第8章信号的产生与变换一、判断题（正确打“√”，错误打“×”，每题1分），就一定会维持正弦波振荡。

（）1．正弦波振荡电路，只要满足1A＝F2．因为RC串并联选频网络作为反馈网络时的φF＝0°，单管共集放大电路的φA＝0°，满足正弦波振荡的相位条件φA＋φF＝2nπ（n为整数），故合理连接它们可以构成正弦波振荡电路。

（）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f0＝1/RC。

（）4．当集成运放工作在非线性区时，输出电压不是高电平，就是低电平。

（）5.一般情况下，在电压比较器中，集成运放不是工作在开环状态，就是仅仅引入了正反馈。

（）一、判断题答案：（每题1分）1．×；2．×；3．×；4．√；5. √；二、填空题（每题1分）1．正弦波振荡的相位平衡条件是。

2．正弦波振荡的幅值平衡条件是。

3．一个正弦波振荡电路通常包括四个组成部分，分别为:电路、正反馈电路、选频网络和稳幅电路。

4．一个正弦波振荡电路通常包括四个组成部分，分别为:放大电路、电路、选频网络和稳幅电路。

5．正弦波振荡电路包括四个组成部分，分别为: 放大电路、正反馈电路、网络和稳幅电路。

6．一个正弦波振荡电路通常包括四个组成部分，分别为:放大电路、正反馈电路、选频网络和电路。

7.正弦波振荡器的选频网络主要有三种，分别为：、LC并联选频网络、晶体选频网络。

8. 正弦波振荡器的选频网络主要有三种，分别为：RC串并联选频网络、、晶体选频网络。

9. 正弦波振荡器的选频网络主要有三种，分别为：RC串并联选频网络、LC并联选频网络和选频网络。

10.电压比较器通常分为：比较器、滞回比较器和窗口比较器。

11.电压比较器通常分为：单限比较器、比较器和窗口比较器。

12.电压比较器通常分为：单限比较器、滞回比较器和比较器。

二、填空题答案：（每题1分）1．φA ＋φF＝2nπ；2．1＝FA；3．放大电路；4．正反馈电路；5 选频网络；6. 稳幅；7.RC串并联选频网络；8.LC并联选频网络；9.晶体；10. 单限；11.滞回；12.窗口三、单项选择题（将正确的答案题号及内容一起填入横线上，每题1分）1．LC并联网络在发生谐振时呈。

A、电容性B、电阻性C、电感性D、不好确定2．LC并联网络在信号频率大于谐振频率f0时呈。

A、电容性B、电阻性C、电感性D、不好确定3．LC并联网络在信号频率小于谐振频率f0时呈。

A、电容性B、电阻性C、电感性D、不好确定4．当信号频率f＝f0时，RC串并联网络呈B。

A、电容性B、电阻性C、电感性D、不好确定5．当信号频率等于石英晶体的串联谐振频率或并联谐振频率时，石英晶体呈。

A、电容性B、电阻性C、电感性D、不好确定6. 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。

7.图示是比较器的电压传输特性，该比较器是。

A、单限比较器B、滞回比较器C、窗口比较器D、不好确定8.图示是比较器的电压传输特性，该比较器是。

A、单限比较器B、滞回比较器C、窗口比较器D、不好确定三、单项选择题答案：(每题1分）1．B、电阻性；2. A、电容性；3. C、电感性；4. B、电阻性；5. B、电阻性；6. C、电感性；7. A、单限比较器；8. B、滞回比较器四、简答题（每题5分）1. 与其他正弦波振荡器相比，石英晶体振荡器的特点是什么？它有哪两种基本应用形式？2. 简述正弦波振荡器的一般组成中稳幅环节的作用？3. 简述正弦波振荡器的一般组成中的选频网络作用？4. 一个正弦波振荡电路由哪几个基本组成部分？各部分的作用是什么？四、简答题答案：（每题5分）1. 答：与其他正弦波振荡器相比，石英晶体振荡器的特点是振荡频率稳定度特别高；它有串联应用和并联应用两种基本应用形式。

2. 答：稳幅环节的作用是使电路易于起振又能稳定振荡信号的幅值，波形失真小。

可利用半导体器件的非线性特性来实现稳幅。

3. 选频网络的作用是只有一个频率满足振荡条件，从而获得单一频率的正弦波输出。

常用的选频网络有RC选频网络、LC选频网络及晶体谐振器。

4. 一个正弦波振荡电路应由下列四个基本组成部分：1) 放大电路A：用以补充能量消耗。

放大电路要有合适的静态工作点，信号能正常传递；要满足幅值条件，即在起振时AF大于1 ，平衡时AF=1。

2) 正反馈网络：满足相位条件，即φA ＋φF＝2nπ。

3) 选频网络：保证电路产生正弦波振荡频率f0的唯一性。

4) 稳幅环节：利用器件的非线性，振动器在起振后，放大倍数A不断下降，使AF=1，维持振荡。

五、画图与设计题1.比较器电路如图所示，输入ui为正弦波，试画出输入与输出对应的波形图。

2. 比较器电路如图所示，其阈值为UR，输入ui为正弦波，试画出输入与输出对应的波形图。

3. 已知三个电压比较器的电压传输特性分别如图（a）、（b）、（c）所示，它们的输入电压波形均如图（d）所示，试画出u O1、u O2和uO3的波形。

4.已知如（a）图所示各电路方框图和各点的波形如图（b）所示，填写各电路的名称。

电路1为，电路2为，电路3为，电路4为。

五、画图与设计题答案1.解：该比较器的阈值电压为零V，且接与同相端，输入信号从反向端输入，其输入与输出对应波形如图所示。

，且接与同相端，2.解：该比较器的阈值电压为UR输入信号从反向端输入，其输入与输出对应波形如图所示。

3. 解：由图（a）图所示，该比较器是单限比较器，其阈值为2V；再根据输入与输出电平的关系，输入信号是从反向端输入，且输出高、低电平分别为：+6V和-6V。

由图（b）图所示，该比较器是滞回比较器，其两个阈值分别为2V和0V；再根据输入与输出电平的关系，输入信号是从反向端输入，且输出高、低电平分别为：+6V和-6V。

由图（c）所示，该比较器是窗口比较器，其阈值分别为0V和2V；再根据输入与输出电平的关系，输入信号是从反向端输入，且输出高、低电平分别为：+6V和-6V。

根据三个电压比较器的电压传输特性画出在输入电压作用下它们的输出电压波形，如解图所示。

4.解：因电路1的输出时正弦信号，所以电路1为正弦波振荡电路；因电路2的输入为正弦波，输出是高、低电平二值信号，电路2应为同相输入过零比较器；因电路3的输入为矩形波，输出为三角波，所以电路3为反相输入积分运算电路；因电路4的输入是三角波，从其输入与输出的波形可见，电路4为同相输入滞回比较器。

六、分析与计算题：（每题10分）1. 低频RC正弦波振荡电路如图所示，若=24 kΩ，其余参数如图中所示，要使电路正R1至少为多少kΩ？电路的振荡常振荡，Rf频率f0为多少。

2．电路如图所示。

（1）为使电路能产生正弦波振荡，请在图中标出集成运放的“＋”和“－”；（2）若R = 16 kΩ，C = 1μF，电路振荡频率f0为多少？3．某同学连接了一个如下图所示的文氏电桥振荡器，但电路不振荡。

1）请你帮他找出错误，在图中加以改正并说明理由；2）若要求振荡频率为480Hz, 试确定R的阻值，设运放具有理想特性。

4. 某电压比较器，其电路和电压传输特性如图所示，若取Ω=K R 251，6Z U V ±=±，求=2R ？3-06)(V u ZU o u i u )(V 36-5.正弦波振荡电路如图所示，为了正常振荡，试求： （1）R W 的下限值； （2）振荡频率的调节范围。

六、分析与计算题答案：（每题5分）1. 解：当1+ R f /R 1≥3 或 R f /R 1≥2即R f ≥2 R 1= 2×24 k Ω= 48 k Ω时，可以振荡。

振荡频率： f 0 = 1/(2πRC) = 1/(2×3.14×16×103×10-6) = 9.95Hz2. 解：（1）上“－”下“＋”（2）f 0 = 1/(2πRC)= 1/(2×3.14×16×103×10-6) = 9.95Hz3. 解：1）运放的反向输入端和同向输入端互换，满足放大器是负反馈（稳定），选频网络要为正反馈；R 1与R 2互换满足放大倍数大于3。

2）将C 的值代入f 0 = 1/(2πRC) 得 R=33K4. 解: 该电压比较器输入电压作用于同相端，06Z U U V =±=± 123T T U U V =-=且21012120P I N R R U U U U R R R R =+==++ 123T Z R U U V R ±=±=± 所以21250R R k ==Ω5.解：（1）根据起振条件： 22'W 'Wf ＞，＞R R R R +k Ω。

故R W 的下限值为2k Ω。

（2）振荡频率的最大值和最小值分别为：Hz145)(π 21kHz6.1π 2121min 01max 0≈+=≈=CR R f CR f。