模拟电子技术基础(国防科技大学出版社)第五章习题答案(大题)

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习题
一、填空题
1、 正弦波振荡器一般是由 基本放大电路 、 反馈网络 和 选频网络 所组成,但为了保证振荡器幅值稳定且波形较好,常常还需要 稳幅 环节。

2、正弦波振荡电路产生自激振荡的相位平衡条件是 2A F n ϕϕπ+=;幅度平1=。

3、正弦波振荡电路起振的相位平衡条件是 2A F n ϕϕπ+=;幅度平衡条件是
1AF >。

4、产生低频正弦波一般选用 RC 振荡器;产生高频正弦波一般选用 振荡器;产生频率稳定性很高的正弦波可选用 LC 振荡器。

二、选择题
1、正弦波振荡电路的输出信号最初是由 B 中而来的。

(A 、基本放大
电路 B 、干扰或噪声信号 C 、选频网络
2、正弦波振荡电路的振荡频率由 C 而定。

(A 、基本放大电路 B 、
反馈网络 C 、选频网络
3、 RC 正弦振荡电路中,设理想运放,f R 和1R 阻值适当,100R k =Ω,0.01C uF
=则其振荡频率约 为(B )。

A.15.9Hz
B.159Hz
C.999Hz
D.99.9Hz
三、分析与计算题
1、正弦波振荡器由哪几部分组成?它与放大器相比有何本质区别?
答:正弦波振荡器一般由基本放大器电路、反馈网络、选频网络所组成。

多了选频网络,采用的是正反馈网络,可以产生所需要频率的正弦波振荡器。

2、振荡器的起振条件是什么?为什么在有了初始信号以后才能起振?如何获得初始信号?
答:振荡器的起振条件1AF >。

有了初始信号,才有输出信号,通过正反馈网络产生自激正荡。

初时信号不是外加的激励信号,而是电路中自带的干扰和噪声
信号。

3、用相位平衡条件判断如图7.1所示电路是否能产生正弦波振荡,并说明理由。

题图7.1
解:(a)能产生正弦波振荡,电感式LC 振荡电路,满足相位平衡条件。

(b) 能产生正弦波振荡,电容式LC 振荡电路,满足相位平衡条件。

4、变压器反馈式振荡电路如图7.2所示。

已知电路总电感L=10mH ,C=0 .01
(1)在图中变压器的二次绕组上标明同名端,使反馈信号的相移满足电路振荡的相位条件。

(2)试估算电路的振荡频率f 0。

题图 7.2 题图7.3 解:(1)如图所示2是同名端。

(2)4036 1.59102210100.0110f Hz LC ππ--===⨯⨯⨯⨯
5、标明变压器的同名端,使反馈信号的相移满足电路振荡的相位条件。

若己知电路(题7.3图)总电感L=5 mH ,C=0.50F ,求电路振荡频率f 0。

解:(1)如图所示1是同名端。

(2)0311 3.18225100.5f Hz LC ππ-===⨯⨯
6、 文氏桥式正弦波振荡电路如图7.4所示。

(1)分析电路中的反馈支路和类型;
(2)若R= 10k Ω,C=0.062uF
,求电路振荡频率;
(3)电路的起振条件是什么?
题图 7.4 题图7.5 解:(1)本电路RC 桥式振荡电路最基本的形式,由正负两个反馈网络构成。

运算放大器的正向输入端的两个R 、C 构成RC 串、并联选频网络作为正反馈。

R f 和R 1组成负反馈网络。

(2)0611256.622100.06210
f Hz RC K ππ-===⨯⨯⨯ (3)电路的起振条件是:o u 和i u 同相,即电路具有正反馈,满足起振的相位条件。

起振时,1u A F >,13
i o U F U ==,3u A >,满足起振条件,即13f o u i R U A U R
==+>,2f R R >。

7、试用题7.5图所示的差动电路和RC 选频网络组成一文氏桥式正弦波振荡电路,并完成联结。

要满足f 0 = 200Hz ,电阻R 应选多大?设C =0.033。

解:46011 2.4110222000.03310R f C ππ-===⨯Ω⨯⨯⨯ 8、有一桥式RC 振荡电路如图7.6所示。

(1)电路满足什么条件才能起振?
(2)导出电路振荡频率的表达式。

在电阻R=16k Ω,电容C =0.01时,求振荡频率f 0。

解:(1)对正反馈,13
i o U F U ==, 1u A F >,则3u A >。

R t 是热敏电阻, 13o t u i f
U R A U R ==+>,2t f R R >,随着温度的升高,t R 下降,u A 下降,趋于振荡平稳条件。

(2)0611100022160.0110f Hz RC K ππ-=
==⨯⨯⨯
9、运放构成的正弦波振荡电路如图7.7所示。

(1)在图中标明运放的同相、反相输入端。

(2)电路起振和哪些参量有关?应如何选择?
(3)振荡频率和哪些参量有关?写出其表达式。

解:(1)A 1上面+,下面-,A 2上面-,下面+。

(2)正反馈电路由两个R 、C 构成RC 串、并联选频网络构成。

由于A 2正向输入端电压等于A 2负向输入端,A 1的输出又和A 1的负端相连,所以电压负反馈由R 2和R 1组成。

电路起振和电阻R 、C 、R 2、R 1有关。

由于正反馈的电阻R 和C 都相等,所以题图7.6
13i o U F U ==。

1u A F >,3u A >。

(3)012f RC
π=
,和R 、C 有关。

10、 三角波发生电路如图7.8所示。

(1)运放A 1、A 2各组成何种功能电路?
(2)输出u o 为何值时切换运放A 1的输出状态?定性画出u o 、u o1的波形。

导出电路振荡周期T 的表达式。

若R=15k Ω,C=0.033,R 1 = 20k Ω,R 2 = 12k Ω,U z = 6V ,运放输出最大值±U omax =±12V ,求T 的值。

题图 7.7
题图7.8
解:1)A 1构成同相输入电压比较器,产生方波;A 2构成积分电路,产生方波。

2)当1o Z u U =+时,则电容C 充电, 同时o u 按线性逐渐下降,当使A 1的正向输入电压1A i U +略低于
0 时,1o u 从Z U +跳变为Z U -。

即12112120A i Z o R R U U u R R R R +=+=++,则1210om Z R u U v R =-=-切换运放A 1的输出状
态;
同理,当1o Z u U =-时,电容C 开始放电,o u 按线性上升,当使A 1的正向输入电压1A i U +略大于0 时,A 1的同相输入端的电位为:1211212()0A i Z o R R U U u R R R R +=⨯-+=++时,则1210om Z R u U v R ==,当1o u 从Z U -跳变为Z U +。

波形图参阅下图
由于max om O u U <,所以om u 取10V ±。

如此周而复始,产生振荡。

o u 的上升时间和下降时间相等,斜率绝对值也相等,故o u 为三角波。

(3)振荡周期:
11、波形发生电路如图7.9所示。

(1)电路为何种波形发生电路?
(2)定性画出u o 、u o1点的波形。

题图7.9
/2Z o m 012T U dt U C R =⎰3o m 1Z 24150.0332044 3.31012U R k T RC RC s U R μ-⨯⨯⨯====⨯
解:省略(本题知识点在本书中没有讲)。