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模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第四版課后答案-資料下載頁(yè)

2025-06-24 01:03本頁(yè)面
  

【正文】 電壓比較器的輸出電壓不是高電平就是低電平,就應(yīng)在其電路中使集成運(yùn)放不是工作在開(kāi)環(huán)狀態(tài),就是僅僅引入正反饋。 ( √ )(2)如果一個(gè)滯回比較器的兩個(gè)閾值電壓和一個(gè)窗口比較器的相同,那么當(dāng)它們的輸入電壓相同時(shí),它們的輸出電壓波形也相同。( )(3)輸入電壓在單調(diào)變化的過(guò)程中,單限比較器和滯回比較器的輸出電壓均只躍變一次。( √ )(4)單限比較器比滯回比較器抗干擾能力強(qiáng),而滯回比較器比單限比較器靈敏度高。( )。 (1)LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在諧振時(shí)呈( B );在信號(hào)頻率大于諧振頻率時(shí)呈( A );在信號(hào)頻率小于諧振頻率時(shí)呈( C )。(2)當(dāng)信號(hào)頻率等于石英晶體的串聯(lián)諧振頻率時(shí),石英晶體呈( B );當(dāng)信號(hào)頻率在石英晶體的串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率之間時(shí),石英晶體呈 ( C );其余情況下,石英晶體呈( A )。(3)信號(hào)頻率時(shí),RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)呈( B )。,簡(jiǎn)述理由。設(shè)圖(b)中C4容量遠(yuǎn)大于其它三個(gè)電容的容量。 (a) (b)圖P 解:圖(a)所示電路有可能產(chǎn)生正弦波振蕩。因?yàn)楣采浞糯箅娐份敵鲭妷汉洼斎腚妷悍聪?),且圖中三級(jí)RC移相電路為超前網(wǎng)絡(luò),在信號(hào)頻率為0到無(wú)窮大時(shí)相移為+270o~0o,因此存在使相移為+180o 的頻率,即存在滿足正弦波振蕩相位條件的頻率fo,故可能產(chǎn)生正弦波振蕩。圖(b)所示電路有可能產(chǎn)生正弦波振蕩。因?yàn)楣采浞糯箅娐份敵鲭妷汉洼斎腚妷悍聪?),且圖中三級(jí)RC移相電路為滯后網(wǎng)絡(luò),在信號(hào)頻率為0到無(wú)窮大時(shí)相移為270o~0o,因此存在使相移為?180o 的頻率,即存在滿足正弦波振蕩相位條件的頻率fo,故可能產(chǎn)生正弦波振蕩。,試問(wèn): (1)若去掉兩個(gè)電路中的R2和C3,則兩個(gè)電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩?為什么?(2)若在兩個(gè)電路中再加一級(jí)RC 電路,則兩個(gè)電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩?為什么?解:(1)不能。因?yàn)閳D(a)所示電路在信號(hào)頻率為0到無(wú)窮大時(shí)相移為+180o~0o,圖(b)所示電路在信號(hào)頻率為0到無(wú)窮大時(shí)相移為0o~?180o,在相移為177。180o時(shí)反饋量為,因而不可能產(chǎn)生正弦波振蕩。(2)可能。因?yàn)榇嬖谙嘁茷?77。180o的頻率,滿足正弦波振蕩的相位條件,且電路有可能滿足幅值條件,因此可能產(chǎn)生正弦波振蕩。,試求解:(1)RW的下限值;(2)振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍。 解:(1)根據(jù)起振條件 故Rw 的下限值為2。 (2)振蕩頻率的最大值和最小值分別為 , 。,穩(wěn)壓管起穩(wěn)幅作用,其穩(wěn)壓值為177。6V。試估算:(1)輸出電壓不失真情況下的有效值;(2)振蕩頻率。解:(1)設(shè)輸出電壓不失真情況下的峰值為Uom,此時(shí)由圖可知: ∴。 圖P 有效值為:(2)電路的振蕩頻率: 。(1)為使電路產(chǎn)生正弦波振蕩,標(biāo)出集成運(yùn)放的“+”和“”;并說(shuō)明電路是哪種正弦波振蕩電路。(2)若R1短路,則電路將產(chǎn)生什么現(xiàn)象?(3)若R1斷路,則電路將產(chǎn)生什么現(xiàn)象?(4)若Rf短路,則電路將產(chǎn)生什么現(xiàn)象?(5)若Rf斷路,則電路將產(chǎn)生什么現(xiàn)象?解:(1)上“”下“+ 。(2)輸出嚴(yán)重失真,幾乎為方波。(3)輸出為零。 圖P (4)輸出為零。(5)輸出嚴(yán)重失真,幾乎為方波。,它可產(chǎn)生頻率相同的正弦信號(hào)和余弦信號(hào)。已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓177。UZ =177。6V,Rl= R2= R3 = R4 = R5 = R, Cl = C2 = C。 (1)試分析電路為什么能夠滿足產(chǎn)生正弦波振蕩的條件;(2)求出電路的振蕩頻率;(3)畫(huà)出和的波形圖,要求表示出它們的相位關(guān)系,并分別求出它們的峰值。解:(1)在特定頻率下,由A2組成的積分運(yùn)算電路的輸出電壓超前輸入電壓90o,而由A1組成的電路的輸出電壓滯后輸入電壓90o,因而和互為依存條件,即存在f0滿足相位條件。在參數(shù)選擇合適時(shí)也滿足幅值條件,故電路在兩個(gè)集成運(yùn)放的輸出同時(shí)產(chǎn)生正弦和余弦信號(hào)。(2)根據(jù)題意列出方程組:或改寫(xiě)為: 解方程組,可得:,或。即。(3)輸出電壓u2最大值U02max =UZ=6V 對(duì)方程組中的第三式取模,并將 代入可得,故。若uO1為正弦波,則uO2為余弦波。,使之滿足正弦波振蕩的相位條件。 (a) (b) (c) (d)解:。 (a) (b) (c) (d) 。 (a) (b) (c) (d)解:(a)可能(電容三點(diǎn)式) (b)不能 (電感與Re之間的連線應(yīng)串入隔直電容)(c)不能(①同(b), ②同名端錯(cuò)誤。) (d)可能 (電容三點(diǎn)式)(b)、(c)所示兩電路中的錯(cuò)誤,使之有可能產(chǎn)生正弦波振蕩。解:應(yīng)在(b)所示電路電感反饋回路中加耦合電容。應(yīng)在(c)所示電路放大電路的輸入端(基極)加耦合電容,且將變壓器的同名端改為原邊的上端和副邊的上端為同名端,或它們的下端為同名端。(b)、(c) 所示。 (b) (c)、正反饋網(wǎng)絡(luò)和負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò),并說(shuō)明電路是否滿足正弦波振蕩的條件。 (a) (b)解:在圖(a)所示電路中,選頻網(wǎng)絡(luò):C和L;正反饋網(wǎng)絡(luò):RC2和Rw ;負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò):C和L。電路滿足正弦波振蕩的相位條件。在圖(b)所示電路中,選頻網(wǎng)絡(luò):C2和L;正反饋網(wǎng)絡(luò):C2和L ;負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò):R8。電路滿足正弦波振蕩的相位條件。 (a) (b) (c) (d) (e)解:圖(a)所示電路為單限比較器,, (a)所示。圖(b)所示電路為過(guò)零比較器,。(b)所示。圖(c)所示電路為反相輸入的滯回比較器。令 求出閾值電壓:(c)所示。圖(d)所示電路為同相輸入的滯回比較器。令 求出閾值電壓:(d)所示。圖(e)所示電路為窗口比較器, ,(e)所示。 (a) (b) (c) (d) (e) (a)、(b)、(c)所示,它們的輸入電壓波形均如圖(d)所示,試畫(huà)出uOuO2和uO3的波形。 (a) (b) (c) (d) 解:根據(jù)三個(gè)電壓比較器的電壓傳輸特性,畫(huà)出在輸入電壓作用下它們的輸出電壓波形, 所示。 所示為光控電路的一部分,它將連續(xù)變化的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換成離散信號(hào)(即不是高電平,就是低電平),電流I 隨光照的強(qiáng)弱而變化。(1)在Al和A2中,哪個(gè)工作在線性區(qū)?哪個(gè)工作在非線性區(qū)?為什么?(2)試求出表示uO與iI 關(guān)系的傳輸特性。 解:(1)Al工作在線性區(qū)(電路引入了負(fù)反饋)。 A2工作在非線性區(qū)(電路僅引入了正反饋)。(2) uO1與iI 關(guān)系式為:(a)所示(,),因此uO與iI (b)所示。與、所對(duì)應(yīng)的、分別為:5和55。(a) (b) , (a)、(b)、(c)所示。要求合理選擇電路中各電阻的阻值,限定最大值為50kΩ。解: (a)所示電壓傳輸特性的電壓比較器為同相輸入的單限比較器。輸出電壓,閾值電壓: ,(a)所示。 (b)所示電壓傳輸特性的電壓比較器為反相輸入的滯回比較器。輸出電壓;閾值電壓: ,說(shuō)明電路輸入有UREF 作用,根據(jù): 列方程,令R2 = 50kΩ,可解出Rl = 10kΩ,UREF = 。( b)所示。(c)所示電壓傳輸特性的電壓比較器為窗口單限比較器。輸出電壓,閾值電壓:。(c)所示。 (a) (b)(c),已知R1=10kΩ,R2=20kΩ,C = ,集成運(yùn)放的最大輸出電壓幅值為177。12V ,二極管的動(dòng)態(tài)電阻可忽略不計(jì)。(1)求出電路的振蕩周期;(2)畫(huà)出uO 和uC 的波形。 解:(1)振蕩周期: (2)脈沖寬度:∴uO 和uC 所示。 ,試找出圖中的三個(gè)錯(cuò)誤,并改正。 圖P 解::(1)集成運(yùn)放“+”、“?”接反;( 2 ) R、C 位置接反;(3)輸出限幅電路無(wú)限流電阻。 所示。 ,設(shè)振蕩周期為T,在一個(gè)周期內(nèi)的時(shí)間為Tl,則占空比為Tl/ T ;在電路某一參數(shù)變化時(shí),其余參數(shù)不變。選擇①增大、②不變或③減小填入空內(nèi):當(dāng)R1增大時(shí),uO1的占空比將 ,振蕩頻率將 ,uO2的幅值將 ;若RWl的滑動(dòng)端向上移動(dòng),則uO1的占空比將 ,振蕩頻率將 ,uO2的幅值將 ;若RW2的滑動(dòng)端向上移動(dòng),則uO1的占空比將 , 振蕩頻率將 ,uO2的幅值將 。解:設(shè)RWl、RW2在未調(diào)整前滑動(dòng)端均處于中點(diǎn),則應(yīng)填入② ,① ,③;②,① ,② ; ③ ,② ,② 。 ,已知RWl的滑動(dòng)端在最上端,試分別定性畫(huà)出RW2的滑動(dòng)端在最上端和在最下端時(shí)uO1和uO2的波形。解: 所示。 (a)RW2滑動(dòng)端在最上端 (b) RW2滑動(dòng)端在最下端 ,已知集成運(yùn)放的最大輸出電壓幅值為177。12V , uI的數(shù)值在uO1的峰峰值之間。(1) 求解uO3 的占空比與uI的關(guān)系式;(2)設(shè)uI= ,畫(huà)出uOuO2和uO3的波形。 解:,Al 和A2組成矩形波一三角波發(fā)生電路。(1)在A2組成的滯回比較器中,令 求出閾值電壓:在Al組成的積分運(yùn)算電路中,運(yùn)算關(guān)系式為 在二分之一振蕩周期內(nèi),積分起始值:,終了值: ,代入上式得: 求出振蕩周期: 求解脈沖寬度T1: ∵ ∴求解占空比: (2) uO 所示。 ,要求畫(huà)出原理框圖來(lái),并定性畫(huà)出各部分輸出電壓的波形。解: 所示。 所示各電路輸出電壓與輸入電壓的函數(shù)關(guān)系。 (a) (b) 解:圖示兩個(gè)電路均為絕對(duì)值運(yùn)算電路。運(yùn)算關(guān)系式分別為 (a) ; (b) 。 所示。(1) 定性畫(huà)出uO1和uO的波形;(2)估算振蕩頻率與uI的關(guān)系式。 解:(1) 所示。(2)求解振蕩頻率:首先求出電壓比較器的閾值電壓,然后根據(jù)振蕩周期近似等于積分電路正向積分時(shí)間求出振蕩周期,振蕩頻率是其倒數(shù)。 ;; ; 所示電路為壓控振蕩電路,晶體管T 工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài),當(dāng)其截止時(shí)相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi),當(dāng)其導(dǎo)通時(shí)相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合,管壓降近似為零;uI 0 。(1)分別求解T導(dǎo)通和截止時(shí) uO1和uI的運(yùn)算關(guān)系式 uO1 =f ( uI )。 (2)求出uO和uO1的關(guān)系曲線uO= f (uO1 ) 。 (3)定性畫(huà)出uO和uO1的波形;(4)求解振蕩頻率f和 uI 的關(guān)系式。解:(1)時(shí),T導(dǎo)通時(shí),此時(shí)RR2中點(diǎn)接地。 ∴時(shí),T截止時(shí),(2) (a)所示。(3)
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