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上页,下页,返回,模拟电子技术基础,例1 电路如图所示，图中运放A和二极管D,1,、D,2,都是理想器件，稳压管D,Z,的稳压值为,U,Z,。试证明调节电位器,R,W,改变矩形波占空比时，周期,T,将保持不变。,练 习 题,A,+,_,R,C,R,1,R,2,R,3,D,Z,D,2,D,1,u,O,R,W,+,+,_,_,u,F,u,C,解 由题意，画出,u,O,和,u,C,的波形如下图示。,其中,波形图,T,1,T,2,T,U,Z,U,Z,U,F,U,F,t,u,O,u,C,O,u,O,u,C,A,+,_,R,C,R,1,R,2,R,3,D,Z,D,2,D,1,u,O,R,W,+,+,_,_,u,F,u,C,当,u,O,=,U,Z,时，,u,O,通过D,1,对电容充电,当,u,O,=,U,Z,时，电容通过D,2,放电,可见，在改变,R,W,滑动端位置时，,T,保持不变。,振荡周期,为常数,A,+,_,R,C,R,1,R,2,R,3,D,Z,D,2,D,1,u,O,R,W,+,+,_,_,u,F,u,C,例2 在图示矩形波发生电路中，理想运放的最大输出电压,U,omax,=12 V，最小的输出电压,U,omin,=0 V 。,(a) 画出输出电压,u,O,和电容电压,u,C,的波形；,(b)求出,u,C,的最大值和最小值;,(c) 当,U,R,的大小超出什么范围时，电路将不再产生矩形波？,u,O,C,A,+,R,4,R,5,100k,W,+15V,100k,W,0.01,m,F,100k,W,100k,W,100k,W,R,1,R,3,R,2,+,u,C,U,R,解 (a) 方波发生器的输出电压只有高、低两种电平，电容,C,随输出电压的极性进行充电或放电。当,u,C,大于运放同相端电位,u,+,时，输出为低电平；反之，输出为高电平。,u,O,C,A,+,R,4,R,5,100k,W,+15V,100k,W,0.01,m,F,100k,W,100k,W,100k,W,R,1,R,3,R,2,+,u,C,U,R,t,0,1,5,0,12,u,O,/V,u,C,/V,t,输出电压,u,O,和电容电压,u,C,的波形图,u,O,C,A,+,R,4,R,5,100k,W,+15V,100k,W,0.01,m,F,100k,W,100k,W,100k,W,R,1,R,3,R,2,+,u,C,U,R,(b) 由图可知，运放同相端电位的最大值和最小值，即为,u,C,的最大值和最小值。,对于同相端，由KCL得,当,时,当,时,u,O,C,A,+,R,4,R,5,100k,W,+15V,100k,W,0.01,m,F,100k,W,100k,W,100k,W,R,1,R,3,R,2,+,u,C,U,R,(3) 如果,U,c,max,U,+min,，电路不能产生方波。,U,c,max,=,U,omax,/2=6 V,U,c,min,=,U,omin,/2=0 V,由图可知,由,知,当,U,R,3,U,+max,U,Omax,=6 V,或,U,R,3,U,+min,U,Omin,=0 V时,电路不能产生方波,u,O,C,A,+,R,4,R,5,100k,W,+15V,100k,W,0.01,m,F,100k,W,100k,W,100k,W,R,1,R,3,R,2,+,u,C,U,R,例3 图示电路为一压控振荡器。设输入电压0,U,I,6V，运放A,1,、A,2,为理想器件；二极管D的正向压降为0.6V，稳压管D,Z,的稳定电压为6V，它们的其它性能理想。,+,_,+,_,A,1,A,2,(a) 运算放大器A,1,、A,2,各组成什么电路？,(b) 画出,u,O1,和,u,O,波形；,(c) 写出振荡频率,f,0,与输入电压,U,I,的函数关系式。,+,_,+,_,A,1,A,2,解 (a) A,1,构成反相输入积分电路，A,2,构成同相输入比较电压比较器。,+,_,+,_,A,1,A,2,(b) 当,u,O,6V时，二极管D截止，电容,C,充电，,u,O1,随时间负向线性增大。,当运放A,2,的同相端电位,u,2+,过零时，比较器翻转，,u,O,=,6V。,+,_,+,_,A,1,A,2,当,u,O,=,6 V时，D导通，,u,O,被强制为0.6 V。,C,迅速放电，,u,O1,快速正向增大。,当,u,2+,再次过零时，比较器翻转，,u,O,=6 V，二极管截止，电容,C,充电，,u,O1,随时间线性下降。,周而复始，形成周期性振荡。,+,_,+,_,A,1,A,2,由图可知，运放A,2,同相端电位,令,u,2+,=0得,+,_,+,_,A,1,A,2,由式,知,当,u,O,6 V时，,u,O1,5 V，比较器状态翻转。,当,u,O,0.6 V时，,u,O1,0.5 V，比较器状态翻转。,t,t,0,0,5,0.6,0.5,6,u,O1,/V,T,1,u,O,/V,T,u,O1,和,u,O,的波形,(c) 由于二极管的导通电阻很小，电容放电时间极短，所以，,T,T,1,。,t,t,0,0,-5,-0.6,0.5,6,u,O1,/V,T,1,u,O,/V,T,+,_,+,_,A,1,A,2,由于,当 时，电容充电结束，此时,故电路的振荡频率,
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