当前位置:文档之家› 第7章波形发生电路习题及习题解答

第7章波形发生电路习题及习题解答

7-1判断下面所述的正误1. 串联型石英晶体振荡电路中,石英晶体相当于一个电感而起作用。

()2. 电感三点式振荡器的输出波形比电容三点式振荡器的输出波形好。

()3. 反馈式振荡器只要满足振幅条件就可以振荡。

()4. 串联型石英晶体振荡电路中,石英晶体相当于一个电感而起作用。

()5. 放大器必须同时满足相位平衡条件和振幅条件才能产生自激振荡。

()6. 正弦振荡器必须输入正弦信号。

()7. LC振荡器是靠负反馈来稳定振幅的。

()8. 正弦波振荡器中如果没有选频网络,就不能引起自激振荡。

()9. 反馈式正弦波振荡器是正反馈一个重要应用。

()—10. LC正弦波振荡器的振荡频率由反馈网络决定。

()11. 振荡器与放大器的主要区别之一是:放大器的输出信号与输入信号频率相同,而振荡器一般不需要输入信号。

()12. 若某电路满足相位条件(正反馈),则一定能产生正弦波振荡。

()13. 正弦波振荡器输出波形的振幅随着反馈系数F的增加而减小。

()7-2并联谐振回路和串联谐振回路在什么激励下(电压激励还是电流激励)才能产生负斜率的相频特性解:并联谐振回路在电流激励下,回路端电压V 的频率特性才会产生负斜率的相频特性,如图(a)所示。

串联谐振回路在电压激励下,回路电流I 的频率特性才会产生负斜率的相频特性,如图(b)所示。

7-3电路如题7-3图所示,试求解:(1)R W的下限值;(2)振荡频率的调节范围。

^题7-3图解:(1) 根据起振条件''2,2f W W 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0max 111.62f kHz R C π=≈, 0min 1211452()f Hz R R C π=≈+ 7-4 在题7-4图所示电路中,已知R 1=10k Ω,R 2=20k Ω,C = μF ,集成运放的最大输出电压幅值为±12V ,二极管的动态电阻可忽略不计。

(1)求出电路的振荡周期;(2)画出u O 和u C 的波形。

题7-6图解7-6图解:(1)振荡周期: 12()ln 3 3.3ms T R R C ≈+≈(2)脉冲宽度:11ln 3 1.1T R C mS ≈≈)∴u O 和u C 的波形如解7-6图所示。

7-5 试判断如图所示各RC 振荡电路中,哪些可能振荡,哪些不能振荡,并改正错误。

图中,C B 、C C 、C E 、C S 对交流呈短路。

解:改正后的图如图所示。

(a) 为同相放大器,RC移相网络产生180相移,不满足相位平衡条件,因此不振。

改正:将反馈线自发射极改接到基极上。

(b) 中电路是反相放大器,RC移相网络产生180相移,满足相位平衡条件,可以振荡。

(c) 中放大环节为同相放大器,RC移相网络产生180相移,不满足相位平衡条件,因此不振。

改正:移相网络从T2集电极改接到T1集电极上。

(d) 中放大环节为反相放大器,因为反馈环节为RC串并联电路,相移为0,所以放大环节应为同相放大。

改正:将T1改接成共源放大器。

7-6分别标出题7-6图所示各电路中变压器的同名端,使之满足正弦波振荡的相位条件。

%(a) (b)(c)(d)题7-6图解:题7-6图所示各电路中变压器的同名端如题7-6解图所示。

(a) (b)#(c) (d)题7-6解图7-7试判断下图所示交流通路中,哪些可能产生振荡,哪些不能产生振荡。

若能产生振荡,则说明属于哪种振荡电路。

解:(a)不振。

同名端接反,不满足正反馈;(b)能振。

变压器耦合反馈振荡器;(c)不振。

不满足三点式振荡电路的组成法则;(d)能振。

但L2C2回路呈感性,osc <2,L1C1回路呈容性,osc >1,组成电感三点式振荡电路。

(e)能振。

计入结电容C b e,组成电容三点式振荡电路。

!(f)能振。

但L1C1回路呈容性,osc>1,L2C2回路呈感性,osc>2,组成电容三点式振荡电路。

7-8试画出下图所示各振荡器的交流通路,并判断哪些电路可能产生振荡,哪些电路不能产生振荡。

图中,C B、C C、C E、C D为交流旁路电容或隔直流电容,L C为高频扼流圈,偏置电阻R B1、R B2、R G不计。

解:画出的交流通路如图所示。

(a)不振,不满足三点式振荡电路组成法则。

(b)可振,为电容三点式振荡电路。

(c)不振,不满足三点式振荡电路组成法则。

…(d)可振,为电容三点式振荡电路,发射结电容C b e为回路电容之一。

(e)可振,为电感三点式振荡电路。

(f)不振,不满足三点式振荡电路组成法则。

7-9试改正如图所示振荡电路中的错误,并指出电路类型。

图中C B、C D、C E均为旁路电容或隔直流电容,L C、L E、L S均为高频扼流圈。

解:改正后电路如图所示。

图(a)中L改为C1,C1改为L1,构成电容三点式振荡电路。

图(b)中反馈线中串接隔值电容C C,隔断电源电压V CC。

图(c)中去掉C E,消除C E对回路影响,加C B和C C以保证基极交流接地并隔断电源电压V CC;L2改为C1构成电容三点式振荡电路。

7-10【7-11在下图所示的电容三点式振荡电路中,已知L = H,C l = 51 pF,C2 = 3300 pF,C3 =(12 ~ 250)pF,R L = 5 k,g m = 30 mS,C b e = 20 pF,足够大。

Q0 = 80,试求能够起振的频率范围,图中C B、C C对交流呈短路,L E为高频扼流圈。

解:在L E 处拆环,得混合Ⅱ型等效电路如图所示。

由振幅起振条件知,i L m 1ng g n g +'> (1) 式中015.0211='+=C C C n ,其中mS 301pF 3320m e e b 22===+=''g r C C C ,。

代入(1),得 mS 443.0L<'g 由eoL L 11R R g +=',得k Ω115.4eo >R 则能满足起振条件的振荡频率为rad/s 109.1026o eo ⨯>=LQ R ω。

)由图示电路知,21213C C C C C C '+'+=∑。

当C 3 = 12pF 时,C = pF ,rad/s 102.17916omax ⨯==∑LC ω 当C 3 = 250pF 时,C = 300 pF 。

可见该振荡器的振荡角频率范围min ~ max = ~ 106 rad/s ,即振荡频率范围f min ~ f max = ~ MHz 。

7-12 试指出如图所示各振荡器电路的错误,并改正,画出正确的振荡器交流通路,指出晶体的作用。

图中C B 、C C 、C E 、C S 均为交流旁路电容或隔直流电容。

解:改正后的交流通路如图所示。

,图(a)L 用C 3取代,为并联型晶体振荡器,晶体呈电感。

图(b)晶体改接到发射极,为串联型晶体振荡器,晶体呈短路元件。

7-13 电路如题7-12图所示,已知集成运放的最大输出电压幅值为±12V , u I 的数值在u O1的峰-峰值之间。

(1) 求解u O3 的占空比与u I 的关系式;(2) 设u I = ,画出u O 1、u O 2和u O 3的波形。

题7-12图解:在题7-11图所示电路中,A l 和A 2组成矩形波一三角波发生电路。

(1) 在A 2组成的滞回比较器中,令322123230P O O R R u u u R R R R =⋅+⋅=++ ]求出阈值电压:236T OM R U U V R ±=±⋅=±在A l 组成的积分运算电路中,运算关系式为22111()()O O O u u t t u t RC=--+ 在二分之一振荡周期内,积分起始值:11()6O T u t U V =-=-,终了值: 11()6O T u t U V =-=,212O OM u U V =-=-,代入上式得: 5716(12)610102T -=-⨯-⨯-⨯ 求出振荡周期: 20T mS =求解脉冲宽度T 1: ∵11(),2I OM T T U U U RC =-⋅-⋅- ∴16600I U T += 求解占空比:1612I T U T δ+== (2) u O 1、u O 2和u O 3的波形如解图7-12 所示。

@解图7-127-14 题7-13所示电路为某同学所接的方波发生电路,试找出图中的三个错误,并改正。

题7-13 题7-13解图解:题7-13所示电路中有三处错误:(1)集成运放“+”、“−”接反;( 2 ) R 、C 位置接反;(3)输出限幅电路无限流电阻。

改正后的电路如题7-13解图所示。

7-15 波形发生电路如题7-14图所示,设振荡周期为T ,在一个周期内1O Z u U =的时间为T l ,则占空比为T l / T ;在电路某一参数变化时,其余参数不变。

选择①增大、②不变或③减小填入空内:题7-14图`当R 1增大时,u O 1的占空比将 ,振荡频率将 ,u O 2的幅值将 ; 若R W l 的滑动端向上移动,则u O 1的占空比将 ,振荡频率将 ,u O 2的幅值将 ;若R W 2的滑动端向上移动,则u O 1的占空比将 , 振荡频率将 ,u O 2的幅值将 。

解:设R W l 、R W 2在未调整前滑动端均处于中点,则应填入② ,① ,③; ②,① ,② ; ③ ,② ,② 。

7-16 在题7-14图所示电路中,已知R W l 的滑动端在最上端,试分别定性画出R W 2的滑动端在上端和在最下端时u O 1和u O 2的波形。

解:u O 1和u O 2的波形如题7-15解图所示。

(a)R W 2滑动端在最上端 (b) R W 2滑动端在最下端题7-15解图7-17 电路如题7-16图所示。

(1) 定性画出u O 1和u O 的波形;(2)估算振荡频率与u I 的关系式。

题7-16图解:(1) u O 1和u O 的波形如解图 所示。

(2)求解振荡频率:首先求出电压比较器的阈值电压,然后根据振荡周期近似等于积分电路正向积分时间求出振荡周期,振荡频率是其倒数。

8T Z U U V ±=±=±;11T I T U u T U R C≈--; 12T IU R C T u ≈; 10.6252I I T u f u U R C≈= 题7-16解图。

相关主题