模拟电路第五版 习题解答 第6章

第六章 6.1图P6-1所示，RC桥式振荡电路中，已知频率为500Hz，C=0.047μF，RF为负温度系数、20kΩ的热敏电阻，试求R和R1的大小。 解：由于工作频率为500Hz，所以可选用集成运放LM741。 因提供的热敏电阻为负温度系数，故该电阻应接于RF的位置。为了保证起振，要求 ，现取 。 根据已知fo及C，可求得 可取 金属膜电阻。 图P6.1　ＲＣ桥式振荡电路 6.2已知RC振荡电路如图P6.2所示，试求：（1）振荡频率fo=?（2）热敏电阻Rt的冷态阻值，Rt应具有怎样的温度特性？（3）若Rt分别采用10KΩ和1KΩ固定电阻，试说明输出电压波形的变化。 图P6.2 解：（1） （2）Rt应具有正温度系数，Rt冷态电阻 （3）输出波形变化 停振  uo=0 uo为方波 6.3 分析图P6.3所示电路，标明二次线圈的同名端，使之满足相位平衡条件，并求出振荡频率。 图P6.3 解：(a)同名端标于二次侧线圈的下端 (b)同名端标于二次侧线圈的下端 (c)同名端标于二次侧线圈的下端 6.4 根据自激振荡的相位条件，判断图P6.4所示电路能否产生振荡，在能振荡的电路中求出振荡频率的大小。 图P6.4 解：分别画出图P6.4所示电路的简化交流通路如图解P6.4(a)、(b)、(c)所示。图(a)构成电容三点式LC振荡电路；图(b)不满足振荡相位条件，不能振荡；图(c)构成电感三点式LC振荡电路。 图(a)的振荡频率 图(c)的振荡频率 图解P6.4 6.5 振荡电路如图P6.5所示，它是什么类型的振荡电路？有何优点？计算它的振荡频率。 解：画出该电路的交流通路如图解P6.5所示，为改进型电容三点式振荡电路，称为克拉泼电路。其主要优点是晶体管寄生电容对振荡频率的影响很小，故振荡频率稳定度高。 6.6 图P6.6所示石英晶体振荡电路中，试说明它属于哪种类型的晶体振荡电路，并指出石英晶体在电路中的作用。 图P6.6 解：将图P6.6(a)改画成图解P6.6(a)所示。由图可见，电路构成并联型晶体振荡器，石英晶体在电路起电感作用，与C1、C2、C3构成改进型电容三点式LC振荡电路。 画出图P6.6(b)所示电路的交流通路如图解P6.6(b)所示，图中C1、C2、L构成选频网络，对频率等于晶体串联谐振频率的信号，晶体呈现很小的电阻，电路构成正反馈，且正反馈很强，使电路产生振荡，而对偏离晶体串联谐振频率的信号，晶体不但等效阻抗很大，且产生附加相移，电路将不满足振荡的振幅和相位条件而停振，所以图P6.6(b)所示电路为串联型晶体振荡电路，石英晶体工作在串联谐振状态。 图解P6.6 6.7 试画出图P6.7所示各电压比较器的传输特性。 解：　uI>2V时，运放输出负饱和电压，uO≈-6V；uI<2V时，运放输出正饱和电压，uO≈6V。因此，可画出传输特性如图解P6.7所示。 图解P6.7 图P6.7 6.8 迟滞电压比较器如图P6.8所示，试画出该电路的传输特性；当输入电压为 时，试画出输出电压uO的波形。 图P6.8 解：由图可得 因此可画出传输特性和uO波形分别如图解P6.8(a)、(b)所示。 图解P6.8 6.9 迟滞比较器如图P6.9所示，试计算门限电压UTH、UTL和回差电压，画出传输特性；当 时，试画出输出电压uO的波形。 图P6.9 解：由图可得 故可画出传输特性uO波形分别如图解P6.9(a)、(b)所示。 图解P6.9 6.10 电路如图P6.10所示，试画出输出电压uO和电容C两端电压uC的波形，求出它们的最大值和最小值以及振荡频率。 解：此为方波发生电路，由图可得 图P6.10 因此可画出uO、uC波形如图解P6.10所示。uO的最大值为+6V，最小值为-6V；uC的最大值为2.8V，最小值为-2.8V。 振荡频率为 图解P6.10 6.11方波发生电路如图P6.11所示，图中二极管V1、V2特性相同，电位器RP用来调节输出方波的占空比，试分析它的工作原理并定性画出 时的振荡波 形uO和uC。 图P6.11 图解P6.11 解：电路输出高电平时，UOH经 、V1对C充电；输出低电平时，UOL经V2、 放电。由于V1、V2特性相同，所以当R'与R''不相等时，定时电容C的充电和放电时间也就不相等，输出方波的占空比    将不等于50%，调节RP，即改变R'和R''的大小，输出方波的占空比随之改变。 当R'=R''，C的充放电时间相等，输出电压uo波形及电容两端电压uc波形，如图解P6.11(a)所示，方波的占空比为50%。 当R'＞R''，C充电慢、放电快，输出方波电压uO的占空比大于50%，uO和uC波形如图解P6.11(b)所示。 当R'＜R''，C放电快、放电慢，输出方波电压uO的占空比小于50%，uO和uC波形如图解P6.11(c)所示。 6.12三角波发生电路如图P6.12所示，试画出uO1、uO的波形，并求出其振荡频率。 图P6.12图解P6.12 解：此为由同相输入迟滞比较器（A1）和反相输入积分器（A2）构成的三角波发生器。 由图可得运放A1的同相输入端电位为 令uP1=0，则得 由于uO1≈±6V，故得迟滞比较器的门限电压分别为 可画出uO1、uO的波形如图解P6.12所示。振荡频率为 6.13频率合成器框图如图P6.13所示，要求输出信号频率为440kHz，频率间隔为2kHz,试求各分频比M及N。 图P6.13 解：