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电路与模拟电子技术(第二版)第十章习题解答..doc

发布:2017-01-17约1.93千字共6页下载文档
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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,负温度系数电阻为4kΩ,若要求振荡频率为1.25kHz,试确定电阻R和R1的阻值。 解:电路要求当输出电压增大、电阻温度增高时,放大倍数减小,因此,负温度系数电阻应是RF。由振荡频率公式 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。
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