模电第九章习题参考答案

第九章习题参考答案

注：习题9.1、9.3、9.4、9.8和9.9都略有改动。

9.1分别判断图9.42所示各电路是否可能产生正弦波振荡，并简述理由。 解：注：该题各图改为

C

O

u ()a ()

b

2

O

u ()

c

（a ）不能振荡。在1T 的栅极断开反馈回路，加极性为正的信号，则由2T 射极反馈得到的信号极性为负，不满足振荡的相位平衡条件。

（b ）不能振荡。虽然电路能够满足相位平衡条件，但是电路中放大电路的放大系数等于1，故不能同时满足幅度平衡条件。

（c ）可能振荡。在1T 的栅极断开反馈回路，加极性为正的信号，则由2T 集电极反馈得到的信号极性为正，满足振荡的相位平衡条件。

9.2解：

（a ）原边线圈上端和副边线圈上端为同名端； （b ）原边线圈下端和副边线圈下端为同名端； （c ）原边线圈上端和副边线圈下端为同名端； （d ）原边线圈左端和副边线圈右端为同名端。

9.3分别判断图9.44所示各电路是否可能产生正弦波振荡，并简述理由。 注：该题各图改为

0.01

V +3

C

CC

V +()a ()

b ()

c ()

d

CC

V +1

C 3

（a ）可能振荡。在晶体管射极断开反馈回路，加极性为正的信号，则由1C 反馈得到的信号极性为正，满足振荡的相位平衡条件。

（b ）不能振荡。在晶体管基极断开反馈回路，加极性为正的信号，则由1C 反馈得到的信号极性为负，不满足振荡的相位平衡条件。

（c ）可能振荡。在晶体管射极断开反馈回路，加极性为正的信号，则由2N 反馈得到的信号极性为正，满足振荡的相位平衡条件。

（d ）不能振荡。在晶体管基极断开反馈回路，加极性为正的信号，则由2N 反馈得到的信号极性为负，不满足振荡的相位平衡条件。

9.4已知RC 振荡器如图9.45所示，已知215k ΩR =，3410k ΩR R ==，1215pF C C ==。求： （1）振荡频率0f ； （2）1R 的取值范围。 解：

（1）频率03142

11

1kHz 22f R C R C ππ=

=≈

（2）由放大倍数21

13R A R =+> ，得到1

7.5k R <Ω。 9.5解： 由题01

1kHz 2f RC

π=

=，其中0.03μF C =，得 5.3k ΩR ≈。设计电路如图9.1所示，其中2R 为负温度系

数的热敏电阻，1R 与2R 的阻值关系只需满足21/2R R >即可。

图9.1 习题9.5图

9.6解：

（1）由题Z U =±6V ，参考电压REF U =3V ，则

F 1

T+1F 1F

364V R R U R R R R =+=++

F 1

T-1F 1F

360V R R U R R R

R =

-=++

门限宽度T T+T-4V U U U ∆=-=。电压传输特性如图9.2(a)所示。 （2）已知I u 为幅度为5V 的正弦波，则O u 的波形如图9.2(b)所示。

-u ()

a I /u I /u ()

b

图9.2 习题9.6图

9.7解：

（1）图示为反相输入单限比较器，则2

T REF 1

1V R U U R =-= （2）电压传输特性如图9.3所示。

O u

图9.3 习题9.7图

9.8解：注：题中（c ）图修改为

I

u 3V

（a ）图为单限比较器，阈值电压1

T REF 2

1V R U U R =-=-。电压传输特性如图9.4(a)所示。 （b ）图为同相输入迟滞比较器， 由21

P I Z N 1212

R R u u U u R R R R =+=++，得阈值电压T10V U =，T26V U =。电压传输特性如图9.4(b)所示。

（c ）图为反相输入迟滞比较器， 由21

P REF Z I 1212

R R u U U u R R R R =+=++，得阈值电压T10V U =，T24V U =。电压传输特性如图9.4(c)所示。

（d ）图为窗口比较器，阈值电压T12V U =，T24V U =。电压传输特性如图9.4(d)所示。

O

u /V

V

/V

()

a ()

b

图9.4 习题9.8图

9.9解：（注：题中REF 4V U =） （1）由21T+REF Z 1212R R U U U R R R R =

+++，21

T-REF Z 1212

R R U U U R R R R =-++，得12R R = （2）若Z 9V U =，则T+ 6.5V U =，T- 2.5V U =- （3）代入阈值电压公式，整理得REF 2V U = 9.10解：各输出电压波形如图9.5所示。

I /u O1/V

u O2/V

u O3/V

u --

图9.5 习题9.10图

9.11解：

将各元件参数值代入41322ln(1)R T R C R =+

，得0.2ms T ≈，则1

5kHz f T

=≈ 输出电压和电容电压的波形如图9.6所示，其中4T+Z 43 2.7V R U U R R =

≈+，4

T-Z 43

2.7V R U U R R =-≈-+ +6

-6

u u U U

图9.6 习题9.11图

9.12解：

三角波产生电路中321250Hz 4R f T R RC =

==，且2O O13

8V R u u R == 将电路中各元件参数代入，得：315k ΩR =，7.5k ΩR = 9.13解： 41132ln(1)0.096ms R T R C R =+

=，421p 3

2()ln(1) 1.056ms R

T R R C R =++= 则频率12

11870Hz f T T T =

=≈+