正弦波振荡器基本习题解答(pdf 7页)
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第10章 正弦波振荡器——基本习题解答
10.1试用瞬时极性法判别题10.1图各电路能否满足自激振荡的相位条件?假设电路的幅值
条件均满足,各电路能否起振?
解:
用瞬时极性法判别如下
题 10.1图
10.2由集成运算放大器和RC并联谐振电路组成的振荡器如题10.2图所示,已知R=160kΩ,
C=0.01µF。试问:
(1)若R1=3kΩ,求满足振荡幅值条件的fR值; 为了使电路可靠起振, 起振时fR应比计
算值大一些还是小一些?为什么?
•
fU不能 不能
能 不能
不能能 •
fU•
fU
•
fU
•
fU•
fU(2)估算振荡频率0f。
–
+
+CRf
RCR
R1
U0
题10.2图
解:
(1)Af=3311
1=+=⎟⎟
⎠⎞
⎜⎜
⎝⎛+ffR
RR 则Ω=kRf6
31=F& 要可靠起振1>FAf&& 起振时fR>6kΩ
(2) HzHz
RCf1005.99
1001.01016021
21
630≈=
××××==−ππ
10.3设计一个振荡频率为125Hz的正弦波振荡电路(电容用0.047µF,并用一个正温度系数
10kΩ的热敏电阻作为稳幅元件)。试画出电路,并标出各电阻阻值。
解:
画出电路如题10.3图所示:
–
+
+
C Rf=20kΩ
0.047µFRCR
10kΩ
V0
R1:正温度系数的热敏电阻 125
21
0==
RCfπ
即 1.2727103125
10047.021
6Ω=Ω=⇒=
××−kR
Rπ 题10.3图 取Ω=kRf20 起振时:fR>20kΩ
10.4用下列元器件能否构成正弦波振荡电路?
(1)16kΩ电阻三只,27kΩ的负温度系数的热敏电阻一只,集成运放一只, 10kΩ电位器一
只,0.01µF电容器两只。
(2)1kΩ、5.1kΩ、15kΩ的电阻各一只, 0.1µF的电容器两只, 300pF的电容器一只,变
压器一只, 三极管一只。
解:
(1)可以,其构成电路如下图所示:
–
+
+
C 10kΩ
0.01µF16kΩ 0.01µF 16kΩ
16kΩ
U027kΩ
(2) 可以,其构成电路如下图所示:
300pF+
–
–UCC
0.1µF1kΩ5.1kΩ+⊕ 15kΩ
0.1µF
10.5试标出题10.5图中各电路变压器的同名端,使之满足正弦振荡的相位条件。
解:
各电路同名端标注如下:
10.6题10.6图是用集成运放构成的音频信号发生器简化线路。
(1)试分析电路是如何满足振荡的相位和幅值条件的?
(2)RP1,RP2为双联电位器,可从0调到14.4kΩ,试分析该振荡器频率的调节范围。
(3)R1大致调到多少方能起振。
解:
•
fU •
fU
•fU•
fU D1
D2
RP1 C 0.1µF RF2 1kΩ RF1 2kΩ
R1
RP2 R C 0.1µF
R
题10.6图 (1) RC串、并联网络的并联端取出信号作为同相端的输入信号,当CRRf
p)(21
0+=π
时,为正反馈,满足相位条件,形成振荡。
31=F& 要满足幅值条件FA&&=1 则 121
121231RRR
RRR
FFFF=+⇒=++
起振时: RF1+RF2>2R1
(2) 当Rp=0 , RCfπ21
max0= 当Rp=14400Ω时,CRf)14400(21
min0+=π
(3) 起振时满足:RF1+RF2>2R1 即3 > 2R1 R1 < 1.5kΩ
10.7题10.7图所示电路为移相式正弦波振荡器,每一级RC电路产生相移不超过90度, 试
问:
(1)这个电路是否能产生正弦波振荡?
(2)若取消一级RC(例如将R2断开,C2开路), 是否可能产生正弦波振荡?
(3)若再增加一级RC, 是否可能产生正弦波振荡?
解:
(1)不能
(2)不能
(3)有可能产生振荡,因为三级RC电路可产生180度相位移。
10.8题10.8图所示电路中用集成运放和LC并联谐振回路组成振荡器,试分析电路的工作
原理,估算振荡频率。为了使电路能够起振,须调节10kΩ电位器,求电位器滑动端以下的
R1 R2 Rb
C RC
C1 C2
RE +10V
题10.7图 电阻值Rmin。
解:
Hz
LCf5.5035
1001.01010021
21
630=
×××==
−−ππ
2)1(
1=+=RRAff& 又1=FAf&&
21=F& 即21
10minmin
0min0
0===⋅
=R
RR
VRRV
VV
ppf
Ω=kR5min
10.9题10.9图所示电路中用二极管作为稳幅元件, 二极管正向导通压降为0.6V。试分析
它的稳幅原理,并估算振荡频率和输出电压的峰值电压。
D1
D2
C 0.01µF 3kΩ 18kΩ
10kΩ
C 0.01µF
题10.9图 20kΩ
20kΩ U0 题10.8图 U0
100mHuf 10kΩ
10kΩ
RP
10kΩ
0.01µF
解:
当振荡幅度过大使二极管D1、D2导通,3kΩ电阻被短路负反馈加强,
11RRAff+↓=减
小,从而使输出U0降低,达到稳定输出U0的目的。
Hz
RCf796
1001.0102014.321
21
630=
×××××==−π
设0U达到最大值时D导通,则10
10186.0max0×
+−=−UV
max031UV=+
+−=VV max0max
3110
10186.0UUO=×
+−
解得:9max0=UV