10章习题答案

10信号产生电路

自我检测题

一．选择和填空

１. 设放大倍数为A

，反馈系数为F 。正弦波产生自激振荡的条件是1=F A ，负反馈放大电路产生自激振荡的条件是1-=F A

。 ２.正弦波的主要组成部分是 基本放大电路 、 正反馈网络 、 选频网络 和 稳幅环节 。

３.现有放大电路和选频网络如下，选择正确的答案填空。

A. 共射放大电路

B. 共集放大电路

C. 共基放大电路

D. 同相比例运算电路

E. RC 串并联网络

F. LC 并联网络 G . 石英晶体

（1）制作频率为20Hz~20kHz 的音频信号产生电路，应选用 D 作为基本放大电路、E 作为选频网络。 （2）制作频率为2MHz~20MHz 的接收机的本机振荡器，应选用 A 或 C 基本放大电路、 F 作为选频网络。

（3）产生频率为800MHz~900MHz 的高频载波信号，应选用 C 作为基本放大电路、 F 作为选频网络。

（4）制作频率为20Hz 且非常稳定的测试用信号源，应选用 C 作为基本放大电路、 G 作为选频网络。

4．图选择题4所示电路中，已知的滑动端位于中点。当1R 增大时，1o v 的占空比将 B ，振荡频率将 C ，2o v 的幅值将 A ；当2R 增大时，1o v 的占空比将 B ，振荡频率将 A ，2o v 的幅值将 C ；当Z V 增大时，1o v 的占空比将 B ，振荡频率将 B ，2o v 的幅值将 A ；若w R 的滑动端向上移动，则1o v 的占空比将 C ，振荡频率将 B ，2o v 的幅值将 B 。

（A. 增大 B.不变 C.减小）

2

o

图选择题4

二．判断题（正确的在括号内画√，错误的画×）

１．只要满足正弦波振荡的相位条件，电路就一定能振荡。 （ × ）

２． 正弦波振荡电路维持振荡的幅值条件是1||=F A 。 （ √ ） ３．只要引入了正反馈，电路就一定能产生正弦波振荡。 （ × ） ４．只要引入了负反馈，电路就一定不能产生正弦波振荡。 （ × ） ５．正弦波需要非线性环节的原因是要稳定振荡幅值。 （ √ ） ６．LC 正弦波不采用通用型集成运放作为放大电路的原因是因其上限截止频率太低。

（ √ ）

７．LC 正弦波一般采用分立元件组成放大电路，既作为基本放大电路又作为稳幅环节。

（ √ ）

习题

10.1 判断图题10.1所示电路是否可能产生正弦波振荡，简述理由。

R (a)(b)

b

R

图题10.1

解：（a ）图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（即 180A -=ϕ），且图中反馈网络为三级RC 移相电路，最大相移为 270，因此存在使相移为 180+（即 180F +=ϕ）的频率0f ，使 0F A =+ϕϕ。且在0f f =时有可能满足起振条件

1||>F A

，故可能产生正弦波振荡。 （b ）图所示电路不可能产生正弦波振荡。因为反馈信号引回到晶体管的发射极，放大电路为共基接法，输出电压和输入电压同相（即 0A =ϕ），而反馈网络为三级移相电路，最大相移为 270。因此为了使电路满足正弦波振荡的相位条件，则要求 0F =ϕ，此时的振荡频率将趋于无穷大，基本放大电路的放大倍数已经很低，故不可能产生正弦波振荡。

10.2 图10.2.3所示的RC 桥式振荡电路中，F 25.0μ=C ，Ω=k 21R 。若需要产生频率为2000Hz 的正弦波，试估算R 的大小，f R 至少为多大？

解：由式10.2.8，可得

Ω=⨯⨯⨯==

-3181025.0200021

216

0ππCf R 由式10.2.6，可知

Ω=Ω⨯=>k 4k 2221R R f

所以f R 至少为Ωk 4。

10.3 正弦波振荡电路如图题10.3所示，已知A 为理想集成运放。

（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节电路参数？ （2）已知Ω=k 101R ，若产生稳定振荡，则f R 约为多少？

（3）已知Ω=k 101R ，Ω=k 12f R 。问电路产生什么现象?简述理由。

o

图题10.3 解：

（1）应减小电阻R 或者电容C 。 （2）12R R f ≥，f R 约为Ωk 20。

（3）不能振荡，因为电路无法满足正弦波振荡的幅值条件。

10.4 正弦波振荡电路如图题10.4（a ）所示，已知A 为理想集成运放。 （1）为使电路产生正弦波振荡，请标出集成运放的同相端和反相端。 （2）求解振荡频率的调节范围。

（3）已知t R 为热敏电阻，试问其温度系数是正还是负？ （4）已知热敏电阻t R 的特性如图题10.4（b ）所示，求稳定振荡时t R 的阻值和电流t I 的有效值。

（5）求稳定振荡时输出电压的峰值。

k R /t 有效值

mA I /t (b)

(a)o

v

图题10.4

解：

（1）集成运放上端为同相端，下端为反相端。

（2）当w R 调节到最小时0f 最大，当w R 调节到最大时0f 最小，根据

RC

f C R R ππ21

)(210w <

<+ 得

z f z H 1592H 1450<<

振荡频率的调节范围为145Hz~1592Hz 。

（3）温度系数应为负。

（4）稳定振荡时t R 与1R 应满足Ω==k 221t R R 。在图（b ）中对应找出Ω=k 2t R 时t I 的有效值为1.5mA 。

（5）稳定振荡时t R 上的电流t I 的有效值为 1.5mA ，则输出电压的峰值V 4.6)(2t 1t om ≈+=I R R V 。

10.5分别判断图题10.5所示电路是否可能产生正弦波振荡，简述理由。若能振荡，试分别说明它们为何种形式的正弦波（变压器反馈式、电感反馈式、电容反馈式）。已知C g 、

b C 、e C 、s C 为耦合电容或旁路电容。