第8章 波形的发生和信号的转换
自测题
一、改错：改正图T8.1所示各电路中的错误，使电路可能产生正弦波振荡。要求不能改变放大电路的基本接法（共射、共基、共集）。
(a) (b)
图T8.1
解：(a)加集电极电阻Rc及放大电路输入端的耦合电容。
(b)变压器副边与放大电路之间加耦合电容，改同名端。
二、试将图T8.2所示电路合理连线，组成RC桥式正弦波振荡电路。
图T8.2
解：④、⑤与⑨相连，③与⑧ 相连，①与⑥ 相连，②与⑦相连。如解图T8.2所示。
解图T8.2
三、已知图T8.3(a)所示方框图各点的波形如图(b)所示，填写各电路的名称。
电路1为 正弦波振荡电路 ，电路2为 同相输入过零比较器 ，
电路3为 反相输入积分运算电路 ，电路4 为同相输入滞回比较器 。
(a) (b)
图T8.3
四、试分别求出图T8.4所示各电路的电压传输特性。
(a) (b)
图T8.4
解：图(a)所示电路为同相输入的过零比较器；图(b)所示电路为同相输入的滞回比较器，两个阈值电压为±UT =±UZ。两个电路的电压传输特性如解图T8.5所示。
解图T8.4
五、电路如图T8.5所示。
图T8.5
(1)分别说明A1和A2各构成哪种基本电路； (2)求出uO1与uO的关系曲线uO1=f(uO)； (3)求出uO与uO1的运算关系式uO=f(uO1)； (4)定性画出uO1与uO的波形；
(5)说明若要提高振荡频率，则可以改变哪些电路参数，如何改变 解:(1)A1：滞回比较器；A2：积分运算电路。
(2)根据uP1?R1R21?uO1??uO?(uO1?uO)?uN1?0
R1?R2R1?R22可得：?UT??8V
uO1与uO的关系曲线如解图T8.5 (a)所示。 (3) uO与uO1的运算关系式
(4) uO1与uO的波形如解图T8.5(b)所示。
(5)要提高振荡频率，可以减小R4 、C 、Rl 或增大R2。
(a) (b)
解图T8.5
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??A。( × )
o(2)因为RC串并联选频网络作为反馈网络时的?F?0，单管共集放大电路的
?A?0o，满足正弦波振荡电路的相位条件?F??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。( × )
???1，就一定会产生正弦波振荡。( × ) (4)电路只要满足AF(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f?fo时，RC串并联网络呈( B )。
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。
(a) (b)
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
o压反相(?A??180)，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
0反相(?A??180)，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 f0max?''11?1.6kHz， f0min??145Hz。
2?R1C2?(R1?R2)C8.7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。
解：(1)设输出电压不失真情况下的峰值 为Uom，此时UN?UP?Uom 由图可知： Uom?Uom?∴Uom1312Uom?UZ
333?UZ?9V。 图P 8.7 2 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。
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： 或改写为：2uP1?uO1
j?RC?uO2??uO1
解图8.9
2解方程组，可得：(?RC)?2，或??2。即f0?RC12?RC。
(3)输出电压u2最大值U02max =UZ=6V
模电第四版习题解答
