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模电课后习题第八章 模电课后习题第八章 PAGE 模电课后习题第八章 习题八 8-1 由三个理想运放组成的电路如图题8-1所示，=5，=0时，积分电容上的电压为零，试画出对应的、和的波形，并在图上标出幅值的大小。 C C R1 10k R2 20k R4 R3 100k ±5V 图题8-1 解： 图题解8-1本电路由三级运放组成，第一级是反相输入比例放大电路，输入为=5，根据反相放大器的工作特性，可得： 图题解8-1 ＝= 其波形如图题解8-1（b）所示。 第二级为过零比较器，信号由反相输入端输入，输出端用稳压管双向限幅，电压为±5V，故的波形如图题解8-1（c）所示。 第三级为积分电路，其输入信号为方波，积分电路的输出可分段算出： 当t＝0～，＝5V时，末的为 ＝ ＝＝－10V 当t＝～，＝－5V时，时的为 ＝－10＝－10－＝0V 因此，可得的波形如图题解8-1（d）所示。 8-2 试求图题8-2所示振荡电路的振荡频率和满足振幅起振条件所需的最小值，运放为理想运放。 R Rf R2 R1 10K Rf R4 10K R3 10K C1 C2 5K 图 解： 振荡器的震荡频率由RC串并联连选项频网络确定。在选频网络中，，C=, ，由此可得 放大器有两级构成，增益为 当时， 为满足振幅起振条件，则A3据此可以满足振幅起振条件所需的R1的最小值，则3，Rf = Rf 的最小值为 8-3 正弦波振荡电路如图所示，已知=4k，=5k，在0~5k范围内可调，设运放是理想的，振幅稳定后二极管的动态电阻近似为=500，求的阻值。 R R1 4K Rp R 10K R 10K R2 5K C C D1 D2 图 解： 振荡达到平衡状态时 即Rf=Rp +rdR10KR1R2R10KRpCC±=±6VR110KR210KR32K±u1/VUZ?UZu0/V20R1R2R3A±9?9u0/Vu1/V?330A2R3R2R1RC±-8t8AR1RRLVD1VD2VD4VD3+?AR1R2Rf（b）tt510/3-10/310-10ui(V）uo(V）+2VAR1R2R3±6V（b）uo(V）?662ttui(V）?44RR1R2CUZAR1R2R3?UZA1A2R2RR1±uo(V)）（R1/R2)UZt? (R1/R2)Uz(a)带阻0A0f0A0(b)低通f0A0f0A0f（c）高通(d)带通ARCRfA-40dB/十倍频程410100R1RfC图题8-19AR1RfC1Cf等效电路为（b） R 10K R1 R2 R 10K Rp C C ±=±6V R1 10K R2 10K R3 2K ± u1/V UZ ?UZ u0/V 2 0 R1 R2 R3 A ± 9 ?9 u0/V u1/V ?3 3 0 A2 R3 R2 R1 R C ± -8 t 8 A R1 R RL VD1 VD2 VD4 VD3 + ? A R1 R2 Rf （b） t t 5 10/3 -10/3 10 -10 ui(V） uo(V） +2V A R1 R2 R3 ±6V （b） uo(V） ?6 6 2 t t ui(V） ?4 4 R R1 R2 C UZ A R1 R2 R3 ?UZ A1 A2 R2 R R1 ± uo(V)） （R1/R2)UZ t ? (R1/R2)Uz (a)带阻 0 A0 f 0 A0 (b)低通 f 0 A0 f 0 A0 f （c）高通 (d)带通 A R C Rf A -40dB/十倍频程 4 1 0 100 R1 Rf C 图题8-19 A R1 Rf C1 Cf （a） (b) 由于故频率响应和（即、的采样频率）以及有关，而不是仅取决于。 因为开关速度应比上充电的速度高很多，这样在时钟阶段，输入源ui的变化很小，可以忽略，认为没有变化；接下来，在时钟阶段，电容接至运算放大器的输入端，将先前的电荷转移到上，如果比信号频率高得多，即非常短，则可以认为上述过程是连续的，相当于ui连续地向C2供电。否则，将出现信号的断续情况，相当于引入了较大的开关噪声。因此必须有时钟频率通常比滤波器的工作频率（例如截止频率）要大得多。 22.开关电容滤波器与一般RC有源滤波电路相比有何主要优点？ 解： 开关电容滤波器(SCF)电路其核心部分由模拟开关、电容器和运算放大器组成，其传输函数系统特性取决于电容容量比的准确性，易于用MOS工艺实现。 RC时间常数由电容比和时钟常数确定: 由于电容比的精确度可达到%，而且，由晶体时钟发生器产生的时钟频率准确且稳定，所以，频率参数可以精确的得到，无需再设计调谐系数。也即只需改变输入方波的频率，即可调谐滤波器的中心频率或者低通频率。而且便于程序控制。 由等效电阻的计算公式可以看出lOMΩ电阻可由1pF的电容