2后就可看出，电路与图10.4.6（a）所示的压控振荡电路完全相同，因此，u01和u02的波形分别是锯齿波和方波，波形如图10.4.6（b）所示，方波幅值为6V，锯齿波幅值Um满足方程： 解得 由电压控振荡器的频率公式（10.4.10）得 10.10 在图10.4.6(a)所示的压控振荡电路中，若uI0，电路应如何改动才能正常工作？当uI变化时，三角波和矩形波的幅值是否变化，为什么？ 解：uI＜0，|uI|UZ，时，为使电路能正常工作，二极管D应反接，如图所示。这样，设通电后，uO1=+Uz，则D导通，电容快速充电，uO由零快速下降至-UOm，UO1跳变为-Uz，二极管截止；电容再通过R4放电，uO线性上升，至UOm后uO1再跳度为+UZ，D导通，电容快速充电。如此反复，产生周期信号。由于uO的幅值由R1、R2和UZ决定，因此，uI变化时，三角波和矩形波的幅值不会变化。