新模拟电子技术部分参考答案(二)

------------------------------------------------------------------------------------------------新版模拟电子技术部分参考答案(二)习题55.1阻容耦合放大电路如图5.1所示，已知?1??2?50，UBEQ?0.7V，指出每级各是什么组态的电路，并计算电路的输入电阻Ri。uS图5.1习题5.1电路图解：第一级为共集放大电路，第二级为共射放大电路(1)IBQ1?15?0.7?51.1(μA)ICQ1???IBQ1?2.56(mA)25?51?5UCEQ1?VCC?ICQ1?Re1?15?2.56?5?2.2(V)rbe1?300?51?(2)VBQ2?26?818(?)2.562.5?0.710?15?2.5(V)ICQ2?IEQ??1.64(mA)10?500.1?1UCEQ2?15?1.64?(5?0.1?1)?5(V)rbe2?300?51?26——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------?1.1(k?)1.64(3)Ri2?Rb1'//Rb2'//[rbe2?(1??2)Re2]?3.56(k?)Ri?Rb1//[rbe1?(1??1)Re1//Ri2]?20.26(k?)5.2电路如图5.2所示，设两管的β=100，UBEQ=0.7V，求：（1）ICQ1、UCEQ1、ICQ2、UCEQ2；（2）Au1、Au2、Au、Ri和Ro。+uo-us图5.2习题5.2电路图图5.3习题5.3电路图解：(1)ICQ1?IEQ1?ICQ2?I0?10.2mAUCQ1?VBB?UBEQ?6?0.7?5.3V,UEQ1??0.7VUCEQ1?UCQ1?UEQ1?5.3?(?0.7)?6VUCEQ2?UCQ2?UEQ2?VCC?ICQ2?RC2?UEQ2?15?10.2?0.47?5.3?4.91(V)(2)Ri2?rbe2550????Ri2??100?5.5??1??5.5?,Au11??1?100rbe1550???RC2?100?470?85.4，A??A??A??(?1)?85.4??85.4Au2uu1u2rbe2550Ri?rbe1?550?,Ro?Ro2?Rc2?470?5.3电路如图5.3所示，设VT1与VT2的小信号参数分别为β1、rbe1和β2、rbe2。图中所有电容对交流可视为短路。（1）画出放大电路交流通路；（2——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------）求放大电路的Au、Ri和Ro。解：（1）+Rou-r（2）Ri2?be21??2Ri?R3//R2//rbe1，U5.4电路如图5.4所示，设两管的β=100，UBEQ=0.7V，图中所有电容对交流可视为短路。(1)试求各级的静态工作点；（2）试求放大电路的Au、Ri和Ro；（3）试问后级是什么电路，其作用是什么？（4）设输入一正弦信号时，输出电压波形出现了顶部失真。若原因是第一级的Q点不合适，问第一级产生了什么失真？如何消除？若原因是第二级Q点不合适，问第二级产生了什么失真？又如何消除？o图5.4习题5.4电路图解：（1）第一级：VBQ1?133?0.7?12?3(V)，ICQ1?IEQ1??2(mA)13?390.15?1——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------UCEQ1?12?2?(3?0.15?1)?3.7(V)第二级：IBQ2?120?0.7?(1?100)IBQ2?2.4?12IBQ2?31.2(μA)ICQ2?IEQ2??IBQ2?31.2?100?3.12(mA)UCEQ2?12?3.12?2.4?4.5(V)rbe1?300?101?2626?1.613(k?),rbe2?300?101??1.14(k?)23.12（2）Ri2?Rb3//[rbe2?(1??)(Re2//RL)]?120//[1.14?101?2.4//2.4]?60(k?)????(Ri2//Rc)??100?(60//3)??17.04Au1rbe1?(1??)Re11.613?101?0.15uiui??A??A??(?17.04)?0.99??16.87Auu1u2Ri?Rb1//Rb2//[rbe1?(1??)Re1]?13//39//[1.613?101?0.15)]?6.16(k?)Ro?Re2//Rc//Rb3?rbe23//120?1.14?2.4//?40(?)1??1?100（3）后级是共集电极电路，作用是隔离第一级与负载以增大第一级的放大倍数，同时——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------减小输出电阻。（4）截止失真，增大Rb2或减小Rb1（5）后一级是跟随器，顶部失真与共射极电路的失真不同，应该是饱和失真，消除的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 是增大Rb3。5.5晶体管电路如图5.5所示，已知VT1、VT2的特性相同，??100，UBE?0.7V，试求IC1的值。解：此为比例电流源电路IC1?IE1?3IE2?3IR?3?6?0.7?3(mA)2.3?35.6某集成运放的一单元电路如图5.6所示，VT2、VT3的特性相同，且?足够大，UBE=0.7V，R?1k?。问:（1）VT2、VT3和R组成什么电路？在电路中起什么作用？（2）电路中VT1、Re1起电平移动作用，保证ui?0值。，求IREF、IC3和Re1的图5.5习题5.5电路图图5.6习题5.6电路图解：(1)VT2、VT3和R组成镜像电流源电路，给VT1提供直流偏置电流。(2)IREF?12?(?12)?0.7——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------?23.3(mA)RIC3?IREF?23.3(mA)6=0.7+IC3×Re1∴Re1=227(Ω)5.7电流源电路如图5.7所示，已知Io=10μA，V+=5V，V－=－5V，IR=1mA且UBE1=0.7V，求R和Re的值。解：IR?5?(?5)?0.7?1∴R=9.3(kΩ)RIo?UTIR261ln?ln?0.01∴Re=11.97(kΩ)ReIoRe0.015.8在图5.8所示电路中，已知所有晶体管特性均相同，UBE均为0.7V，求Re2和Re3的阻值。解：IR?6?0.7?1(mA)5.3IC2?UTIR261ln?ln?0.02∴Re2=5.09(kΩ)Re2IC2Re20.02UTIR261ln?ln?0.2∴Re3=209(Ω)Re3IC3Re30.2V+(+5V)IC3?IIoe-图5.7习题5.7电路图图5.8习题5.8电路图5.9设三极管的参数为UBE=0.7V，β=100，VCC=9V，设计一个输出电流Io=1.5mA的镜像电流源。解：Io?IR?VCC?0.79?0.7??1.5RR∴R?5.53(k?)5.10已知差动放大电路的输出电压uo??1000ui1?999ui2，求差——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------模电压增益Aud、共模电压增益Auc。解：uo??1000ui1?999ui2??1000(uic?uidu)?999(uic?id)??1uic?999.5uid22Aud??999.5,Auc??1,KCMR?999.5??100，UBE?0.7V，ui1?10mV，5.11差动放大电路如图5.9所示，设两管的特性相同，u?30mV。求：（1）共模输入电压uic；（2）差模电压放大倍数；（3）差模输入电阻Rid和差模输出电阻Rod。uid=-20mV，uic=20mV1V-V1?0.7?(?6)（2）IEQ??EQEE???0.52(mA)2REE25.1rbe1?300?101?26????RC??100?5.1??95.3?5.35(k?)，Aud0.52rbe5.35（3）Rid?2rbe?2?5.35?10.7(k?)，Rod?2Rc?2?5.1?10.2(k?)5.12差动放大电路如图5.10所示，设两管的特性相同，??50，UBE?0.7V。求：（1）差模电压放大倍数Aud?uod/uid；（2）差模输入电阻Rid和差模输出电阻Rod；（3）共模抑制比KCMR。图5.9习题5.11电路图图5.10习题5.12电路图解：（1）IEQ?1126?I0??1?0.5(mA)，rbe?300?51??2.95(k?)220.5???Aud?RC50?10????62rbe?(1??)Re12.95?51?0.1——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------Rid?2[rbe?(1??)Re1]?2?[2.95??1?50??0.1]?16.1(k?)Rod?2Rc?2?10?20(k?)（3）KCMR.=∞5.13差动放大电路如图5.11所示，设两管的特性相同，gm?2mS。求：（1）差模电压放大倍数Aud?uo/ui；（2）差模输出电阻Rod；（3）共模抑制比KCMR。???解：（1）Aud11gm(RD//RL)???2?(10//10)??522（2）U???（3）Aucgm(RD//RL)2?(10//10)????0.4671?2gmRSS1?2?2?5.1KCMR?A?5?ud??10.7Auc?0.4675.14差动放大电路如图5.12所示，设两管的特性相同，设??100，rce忽略不计。求：（1）差模电压放大倍数Aud?uo/ui；（2）差模输出电阻Rod；（3）共模抑制比KCMR。图5.11习题5.13电路图图5.12习题5.14电路图解：（1）IEQ?1126?IEE??1?0.5(mA)，rbe?300?101??5.55(k?)220.5???1??RC1??1?100?12??94.5Aud2RS?rbe20.8?5.55（2）Rod=12KΩ???（3）Auc?RC1Rs?rbe?(1??)2R1??100?12?0.060.8?5.55?2?101?100KCMR?A?94.5?ud??1575Auc?0.06——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------5.15由于功率放大电路中的晶体管常处于接近极限工作的状态，因此，在选择晶体管时必须特别注意哪3个参数？解：最大集电极电流ICM、最大集电结耗散功率PCM和反向击穿电压U(BR)CEO5.16乙类互补对称功率放大电路的效率在理想情况下可以达到多少？解：π/4=78.5%5.17一双电源互补对称功率放大电路如图5.13所示，设VCC?12V，RL?16?，ui为正弦波。求：（1）在晶体管的饱和压降UCES可以忽略的情况下，负载上可以得到的最大输出功率Pom；（2）每个晶体管的耐压|U(BR)CEO|应大于多少；（3）这种电路会产生何种失真，为改善上述失真，应在电路中采取什么措施。(VCC?UCES)2122解：(1)P??4.5(W)om?2RL2?16(2)|U(BR)CEO|?2VCC?24(V)(3)会产生交越失真，工作于甲乙类工作状态可以消除这种失真。5.18一个单电源互补对称功放电路如图5.14所示，设VCC?12V，RL?8?，C的电容量很大，ui为正弦波，在忽略晶体管饱和压降UCES的情况下，试求该电路的最大输出功率Pom。图5.13习题5.17电路图图5.14习题5.18电路图(VCC/2?UCES)262解:P??2.25(W)om?2RL2?85.19在图5.15所示的电路中，已知VCC?16V，RL?4?，ui为正——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------弦波，输入电压足够大，在忽略晶体管饱和压降UCES的情况下，试求：（1）最大输出功率Pom；（2）晶体管的最大管耗PCM；（3）若晶体管饱和压降UCES?1V，最大输出功率Pom和?。(VCC?UCES)2162解：(1)P??32(W)om?2RL2?4(2)PCM?0.2Pom?6.4(W)(VCC?UCES)2152(3)P??28.1(W)om?2RL2?4???Uom4VCC???16?14?16?73.6%5.20在图5.16所示单电源互补对称电路中，已知VCC?24V，RL?8?，流过负载电阻的电流为io?0.5cos?t(A)。求：（1）负载上所能得到的功率Po；（2）电源供给的功率PV。图5.15习题5.19电路图图5.16习题5.20电路图?0.5?解：P????8?1(W)o?2?VCC?Uom211PV????VCC?Icm??24?0.5?3.82(W)?RL??5.21在图5.17所示的互补对称电路中，已知VCC=6V，RL=8Ω，假设三极管的饱和管压降UCES=1V，(1)估算电路的最大输出功率Pom；(2)估算电路中直流电源消耗的功率PV和效率η。——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------(3)估算三极管的最大功耗；(4)估算流过三极管的最大集电极电流；(5)估算三极管集电极和发射极之间承受的最大电压；(6)为了在负载上得到最大功率Pom，输入端应加上的正弦波电压有效值大约等于多少？(7)比较对图(a)和(b)所示电路的估算结果。2ui(a)图5.17习题5.21电路图VCC?UCES)2(VCC?UCES)?0.25(W)解：(a)P??1.56(W)(b)Pom?om2RL2RL2(PV?2VCC?Uom??2.39(W)?RLVCC?Uom——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------2PV???0.477(W)?RLUom=Vcc-UcesUom=(Vcc/2)-Uces???Uom4VCC??65.4%???Uom?52.4%4VCC/2?P(W)CM?0.2Pom?0.312ICM?VCC?0.75(mA)RLP(W)CM?0.2Pom?0.05ICM?VCC/2?0.38(mA)RLU(BR)CEO?2VCC?12(V)Ui?Uo?——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------U(BR)CEO?VCC?6(V)(VCC?UCES)(V/2?UCES)?3.54(V)Ui?Uo?CC?1.414(V)225.22在图5.18中哪些接法可以构成复合管？哪些等效为NPN管？哪些等效为PNP管？图5.18习题5.22电路图解：(a)不能(b)不能(c)能NPN(d)能PNP5.23图5.19所示电路中，三极管β1=β2=50，UBE1=UBE2=0.6V。(a)(b)图5.19习题5.23电路图(1)求静态时，复合管的IC、IB、UCE；(2)说明复合管属于何种类型的三极管；(3)求复合管的β。解：(a)IBQ?15?0.6?0.6?9.2(μA)1.5ICQ?ICQ1?ICQ2??1IBQ?(1??1)?2IBQ?23.92(mA)UCEQ?15?ICQ?Rc?15?23.92?0.3?7.824(V)???1??2?2500相当于NPN(b)IBQ?——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------15?0.6?2.18(μA)Rb?[1??1??1?2]RcICQ?IEQ2?(1??2)?1IBQ?5.56(mA)UCEQ?15?(ICQ?IBQ)?Rc?15?(5.56?0.00218)?2?3.88(V)???1??2?2500相当于PNP5.24电路如图5.20所示，试求电路输出电压的表达式。KuXuYKuXuY图5.20习题5.24电路图解：（a）u??u??0，ui1ui2u???2，u2?Kuoui3R2R1R3uo??R3ui1ui2(?)Kui3R2R123（b）u??u??0,u2?Kuo,u3?Kuou2?K2uouiu33??0,ui??u3??K2uo，uo?RR——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------习题77.1什么叫反馈？负反馈有哪几种类型？解：在电子系统中，将输出回路的输出量（输出电压或电流）通过一定形式的电路网络，部分或全部馈送到输入回路中，并能够影响其输入量（输入电压或电流），这种电压或电流的回送过程称为反馈。负反馈可分为4种类型的反馈组态（或称反馈类型）：电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈。7.2负反馈放大电路一般由哪几部分组成？试用方框图说明它们之间的关系？解：根据反馈放大器各部分电路的主要功能，可将其分为基本放大电路和反馈网络两部分，如图所示。7.3在图7.1所示的各电路中，请指明反馈网络是由哪些元件组成的，判断引入的是正反馈还是负反馈？是直流反馈还是交流反馈？设所有电容对交流信号可视为短路。解：（a）Re、Ce，直流电流串联负反馈；（b）Rf交、直流电压并联负反馈；（c）Rf1、Rf2、C，直流电压并联负反馈；Re1级间交、直流电流串联负反馈，Re2本级交、直流电流串联负反馈；（d）Rf、Re2级间交、直流电流并联正反馈；（e）R2、Rf交、直流电压并联负反馈；（f）R2、R5本级的交、直流电压并联负反馈；R6级间交、直流电流串联负反馈；（g）R1、Rf交、直流电压串联正反馈；（h）R3交、直流电流并联负反馈7.4试判断图7.1所示各电路的交流反馈组态。——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------解：（a）无交流负反馈（b）Rf交流电压并联负反馈；（c）Re1级间交流电流串联负反馈；（d）Rf、Re2级间交流电流并联正反馈；（e）R2、Rf交流电压并联负反馈；（f）R6级间交流电流串联负反馈；（g）R1、Rf交流电压串联正反馈；（h）R3交流电流并联负反馈图7.1习题7.3和7.4电路图7.5某反馈放大电路的方框图如图7.2所示，已知其开环电压增益Au?2000，反馈系数Fu?0.0495。若输出电压Uo=2V，求输入电压Ui????、反馈电压Uf?及净输入电压Uid的值。?图7.2习题7.5电路图??F??U??0.0495?2?0.099(V)；解：UfUO??Af?A2000U??201?AUFU1?2000?0.0495，?U2?Ui?O??0.1(V)Af20，??U??U??0.1?0.099?0.001(V)Uidif7.6一个放大电路的开环增益为Auo?104，当它连接成负反馈放大电路时，其闭环电Auo变化10%，问Auf变化多少？A?uf?0.006，AuodAufdA1??uo?0.006?10%?0.06%Auf1?AuoFuAuo7.7图7.2.2（a）图所示的电压串联负反馈放大电路采用基本的——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------电压放大器，Ui=100mV，Uf=95mV，Uo=10V。相对应的A和F分别为多少？UUoU10??2?103V/V解：F?f?9.5?10?3V/V，A?o?UoUidUi?Uf0.1?0.0957.8图7.2.2（c）图所示的电流串联负反馈放大电路采用基本的电压放大器，Ui=100mV，Uf=95mV，Io=10mA。相对应的A和F分别为多少？IIoU10??2s解：F?f?9.5?，A?o?IoUidUi?Uf100?957.9某电压反馈的放大器采用一个增益为100V/V且输出电阻为1000Ω的基本放大器。反馈放大器的闭环输出电阻为100Ω。确定其闭环增益。A100解：，Af???101?AF107.10某电压串联负反馈放大器采用一个输入与输出电阻均为1kΩ且增益A=2000V/V的基本放大器。反馈系数F=0.1V/V。求闭环放大器的增益Auf、输入电阻Rif和输出电阻Rof。A2000解：Auf???9.95，1?AF1?2000?0.1Rif?Ri(1?AF)?1(1?2000?0.1)?201K?，Rof?RO1000??4.97?(1?AF)1?2000?0.17.11为了满足下列要求，在电路中应当分别引入什么类型的负反馈（1）某放大电路的信号源内阻很小，要求有稳定的输出电压；（2）要求得到一个电流控制的电流源；解：（1）电压串联负反馈（2）电流并联负反馈——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------7.12在图7.3所示多级放大电路的交流通路中，按下列要求分别接成所需的两极反馈放大电路：（1）电路参数变化时，uo变化不大，并希望有较小的输入电阻Rif；（2）当负载变化时，io变化不大，并希望放大器有较大的输入电阻Rif。图7.3习题7.12电路图解：（1）引入电压并联负反馈cc（2）引入电流串联负反馈uoCC7.13判断图7.4所示电路的反馈类型和性质，写出Io表达式，并说明电路的特点。图7.4习题7.13电路图电流反馈会稳定输出电流，增大输出电阻；串联反馈使输入电阻增大，该电路将输入电压转换为稳定的输出电流，是一个压控的电流源。7.14电路如图7.1.11所示，试用虚短概念近似计算它的互阻增益ARf，并定性 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它的输入电阻和输出电阻。解：该电路是电压并联负反馈，有U?ou20K——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------(a)；并联反馈使输入电阻减小：Rif→0，电压反馈使输出电阻减小：Rof→0。7.15在图7.1(b)、(c)、(e)所示各电路中，在深度负反馈的条件下，试近似计算它的闭环增益和闭环电压增益。解：（b）该电路是电压并联负反馈，根据深度负反馈条件有???UUUo?o??Ii?If??,ARf??o??Rf；RIIfif??UUO???1??Rf所以A??O?ARufRfUIRb1Rb1iib1(c)该电路是电流串联负反馈，根据深度负反馈条件有??I?R?I?R，Uf?Ui，而Ufe1e1oe1???所以A?Gf???I1o；而Uo??Io(Rc3//Rf2)，??——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------URie1UoUi??所以Auf??UoUf????Io(Rc3//Rf2)(R//Rf2)。??c3IoRe1Re1???I?，(e)该电路是电压并联负反馈；根据深度负反馈条件有Iif???而If?UR2o,R1?R2//Rf(R2?Rf)??UUR?R2//Rfo所以ARf??o??1?(R2?Rf);，IiIfR2——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------?uii7.16反馈放大电路如图7.5所示，（1）指明级间反馈元件，并判别反馈类型；（2）若电路满足深度负反馈的条件，求其电压放大倍数Auf的表达式；（3）现在要求放大电路有较低的输入电阻，并有稳定的输出电压，问如何改接Rf。请在电路图中画出改接后的反馈路径，并适当修改放大电路的级间连线，保证修改后的反馈放大电路能满足要求。?图7.5习题7.16电路图解：(1)反馈元件Rf、R1，电压串联负反馈(2)Auf?1??Rf5.1?1??11R10.51（3）电压并联负反馈Rf5.1KΩ7.17试指出图7.6所示电路能否实现iL?改正？uuI的压控电流源的功能，若不能，应该如何R图7.6习题7.17电路图解：该电路为电压负反馈，要实现压控电流源的功能应该改为电——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------流负反馈，将R与RL的位置互换就可以实现iL?uI。R?7.18反馈放大电路如图7.7所示，（1）指明级间反馈元件，并判别反馈类型和性质；（2）若电路满足深度负反馈的条件，求其电压放大倍Auf的表达式；（3）若要求放大电路有稳定的输出电流，问如何改接Rf。请在电路图中画出改接的反馈路径，并说明反馈类型。图7.7习题7.18电路图解：（1）Rf、R1，电压串联负反馈；（2）因为是串联负反馈，根据深度负反馈条件有Uf?Ui，而Uf?????R1UoRf?R1所以；（3）电流并联负反馈R+uo-7.19电路如图7.8所示，A是放大倍数为1的隔离器。（1）指出电路中的反馈类型（正或负、交流或直流、电压或电流、串联或并联）；（2）试从静态与动态量的稳定情况（如稳定静态工作点、稳定输出——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------电压或电流、输入与输出电阻的大小及对信号源内阻的要求等方面?分析电路有什么特点；（3）若满足深度负反馈，估算中频时的电压放大倍数Aufs。图7.8习题7.19电路图解：（1）Rf、Re1为反馈元件，为交、直流电压串联负反馈；（2）该电路可以稳定静态工作点；稳定输出电压；使输入电阻增大；减小输出电阻；要求有小的信号源内阻。（3）根据深度负反馈条件有Us?Ui?Uf，而Uf???????R1UoRf?Re1所以Aufs?UoUs???UoUf???1?Rf100?1??51；Re12Re2?1kΩ，7.20反馈放大电路如图7.9所示，各电容对交流呈短路，已知Re1?750Ω，RS?1kΩ，Rc2?4kΩ，RL?1kΩ，Rf?10kΩ，Rb1和Rb2忽略不计。（1）指明级间反馈元件，并判别反馈类型；（2）若电路满足深度负反馈的条件，求其源电压增益Aufs。?图7.9习题7.20电路图解：（1）反馈元件为Rf，C，是交流电流并联负反馈；（2）根据深度负反馈条件，可得，而反馈支路Rf、Re2对输出电流分流，所?????Re2???I，而Uo??IoRL，RL?Rc2//RL，US?IiRS，所以以If??Rf?Re2o——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------Aufs??UoUS?????IoRLIiRS???Rf?Re2IRL??f?Re2IiRS?ui习题88.1振荡电路与放大电路有何异同点。解：振荡电路和放大电路都是能量转换装置。振荡电路是在无外输入信号作用时，电路自动地将直流能量转换为交流能量；放大电路是在有外输入信号控制下，实现能量的转换。8.2正弦波振荡器振荡条件是什么？负反馈放大电路产生自激的条件是什么？两者有何不同，为什么？解：正弦波振荡电路的振荡条件为AF?1，电路为正反馈时，产生自激的条件。负反馈放大电路的自激条件为AF??1，电路为负反馈时，产生自激的条件。8.3根据选频网络的不同，正弦波振荡器——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------可分为哪几类？各有什么特点？解：正弦波振荡电路可分为RC正弦波振荡器，LC正弦波振荡器和石英晶体振荡器。RC正弦波振荡器通常产生低频正弦信号，LC正弦波振荡器常用来产生高频正弦信号，石英晶体振荡器产生的正弦波频率稳定性很高。8.4正弦波信号产生电路一般由几个部分组成，各部分作用是什么？解：正弦波振荡电路通常由四个部分组成，分别为：放大电路、选频网络、正反馈网络和稳幅网络。放大电路实现能量转换的控制，选频网络决定电路的振荡频率，正反馈网络引入正反馈，使反馈信号等于输入信号，稳幅网络使电路输出信号幅度稳定。8.5当产生20Hz～20KHz的正弦波时,应选用什么类型的振荡器。当产生100MHz的正弦波时,应选用什么类型的振荡器。当要求产生频率稳定度很高的正弦波时，应选用什么类型的振荡器。解：产生20Hz~20KHz的正弦波时,应选用RC正弦波振荡器。产生100MHz的正弦波时,应选用LC正弦波振荡器。当要求产生频率稳定度很高的正弦波时，应选用石英晶体振荡器。8.6电路如图8.1所示，试用相位平衡条件判断哪个电路可能振荡，哪个不能振荡，并简述理由。解：(a)不能振荡，不满足正反馈条件；(b)可能振荡，满足振荡条件。????——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------图8.1习题8.6电路图8.7电路如图8.2所示：（1）保证电路振荡，求Rp的最小值；（2）求振荡频率的f0的调节范围。图8.2习题8.7电路图解：电路为RC文氏桥振荡器，根据振荡条件，AF?1??FmaxRf?Rp1?，A?(1?)3R1∴Rp?5.3K?f0?1?(145~1590)Hz2?(R2?R3)C8.8如图8.3所示各元器件：（1）请将各元器件正确连接，组成一个RC文氏桥正弦波振荡器；（2）若R1短路，电路将产生什么现象；（3）若R1断路，电路将产生什么现象；（4）若Rf短路，电路将产生什么现象；（5）若Rf断路，电路将产生什么现象。图8.3习题8.8电路图解：若R1短路，电路没有稳幅网络，电路可能输出方波；若R1断路，电路不满足振幅条件，电路停振，输出电压为零；若Rf短路，电路不满足振幅条件，电路停振，输出电压为零；若Rf断路，电路没有稳幅网络，电路可能输出方波。8.9图8.4所示为正弦波振荡电路，已知A为理想运放。（1）已知电路能够产生正弦波振荡，为使输出波形频率增大应——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------如何调整电路参数？（2）已知R1?10k?，若产生稳定振荡，则Rf约为多少？（3）已知R1?10k?,Rf?15k?，问电路产生什么现象？简述理由。（4）若Rf为热敏电阻，试问其温度系数是正还是负？图8.4习题8.9电路图解：（1）减小R或者C的值；（2）若R1?10k?，Rf约为20k?；（3）若R1?10k?，Rf?15k?，则电路会停振，输出为0，因为不满足振幅条件；（4）Rf应为负温度系数的热温电阻。8.10电路如图8.5所示。试用相位平衡条件判断电路是否能振荡，并简述理由。指出可能振荡的电路属于什么类型。cc（a）(b)uoCC(c)(d)图8.5习题8.10电路图解：（a）(b)不能振荡，不满足相位平衡条件，即电路不是正反馈。(c)(d)可能振荡，因为电路满足LC正弦波振荡电路的相位平衡条件，其中(c)为电容三点式振荡器，(d)为电感三点式振荡器。8.11石英晶体振荡电路如图8.6所示。试用相位平衡条件判断电路是否能振荡，并说明石英晶体在电路中的作用。——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------解：（a）可能振荡，石英晶体作等效电感，电路为并联型石英晶体振荡器。（b）可能振荡，石英晶体等效为短路线，电路为串联型石英晶体振荡器。RfRC(a)(b)图8.6习题8.11电路图8.12电路如图8.7所示，运放为理想的，试求出电路的门限电压UTH，并画出电压传输特性曲线。UREF3V3Vuoui-3V120K(a)图8.7习题8.12电路图解：（a）u??R1R221——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------ui?UREF?ui?UREFR1?R2R1?R233u??0输出状态翻转时，u??u?，ui?UTH∴UTH??1.5V(b)ui?3V，VD1导通，VD2截止，uo??8Vui??3V，VD1截止，VD2导通，uo??8V?3V?ui?3V，VD1、VD2均截止，uo?0V∴UTH??3Vuii(a)电压传输特性曲线(b)电压传输特性曲线8.13电路如图8.8所示，已知运放最大输出电压Uom=?12V，试求出两电路的门限电压UTH，并画出电压传输特性曲线。图8.8习题8.13电路图解：（a）uR1R?RU?R2??u21THo?3UTH?3uo12R1?R2uo??6V输出状态翻转时，u??u??0∴UTH??3V(b)uR1R2??R?RU?U2U1THom?TH?Uom——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------12R1?R233Uom??12V输出状态翻转时，u??u??0∴UTH??6Vuiui(a)电压传输特性曲线(b)电压传输特性曲线8.14电路如图8.9所示，运放为理想的，已知运放最大输出电压Uom=±15V，稳压管的稳定电压为UZ=6V，且VD1、VD2、VDZ均为理想的，试画出电压传输特性曲线。图8.9习题8.14电路图解：u??u?时，运算放大器的输出为-15V时，VD1、VD2截止，uo?0∴ui?UTH1?3Vu??u?时，运算放大器的输出为+15V时，VD1、VD2导通，uo?6V此时，u??R1R221UREF?uo?UREF?uo?4VR1?R2R1?R233u??u??UTH2∴ui?UTH2?4Vui电压传输特性曲线8.15电路如图8.10(a)所示，运放为理想的：（1）试求电路的门限电压UTH，并画出电压传输特性曲线；（2）输入电压波形如图题8.10(b)所示，试画出输出电压uo的波形。图8.10习题8.15电路图解：u??R1R221UREF?uo?UREF?uo——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------R1?R2R1?R233u??u??ui?UTH，uo??6V∴UTH??3V，UTH???1Vui(a)电压传输特性曲线(b)电压输出波形8.16电路如图8.11所示，已知运放为理想的，运放最大输出电压Uom=±15V：（1）A1、A2、和A3各组成何种基本电路；（2）若ui?5sin?t(V)，试画出与之对应的uo1、uo2和uo的波形。图8.11习题8.16电路图解：（1）A1反相比例放大电路，A2简单电压比较器，A3电压跟随器（2）ttt各点电压输出波形图8.17电路如图8.12所示，设二极管和运放都是理想的：（1）A1、A2各组成什么电路？（2）求出电路周期T的表达式。图8.12习题8.17电路图——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------解：A1迟滞电压比较器，A2反相积分电路u1??R1R2uo1?uoR1?R2R1?R2u1??u1??0，uo1??UZ则门限电压UTH??R1UZR2R1UZ时，R2R1UZR2当uo1??UZ时，VD1导通，积分常数为R5C，uo下降，当uo下降到UTH2??，此时，VD2导通积分常数为R6C，uo上升，当uo上升到UTH1??uo1跳变到?UZ，时，uo1跳变到?UZ，可得下图。由图可见，在T1期间：UTH1??UZ1T1(?U)dt?U?T1?UTH2ZTH2?0R6CR6C∴T1?2R1R6CR22R1R5CR2同理，可得T2?f0?R211??TT1?T22R1C(R5?R6)U——————————————————————————————————————