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第8章 波形的发生和信号的转换
习题
8.1判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果。 (1)在图T8.1所示方框图中，产生正弦波振荡的相位条件是?F(2)因为RC串并联选频网络作为反馈网络时的?F荡电路的相位条件?F??A。( × )
?0o，单管共集放大电路的?A?0o，满足正弦波振
??A?2n?，故合理连接它们可以构成正弦波振荡电路。( × )
(3)在RC桥式正弦波振荡电路中，若RC串并联选频网络中的电阻均为R，电容均为C，则其振荡频率
fo?1/RC。( × )
(4)电路只要满足
?F??1，就一定会产生正弦波振荡。( × ) A(5)负反馈放大电路不可能产生自激振荡。( × )
(6)在LC正弦波振荡电路中，不用通用型集成运放作放大电路的原因是其上限截止频率太低。( √ )
8.2判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果。
(1) 为使电压比较器的输出电压不是高电平就是低电平，就应在其电路中使集成运放不是工作在开环状态，就是仅仅引入正反馈。 ( √ )
(2)如果一个滞回比较器的两个阈值电压和一个窗口比较器的相同，那么当它们的输入电压相同时，它们的输出电压波形也相同。( × )
(3)输入电压在单调变化的过程中，单限比较器和滞回比较器的输出电压均只跃变一次。( √ ) (4)单限比较器比滞回比较器抗干扰能力强，而滞回比较器比单限比较器灵敏度高。( × )
8.3选择合适答案填入空内。 A.容性 B.阻性 C.感性
(1)LC并联网络在谐振时呈( B )；在信号频率大于谐振频率时呈( A )；在信号频率小于谐振频率时呈( C )。 (2)当信号频率等于石英晶体的串联谐振频率时，石英晶体呈( B )；当信号频率在石英晶体的串联谐振频率和并联谐振频率之间时，石英晶体呈 ( C )；其余情况下，石英晶体呈( A )。 (3)信号频率
8.4判断图P8.4所示各电路是否可能产生正弦波振荡，简述理由。设图(b)中C4容量远大于其它三个电容的容量。
f?fo时，RC串并联网络呈( B )。
(a) (b)
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图P 8.4
解：图(a)所示电路有可能产生正弦波振荡。因为共射放大电路输出电压和输入电压反相(?A??180o)，且图中三级RC移相电路为超前网络，在信号频率为0到无穷大时相移为＋270o~0o，
因此存在使相移为＋180o 的频率，即存在满足正弦波振荡相位条件的频率fo，故可能产生正弦波振荡。
图(b)所示电路有可能产生正弦波振荡。因为共射放大电路输出电压和输入电压反相(?A??1800)，
且图中三级RC移相电路为滞后网络，在信号频率为0到无穷大时相移为-270o~0o，因此存在使相移为?180o 的频率，即存在满足正弦波振荡相位条件的频率fo，故可能产生正弦波振荡。
8.5电路如图P8.4所示，试问：
(1)若去掉两个电路中的R2和C3，则两个电路是否可能产生正弦波振荡？为什么？ (2)若在两个电路中再加一级RC 电路，则两个电路是否可能产生正弦波振荡？为什么？
解：(1)不能。因为图(a)所示电路在信号频率为0到无穷大时相移为＋180o~0o，图(b)所示电路在信号频率为0到无穷大时相移为0o~?180o，在相移为±180o时反馈量为，因而不可能产生正弦波振荡。
(2)可能。因为存在相移为±180o的频率，满足正弦波振荡的相位条件，且电路有可能满足幅值条
件，因此可能产生正弦波振荡。
8.6电路如图P8.6所示，试求解：(1)RW的下限值；(2)振荡频率的调节范围。
图P8.6
解：(1)根据起振条件
''Rf?RW?2R,RW?2k? 故Rw 的下限值为2k?。
(2)振荡频率的最大值和最小值分别为
8.7电路如图P8.7所示，稳压管起稳幅作用， 其稳压值为±6V。试估算：
(1)输出电压不失真情况下的有效值； (2)振荡频率。
f0max?11?1.6kHz， f0min??145Hz。
2?R1C2?(R1?R2)C .
解：(1)设输出电压不失真情况下的峰值
1?UP?Uom
312由图可知： Uom?Uom?Uom?UZ
333∴Uom?UZ?9V。 图P 8.7
2为Uom，此时UN 有效值为：Uo?Uom?6.36V 2(2)电路的振荡频率:
fo?1?9.95Hz
2?RC8.8电路如图P8.8所示。
(1)为使电路产生正弦波振荡，标出集成运放的“+”和“-”；并说明电路是哪种正弦波振荡电路。 (2)若R1短路，则电路将产生什么现象？ (3)若R1断路，则电路将产生什么现象？ (4)若Rf短路，则电路将产生什么现象？ (5)若Rf断路，则电路将产生什么现象？
解：(1)上“-”下“+ \。
(2)输出严重失真，几乎为方波。
(3)输出为零。 图P 8.8 (4)输出为零。
(5)输出严重失真，几乎为方波。
8.9图P8.9所示电路为正交正弦波振荡电路，它可产生频率相同的正弦信号和余弦信号。已知稳压管的稳定电压±UZ =±6V，Rl= R2= R3 = R4 = R5 = R， Cl = C2 = C。
图P8.9
(1)试分析电路为什么能够满足产生正弦波振荡的条件； (2)求出电路的振荡频率；
(3)画出uO1和uO2的波形图，要求表示出它们的相位关系，并分别求出它们的峰值。
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解：(1)在特定频率下，由A2组成的积分运算电路的输出电压uO2超前输入电压uO190o，而由A1组成的电路的输出电压uO1滞后输入电压uO290o，因而uO1和uO2互为依存条件，即存在f0满足相位条件。在参数选择合适时也满足幅值条件，故电路在两个集成运放的输出同时产生正弦和余弦信号。
(2)根据题意列出方程组：
uP1?uN1?R1?uO1
R1?R2uP1?uO2uP1?uO1???uP1?j?C1
R4R3uO2??或改写为：2uP1uO1uO11???R5j?C2j?R5C2
?uO1
2uP1?uO1?uO2??uP1?j?RC j?RC?uO2??uO1解方程组，可得：(?RC)2
解图8.9
?2，或??2RC。即
f0?12?RC。
(3)输出电压u2最大值U02max =UZ=6V 对方程组中的第三式取模，并将?0?2?f0?22RC
代入可得
uO1?2uO2，故Uo1max?2Uo2max?8.5V。
若uO1为正弦波，则uO2为余弦波，如解图8.9所示。
8.10分别标出图P8.10所示各电路中变压器的同名端，使之满足正弦波振荡的相位条件。
(a) (b)
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(c) (d)
图P8.10
解：图P8.10所示各电路中变压器的同名端如解图P8.10所示。
(a) (b)
(c) (d) 解图P8.10
8.11分别判断图P8.11所示各电路是否可能产生正弦波振荡。
(a) (b)
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