查丽斌模拟电子技术答案习题.pdf

习 题 8 8 1 振荡电路与放大电路有何异同点 解 振荡电路和放大电路都是能量转换装置 振荡电路是在无外输入信号作用时 电路 自动地将直流能量转换为交流能量 放大电路是在有外输入信号控制下 实现能量的转换 8 2 正弦波振荡器振荡条件是什么 负反馈放大电路产生自激的条件是什么 两者有 何不同 为什么 解 正弦波振荡电路的振荡条件为1 FA 电路为正反馈时 产生自激的条件 负反馈放大电路的自激条件为1 FA 电路为负反馈时 产生自激的条件 8 3 根据选频网络的不同 正弦波振荡器可分为哪几类 各有什么特点 解 正弦波振荡电路可分为 RC 正弦波振荡器 LC 正弦波振荡器和石英晶体振荡器 RC 正弦波振荡器通常产生低频正弦信号 LC 正弦波振荡器常用来产生高频正弦信号 石 英晶体振荡器产生的正弦波频率稳定性很高 8 4 正弦波信号产生电路一般由几个部分组成 各部分作用是什么 解 正弦波振荡电路通常由四个部分组成 分别为 放大电路 选频网络 正反馈网络 和稳幅网络 放大电路实现能量转换的控制 选频网络决定电路的振荡频率 正反馈网络引 入正反馈 使反馈信号等于输入信号 稳幅网络使电路输出信号幅度稳定 8 5 当产生 20Hz 20KHz 的正弦波时 应选用什么类型的振荡器 当产生 100MHz 的正 弦波时 应选用什么类型的振荡器 当要求产生频率稳定度很高的正弦波时 应选用什么类 型的振荡器 解 产生 20Hz 20KHz 的正弦波时 应选用 RC 正弦波振荡器 产生 100MHz 的正弦波时 应选用 LC 正弦波振荡器 当要求产生频率稳定度很高的正弦波时 应选用石英晶体振荡器 8 6 电路如图 8 1 所示 试用相位平衡条件判断哪个电路可能振荡 哪个不能振荡 并 简述理由 解 a 不能振荡 不满足正反馈条件 b 可能振荡 满足振荡条件 图 8 1 习题 8 6 电路图 8 7 电路如图 8 2 所示 1 保证电路振荡 求 p R的最小值 2 求振荡频率的 0 f 的调节范围 图 8 2 习题 8 7 电路图 解 电路为 RC 文氏桥振荡器 根据振荡条件 1 FA 3 1 max F 1 1 R RR A pf KRp3 5 Hz CRR f 1590 145 2 1 32 0 8 8 如图 8 3 所示各元器件 1 请将各元器件正确连接 组成一个 RC 文氏桥正弦 波振荡器 2 若 1 R短路 电路将产生什么现象 3 若 1 R断路 电路将产生什么现象 4 若 f R短路 电路将产生什么现象 5 若 f R断路 电路将产生什么现象 图 8 3 习题 8 8 电路图 解 若 1 R短路 电路没有稳幅网络 电路可能输出方波 若 1 R断路 电路不满足振幅条件 电路停振 输出电压为零 若 f R短路 电路不满足振幅条件 电路停振 输出电压为零 若 f R断路 电路没有稳幅网络 电路可能输出方波 8 9 图 8 4 所示为正弦波振荡电路 已知 A 为理想运放 1 已知电路能够产生正弦波振荡 为使输出波形频率增大应如何调整电路参数 2 已知 1 10kR 若产生稳定振荡 则 f R约为多少 3 已知 1 10k 15k f RR 问电路产生什么现象 简述理由 4 若 Rf为热敏电阻 试问其温度系数是正还是负 A R1 Rf R C C R uo 图 8 4 习题 8 9 电路图 解 1 减小R或者C的值 2 若 1 10kR f R约为 20k 3 若 1 10kR f 15kR 则电路会停振 输出为 0 因为不满足振幅条件 4 f R应为负温度系数的热温电阻 8 10 电路如图 8 5 所示 试用相位平衡条件判断电路是否能振荡 并简述理由 指出 可能振荡的电路属于什么类型 Vcc Rb1 C Re Rb2 L2L1 CB CE Uf C2 Rb1 Re Rb2 L CB1 CE CB2 Rc uo Vcc C1 VT VT a b Vcc Rb1 C1 Re Rb2 L CB1 C2 CB2 Rc uo Vcc Rb1 C Re Rb2 CB1 L1 L2 CE VT VT c d 图 8 5 习题 8 10 电路图 解 a b 不能振荡 不满足相位平衡条件 即电路不是正反馈 c d 可能振荡 因 为电路满足 LC 正弦波振荡电路的相位平衡条件 其中 c 为电容三点式振荡器 d 为电感 三点式振荡器 8 11 石英晶体振荡电路如图 8 6 所示 试用相位平衡条件判断电路是否能振荡 并说 明石英晶体在电路中的作用 解 a 可能振荡 石英晶体作等效电感 电路为并联型石英晶体振荡器 b 可能振荡 石英晶体等效为短路线 电路为串联型石英晶体振荡器 A R1 Rf R CL Vcc Rb1 Re1 Rb2 Rc R Re2 Cb1 VT1 VT2 a b 图 8 6 习题 8 11 电路图 8 12 电路如图 8 7 所示 运放为理想的 试求出电路的门限电压 TH U 并画出电压传 输特性曲线 uo R2 10K R3 2K VDz R1 20K A ui UREF 3V A1 A VDz VD1 VD2 ui 3V 3V R uo a b 5V 8V 图 8 7 习题 8 12 电路图 解 a REFiREFi UuU RR R u RR R u 3 1 3 2 21 2 21 1 0 u 输出状态翻转时 uu THi Uu VUTH5 1 b Vui3 VD1导通 VD2截止 Vuo8 Vui3 VD1截止 VD2导通 Vuo8 VuV i 33 VD1 VD2均截止 Vuo0 VUTH3 uo ui 0 1 5V 5V 5V ui 0 3V3V 8V uo a 电压传输特性曲线 b 电压传输特性曲线 8 13 电路如图 8 8 所示 已知运放最大输出电压 om U 12V 试求出两电路的门限电 压 TH U 并画出电压传输特性曲线 图 8 8 习题 8 13 电路图 解 a 12 THTH 1212 21 33 oo RR uUuUu RRRR 6V o u 输出状态翻转时 0 uu TH 3VU b 12 THomTHom 1212 21 33 RR uUUUU RRRR om 12VU 输出状态翻转时 0 uu TH 6VU uo ui 0 uo ui 0 6V 6V 6V 6V 6V 6V 3V3V a 电压传输特性曲线 b 电压传输特性曲线 8 14 电路如图 8 9 所示 运放为理想的 已知运放最大输出电压 om U 15V 稳压 管的稳定电压为 Z U 6V 且 VD1 VD2 VDZ均为理想的 试画出电压传输特性曲线 图 8 9 习题 8 14 电路图 解 uu时 运算放大器的输出为 15V 时 V 1 D V 2 D截止 0 o u VUu THi 3 1 uu时 运算放大器的输出为 15V 时 V 1 D V 2 D导通 Vuo6 此时 VuUu RR R U RR R u oREFoREF 4 3 1 3 2 21 2 21 1 2TH Uuu TH2 4V i uU ui 0 4V3V 6V uo 电压传输特性曲线 8 15 电路如图 8 10 a 所示 运放为理想的 1 试求电路的门限电压 TH U 并画 出电压传输特性曲线 2 输入电压波形如图题 8 10 b 所示 试画出输出电压 o u的波 形 图 8 10 习题 8 15 电路图 解 oREFoREF uUu RR R U RR R u 3 1 3 2 21 2 21 1 THi Uuuu Vuo6 VUTH3 VUTH1 ui 0 1V 6V 6V 3V ui t 0 t0 3V 1V 6V 6V uo a 电压传输特性曲线 b 电压输出波形 8 16 电路如图 8 11 所示 已知运放为理想的 运放最大输出电压 Uom 15V 1 A1 A2 和 A3各组成何种基本电路 2 若 i 5sinut V 试画出与之对应的 uo1 uo2和 uo的波形 图 8 11 习题 8 16 电路图 解 1 A1反相比例放大电路 A2简单电压比较器 A3电压跟随器 2 ui t 0 5V 5V uo1 t 0 10V 10V uo2 t 0 6V 6V uo 各点电压输出波形图 8 17 电路如图 8 12 所示 设二极管和运放都是理想的 1 A1 A2各组成什么电路 2 求出电路周期 T 的表达式 图 8 12 习题 8 17 电路图 解 A1迟滞电压比较器 A2反相积分电路 oo u RR R u RR R u 21 2 1 21 1 1 0 11 uu Zo Uu 1 则门限电压 ZTH U R R U 2 1 当 Zo Uu 1 时 VD1导 通 积 分 常 数 为 R5C o u下 降 当 o u下 降 到 ZTH U R R U 2 1 2 时 1o u跳变到 Z U 此时 VD2导通积分常数为 R6C o u上升 当 o u 上升到 ZTH