作业(答案)(5)

当时，稳压管导通，电路的输出电压被限制在，即。根据

以上分析，可画出的波形如图(c)所示。

图(c)

（2）由以上的分析可知，当输入信号较小时，电路能线性放大；当输入信号较大时稳压管起限幅的作用。

3、试指出如下电路uo?ui的关系，并说明其功能。

U1YuiXKuovi=VimsinwtXC1U2YKC2uo(1)(2)U1XKYR1R2R3u1U3-∞+++R4R6uoR5u1U4-∞+uoKYU2Xu2(4)(3) 解：（1）图（1）由于Ux?Uy?Ui,则U0?KUi2，故构成平方电路。

（2）图(2),?Ui?VimSim?t，则：

u?0?k[VimSim?t]?KVimSim?t?KV22im222[1?cos2?t]?KVim22?KVim222

cos2?t?中直流分量被去掉即得U0?经C2后u0KVim2cos2?t，即电路具有二倍频功能。

?UOKUiK???Ui,而UO??KU02则U0?（3）由图可知，UO??

可见，UO是 -Ui的平方根，条件：输入电压必须为负值，才能实现平方根运算。

（4）u3?KU0U2，由图可知

u1R1??u3R2，即u3??R2R1u1代入可得

uo?u3KU2??R2u1KR1u2，若R1?R2则U0?U1KU2，则该电路为除法电路。

4、电路如图所示。已知集成运放均为理想运放；图（c）所示电路中R1＝R2，R4＝R5＝R6。 （1）分别说明各电路是低通滤波器还是高通滤波器，简述理由； （2）分别求出各电路的通带放大倍数。

【相关知识】低通滤波器，高通滤波器，通带放大倍数。 【解题思路】

（1）根据低通滤波器和高通滤波器的特点来识别电路：若输入电压频率趋于零时而输入电压频率趋于无穷大时

，则电路为低通滤波器；反之则为高通滤波器。

，

（2）求解通带放大倍数的方法：对于低通滤波器，求解输入电压频率趋于零时的电压放大倍数即为通带放大倍数；对于高通滤波器，求解输入电压频率趋于无穷时的电压放大倍数即为通带放大倍数。

【解题过程】

（1）在电路（a）中，若输入电压频率趋于零，则C1和C2相当于开路，在集成运放两个输入端

由于A构成电压跟随器，输出 （1）

若输入电压频率趋于无穷大，则C1和C2相当于短路，输出电压

可见，电路（a）是低通滤波器，通带放大倍数（2）

（2）在电路（b）中，若输入电压频率趋于零，则C1和C2相当于开路。由于在集成运放两个输入端为“虚地”，R2的电流为零，R1和R3的电流相等，即

（3）

若输入电压频率趋于无穷大，则C1和C2相当于短路，输出电压

可见，电路（b）是低通滤波器，根据式（3），通带放大倍数

（3）在电路（c）中，A2与R4～R7组成反相求和运算电路，其输出电压

（4）

将已知条件R4＝R5＝R6代入，可得（5）

若输入电压频率趋于零，则C相当于开路，在A1集成运放两个输入端出电压

，代入式（5）得

（6）

，其输

若输入电压频率趋于无穷大，则C相当于短路，A1和R1、R2组成反相比例运算电路，其输

出电压 将已知条件R1＝R2代入，可得，代入式（5）得（7）

。可见，

电路（c）是低通滤波器，根据式（6），通带放大倍数

综上，三种电路均为低通滤波器，图（a）～（c）的通带放大倍数分别如式（2）、（4）、（7）所示。

5、在工程设计中，常用电压过零比较器作为波形转换电路。如图所示，输入电压Ui为正弦交流信号，时间常数R2C1<

（3）定性画出当输入正弦交流信号时U01、U02、U03的各点波形； （4）若要求输出电压Uo3为负脉冲，图中电路应如何改变？

uiR1D1D2-A∞++R2R3uo1C1uo2D3uo3 解：（1）电路由过零比较器、R2和C1构成微分电路、D3构成限幅电路组成；R1为输入电阻，D1、D2为输入限幅二极管。

（2）R1为输入电阻、D1、D2为输入限幅电路。

（3）画图：U01为方波、U02为正负尖顶脉冲、U03为正尖顶脉冲。 （4）将图中的D3的电极反接即可。

注意：通过批改作业的情况来看，第（3）问做对的很少，可以参照《模拟电子线路》（康华光 主编）

6、在图(a)、(b)所示的两个电路中，A为理想运算放大器，输出电压的最大值为 （1） 指出这两个电路的名称；

（2） 定性画出电路的电压传输特性曲线（

与

的关系曲线）。

。

图(a) 图(b) 【相关知识】反馈、比例器，比较器。

【解题思路】判断电路反馈的极性，若为负反馈，电路工作在线性状态；若为正反馈，电路工作在开关状态。

【解题过程】（1） 由图可知，图(a)电路中引入了负反馈，输入信号加在运放的同相输入端；而图(b)引入如了正反馈，输入信号加在运放的反相输入端。故图(a)为同相输入比例运算电路，图(b)为反相输入迟滞电压比较器。 （2）对图(a)电路，当输入电压大时，运放将工作于饱和区，所示。

较小时，运放工作于线性区，

；而当

较

。因而可画出图(a)电路的电压传输特性曲线如图（c）

图 (c) 图 (d)

对于图(b)电路，由于电路引入如了正反馈，所以运放工作于饱和区。当电压时， 示。

7、图(a)所示电路是没有画完整的正弦波振荡器。 （1）完成各节点的连接； （2）选择电阻

的阻值；

；当；当

时，输出电压

时，

；而

，即当

时，输出

。故得电路的电压传输特性曲线如图 (d)所

（3）计算电路的振荡频率； （4）若用热敏电阻

（

的特性如图(b)所示）代替反馈电阻

，当（有效值）多

大时该电路出现稳定的正弦波振荡？此时输出电压有多大？

图(a) 图(b)

【相关知识】 RC正弦波振荡器。

【解题思路】根据RC正弦波振荡器的组成和工作原理对题目分析、求解。 【解题过程】

（1）在本题图中，当

时，RC串—并联选频网络的相移为零，为了满足相位条件，

放大器的相移也应为零，所以结点应与相连接；为了减少非线性失真，放大电路引入负反馈，结点

应与

相连接。

（2）为了满足电路自行起振的条件，由于正反馈网络（选频网络）的反馈系数等于1/3（

时），所以电路放大倍数应大于等于3，即

。故

应选则大于

的

电阻。

（3）电路的振荡频率

（4）由图(b)可知，当输出电压的有效值

，即当电路出现稳定的正弦波振荡时，

，此时

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