模拟电子技术第9章-波形的发生与变换电路
波形振荡
值是固定的,有的只有一
个阈值,有的具有两个阈
值。
一、固定幅度比较器
(1) 过零比较器和电压幅度比较器
过零电 压比较器是 典型的幅度 比较电路, 它的电路图 和传输特性 曲线如图 14.01所示。
(a)
(b)
(a)电路图
(b)传输特性曲线
Байду номын сангаас
图14.01 过零电压比较器
将过零电压比较器的一个输入端从接地改接到
采用反并联二极管的稳幅电路如图11.04所示。
(a) 稳幅电路
(b) 稳幅原理图
引益电联起 下R出 小 出D位 二增 降二二 于 幅较电器 极式幅 ,极极 工 度当小路下 管中过 最管管 作 小V,o的半 的程 后工大工 在 。图ARv电部 等"。达作1f时作A较p1、是压.的效当到在,0在小4B电增电平输稳A二C反,点、位、益阻均并出定极于所B器D为联值电幅幅管点是对点二上。阻度度支,V应所极半Ao值R大的路下电的v管对'f3部。到目=的降=路的等应的R1一的交稳。的效3的+电幅定。流/由增电/R等R阻电R"程电图益'阻p效Dp路值,度流(较,电RRb,R,较4)大所3阻D可R增大是,以',p看是,并输
如果正反馈量大,则增幅,输出幅度越来 越大,最后由三极管的非线性限幅,这必然产 生非线性失真。
反之,如果正反馈量不足,则减幅,可能 停振,为此振荡电路要有一个稳幅电路。
为了获得单一频率的正弦波输出,应该有 选频网络,选频网络往往和正反馈网络或放大
电路合而为一。选频网络由R、C和L、C等电
抗性元件组成。正弦波振荡器的名称一般由选 频网络来命名。正弦波发生电路的组成
RC串并联网络的电路如图11.02(a) 所示。RC 串联臂的阻抗用Z1表示,RC并联臂的阻抗用Z2表 示。其频率响应如下:
模电-波形产生与变换 PPT
起振并能稳定振荡的条件:
Uo B时,AF 1 Uo B时,AF 1 Uo B时,AF 1
四、正弦波振荡器的
+
Ao
分析方法
+
1、组成
F
基本环节——放大电路、正反馈网络和选频网络。
97 Hz
2、若电路Q正常但不能振荡,原因?如何调整? Af太小!Rf调大。
3、输出波形严重失真,原因?如何调整? Af太大!Rf调小。
DZ1
DZ2
三、双T正弦波振荡电路
RR 2C
1、组成 2、相位平衡条件
C
C
R/2
振荡频率
f0
1
2RC
_ +
+
uo
3、幅度起振条件
R2
4、稳幅环节
R1
适用于固定频率场合,选频特性好。
(1)若电感的中间抽头交流接地,则首端与尾 端的信号电压相位相反。
(2)若电感的首端或尾端交流接地,则电感其 它两个端点的信号电压相位相同。
对电容三点式电路也是同样的。
估计
不能
不能
估计
6、1、4 石英晶体振荡电路
1、 频率稳定问题
f
频率稳定度一般由 f0 衡量
f ——频率偏移量 f0 ——振荡频率
(2)当Q>>1时,谐振频率
f0
2
1 LC
幅频特性
(3) Q值越大,选频特性越好。 相频特性越陡,谐振时的阻抗
Z0也越大。
•
I
•
Ui
C
相频特性
模电第9章波形发生及变换电路
0
幅频特性: F
1
32 ( 0 )2
Z1 o
0
Z2
相频特性:
0
F arctan0 3
图 9.2.2 RC串并 联选频电路
幅频特性:
F
F
1
32 ( 0 )2
1/3
0
相频特性:
0
0
F arctan0 3
F
+90º
0
当0
R1C时,f0
1 2RC
F
1 3
最大,F = 0°
0 0
相位条件满足 但因是共集电极放大电路,
A小于1,幅度条件不满足。
图 9.2.7(b)
故不能振荡
例9.2.3 一文氏电桥振荡电路如图9.2.8所示,接通电 源后电路不能振荡,请指出电路的错误。
解:
错误一是集成 运放输入端的正负 极性颠倒;
错误二是电阻R1 与R2的位置颠倒。
图 9.2.8
9.2.2 RC 移相式振荡电路
2. 电路的品质因数 Q 愈 大,幅频特性越尖锐,选频特 性愈好。
3.谐振频率的数值与LC并 联电路的参数有关。
Z Z01
Q1 > Q2
Q
Z02
1
Q
2
0
F
+90ºQ1 > Q2
Q
0
2 Q
1
-90º
感性 纯阻 容性
9.3.2 变压器反馈式振荡电路
一次线圈
二次线圈
磁棒
同极性端
1 2 34
i
+1
+ L
Uf= Ui之间的相位关系;
(2)如果Ui和Uf在
大学电子技术基础课后习题答案第9章-数模与模数转换器
9 数模与模数转换器9.1 D/A 转换器9.1.1 10位倒T 形电阻网络D/A 转换器如图题9.1.1所示。
(1)试求出输出电压的取值范围。
(2)若要求电路输入数字量为200H 时输出电压v o =5V ,试问V REF 应取何值?解:(1)由式(9.1.6)可知,10位D/A 转换器输出电压O v 为910022f REFOii i R R v R D ==-⋅⋅∑当98D D …0D =00…0时 O v =0 V当98D D …0D =11…1时,REFO R v R=-,已知f R R =,所以O REF v R =-于是可得到输出电压的取值范围为:0REF V V -。
(2)根据式(1) 109212O REFifii R v V R D =⋅⋅=-⋅⋅∑将98D D …0D =1000000000代入上式,的REF V =﹣10V 。
9.1.2 在图9.1.8所示的4位权电流D/A 转换器中,已知REF V =6V ,1R =48k Ω,当输入3210D D D D =1100时,O v =1.5V ,试确定f R 的值。
解:n 位权电流D/A 转换器的输出电压为1122n fiREF O i n i R R v D R -==⋅⋅∑于是,有11022n O f n iREF i i R v R V D -=⋅⋅=⋅⋅∑依题意,已知n=4,REF V =6V ,1R =48k Ω,3210D D D D =1100,O v =1.5V,代入上式得f R =16k Ω。
9.1.5 可编程放大器(数控可变增益放大器)电路如图题9.1.5所示。
(1)推导电路电压放大倍数/V O I A v v =的表达式。
(2)当输入编码为(001H )和(3FFH )时,电压放大倍数V A 分别为多少? (3)试问当输入编码为(000H )时,运放1A 处于什么状态?解:(1)图题9.1.5中运放3A 组成电压增益为﹣1的反相比例放大器,O v =﹣REF V 。
经典模拟电子技术基础知识总结习题(选择,填空,解答题)
1)开关S合上时,电压表V、电流表A1和电流表A2的读数为
多少?
V:12V A1:12mA A2:6mA
2)开关S打开时,流过稳压管的电流为多少? IZ:12mA
3)开关S合上,且输入电压由原来30 V上升到33 V时,
此时电压表V、电流表A1和电流表A2的读数为多少?
V:12V
A1:14mA A2:6mA
7.电路如图所示,试估算输出电压 U o 1 和 U o 2,
并标出输出电压对地极性。
-
-45V
+
+9V
8.电容滤波桥式整流电路及输出电压极性如图所示
u2102si n t( V )试求:
(1)画出图中4只二极管和滤波电容(标出极性);
(2)正常工作时,Uo =? 12V
(3)若电容脱焊,Uo=? 9V
_偏置。
正向
反向
7.当_三_极管工作_在偏_置截_,止_集_电区极时_,_I_C≈偏0置;。发射极_
零或反向
反向
8.当_三正_极向_管_工偏作置在,_集_饱电_和极__区_正时_向,_U偏CE置≈。0。发射极
9.当NPN硅管处在放大状态时,在三个电极电位中, 以____集极电的电位最高,___发_射极电位最低, ____极基和____极发电射位差等于____。
28V
(5)若其中一个二极管开路,Uo =? 20V
10. 试分析图示电路的工作原理, 标出电容电压的极性和 数值,并标出电路能输出约多少大的输出电压和极性。
+
+
约
+
+
2 U 2 、 22 U 2 、 32 U 2 、 42 U 2
第二章 半导体三极管
一、填充题
1.三极管从结构上看可以分成__N_PN__和__PN_P__ 两种类型。
模拟电子技术实验-波形发生电路
实验: 波形发生电路一、 实验目的1.掌握RC 桥式正弦波振荡电路的原理与设计方法;2.加深理解矩形波和方波-三角波发生电路的工作原理与设计方法;3.了解运放转换速率对振荡波形跳变沿的影响。
二、实验仪器名称及型号KeySight E36313A 型直流稳压电源,KeySight DSOX3014T 型示波器/信号源一体机。
模块化实验装置。
本实验将使用三种集成运放:µA741、LM324和TL084,它们的引脚如图1所示,LM324和TL084的引脚排列完全相同。
87654321µA741+Vcc -VccOUT OA2NC 141312114321LM324(TL084)1098765V-4OUT 4IN-4IN+3OUT3IN-3IN+图1 741A 、LM324和TL084的引脚图三、实验内容1.RC 桥式正弦波振荡电路(SPOC 实验)(1)设计RC 桥式正弦波振荡电路,要求振荡频率为1.6kHz ,输出波形稳定并且无失真。
其中集成运放可采用µA741、LM324或TL084,简要写出设计过程,绘制或截取电路原理图。
电阻R1.R2与电容C1、C2构成串并联选频网络,电阻R3、R4、RP 构成负反馈网络,VD1和VD2用于限幅作用稳定波形,当R1=R2=R,C1=C2=C 时,串并联选频网络的相频特性和幅频特性分别为,相频特性为,,根据,题目要求f=1.6kHz,取参数R1=R2=10kΩ,C1=C2=0.01μF,R3=R4=5.1kΩ,R p=10kΩ。
(2)学习SPOC实验操作视频,将示波器的两个通道分别接在u o端和u f端,缓慢调节电位器R W,使电路产生正弦振荡,在确保两个通道的正弦波不失真的前提下将输出幅度调得尽量大些,记录输出u o的峰-峰值U opp和输入u f的峰-峰值U fpp。
U opp= 18.1V ;U opp= 6.1V ;(3)正反馈系数F u的测定。
《模拟电子技术基础》(童诗白、华成英第四版)习题解答
模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答山东大学物理与微电子学院目录第1章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3第2章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 第3章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31 第4章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41 第5章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50 第6章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60 第7章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74 第8章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90 第9章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114 第10章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126第1章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确,用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可将其改型为P 型半导体。
( √ )(2)因为N 型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。
( ×)(3)PN 结在无光照、无外加电压时,结电流为零。
( √ )(4)处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的。
( ×)(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压,才能保证R大的特点。
( √)其GSU大于零,则其输入电阻会明显变小。
( ×) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的GS二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时,空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为 B 。
A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V时,能够工作在恒流区的场效应管有A 、C 。
A.结型管B.增强型MOS 管C.耗尽型MOS 管三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=0.7V。
方波产生和波形变换电路
XXXXXXXX学院课程设计说明书课程名称:电力电子技术设计题目:方波产生和波形变换电路班级:XXXXXXXXXXXXXXX姓名:XXXX学号:XXXXXXXXXXX指导老师:XXXX设计时间:XXXXXXXXXXXXX摘要波形发生器广泛地应用于各大院校和科研场所。
随着科技的进步,社会的发展,单一的波形发生器已经不能满足人们的需求,而我们设计的正是多种波形发生器。
本设计将介绍由集成运算放大器组成的方波-----三角波----正弦波函数发生器的设计方法,了解多功能集成电路函数信号发生器的功能及特点,进一步掌握波形参数的测试方法。
制作这种低函数信号发生器成本较低,适合学生学习电子技术测量使用。
制作时只需要个别的外部元件就能产生从1—10HZ,10—100HZ的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。
输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。
其中比较器与积分电路和反馈网络(含有电容元器件)组成振荡器,其中比较器产生的方波通过积分电路变换成了三角波,电容的充,放电时间决定了三角波的频率。
最后利用差分放大器传输特性曲线的非线性特点将三角波转换成正弦波。
电压比较器实现方波的输出,又连接积分器得到三角波,并通过三角波-正弦波转换电路看到正弦波,得到想要的信号。
NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能过快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
本设计就是利用Multisim软件进行电路图的绘制并进行仿真。
关键字:波形、比较器、积分器、MultisimAbstractWaveform generator is widely used in universities and scientific research. With the progress of science and technology, the development of the society, a single waveform generator has can't satisfy people's needs, and our design is a variety of waveform generator. This design introduces the integrated operational amplifier composed of square wave -- -- -- -- -- the design method of the triangle wave, sine wave function generator, understand the multi-function integrated circuit functions and characteristics of function signal generator, further grasp the waveform parameter test methods. To make this kind of function signal generator with low cost, suitable for students learning electronic technology measure. Need only when making individual external components can produce from 1-10 hz, 10-100 hz low distortion of sine wave, triangular wave and square wave pulse signal. The output waveform frequency and duty ratio can also be controlled by current or resistance. The comparator and integral circuit and the feedback network (containing the capacitance component) oscillator, the comparator of square wave by integrating circuit transformation becomes a triangle wave, capacitance charging, discharge time determines the frequency of the triangular wave. Finally using the nonlinear characteristics of the differential amplifier transmission characteristic curve of converting triangular wave into sine wave.Voltage comparator for the square wave output, and connect the integrator by triangle wave, and see the sine wave by triangle wave, sine wave conversion circuit, achieve the desired signal.NI Multisim software combines intuitive capture and functional simulation, can quickly, easily and effectively carried out on the circuit design and verification. This design is to use Multisim software to draw and carry on the simulation of circuit diagram.Key words: waveform, comparator, integrator, Multisim目录一、设计目的及要求 (4)1.1设计目的 (4)1..2设计内容与要求 (4)二、函数发生器的组成 (4)2.1原理框图 (4)2.2原理分析 (5)三、系统中各模块设计 (5)3.1 方波-三角波 (5)3.2三角波-正弦波转换电路 (8)3.3总电路图 (10)四、OPA2541的功能介绍 (10)五、结果分析 (11)六、课程设计中的收获和体会 (11)参考文献 (12)附录 (13)方波产生和波形变换电路一、设计目的及要求1.1设计目的1.了解集成运放电路的组成和使用;2.了解集成运放几种典型应用电路的工作原理;3.掌握利用运算放大器设计方波产生电路、波形变换电路和调试的方法。
《模拟电子技术》课件第9章 信号发生电路
电路可以输出频率为
f0
AV
FV 3 1
2πRC
1 1
3
的正弦波
RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于 1 MHz 的正弦波
4. 稳幅措施
采用非线性元件 热敏元件
起振时,
AV
1
Rf R1
3
即 AV FV 1
热敏电阻的作用
热敏电阻
Vo
Io
Rf 功耗
Rf 温度
Rf 阻值
AV
AV 3
四、 三端式LC振荡电路 2. 电容三点式振荡电路
T
Rc
C1
Rb2 Rb1
L
+ +
C2
–
– +–
+
A β RC
rb e
F Vf C1
Vo
C2
令 A F C1 β RC 1
C 2 rbe
起振条件为 β C 2 rbe
C1 RC
谐振频率
f0
2π
1 LC
C C1C2 C1 C2
四、 三端式LC振荡电路 3. 电感三点式振荡电路
§9.2 RC正弦波振荡电路
一、RC串并联网络振荡电路 1. 电路组成
RC桥式振荡电路
i2
R2
R1
i1
vN -
vI
vP
A +
vO
反馈网络兼做选频 网络
AV
1
Rf R1
2. RC串并联选频网络的选频特性
1
1
Z R jω C
Z2 R// jωC
FV
V f V1
Z2 Z1 Z2
jωCR (1 ω2 R2C 2 ) 3 jωCR
电路基础与集成电子技术-第9章习题解答
第9章 集成振荡电路习题解答【9-1】判断下列说法是否正确。
1.只要具有正反馈,电路就一定能产生振荡。
( 否,还要看幅度平衡条件。
)2.只要满足正弦波振荡电路的相位平衡条件,电路就一定振荡。
( 否,还要看幅度平衡条件。
)3.凡满足振荡条件的反馈放大电路就一定能产生正弦波振荡。
( 否,需要有选频网络。
)4.正弦波振荡电路自行起振荡的幅值条件是1=F A 。
( 否,应1AF> ) 5.正弦波振荡电路维持振荡的条件时F A =-1。
( 否)6.在反馈电路中,只要有LC 谐振电路,就一定能产生正弦波振荡。
( 否,还需 要有正反馈)7.对于LC 正弦波振荡电路,若已满足相位平衡条件,则反馈系数越大越容易起振。
( 是,反馈系数决定振荡的幅度条件)【9-2】在题图9-2所示的三个电路中,应如何进一步连接,才能成为正弦波振荡电路? 解:图(a),①接④;②接⑤;③接地。
图(b),①接⑤;②接⑥;⑦接④;③接⑧。
图(c),①接④;②接⑤;③接⑥。
o④③EE+V 21L L C(b)④③L(c)图9-2 题9-2电路图【9-3】为了使题图9-3中各电路能够产生正弦波振荡,请将图中j、k、m、n、 p各点正确连接。
+VCC+VCC332kp2(a)图9-3 题9-3电路图解:正确连线分别见解图9-3中的(d)、(e)、(f),晶体呈电感性。
+V CCC32解图9-3 题9-3的解【9-4】根据相位平衡条件判断题图9-4所示各电路是否能产生正弦波振荡?并说明理由。
图中的二极管有何作用?u o图9-4 题9-4电路图解:此电路是RC文氏桥振荡器,R w调节电路增益略大于3,保证起振和不产生大的失真。
二极管VD1、VD2起稳幅作用。
当振幅增大时,二极管因非线性正向导通电阻减少,负反馈增强,限制了振幅继续增长;反之,当振幅减少时,二极管因非线性正向导通电阻加大,负反馈减弱,防止振幅继续下降,起到自动稳幅的作用。
【9-5】电路如题图9-5所示。
模电课件-第9章(华)波形的发生与变换电路-文档资料
2
R R( / 1 j RC) R (1 / j C ) R / 1 j RC R 1 / j C 1 j RC R
33 MHz
1 1 3 j RC RC
令ω0=1/RC
F V
b. 检查放大电路是否正常工作
c. 将电路在放大器反馈端断开,利用瞬时极性法 判断电路是否满足相位平衡条件 d. 分析是否满足振荡产生的幅度条件。
一般︱AF︱应略大于1
33 MHz
Analog Electronics
9.1.2 RC正弦波振荡电路
电路的构成
RC 串并联网络是 正反馈网络,Rf 和R1 为负反馈网络。
电感反馈式正弦波振荡电路
e L2 L1 C
b
c
电感 三点式
优点:耦合紧,振幅大;振荡频率高,调节范围宽。缺 点:输出波形不够好,含有高次谐波。
33 MHz
2. 电容三点式振荡电路
Analog Electronics
正反馈 振荡频率
放大电路 RB1 RC C1 RB2 RE
-
CE
+UCC 选频电路
信号发生器:放大电路在无输入信号的情况下,就能输出一定
频率和幅值的交流信号(又称振荡器)。输出的交流电能是从电源 的直流电能转换而来的。
振荡波形: 信号发生器从波形上分为正弦波振荡器和非正弦
波振荡器(方波、锯齿波、三角波等)。
9.1 正弦波振荡电路 应用:无线电通讯、广播电视,工业上的高频感应炉、 超声波发生器、正弦波信号发生器、半导体接近开关等。 9.1.1 概述
I I1
V0 m
33 MHz
15.3k 0.6V 1.1k
经典模拟电子技术基础知识总结习题(选择,填空,解答题)
第一章 半导体二极管及其应用电路 第六章 运放应用电路
第二章
半导体三极管及其放大电路
第七章
功率放大电路
第三章
场效应晶体管及其放大电路
第八章
波形发生和变换电路
第四章
集成运算放大器
第九章
直流稳压电源
第五章
负反馈放大电路
第十一章~第二十一章
应用篇
第一章 半导体二极管及其应用电路
一、填空: 绝缘体 之间的物 导体 和_______ 1.半导体是导电能力介于_______ 质。 掺杂 特性,制成杂质半导体;利 2.利用半导体的_______ 光敏 特性,制成光敏电阻,利用半 用半导体的_______ 热敏 特性,制成热敏电阻。 导体的_______ 导通 ,加反向电压时 3.PN结加正向电压时_______ 截止 ,这种特性称为PN结的 单向导电 _______ _______ 特性。
饱和 8.当三极管工作在____区时, UCE ≈0。发射极 正向 正向 ____偏置,集电极____偏置。 9.当NPN硅管处在放大状态时,在三个电极电位中, 集电 发射 以____极的电位最高,____极电位最低, 基 发射 ____极和____极电位差等于____。 0.7V 10.当 PNP锗管处在放大状态时,在三个电极电位中, 以____极的电位最高,____极电位最低, 发射 集电 UBE等于____。 -0.3V 三个电极的电位分别为 11.晶体三极管放大电路中 ,试判断三极管的 V ,V2 1.2V ,V3 1.5V 类型是 ____,材料是____。 1 4V 锗 PNP
T 10.单相桥式整流电容滤波电路,当满足 RLC (3~5) 2 时,负载电阻上的平均电压为_______。 A.1.1U2 B. 0.9U2 C. 1.2 U2 D. 0.45U2
模拟电子技术基础 知识点总结
模拟电子技术复习资料总结第一章半导体二极管一.半导体的基础知识1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。
2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。
4. 两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
体现的是半导体的掺杂特性。
*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素(多子是空穴,少子是电子)。
*N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素(多子是电子,少子是空穴)。
6. 杂质半导体的特性*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度,少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度,一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。
7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V,锗材料约为0.2~0.3V。
* PN结的单向导电性---正偏导通,反偏截止。
8. PN结的伏安特性二. 半导体二极管*单向导电性------正向导通,反向截止。
*二极管伏安特性----同PN结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V。
*死区电压------硅管0.5V,锗管0.1V。
3.分析方法------将二极管断开,分析二极管两端电位的高低:若 V阳 >V阴( 正偏 ),二极管导通(短路);若 V阳 <V阴( 反偏 ),二极管截止(开路)。
1)图解分析法该式与伏安特性曲线的交点叫静态工作点Q。
2) 等效电路法直流等效电路法*总的解题手段----将二极管断开,分析二极管两端电位的高低:若 V阳 >V阴( 正偏 ),二极管导通(短路);若 V阳 <V阴( 反偏 ),二极管截止(开路)。
*三种模型微变等效电路法三. 稳压二极管及其稳压电路*稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区,所以稳压二极管在电路中要反向连接。
模拟电子技术题库参考答案610章
第六章放大电路中的反馈一、填空题1. -AF »i2.输入端,增大,减小3正,负4.电压交流,直流串联,场效应5、电压串联负,电压并联负,电流串联负,电流并联负6、大小及相位相等,很大,很小7.输入电阻,输出电阻8.输出电压,输出电流9. 0.5_,电压串联负反馈10、直流,交流11.稳定静态工作点,交流(动态)技术指标12、降低,但稳定;减小;减小,展宽二、选择题1. (A), (C), (B) 2、( A ) 3. ( D ) 4、( A ) 5、C) , ( D ), (B) , (A ) 6. (C) 7. (B) 8. (C) 9、(B) 10、( B ) 11、( B )12.、(DA (2) B (3) A三、判断题1、X2、J3、A)电压并联交流负反馈B)电流串联负反馈(C)电流串联负反馈4、X 5> V 6X7 V3、(15分)设图示各电路均引入了深度交流负反馈(1)试判断各电路引入了哪种组态的交流负反馈,(2)简述“虚短”、“虚断”概念(3)计算(a)图的电压放大倍数4, = -o(2) (a)图中七=七为虚短。
匕=七=0为虚断(3)(a)途中:七=〃_= _^― 佑+K(a)电压串联负反馈4、判别反馈类型。
(共8分)(1)指出由哪些元件引入哪些级间反馈组态?(共6分)(2)分别说明各种反馈对性能有何影响?(共12分)(1) RG引入电压串联交流负反馈R.引入电流并联直流负反馈。
(2)前者改善交流参数:为稳定,〃。
稳定,R lf t, R疽,非线性失真(a)电压并联负反馈5、如下图,G、足够大,(b)电压串联负反馈佑+R(b)电流串流负反馈(b)通频带BWT等等。
后者稳定静态工作点,抑制零点漂移。
6、求图示电路的电压放大倍数4炉,已知:Ryg,月=20Kd 引入那些 反馈?(10分)7、说明图示各电路中反馈类型。
(每图3分,共9分)电压并联负反馈 电流串联负反馈 电流并联负反馈 8、电路图中心引入深度负反馈,试根据给定参数求放大器的电压放大倍数4/ 并说明反馈组态及如何影响性能(10分)R,・.c 引入电压串联交流负反R 川引入交流并联直流负反馈工 U0 . R F . 20 sAuf=——=1+ — =1+— =21Ui R EI 1 R UiMJf=———uo R EI + R-是电压串联交流负反馈使I Au I i ,但I A u/ I稳定,U°稳定R,z个,R#】,非线性失真),Bw个等。
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特点:波形好,振荡频率调整范围小,适于频率固定的场合。
四、石英晶体正弦波振荡电路
1. 石英晶体的特点
SiO2结晶体按一定方向切割的晶片。 压电效应和压电振荡:机械变形和电场的关系
固有频率只决定于其几何尺寸,故非常稳定。
感性 因C C0,故
阻性
fs
fp
2π
1 LC
容性
一般LC选频网络的Q为几百,石英晶体的Q可达104~ 106;前者Δf/f为10-5,后者可达10-10~10-11。
uO↑→ uP↑→ uO↑↑ ,直至 uO=UZ, uP=+UT,为第一暂态。
3. 工作原理:
第一暂态:uO=UZ, uP=+UT。
电容正向充电,t↑→ uN↑,t→∞ , uN → UZ;但当uN =+UT时, 再增大, uO从+ UZ跃变为-UZ, uP=-UT,电路进入第二暂态。
电容反向充电,t↑→ uN↓,t→∞ , uN →- UZ;但当uN = -UT时,再减小, uO从- UZ跃变为+UZ, uP=+UT,电路 返回第一暂态。
3. RC 桥式正弦波振荡电路(文氏桥振荡器)
用同相比例运算电路作放大电路。
Rf 2R1
以因RC同串相并比联例网运络算为电选路频有网非络常和好正的反馈网络、并引入电 压压线加串,性二联 一度极负对,管反顶故作馈点为R,作非或两 为线个放R性f 网大用环络电热节构路敏。成的电桥净阻路输,,入或一电对压顶 ,文 器点就氏的作构桥特为成振点输文荡?出氏电桥 振荡器。
若输入信号的频率变化不大,则可用滤波法实现。
若输入信号的频率变化较大,则可用折线法实现。
在电扰动下,对于某一特定频率f0的信号形成正反馈:
Xo
X
' i
Xo
由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制,最
终达到动态平衡,稳定在一定的幅值。
1. 正弦波振荡的条件
11-1振荡条件
一旦产生稳定的振荡,则 电路的输出量自维持,即
X o A FX o
A F
1
A F
1
A F 2nπ
起振条件: A F 1
3) 是否满足相位条件,即是否存在 f0,是否可能振荡 ; 4) 是否满足幅值条件,即是否一定振荡。
相位条件的判断方法:瞬时极性法
U i
极性?
在多数正弦波振荡电路
中,输出量、净输入量和 反馈量均为电压量。
断开反馈,在断开处给放大电路加 f=f0的信号Ui,且规 定其极性,然后根据
Ui的极性→ Uo的极性→ Uf的极性 若Uf与Ui极性相同,则电路可能产生自激振荡;否则电路不 可能产生自激振荡。
(2)反馈网络:因需自控,在输出为某一暂态 时孕育翻转成另一暂态的条件,故应引入反馈。
(3)延迟环节:要使两个暂态均维持一定的时 间,故采用RC环节实现,从而决定振荡频率 。
2. 电路组成
UZ UZ
滞回比较器 RC 回路
UT
R1 R1 R2
UZ
正向充电:
uO(+UZ) → R → C → 地 反向充电:
必须有合适的同名端!
分析电路是否可能产生正弦 波振荡的步骤:
1) 是否存在四个组成部分 2) 放大电路是否能正常工作 3) 是否满足相位条件 4) 是否可能满足幅值条件 特点: 易振,波形较好;耦合不紧密, 损耗大,频率稳定性不高。
为使N1、N2耦合紧密,将它们合二为一,组成电感反馈式电路。
3. 电感反馈式电路
0
2
π
1 LC
LC选频放大电路→正弦波振荡电路
放大电路 反馈网络
当 f = f0时,电压 放大倍数的数值最
大,且附加相移为0。
共射电路 φA= -π
附加相移
Uo 构成正弦波振 荡电路最简单的 做法是通过变压 器引入反馈。
2. 变压器反馈式电路
U f
Ui ( f f0 )
为什么用分立元 件放大电路
1)是否可用共射放大电路? 2)是否可用共集放大电路? 3)是否可用共基放大电路? 4)是否可用两级共射放大电路?
输入电阻小、输出电 阻大,影响f0
可引入电压串联负反馈,使电压 放大倍数大于3,且Ri大、Ro小, 对f0影响小
应为RC 串并联网路配一个电压放大倍数略大于3、输入电 阻趋于无穷大、输出电阻趋于0的放大电路。
2. 电路
(1)并联型电路
(2)串联型电路
① 石英晶体工作在哪个区? ② 是哪种典型的正弦波振荡
电路?
① 石英晶体工作在哪个区? ② 两级放大电路分别为哪种
基本接法? ③ C1的作用?
9.2 非正弦波发生电路
一、常见的非正弦波 二、矩形波发生电路 三、三角波发生电路 四、锯齿波发生电路 五、波形变换电路
5. 分类
常用选频网络所用元件分类。 1) RC正弦波振荡电路:1兆赫以下 2) LC正弦波振荡电路:几百千赫~几百兆赫 3) 石英晶体正弦波振荡电路:振荡频率稳定
二、RC 正弦波振荡电路
1. RC串并联选频网络
低频段
.
.
I
Uf
. Uo
高频段
在频率从0~∞ 中必有一个频率 f0,φF=0º。
f 0,Uf 0,F 90
UOH =-UOL =UZ ,uI作用于集成运放的同相输入端,求 UT:
uP1
R1 R1 R2
uO1
R2 R1 R2
uO
令uP1
uN1
0,将uO1
U
代入,求出
Z
UT
R1 R2
UZ
三角波发生电路的振荡原理
1 uO R3C uO1(t2 t1 ) uO (t1 )
电路状态翻转时,uP1=?
频率可调的文氏桥振荡器
改变电容以粗调,改变电 位器滑动端以微调。
加稳压管可以限制输出电 压的峰-峰值。
同轴 电位器
三、LC 正弦波振荡电路
1. LC并联网络的选频特性
理想LC并联网络在谐振时呈纯阻性,且
阻抗无穷大。
谐振频率为
1 f0 2 π LC
在损耗较小时,品质因数及谐振频率
损耗
Q 1 R
L,f C
R2 R1 R2
uO
合闸通电,通常C 上电压为0。设uO1↑→ uP1↑→ uO1↑↑,直至 uO1 = UZ(第一暂态);积分电路反向积分,t↑→ uO↓,一旦uO 过- UT ,uO1从+ UZ跃变为- UZ (第二暂态) 。
积分电路正向积分,t↑→ uO↑, 一旦uO过+ UT , uO1从 - UZ跃变为+ UZ ,返回第一暂态。重复上述过程,产生周期性的 变化,即振荡。
U f
Ui ( f f0 )
必要吗?
反馈电压取自哪个线圈? 反馈电压的极性?
电路特点?
电感的三个抽头分别接晶 体管的三个极,故称之为电 感三点式电路。
3. 电感反馈式电路
特点:耦合紧密,易振,振 幅大,C 用可调电容可获得 较宽范围的振荡频率。波形 较差,常含有高次谐波。
因为放大电路的输入电 阻就是它自身的负载,故A 与F 具有相关性;若增大 N1,则 A 增大,F 减小。
uP1
R1 R1 R2
uO1
R2 R1 R2
uO
令uP1 uN1 0,uO1 UZ代入,求出
三角波幅度:
UOM = UT
R1 R2
UZ
三角波发生电路的振荡原理
电路状态翻转时,uP1=?
1 uO R3C uO1(t2 t1 ) uO (t1 )
uP1
R1 R1 R2
uO1
地 → C → R → uO(-UZ)
3. 工作原理:分析方法
方法一: 设电路已振荡,且在某一暂态,看是否能自动翻转为 另一暂态,并能再回到原暂态。 方法二: 电路合闸通电,分析电路是否有两个暂态,而无稳态。
设合闸通电时电容上电压为0, uO上升,则产生正反馈过程:
uO↑→ uP↑→ uO↑↑ ,直至 uO=UZ, uP=+UT,为第一暂态。
4. 波形分析
脉冲宽度
根据三要素,即起始值、终了值、时间常数,求出
T
2R3C
ln(1
2R1 R2
)
占空比q Tk 50% T
5. 占空比可调电路
正向充电和反向充电时间常数可 调,占空比就可调。
5. 占空比可调电路
正向充电和反向充电时间常数可调,占空比就可调。
T1
(R3
RW1 )C
ln(1
3. 波形分析
怎样修改可获得锯齿波?
T/2
UT
1 R3C
UZ
T 2
(U T
)
如何调整三角波的幅值和频率?
“理性地调试”:哪
T 4R1R3C
些参数与幅值有关?哪 些参数与频率有关?先
R2
调哪个参数?
四、锯齿波发生电路
1. R3应大些?小些? 2. RW的滑动端在最上 端和最下端时的波形?
≈T
3. R3短路时的波形? 若由输入电压确定,则将电压转换为频率
由于电感对高频信号呈现较大的电抗,故波形中含高 次谐波,为使振荡波形好,采用电容反馈式电路。
4. 电容反馈式(电容三点式)电路
作用?
f0 2π
1 L C1C2 (C1 C2 )
若C C1且C C2,则
U i
U f
f0
2π
1 LC
C
与放大电路参数无关
若要振荡频率高,则L、C1、C2的取值就要小。当电容减小 到一定程度时,晶体管的极间电容将并联在C1和C2上,影响 振荡频率。
2R1 R2
)
占空比: T1
T2 (R3
周期:T