数电4篇1章习题解答.doc

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1、第四篇第1章习题题4.1.1试分别画出图题4.1.1所示各电路的电压传输特性曲线。+-图题4.1.1解：(a)电路是同相输入的单限比较器，其电压传输特性如图解4.1.1（a）所示。(b)电路是反相输入的过零比较器，其电压传输特性如图解4.1.1（b）所示。(c)电路是反相输入的滞回比较器，由于，当时，V；当时，V，所以电压传输特性如图解4.1.1（c）所示。(d)电路是同相输入的滞回比较器，由于V，当V时，V；当V时，V。所以电压传输特性如图解4.1.1（d）所示306(e)是一个窗窗口比较器，当V时，，，D1导电、D2截止，V；当时，、，D1截止、D2截止，V；当V时，、，

2、D1截止，D2导电，V。其电压传输特性如图解4.1.1（e）所示。?＊其中的(e)R1和R2应该有参数，否则当某个运放输出低电平时，不一定能断定稳压管击穿，即输出负电平要具体分析，经计算应取R1=10K，R2=5K时，上述传输特性画的正确。而运放输出都是高电平时，两只二极管都截止，正向稳压管击穿，输出为+5V。306题4.1.2已知三个电压比较器的电压传输特性如图题4.1.2（a）、（b）、（c）所示，它们的输入电压波形如图（d），试画出vO1、vO2和vO3的波形。图题4.1.2解：、和的波形分别如图(a)、(b)和(c)所示。题4.1.3波形变换电路如图题4.1.3（a）

3、所示，其输入电压vS的波形如图（b），试在图（b）上画出输出电压vO的波形。306图题4.1.3解：题目中的电路是带稳压管反馈式限幅的基本比较器，其阈值电平VT=3.6V，高电平输出电压VOH=5－3.6=1.4V，低电平输出电压VOL=－3.6-0.7=－4.3V。所以输出电压的波形如图所示。题4.1.4在图题4.1.4(a)～(c)电路中，设输入信号vs=2sinωtV，稳压管DZ1、DZ2的稳压值均为4V，二极管正向压降为0.7V，试画出各电路输出电压波形，并指出各电路的特点。306图题4.1.4解：图中各电路都具有反馈回路，而且都有稳压二极管，解题时是放大器还是比较器

4、容易混淆。(a)电路是具有输出限幅的反相放大器，电路中通过电阻引入了负反馈，因此构成了运算电路，其中稳压管的作用是输出电压限幅。输出电压为：（V）而的限幅值为±（VZ+VD）=±4.7V，其波形如图(a)所示。(b)电路是具有反馈式输出限幅的过零比较器。当时，V；当时，V。的波形如图(b)所示。(c)电路是具有输出限幅的滞回比较器。的波形如图(c)所示。当为高电平V时，二极管D1导电，D2截止，阈值电平为V；当为低电平V时，二极管D1截止，D2导电，阈值电平为V。当增大到V时，从V翻转到－4.7V；而当减少到V时，从V翻转到＋4.7V。波形图如图(c)所示。306题4.1.5

5、图题4.1.5所示电路为方波-三角波产生电路。（1）试求其振荡频率，并画出vO1、vO2的波形。（2）若要产生不对称的方波和锯齿波时，电路应如何改进？可用虚线画在原电路图上。图题4.1.5解：(1)、的波形如图所示。（S），所以3067Hz（2）若要产生不对称的方波和锯齿波，电路有多种改进方法。例如可以在运放A2的同相端接上一个可调电源，如参见题4.1.7所示。306题4.1.6图题4.1.6所示为光控电路的一部分，它将连续变化的光电信号转换成离散信号（即高、低电平信号），电流I随光照的强弱而变化。(1)在A1和A2中哪个工作在线性区？哪个工作在非线性区？为什么？(2)试求出

6、表示VO与I关系的传输特性。图题4.1.6解：（1）A1引入负反馈，构成电流—电压变换电路，A1工作在线性区。A2引入正反馈，是一个反相的滞回比较器，比较器输出接有限幅稳压管，所以电路工作在非线性区。（2）A1的输出电压为：。当V时，输出υo=-5V；306当V时，输出υo=+5V。所以，当时，输出υo=-5V；当时，输出υo=+5V。υo和I之间的传输特性如图所示。题4.1.7波形发生器的原理电路如图题4.1.7所示。(1)当调节Rw，使vS=0时，分别画出vO1和vO2的波形，并求两个电压波形的幅度比；(2)写出vO2波形的频率f的表达式；(3)当vS在小范围内变动时(例

7、如调节Rw使vS＞0)，对vO2波形有何影响?试定性说明之。图题4.1.7解：（1）当调节RW，使时，vO1输出为方波，幅度为±VZ；vO2为三角波，其幅度为306。两个电压波形的幅度之比为：。vO1和vO2的波形如图(a)所示。（2）vO2波形的频率f可以从波形图中求取。所以，，（3）当调节Rw，使vS>0时，由于在期间，电容C的充电电流减小，而在期间，电容器C的放电电流增大，使得vO2波形出现不对称的三角波（T1＞T2），其波形如图（b）所示。并由图可得：所以：显然，如果vS＜0，则vO2的波形将T