第八章 信号发生器-练习题ppt课件

1、上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础例例1 电路如图所示，图中运放电路如图所示，图中运放A和二极管和二极管D1、D2都都是理想器件，稳压管是理想器件，稳压管DZ的稳压值为的稳压值为UZ。试证明调节。试证明调节电位器电位器RW改变矩形波占空比时，周期改变矩形波占空比时，周期T将保持不变。将保持不变。练练 习习 题题A+_RCR1R2R3DZD2D1uORW+_uFuC上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础解解 由题意，画出由题意，画出uO和和uC的的波形如下图示。波形如下图示。Z211FURRRU 其中其中波形图波形图T1T2TUZUZUFUFtuOuCOu

2、O, uCA+_RCR1R2R3DZD2D1uORW+_uFuC上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础当当uO=UZ时，时，uO通过通过D1对电容充对电容充电电)21ln()(21W1RRCRRT 当当uO= UZ时，电容通过时，电容通过D2 放放电电 )21ln()(21W2RRCRRT 可见，在改变可见，在改变RW滑动端位置时，滑动端位置时，T保持不变。保持不变。 )21ln()2(21W21RRCRRTTT 振荡周期振荡周期 为常数为常数 A+_RCR1R2R3DZD2D1uORW+_uFuCWR WR 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础例例2 在

3、图示矩形波发生电路中，理想运放的最大输在图示矩形波发生电路中，理想运放的最大输出电压出电压Uomax=12 V，最小的输出电压，最小的输出电压Uomin=0 V 。(a) 画出输出电压画出输出电压uO和电和电容电压容电压uC的波形；的波形；(b)求出求出uC的最大值和最的最大值和最小值小值;(c) 当当UR的大小超出什么的大小超出什么范围时，电路将不再产范围时，电路将不再产生矩形波？生矩形波？uOCA+R4R5100kW+15V100kW0.01mF100kW100kW100kWR1R3R2+uCUR上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础解解 (a) 方波发生器的方波发生器的

4、输出电压只有高、低两输出电压只有高、低两种电平，电容种电平，电容C随输出随输出电压的极性进行充电或电压的极性进行充电或放电。当放电。当uC大于运放同大于运放同相端电位相端电位u+时，输出为时，输出为低电平；反之，输出为低电平；反之，输出为高电平。高电平。uOCA+R4R5100kW+15V100kW0.01mF100kW100kW100kWR1R3R2+uCUR上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础t015012uO/VuC/Vt输出电压输出电压uO和电和电容电压容电压uC的波形图的波形图uOCA+R4R5100kW+15V100kW0.01mF100kW100kW100kW

5、R1R3R2+uCUR上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(b) 由图可知，运放同相端由图可知，运放同相端电位的最大值和最小值，即电位的最大值和最小值，即为为uC的最大值和最小值。的最大值和最小值。 对于同相端，由对于同相端，由KCL得得21R3ORuRuURuu 3ROUuu V5V3312maxmax uUc当当V12O u时时当当0O u时时V1V330minmin uUcuOCA+R4R5100kW+15V100kW0.01mF100kW100kW100kWR1R3R2+uCUR上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(3) 如果如果UcmaxU+m

6、in，电路不，电路不能产生方波。能产生方波。 Ucmax=Uomax/2=6 VUcmin=Uomin/2=0 V由图可知由图可知3ROUuu 由由知知当当UR3U+maxUOmax=6 V或或 UR3U+minUOmin=0 V时时电路不能产生方波电路不能产生方波uOCA+R4R5100kW+15V100kW0.01mF100kW100kW100kWR1R3R2+uCUR上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础例例3 图示电路为一压控振荡器。设输入电压图示电路为一压控振荡器。设输入电压0UI6V，运放运放A1、A2为理想器件；二极管为理想器件；二极管D的正向压降为的正向压降为

7、0.6V，稳压管稳压管DZ的稳定电压为的稳定电压为6V，它们的其它性能理想。，它们的其它性能理想。+_+_A1Ou1R3R2R4R5Rk100k100k10k12k2A2ZDDCIUF1.0O1u上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(a) 运算放大器运算放大器A1、A2各组成什么电路？各组成什么电路？(b) 画出画出uO1 和和uO 波形；波形；(c) 写出振荡频率写出振荡频率f0 与输入电压与输入电压UI的函数关系式。的函数关系式。+_+_A1Ou1R3R2R4R5Rk100k100k10k12k2A2ZDDCIUF1.0O1u上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟

8、电子技术基础解解 (a) A1构成反相输入积分电路，构成反相输入积分电路，A2构成同相输构成同相输入比较电压比较器。入比较电压比较器。 +_+_A1Ou1R3R2R4R5Rk100k100k10k12k2A2ZDDCIUF1.0O1u上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(b) 当当uO6V时，二极管时，二极管D截止，电容截止，电容C充电，充电，uO1随随时间负向线性增大。时间负向线性增大。 当运放当运放A2的同相端电位的同相端电位u2+过零时，比较器翻转，过零时，比较器翻转，uO= 6V。+_+_A1Ou1R3R2R4R5Rk100k100k10k12k2A2ZDDCIUF

9、1.0O1u上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础当当uO= 6 V时，时，D导通，导通，uO被强制为被强制为0.6 V。C迅迅速放电，速放电，uO1快速正向增大。快速正向增大。当当u2+再次过零时，比较器翻转，再次过零时，比较器翻转，uO=6 V，二极管，二极管截止，电容截止，电容C充电，充电，uO1随时间线性下降。随时间线性下降。周而复始，形成周期性振荡。周而复始，形成周期性振荡。+_+_A1Ou1R3R2R4R5Rk100k100k10k12k2A2ZDDCIUF1.0O1u上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础O4331O4342uRRRuRRRu

10、O431OuRRu 由图可知，运放由图可知，运放A2同相端电位同相端电位令令u2+=0得得+_+_A1Ou1R3R2R4R5Rk100k100k10k12k2A2ZDDCIUF1.0O1u上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础O431OuRRu 由式由式知知当当uO6 V时，时，uO1 5 V，比较器状态翻转。，比较器状态翻转。当当uO0.6 V时，时，uO1 0.5 V，比较器状态翻转。，比较器状态翻转。tt0050.60.56uO1/VT1uO/VTuO1和和uO的波形的波形上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(c) 由于二极管的导通电阻很小，电容放电时间极短，由于二极管的导通电阻很小，电容放电时间极短，所以，所以，TT1。tt00-5-0.60.56uO1/VT1uO/VT上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础+_+_A1Ou1R3R2R4R5Rk100k100k10k12