9信号产生电路 9.2.1电路如图题9.2.1所示,试用相位平衡条件判断哪个电路可能振荡,哪个不能,并简 述理由。 图题9.2.1 解图题9.2.1a所示电路不能振荡。用瞬时(变化)极性法分析可知,从T1栅极断开,加一 (+)”信号,则从T2射极输出为“(-)”,即g.=180°。考虑到RC串并联网络在a==1/RC 时,g=0°,因此反馈回T栅极的信号为“(-)”,即g+g≠360°,不满足相位平衡条件。 图题9.2.1b所示电路能振荡。当从运放同相端断开并加一“(+)”信号,则v。为“(+)”, 即g.=0°或360°。因在a=a=1/RC时,g=0°,经RC串并联网络反馈到同相端的信号也为 “(+)",即有gn+g=0或360°,满足相位平衡条件。 。9,22电路如图题9.2.2所示。(1)试从相位平衡条件分析电路能否产生正弦波振荡;(2) 振荡,R1和R的值应有何关系?振荡频率是多少?为了稳幅,电路中哪个电阻可采用热 敏电阻,其温度系数如何? 解(1)从T1栅极断开加一“(+)”信号,则经T2集电极输出为“(+)”;因a==1RC 时,g1=0°,反馈到T1栅极的信号也为“(+)”,满足g+1=360°,可振荡。 (2)当R1>2Ra(但接近2Ra)时可能振荡,其振荡频率f。=1/2xRC≈58.5Hz (3)Ra采用正温度系数或R1采用负温度系数热敏电阻。 9.23一节RC高通或低通电路的最大相移绝对值小于90°,试从相位平衡条件出发,判断 图题9.2.3所示电路哪个可能振荡,哪个不能,并简述理由。 解图题9.2.3a所示电路有gn=180°,且三节RC移相网络的最大相移可接近270°,因此 总有f满足g+p;=360°,可能振荡。 160
是A三a.E, 步个两 中 k 图题 图题9.2.3b所示电路虽g。仍为180°,但因只有两节RC移相网络,其最大移相角小于 180°,即g+g<360°,不能振荡。 92,4在图题9,2,1b所示电路中,设运放是理想 器件,运放的最大输出电压为±10V。试问由于某种 原因使R2断开时,其输出电压的波形是什么(正弦波 近似方波或停振)?输出波形的峰一峰值为多少? 解当R2断开时,相当于同相放大器的电压增益 R Av=1+2→∞,vo近似为方波,其峰一峰值为20V。 9.2.5正弦波振荡电路如图题9.2.5所示,已知 R1=2k2,R2=4.5k0,R在0-5k2范围内可调,设 运放A是理想的,振幅稳定后二极管的动态电阻近似0ka 为rd=5000,求R的阻值。 解由A1=1 Rp+(r。R2)
R。=2R1-(ra‖R2) =2×2kn、(0.5×4s=3.55k0 4.5+0.5 9.2.6设运放A是理想的,试分析图题9.2.6所示正弦波振荡电路:(1)为满足振荡条件 试在图中用+、一标出运放A的同相端和反相端:(2)为能起振,R。和R2两个电阻之和应大于 0 图题9.2.6 何值;(3)此电路的振荡频率∫。=?(4)试证明稳定振荡时输出电压的峰值为 3R1 2R1=R 解(1)利用瞬时极性法分析可知,为满足相位平衡条件,运放A的输入端应为上“+"下 (2)为能起振,要求A1=14R,+R>3,即 R 阳的ARn+R2>2R1=10.2k0 (3)振荡频率 f=1(2xRC)=1/(2x×0.01F×10×10×102)≈1591.5H (4)求V。m表达式 当 V。时,有 (9.2.6-1) 和 V。 (9.2.6-2 考虑到通过R1与R的电流相等,有 RI (9.2.6-3 将式(9.2.6-1)代入式(9.2.6-3)得1 (9.2.6-4) 将式(9.2.6-4)代入式(9.2.6-2)得 162
V R Va+ 整理后得 3R 2R,R,Va 9.2.7由一阶全通滤波器组成的可调的移相式正弦波发生器电路如图题9.2.7所示。(1) R,10k0 图题9.2.7 试证明电路的振荡频率fn=1(2xC√R4R3);(2)根据全通滤波器的工作特点,可分别求出V 相对于Va的相移和V。相对于Va的相移,同时在f=f0时V与V之间的相位差为-x,试 证明在R4=R时,Va、V,间的相位差为90°,即Va若为正弦波,则V。就为余弦波。 提示:A、A2分别组成一阶全通滤波器,A3为反相器。对于A、A2分别有 A, (jw)= t joR, C A, (jo)=1+joR, C A1、A2只要各产生90°相移,就可满足相位平衡条件,并产生正弦波振荡。 解(1)求f A1和A2分别为一阶移相滤波器,反相器A3为反馈网络。其频率特性表达式分别为 A, (jo)=1+joR.C A, jo) 1 +joRs C R 163
A1、A2的总频率特性为 joC(R,+Rs) A(o)=A, (ja)A2 (jo)= +joC(R, +Rs) 式中 on=1/(C√R4R3)的 R 时 (2)V相对于Va的相移g1=-x-2 arct(R4Ca) V。相对于Va的相移 2 arct(R3Cu)。 在f时,V。和Va之间的相位差 △g=-x-2 actg(R3C) /R3R4 V。和Va之间的相位差为-x时,Va和V。之间的相位差为 A=2 arct(R, w, C)=2 arctgR, C.I C√R4R5 RARS 当R4=R5时 即Va若为正弦波,则V。为余弦波,构成正交正弦波发生器。 9.3.1电路如图题9.3.1所示,试用相位平衡条件判断哪个能振荡,哪个不能,说明理由。 解用瞬时极性法判断。 图题9.3.1a所示为共射电路,设从基极断开,并加入“(+)”信号,则经变压器反馈回来的为 “(-)”信号,即g。+g(=180°,不满足相位平衡条件,不能振荡。 图题9.3.b为共基极电路,设从射极断开,并加入“(+)”信号,则经变压器反馈回来的为 “(+)”信号,即g,+g(=360°,满足相位平衡条件,可能振荡。 图题9.3.1c为共基极电路,设从射极断开,并加入“(+)”信号,则经L1反馈回来的信号为 “(-)”,即g,+g1=180°,不满足相位平衡条件,不能振荡。 图题9.3.1d为共射电路,设基极断开,并加入“(+)”信号,经变压器反馈到L1的信号为 (+)”,即g+g1=360°,满足相位平衡条件,可能振荡。 9.3.2对图题9.3.2所示的各三点式振荡器的交流通路(或电路),试用相位平衡条件判断 哪个可能振荡,哪个不能,指出可能振荡的电路属于什么类型。 解用瞬时极性法判断 164