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1、第8章波形的发生和信号的转换自测题一、改错：改正 图T8.1所示各电路中的错误，使电路可能产生正弦波振荡。要求不能改变放大电路的基本接法(共射、共基、共集)。(a) (b)图 T8.1解：(a)加集电极电阻RC及放大电路输入端的耦合电容。(b) 变压器副边与放大电路之间加耦合电容，改同名端。二、试将图T8.2所示电路合理连线，组成 RC桥式正弦波振荡电路。图 T8.2解：、与相连，与 相连，与 相连，与相连。如解图T8.2 所示。解图T8.2三、已知图T8.3 (a)所示方框图各点的波形如图(b)所示，填写各电路的名称。电路1为 正弦波振荡电路，电路2为 同相输入过零比较器，电路3为 反相输入
2、积分运算电路，电路4为同相输入滞回比较器。(a)(b)图 T8.3四、试分别求出 图T8.4所示各电路的电压传输特性(b)(a)图 T8.4解：图 所示电路为同相输入的过零比较器；图 (b)所示电路为同相输入的滞回比较器，两个阈值电压为土UT = UZ。两个电路的电压传输特性如解图T8.5所示。解图T8.4五、电路如图T8.5所示。图 T8.5(1) 分别说明A和A各构成哪种基本电路；(2) 求出UO1与Uo的关系曲线Uoi=f(uo)；(3) 求出Uo与Uoi的运算关系式UO=f ( Uoi)；(4) 定性画出Uoi与Uo的波形；(5) 说明若要提高振荡频率，则可以改变哪些电路参数，如何改变
3、？解:(1)Ai：滞回比较器；A2：积分运算电路。RR1(2) 木艮据 UpiUO1uo (uO1 UO) u N1 0R R2 R R22可得：UT 8Vuoi与uo的关系曲线如 解图T8.5 (a)所示。(3) U o与Uoi的运算关系式(4) Uoi与Uo的波形如 解图T8.5 (b)所示。(5) 要提高振荡频率，可以减小R、C、R或增大R。(a) (b)解图T8.5习题8.1判断下列说法是否正确，用“V”和“X”表示判断结果。(1) 在图T8.1所示方框图中，产生正弦波振荡的相位条件是f A。( X )(2) 因为RC串并联选频网络作为反馈网络时的f 0，单管共集放大电路的a 0，满足
4、正弦波振荡电路的相位条件f a 2n ，故合理连接它们可以构成正弦波振荡电路。(X )(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f 1/ RC。 ( X )(4) 电路只要满足AF 1，就一定会产生正弦波振荡。(X )(5) 负反馈放大电路不可能产生自激振荡。(X )(6) 在LC正弦波振荡电路中，不用通用型集成运放作放大电路的原因是其上限 截止频率太低。(V )8.2判断下列说法是否正确，用“V”和“X”表示判断结果。(1) 为使电压比较器的输出电压不是高电平就是低电平，就应在其电路中使集成运放不是工作在幵环状态，就是仅仅引入正反馈。(
5、V)(2) 如果一个滞回比较器的两个阈值电压和一个窗口比较器的相同，那么当它们的输入电压相同时，它们的输出电压波形也相同。(X )(3) 输入电压在单调变化的过程中，单限比较器和滞回比较器的输出电压均只跃变一次。(V )(4) 单限比较器比滞回比较器抗干扰能力强，而滞回比较器比单限比较器灵敏度咼。(X )8.3选择合适答案填入空内A. 容性 B. 阻性 C. 感性(1) LC并联网络在谐振时呈(B);在信号频率大于谐振频率时呈(A );在信号 频率小于谐振频率时呈 ( C ) 。(2) 当信号频率等于石英晶体的串联谐振频率时，石英晶体呈 ( B ) ;当信号频 率在石英晶体的串联谐振频率和并联
6、谐振频率之间时，石英晶体呈 ( C ) ;其余 情况下，石英晶体呈 ( A ) 。(3) 信号频率f fo时，RC串并联网络呈(B )。8.4 判断 图 P8.4 所示各电路是否可能产生正弦波振荡，简述理由。设图 (b) 中 C4 容量远大于其它三个电容的容量。(a) (b)图 P 8.4解：图(a)所示电路有可能产生正弦波振荡。因为共射放大电路输出电压和输入电压反相(a180。)，且图中三级 RC移相电路为超前网络，在信号频率为0到无穷大时相移为+ 2700,因此存在使相移为+ 180的频率，即存在满足正弦 波振荡相位条件的频率f ,故可能产生正弦波振荡。图(b)所示电路有可能产生正弦波振荡
7、。因为共射放大电路输出电压和输入电压反相(a1800)，且图中三级 RC移相电路为滞后网络，在信号频率为0到无穷大时相移为 -2700，因此存在使相移为 ?180 的频率，即存在满足正弦波振 荡相位条件的频率f,故可能产生正弦波振荡。8.5 电路如图 P8.4 所示，试问：(1)若去掉两个电路中的 R和C，则两个电路是否可能产生正弦波振荡？为什么？(2) 若在两个电路中再加一级 RC 电路，则两个电路是否可能产生正弦波振荡？为什么?解： 不能。因为图 所示电路在信号频率为0到无穷大时相移为+ 1800, 图(b)所示电路在信号频率为 0到无穷大时相移为0？180,在相移为土 180时反 馈量为
8、，因而不可能产生正弦波振荡。(2)可能。因为存在相移为土 180的频率，满足正弦波振荡的相位条件,且电路有可能满足幅值条件，因此可能产生正弦波振荡。8.6电路如图P8.6所示，试求解：(1) FW的下限值；(2)振荡频率的调节范围图 P8.6解：(1)根据起振条件Rf R 2R,Rv 2k 故Rv的下限值为2k(2)振荡频率的最大值和最小值分别为0max12 RC1.6kHz，0min12 (R1 R2)C145Hz 。8.7电路如图P8.7所示，稳压管起稳幅作用,其稳压值为6 V。试估算:(1) 输出电压不失真情况下的有效值；(2) 振荡频率。解：(1)设输出电压不失真情况下的峰值1为 Um
9、，此时 Un Up -Uom312由图可知：Um-Um-Um UZ3 Um Z 9V。图 P 8.7(2)电路的振荡频率2 RC9.95Hz8.8电路如图P8.8所示(1)为使电路产生正弦波振荡，标出集成运放的“+”和“-”；并说明电路是哪种正弦波振荡电路图 P 8.8 若R短路，则电路将产生什么现象? 若R断路，则电路将产生什么现象? 若R短路，则电路将产生什么现象? 若R断路，则电路将产生什么现象?解: (1)上“-”下“ + 。(2) 输出严重失真，几乎为方波。(3) 输出为零。(4) 输出为零。(5) 输出严重失真，几乎为方波。8.9图P8.9所示电路为正交正弦波振荡电路，它可产生频率
10、相同的正弦信号和余弦信号。已知稳压管的稳定电压土UZ = 6V, R二R2= R3 = R4 = R5 = R， C =C2 = Co图 P8.9(1) 试分析电路为什么能够满足产生正弦波振荡的条件；(2) 求出电路的振荡频率； 画出UO1和UO2的波形图，要求表示出它们的相位关系，并分别求出它们的峰值。解：(1)在特定频率下，由 A组成的积分运算电路的输出电压UO2超前输入电压uO190，而由A组成的电路的输出电压uO1滞后输入电压Uo2 90，因而uO1和U02互为依存条件，即存在f0满足相位条件。在参数选择合适时也满足幅值条件，故电路在两个集成运放的输出同时产生正弦和余弦信号(2)根据题
11、意列出方程组:解图8.9或改写为：2uP1 uO1j RC uO2UO1解方程组，可得：(RC)22，或2。RC即fo 输出电压U2最大值U)2max = LZ=6V对方程组中的第三式取模，并将o 2fo代入可得 Ui|T2|U2|，故 UoimaxV2U2max 8.5V。若UO1为正弦波，则UO2为余弦波，如 解图8.9所示8.10分别标出图P8.10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。(b)(d)图 P8.10(a)(c)解：图P8.10所示各电路中变压器的同名端如 解图P8.10所示(a)(b)(c) (d)解图P8.108.11分别判断图P8.11所示各电路是否
12、可能产生正弦波振荡(b)(a)(c)(d)图 P8.11解：(a)可能(电容三点式)(b) 不能(电感与Re之间的连线应串入隔直电容)(c) 不能(同(b)，同名端错误。)(d) 可能 (电容三点式)8.12 改正图 P8.11 (b) 、(c) 所示两电路中的错误，使之有可能产生正弦波振 荡。解：应在(b)所示电路电感反馈回路中加耦合电容。应在(c)所示电路放大电路的输入端(基极)加耦合电容，且将变压器的 同名端改为原边的上端和副边的上端为同名端，或它们的下端为同名端。改正后 的电路如 解图 P8.11 (b) 、(c) 所示。(b) (c)解图 P8.118.13 试分别指出 图 P8.1
13、3 所示电路中的选频网络、 正反馈网络和负反馈网络， 并说明电路是否满足正弦波振荡的条件。(a)(b)图 P8.13解：在图所示电路中，选频网络： C和L;正反馈网络：R、G和R ;负 反馈网络：C和L。电路满足正弦波振荡的相位条件。在图(b)所示电路中，选频网络：C和L;正反馈网络：G和L ;负反馈网络：R。电路满足正弦波振荡的相位条件8.14 试分别求解 图 P8.14 所示各电路的电压传输特性。(b)(a)(c)(d)(e)P8.14解：图(a)所示电路为单限比较器,uOUZ18V , UT3V , 其电压传输特性如 解图 P8.14 (a) 所示。图 (b) 所示电路为过零比较器,UO
14、LUD0.2V ,UOHU Z6V ,UT 0V 。其电压传输特性如 解图 P8.14(b) 所示。图(c)所示电路为反相输入的滞回比较器,uOU Z6V求出阈值电压： UT1 0V,UT2 4V其电压传输特性如 解图 P8.14 (c) 所示。图(d)所示电路为同相输入的滞回比较器,uOU Z6V求出阈值电压： UT1 1.5V,UT2 7.5V其电压传输特性如 解图 P8.14 (d) 所示。图(e)所示电路为窗口比较器,uOU Z5V ,UT3V ,其电压传输特性如 解图 P8.14(e) 所示。(a)(b)(c)(d)(e)解图 P8.148.15 已知三个电压比较器的电压传输特性分别如图 P8.15(a) 、(b) 、(c) 所示,它们的输入电压波形均如图(d)所示，试画出Uoi、U02和Uo3的波形(b)(a)(c) (d)图 P8.15解： 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 P8.15 所示。解图 P8.158.16 图 P8.16 所示为光控电
