第四章正弦波振荡电路本章的主要任务是学习正弦波振荡电路,包括振荡电路的类型、电路的组成和电路的工作原理,以及振荡电路的起振条件和平衡条件等。
本章基本要求1.了解正弦波振荡电路的类型、电路的组成和工作原理。
2.正确理解正弦波振荡电路的起振条件和平衡条件。
3.正确理解LC振荡电路的选频特性。
4.掌握RC桥式振荡器的特点、电路形式和工作原理。
5.正确理解LC回路的选频特性及Q值大小对回路和影响。
6.掌握RC振荡器的幅频特性和相频特性及振荡频率的计算方法。
本章习题解析4-1变压器反馈式LC振荡电路如图4-1所示,其回路参数L = 90MH,C=240pF,试求:(1)振荡频率f0;(2)标出振荡线圈L和反馈线圈L1在正确接法下的一对同名端;(3)画出图4-1所示电路的交流通路。
图4-1f=可知,振荡频率为解(1)由f===34.24kHz(2) 同名端如图4-1(a)所示。
(3) 4-2 ,振荡解 所以max C4-3 ,C 解:由02f RCπ=可知 0361 1.3262120100.00110f kHz π-==⨯⨯⨯⨯4-4 在调节变压器反馈式振荡电路中,试解释下列现象:(1)对调反馈线圈的两个接头即可起振;(2)调整R B 1、R B 2或R E 的阻值后即可起振;(3)改用β较大的晶体管后就能起振;(4)适当增加反馈线圈的匝数即能起振;(5)适当增大L 值或减小C 值后就能起振;(6)调整R B 1、R B 2、R E 的阻值后可使波形变好;(7)负载太大,不仅影响输出波形,有时甚至不能起振。
解:(1)反馈线圈的同名端接反了(2)调整R B 1、R B 2或R E ,即可调整电路的放大倍数β,使AF>1时,即可起振。
(3)β较大时,A增大,当AF>1时,即可起振。
(4)增加反馈线圈的匝数即可增加反馈电压,即F增加,当AF>1时即可起振。
(5)增大L或减小C均可增加阻抗,从而增大副边电压即反馈电压,故F增加,当AF>1时即可起振。
(6)调整R B1、R B2、R E的阻值,可以调整放大倍数A,当AF=1时波形最好。
(7)负载太大,即A较小,故影响输出波形,若AF<1,则不能起振。
4-5 试用自激振荡的相位条件判断图4-9所示电路能否产生自激振荡,哪一段上产生反馈电压?图4-9 题4-5解:图(a)不能产生自激振荡因为φa =180˚,φf =0,故φa+φf =180˚≠2nπ图(b)可以产生自激振荡因为φa =0,φf =0,故φa+φf = 0图(c)不能产生自激振荡因为φa =180˚,φf =0,故φa+φf =180˚≠2nπ图(d)可以产生自激振荡因为φa =0,φf =0,故φa+φf = 04-6 在图4-10所示电路中,试算出在可变电容C2的变化范围内,其振荡频率的可调范围为多少?其中电感线圈抽头1、3间的电感量为100μH,C2=32~270pF。
图4-10 题4-6图解:由0f =可知0min f kHz =0max f kHz =所以振荡频率的可调范围为968.6~2813.5kHz 。
第五章 直流稳压电源本章的主要任务是学习单相半波、全波整流电路,包括电路的结构、工作原理和分析计算方法,以及不同滤波电路的原理及计算。
本章基本要求1.了解单相半波、全波整流电路的结构和工作原理。
2.掌握整流电路的分析计算方法。
3.了解不同滤波电路的工作原理及有关计算。
4.了解各种线性稳压电路的工作原理及计算。
5. 5-1110V ,试求:(1V 1的读数;(4图5-1解 (2)1100.45 4.3280m m L L U I A R ==== (3)交流电压表U 1的读数为110244.40.45=V 。
(4)变压器副边电压有效值为244.4V 。
5-2 试分析图5-2所示的变压器副边绕组有中心抽头的单相整流电路,设副绕组两端的电压有效值各为U :(1)标出负载电阻R L 上的电压u o 和滤波极性电容器C 的极性;(2)分别画出无滤波电容器和有滤波电容器两种情况下负载电阻上电压U o的波形,是全波整流还是半波整流?(3)如无滤波电容器,负载整流电压的平均值U O 和变压器副绕组每段的有效值U 之间的数值关系如何?如有滤波电容,则又如何?(4)分别说明在有滤波电容器和无滤波电容器两种情况下,截止二极管上所承受的最高反向电压U DRM 是否都等于U 22。
(5)如果整流二极管D 2虚焊,U O 是否是正常情况下的一半?如果变压器副边中心抽头虚焊,这时有输出电压吗?(6)如果把D 2的极性接反,是否能正常工作?会出现什么问题?(7)如果D 2因过载损坏造成短路,还会出现什么其它问题?(8)如果输出端短路,又将出现什么问题?(9)如果把图中的D 1和D 2都反接,是否仍有整流作用?有什么不同?图5-2解 (1) 负载电阻R L 上的电压u o 和滤波极性电容器C 的极性均为上“+”下“-”(2)无滤波电容时,负载电阻上电压U o 的波形如图5-2(a)所示,有滤波电容时,负载电阻上电压U o 的波形如图5-2(b)所示,均为全波整流。
图5-2(a) 图5-2 (b)(3)如无滤波电容器U U 9.00=,如有滤波电容器,则U U 2.10=(4) 在有滤波电容器和无滤波电容器两种情况下,截止二极管上所承受的最高反向电压U DRM 都等于U 22。
(5) 如果整流二极管D 2虚焊,U O 则为正常情况下的一半;如果变压器副边中心抽头虚焊,这时将没有输出电压。
(6)不能,烧坏二极管,甚至烧坏变压器。
(7)正向电压时,烧坏二极管,甚至烧坏变压器;反向电压时U 0=U 。
(8)烧坏二极管,甚至烧坏变压器。
(9)仍有整流作用,且U 0与原来方向相反。
5-3有一直流电压为110V ,电阻为55Ω的负载,采用单相桥式整流电路(不带滤波器)供电,试求变压器副绕组电压和电流的有效值,并选用二极管。
解:0110122.20.90.9U U V === 122.2 2.2255U I A R === 01111012255D I I A ==⨯=173DRM U V == 压为5-4同?由U 由L R 5000220L C R U =故选用C=250μF ,耐压为50V 的极性电容器。
对于单相半波整流和电容滤波器组成的电路,二极管所承受的最高反相电压为70DRM U V ==5-5在图5-15所示的具有π形RC 滤波器的整流电路中,已知交流电压U =6V ,今要求负载电压U O =6V ,负载电流I O =100mA ,试计算滤波电阻R 。
解:整流电压平均值01.2 1.267.2U U V '==⨯= 滤波电阻R 的压降007.26 1.2R U U U V '=-=-=而0100R I I mA == 所以 1.2120.1R R U R I ===Ω5-6证明:单相半波整流时变压器副边电流的有效值为负载电流平均值的1.57倍,即I =1.57I O 。
证明:12m I I == 011sin I I td t I πωω==I D1、I D2、I图5-27 题5-7图解:(1)010.45(9010)45U V =⨯+= 极性:上“-”下“+”020.9109U V =⨯= 极性:上“+”下“-”(2) 01101145 4.510D L U I I mA R ====0223022111945222100D D L U I I I mA R ===⨯=⨯=1100141.4DRM U V ==231014.14DRM DRM U U V ====5-8图5-28所示是二倍压整流电路,U O =U 22,试分析之,并标出U O 的极性。
解:当U 1上电压极性),当U (请思5-9O 20V ,负载电流I O =200A 。
(1)试求变压器容量S ;(2)选用整流元件。
考虑到变压器副绕组及管子上的压降,变压器的副边电压要加大10%。
解:(1)由0 2.34U U =得变压器副边电压有效值为0208.552.34 2.34U U V === 考虑到变压器副边绕组及管子上的压降,取副边电压为8.55 1.19.4U V =⨯=变压器副边电流的有效值020085.472.34 2.34I I mA === 故变压器的容量为803.4S UI mV A ==⋅(2)流过每个二极管的平均电流为0166.73D I I mA == 二极管所承受的最高反向电压为2.459.423DRM m U V ==⨯=故选用2CP10晶体二极管,其最大整流电流为100mA ,反向工作峰值电压为25V 。
5-10某稳压电源如图5-29所示,试问:(1)输出电压U O 的极性和大小如何?(2)电容器C 1和C 2的极性如何?它们的耐压值应选多大?(2)负载电阻R L 的最小值约为多少?(4)如将稳压管D Z 接反,后果如何?解:(2)故C C 1,C (3)所以故L R (4)Z L5-11在图5-30中,试求输出电压U O 的可调范围是多大?解:U5-12图5-31 题5-12图解:120min 1 3.3 5.1 3.355 6.963.3 5.1P P R R R U V R R ++++=⨯=⨯=++ 120max 1 3.3 5.1 3.35517.733.3P R R R U V R ++++=⨯=⨯= 所以输出电压U 0的可调范围是6.96~17.73V各位老师:辛苦了!我把你们编写的习题解析进行了一些修改,包括格式、字体等。
但是仍然存在不少问题,需要你们进一步修改。
因为我们编写的习题解析是给学生看的,是学生学习的辅导材料,所以必须认真对待,不能马马虎虎。
请各位老师参照教材中例题叙述问题的过程进行修改。
谢谢合作!康润生2008-7-29。