模擬電子技能技術(shù)總結(jié)基礎(chǔ)第四版童詩(shī)白課后答案

1、第8章波形的發(fā)生和信號(hào)的轉(zhuǎn)換自測(cè)題一、改錯(cuò)：改正圖T8.1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)。(a)(b)圖 T8.1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。二、試將圖T8.2所示電路合理連線，組成RC橋式正弦波振蕩電路。圖 T8.2解：、與相連，與相連，與相連，與相連。如解 圖T8.2所示。解圖T8.2三、已知圖18.3)所示方框圖各點(diǎn)的波形如圖所示，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(guò)零比較器，電路3為反相輸入積分運(yùn)算電路，電路4為同

2、相輸入滯回比較器。圖 T8.3四、試分別求出圖T8.4所示各電路的電壓傳輸特性。(a)(b)圖 T8.4解：圖5)所示電路為同相輸入的過(guò)零比較器；圖8)所示電路為同相 輸入的滯回比較器，兩個(gè)閾值電壓為士Ut=士UZ。兩個(gè)電路的電壓傳輸特性 如解圖T8.5所示。解圖T8.4五、電路如圖T8.5所示。圖 T8.5分別說(shuō)明A和A各構(gòu)成哪種基本電路； 12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)；定性畫出uo1與uo的波形；(5)說(shuō)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)A :滯回比較器；A :積分運(yùn)算電路。=-(u + u

3、) = u2 O - O N1根據(jù)u二q . u + 4 up iR + Ro i R + R o.- 1212可得：% = 8Vuo1與uo的關(guān)系曲線如解圖T8.5 (a)所示。(3)u與uo1的運(yùn)算關(guān)系式%與uo的波形如解圖T8.5所示。要提高振蕩頻率，可以減小R4、C、Rl或增大R2。(a)(b)解圖T8.5習(xí)題判斷下列說(shuō)法是否正確，用“，”和“義”表示判斷結(jié)果。(1)在圖T8.1所示方框圖中，產(chǎn)生正弦波振蕩的相位條件是二40(X) 丫尸 I(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)的二,，單管共集放大電F路的甲A二0,，滿足正弦波振蕩電路的相位條件F+4A=2 n兀，故合理連接它們可以

4、構(gòu)成正弦波振蕩電路。(義)(3)在RC橋式正弦波振蕩電路中，若RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)中的電阻均為R,電容均為C,則其振蕩頻率于。=1/rc。(X)(4)電路只要滿足|A目=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。(，)判斷下列說(shuō)法是否正確，用“，”和“乂”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(kāi)環(huán)狀態(tài)，就是僅僅引入正反饋。(J)(2)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

5、時(shí)，它們的輸出電壓波形也相同。(X)(3)輸入電壓在單調(diào)變化的過(guò)程中，單限比較器和滯回比較器的輸出電壓均只躍變一次。(J)(4)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,感性精心整理(1)LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在諧振時(shí)呈e)；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)。(3)信號(hào)頻率f二工時(shí)，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)呈(B)。判斷圖P8.4所示

6、各電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩，簡(jiǎn)述理由。設(shè) 圖(b)中C容量遠(yuǎn)大于其它三個(gè)電容的容量。4(a)(b)圖 P8.4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?電壓和輸入電壓反相(、二一180,)，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(wú)窮大時(shí)相移為+ 270o0o,因此存在使相移為+ 180o的頻 率，即存在滿足正弦波振蕩相位條件的頻率，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?壓和輸入電壓反相(二.1800),且圖中三級(jí)RC移相電路為滯后網(wǎng)絡(luò)，在信 二A號(hào)頻率為0到無(wú)窮大時(shí)相移為-270o0o,因此存在使相移為？180

7、。的頻率， 即存在滿足正弦波振蕩相位條件的頻率，故可能產(chǎn)生正弦波振蕩。電路如圖P8.4所示，試問(wèn)：若去掉兩個(gè)電路中的R2和C3,則兩個(gè)電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩？ 為什么？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？精心整理解：（1）不能。因?yàn)閳D（a）所示電路在信號(hào)頻率為0到無(wú)窮大時(shí)相移為 + 180o0。，圖（價(jià)所示電路在信號(hào)頻率為0到無(wú)窮大時(shí)相移為0o?180o, 在相移為士 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)榇嬖谙嘁茷槭?180o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P8.

8、6所示，試求解：（1）RW的下限值；（2）振蕩頻率的調(diào) 節(jié)范圍。圖 P8.6解：（1）根據(jù)起振條件R + R 2R, R 2kQ 故R的下限值為2kQ。 TOC o 1-5 h z f WWw（2）振蕩頻率的最大值和最小值分別為11f =氏 1.6kHz， f =氏 145Hz。0max2兀 R C0min2兀(R + R ) C112電路如圖P8.7所示，穩(wěn)壓管起穩(wěn)幅作用， 其穩(wěn)壓值為6 V。試估算:自峰RHZZI- 16 kQDz o輸出電壓不失真情況下的有效值;解：（1）設(shè)輸出電壓不失真情況下的振蕩頻率。為U，此時(shí)U = U = 1U0mN P 3 om由圖可知：U _ 1 U = 2

9、U = Uom 3 om 3 om Z u = 3u = 9v。圖 P8.7 om 2 Z有效值為：UoUom 氏 6.36VJ2電路的振蕩頻率：f =氏 9.95 Hz2冗RC精心整理電路如圖P8.8所示。(1)為使電路產(chǎn)生正弦波振蕩，標(biāo)出集成運(yùn)放的“+”和“ ”；并說(shuō)明電路是哪種正弦波振蕩電路。若R短路，1若R斷路，1(4)若R短路，f若R斷路，f則電路將產(chǎn)生什么現(xiàn)象？ 一Ai則電路將產(chǎn)生什么現(xiàn)象？4HIr則電路將產(chǎn)生什么現(xiàn)象？ 則電路將產(chǎn)生什么現(xiàn)象廠解：上“-下+。(2)輸出嚴(yán)重失真，幾乎為方波。(3)輸出為零。圖P8.8(4)輸出為零。(5)輸出嚴(yán)重失真，幾乎為方波。圖P8.9所示電路

10、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U=6V，R=R=R=R=R=R， Z12345C專C。圖 P8.9試分析電路為什么能夠滿足產(chǎn)生正弦波振蕩的條件；求出電路的振蕩頻率；畫出勺1和2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)算電路的輸出電壓仇。2超前輸入電壓u 90o,而由A組成的電路的輸出電壓u滯后輸入電壓u 90o, uo11uo1uo2因而uO 1和uO2互為依存條件，即存在f0滿足相位條件。在參數(shù)選擇合適時(shí)精心整理也滿足幅值條件，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)

11、題意列出方程組:或改寫為：2 uP廣uO加RCuO2 =-uO 解圖 8.9解方程組，可得：3RC2:2，或照六。即/0二擊輸出電壓U2最大值U02max=UZ=6V對(duì)方程組中的第三式取模，并將3。= 2兀f0 = 2RRL.代入可得uOb應(yīng)uO 2|，故U 1= & 22 8.5V。若uO1為正弦波，則uO2為余弦波，如解圖8.9所示。分別標(biāo)出圖P8.10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。(a)(b)(c)(d)圖 P8.10解：圖P8.10所示各電路中變壓器的同名端如解圖P8.10所示。 (a)(b)(c)(d)解圖P8.10分別判斷圖P8.11所示各電路是否可能

12、產(chǎn)生正弦波振蕩。 (a)(b)(c)(d)圖 P8.11解：5)可能(電容三點(diǎn)式)(b)不能(電感與Re之間的連線應(yīng)串入隔直電容)(c)不能(同(b),同名端錯(cuò)誤。)6)可能(電容三點(diǎn)式)改正圖P8.11(b)、(。)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6)所示電路電感反饋回路中加耦合電容。應(yīng)在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P8.11(b)、(0所示。(b)(c)解圖P8.11試分別指出圖P8.13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(shuō)明電路是否滿足

13、正弦波振蕩的條件。(a)(b)圖 P8.13解：在圖(a)所示電路中，選頻網(wǎng)絡(luò)：C和L；正反饋網(wǎng)絡(luò)：為、1和 R)負(fù)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)所示電路中，選頻網(wǎng)絡(luò)：C2和L正反饋網(wǎng)絡(luò)：C2和L； 負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)：r8。電路滿足正弦波振蕩的相位條件。試分別求解圖P8.14所示各電路的電壓傳輸特性。(a)(b)精心整理 (c)(d)(e)圖 P8.14uO =Uz =18V， UT = -3V， 其電壓傳解：圖(公所示電路為單限比較器, 輸特性如解圖P8.14(a)所示。圖(b)所示電路為過(guò)零比較器， UOL = -UD = -0.2V， U0H = +UZ = +6V，

14、Ur0V。其電壓傳輸特性如解圖P8.14(b)所示。圖(c)所示電路為反相輸入的滯回比較器，uO =uz二6V。令求出閾值電壓：UT 1二0V, UT=4V其電壓傳輸特性如解圖P8.14(c)所示。圖(d)所示電路為同相輸入的滯回比較器，uO =Uz二6V。令 求出閾值電壓：UT 1 = 1.5V, UT 2= 7.5V其電壓傳輸特性如解圖P8.14(d)所示。uO = Uz = 5V， UT = 3V，圖(e)所示電路為窗口比較器， 其電壓傳輸特性如解圖P8.14(e)所示。(a)(b)(c)(d)(e)解圖P8.14已知三個(gè)電壓比較器的電壓傳輸特性分別如圖P8.15(a)、(b)、 (0所

15、示，它們的輸入電壓波形均如圖所示，試畫出uoi、uO2和，的波 形。(a)(b)(c)(d)精心整理圖 P8.15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P8.15所示。解圖P8.15圖P8.16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A2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？(2)試求出表示uO與iI關(guān)系的傳輸特性。圖 P8.16解：(1)Al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)也與iI關(guān)系式

16、為： 1 = %looiIuO與uOl的電壓傳輸特性如解圖P8與6(a)所示(UT 1 = 0.5V，UT2;5.)，因此 uO與iI關(guān)系的傳輸特性如解圖P8.16(b)所示。與UT 1、UT2所對(duì)應(yīng)的)、*2分 別為：5四a和55四a。(a)(b)解圖P8.16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P8.15(a)、 (b)、(0所示。要求合理選擇電路中各電阻的阻值，限定最大值為50kQ。解：具有圖P8.15(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。輸出電壓憂=u二6V，閾值電壓：u = 2V ,電路如解圖P8.17(a)OZT精心整理所示。具有圖P8.15(b)所

17、示電壓傳輸特性的電壓比較器為反相輸入的滯回 比較器。輸出電壓UO =叫二6V ；閾值電壓：UT 1二0V, UT 2= 2V，說(shuō)明電路輸入 有U F作用，根據(jù)：u二. u + q. U = u = uREFpR + R o R + R REF N I1212列方程，令區(qū)2=50卜0,可解出Rl=10kQ, UREF=l.2V。電路如解圖P8.17(b) 所示。具有圖P8.15(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UL=0V,UO廠6V，閾值電壓：(1 = 0V,ut2 = 2V。電路如解圖P8.17(c) 所示。(a)(b)(c)解圖P8.17在圖P8.18所示電路中，

18、已知耳二10皿 R2=20k Q, C=0.01 4 F, 集成運(yùn)放的最大輸出電壓幅值為 12V,二極管的動(dòng)態(tài)電阻可忽略不計(jì)。 求出電路的振蕩周期；(2)畫出uO和uc的波形。圖 P8.18 解圖 P8.18解：(1)振蕩周期:T 氏(R1 + R )Cln3 氏 3.3mS(2)脈沖寬度：T1 工 RCln3 工 1.1 mSuO和UC的波形如解圖8.18所示。圖P8.19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 P8.19 解圖 P8.19解：圖P8.19所示電路中有三處錯(cuò)誤：(1)集成運(yùn)放+”、“？”接反;精心整理(2)R、C位置接反；(3)輸出限幅電路無(wú)限

19、流電阻。改正后的電路如解圖8.19所示。波形發(fā)生電路如圖P8.20所示，設(shè)振蕩周期為T,在一個(gè)周期內(nèi) ，二uz的時(shí)間為Tl，則占空比為Tl/T；在電路某一參數(shù)變化時(shí)，其余參數(shù) 不變。選擇增大、不變或減小填入空內(nèi)：圖 P8.20當(dāng)R1增大時(shí)，UO1的占空比將，振蕩頻率將，uo2的幅值將；若Rwl的滑動(dòng)端向上移動(dòng)，則uoi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uoi的占空比將，振蕩頻率將,uO2的幅值將。解：設(shè)Rwl、RW2在未調(diào)整前滑動(dòng)端均處于中點(diǎn)，則應(yīng)填入，; ，；，。在圖P8.20所示電路中，已知R的滑動(dòng)端在最上端，試分別定Wl TOC o 1-5 h z 性畫

20、出R的滑動(dòng)端在最上端和在最下端時(shí)u和u的波形。 W2O1O2解：u和u的波形如解圖P8.21所示。 O102(a)R滑動(dòng)端在最上端(b)R滑動(dòng)端在最下端 W2W2解圖P8.21電路如圖P8.22所示，已知集成運(yùn)放的最大輸出電壓幅值為12V,uI的數(shù)值在uoi的峰-峰值之間。(1)求解，的占空比與uI的關(guān)系式；(2)設(shè)4=2.5丫，畫出,、uo2和uo3的波形。圖 P8.22解：在圖P&22所示電路中，Al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uPRR 八2U +3U = 0R + Ro 2 R + Ro i2323求出閾值電壓： +U = 2u U 6V T R

21、 OM3在Al組成的積分運(yùn)算電路中，運(yùn)算關(guān)系式為在二分之一振蕩周期內(nèi)，積分起始值：u) UT=6V，終了 值：u (t) -U 6V， u -U -12V，代入上式得-:12) x T- 6 105 x10-72求出振蕩周期： T 20 mS求解脈沖寬度T ：V u -L(-u).J u ,-1 i RC om 2 t i 600求解占空比：3， T 12(2)u、u和u的波形如解圖8.22所示。O102O3解圖P8.22試將正弦波電壓轉(zhuǎn)換為二倍頻鋸齒波電壓，要求畫出原理框圖 來(lái)，并定性畫出各部分輸出電壓的波形。解：原理框圖和各部分輸出電壓的波形如解圖P8.23所示。解圖P8.23試分析圖P8

22、.24所示各電路輸出電壓與輸入電壓的函數(shù)關(guān)系。 (a)(b)圖 P8.24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)uI;1電路如圖P8.25所示。(1)定性畫出uoi和uO的波形；(2)估算振 蕩頻率與uI的關(guān)系式。圖 P8.25精心整理解：(1)uo1和uo的波形如解圖P8.26所示。(2)求解振蕩頻率：首先求出電壓比較器的閾值電壓，然后根據(jù) 振蕩周期近似等于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)。土UT = UZ = 8V ；U 氏-u T - U ；T RC I T12U R1C ；u解圖P8.25I已知圖P8.26所示電路為壓控振蕩電路，晶體管T工作在開(kāi)關(guān)狀 態(tài)，當(dāng)其截