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