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

R1?RF?10k?，现取R1?6.8k?。 2根据已知fo及C，可求得

R?11??6776? ?62?foC2??500?0.047?10可取R?6.8k?金属膜电阻。

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P6.1 ＲＣ桥式振荡电路

解：（1）fo?图P6.2 11?Hz?971Hz3?62?RC2??8.2?10?0.02?10

（2）Rt应具有正温度系数，Rt冷态电阻? （3）输出波形变化

1RF?5k? 2Rt?10K?R101?F?1??2＜3 停振 uo=0

Rt10Rt?1K?R101?F?1??11＞3uo为方波

Rt16.3 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。

解：(a)同名端标于二次侧线圈的下端

图P6.3 fo?12?LC?12?100?10?6?330?10?12Hz?0.877?106Hz?0.877MHz

(b)同名端标于二次侧线圈的下端

fo?2?140?10?6?1360?100?10?12360?100Hz?1.52?106Hz?1.52MHz

(c)同名端标于二次侧线圈的下端

fo?12?560?10?6?200?10?12Hz?0.476?106Hz?0.476MHz

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

fo?12?LC?14700?10?122??300?10?62Hz?0.19?106Hz?0.19MHz

图(c)的振荡频率

fo?12?LC?12?(100?200)?10?6?470?10?12Hz?0.424?106Hz?0.424MHz

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。

图P6.5 图解P6.5

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。

fo?12?LC?12?50?10?100?10?6?12Hz?2.25MHz

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。

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uI?4sin?t(V)时，试画出输出电压uO的波形。

解：由图可得

图P6.7 图解P6.7 UTH?UTLR210UOH??6?2VR1?R210?20

R210?UOL??(?6)??2VR1?R210?20图P6.8 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