习题与解答第10章周期信号发生器.pdfVIP

第 10 章 10-1 根据相位平衡条件判断如题图 10.1 所示电路是否可能产生正弦波振荡？简述理由。 10-2 某同学连接了一个如题图 10-2 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，并在图中加以改正； （2）若要求振荡频率为 480Hz，试确定 R 的阻值（用标称值） 。 设运放 A 具有理想特性。 解： （1）错误一：集成运算放大器输入端的正、负极性颠倒。 错误二：电阻 R1 和 R2 的位置颠倒。 经过改正的电路如题图 10-2-1 所示 （2）由于 0 1 2 f RC ，所以 6 0 11 33.174 22 3.14 480 0.01 10 Rk f C 取标称值33k。 10-3 试将题图 10-3 所示电路合理连线，组成 RC 桥式正弦波振荡电路。 10-4 电路如题图 10-4 （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。 （2）若 1 R短路，则电路将产生什么现象？ （3）若 1 R断路，则电路将产生什么现象？ （4）若 f R短路，则电路将产生什么现象？ （5）若 f R断路，则电路将产生什么现象？ 10-5 在题图 10-5 所示电路中，已知 1O U的峰值等于 10V，试对应于地画出 1O U和 2O U的波 形图，标明它们的幅值及 1O U的周期，并确定 2O U的频率。A1 和 A2 均为理想运算放大器。 解：A1 组成正弦波振荡电路。 A2 组成电压比较器。 2O U的频率与 1O U的频率相同，故 36 11 995.2 22 3.14 16 100.01 10 oZ fH RC 所以 1 1 o Tms f 1O U和 2O U的波形如图 10-5-1 所示。 10-6 电路如题图 10-6 所示，图中 A1 与 A2 均为理想运算放大器，试判断该电路是否满 足自激振荡的相位平衡条件和幅值平衡条件，并说明理由。 解： 1 2 1 / 1 11 12 O O R R Uj RCj Cj RC RCj RC URR j Cj C 又因为 1 1 OF O UR R U 所以得到 1 2 1 1 () 12 OOF OO UURj RC AF R RCj RC UU 当 1 RC 时 11 FF RR AF RR 11 （） （）= 22 可见，它满足自激振荡的相位平衡条件，同时其模值 1AF 1 （） （ 2） 2 满足幅值平衡条件。 10-7 电路如题图 10-7 （1）分析电路由哪几部分组成，各具有什么作用？ （2）画出 1O U、 2O U和 O U端的波形。 （3）导出电路振荡周期 T 的计算公式。 （4）说明电路如何调频和调幅？ 解： （1）电路的组成部分及其作用 题图 10-7 所示电路由三部分组成，运放 1 A构成滞回电压比较器，产生方波。运放 2 A构 成的反相比例运算电路对运放 1 A输出的 1O U信号进行放大并倒相。运放 3 A构成的反相积分 器对 2O U信号进行反相积分。 电路输出信号 O U馈送回运放 1 A的反相输入端与 1 A的同相输入信号进行比较，若 uu ，则 1oz uU ；若uu ，则 1oz uU 。 由 1O U输出的 z U，经过 2 A反相比例运算后，再经过 3 A反相积分，在其输出端 O U得 到了电压上升、下降幅度相等，充放电时间常数相等的三角波的波形。 （2）画出 1O U、 2O U和 O U的波形 运放 1 A、 2 A和 3 A输出端 1O U、 2O U和 O U的波形示于题图 10-7-1。由图中波形可清 楚看到， 1O U为方波， 幅度为 z U； 2O U和 1O U相比相位相反， 幅度为 4 3 z R U R ,即放大了 4 3 R R 倍； O U端的波形为三角波， 在 2 0 o u时， 运放 3 A正向积分， 积至 2 12 z R U RR 时， 1O U由 z U 跳变至 z U， 而 2O U则由 4 3 z R U R 跳变为 4 3 z R U R ， 此时 O U积分方向向下， 至 2 12 z R U RR 时， 又引起 1O U、 2O U状态的切换。由 O U向上和向下两次积分的时间决定了输出波形的振荡周 期 T。 （3）推导周期 T 的计算公式 根据题图 10-7-1 中 O U的波形可知， 2O U为负时向上积分和 2O U为正时向下积分时间相等， 都等于 2 T ，因此不难得出 42 2 0 312 1 2 T zz RR UdtU RCRRR 经求解，可得 32 412 4 RR TRC RRR 10-8 电路同上题，试回答下面的问题： （1）输出幅值的调整应调哪些元件？ （2）电路的调频可通过调整哪些元件参数来实现？ （3）当调整电阻 1 R与 2 R之比时会影响哪些参量？具体怎么影响？ （4）当调整 4 R与 3 R比值时会影响哪些参量？具体怎么影响？ （5）当电路R、C参数变化时会影响哪些参量？具体怎么影响？ 10-9 波形发生电路如题图 10-9 所示 （1）说明电路的组成部分及其作用。 （2）若二极管导通电阻忽略不计， 1 2 0.6 R R ， 3 4 5 R R ,定性画出 1O U、 O U波形。 （3）导出电路振荡周期 T 的表达式。 10-10 题图 10-10 所示电路中，已知 w R的滑动端位于中点。选择填空： A.增大B.不变C.减小 当 1 R增大时， 1O U的占空比将，振荡频率将， 2O U的幅值将； 当 2 R增大时， 1O U的占空比将，振荡频率将， 2O U的幅值将；当 z U 增大时， 1O U的占空比将，振荡频率将， 2O U的幅值将；若 w R的滑 动端向上移动，则 1O U的占空比将，振荡频率将， 2O U的幅值将。 解：B，A，C；B，C，A；B，C，A；C，B，B。 10-11 题图 10-11 所示为一波形发生器电路，试说明，它是由哪些单元电路组成的，各起什 么作用，并定性画出 A、B、C 各点的输出波形。 10-12 题图 10-12 所示电路为方波三角波产生电路， 试求出其振荡频率， 并画出 1o