8.18 设计三个电压比较器,它们的电压传输特性分别如图P8.16(a)、(b)、(c)所示。要求合理选择电路中各电阻的阻值,限定最大值为50kΩ。 解:具有图P8.16(a)所示电压传输特性的电压比较器为同相输入的单限比较器。输出电压uO=±UZ=±6V,阈值电压UT=2V,电路如解图P8.18(a)所示。
具有图P8.16(b)所示电压传输特性的电压比较器为反相输入的滞回比较器。输出电压uO=±UZ=±6V;阈值电压UT1=0V,UT2=2V,说明电路输入有UREF作用,根据
uP?R1R2?uO??UREF?uN?uI
R1?R2R1?R2列方程,令R2=50 kΩ,可解出R1=10 kΩ,UREF=1.2V。电路如解图P8.18(b)所示。
具有图P8.16(c)所示电压传输特性的电压比较器为窗口单限比较器。输出电压UOL=0V,UOH=6V,阈值电压UT1=0V,UT1=2V。电路如解图P8.18(c)所示。
解图P8.18
第八章题解-21
8.19 在图P8.19所示电路中,已知R1=10 kΩ,R2=20 kΩ,C=0.01μF,集成运放的最大输出电压幅值为±12V,二极管的动态电阻可忽略不计。 (1)求出电路的振荡周期;
(2)画出uO和uC的波形。
图P8.19 解图P8.19
解:(1)振荡周期
T≈(R1+R2)C ln3≈3.3mS (2)脉冲宽度
T1≈R1C ln3≈1.1mS uO和uC的波形如解图8.19所示。
8.20 图P8.20所示电路为某同学所接的方波发生电路,试找出图中的三个错误,并改正。
图P8.20 解图P8.20
解:图P8.20所示电路中有三处错误:(1)集成运放“+”“-”接反;(2)R、C位置接反;(3)输出限幅电路无限流电阻。改正后的电路如解图8.20所示。
第八章题解-22
8.21 波形发生电路如图P8.21所示,设振荡周期为T,在一个周期内uO1
=UZ的时间为T1,则占空比为T1 / T;在电路某一参数变化时,其余参数不变。选择①增大、②不变或③减小填入空内:
图P8.21
当R1增大时,uO1的占空比将 ,振荡频率将 ,uO2的幅值将 ;若RW1的滑动端向上移动,则uO1的占空比将 ,振荡频率将 ,uO2的幅值将 ;若RW2的滑动端向上移动,则uO1的占空比将 ,振荡频率将 ,uO2的幅值将 。
解:设RW1、RW2在未调整前滑动端均处于中点,则应填入②,①,③;②,①,②;③,②;②。
第八章题解-23
8.22 在图P8.21所示电路中,已知RW1的滑动端在最上端,试分别定性画出RW2的滑动端在最上端和在最下端时uO1和 uO2的波形。
解:uO1和 uO2的波形如解图8.22所示。
(a)RW2滑动端在最上端 (b)RW2滑动端在最下端
解图8.22
第八章题解-24
8.23 电路如图P8.23所示,已知集成运放的最大输出电压幅值为±12V,UI的数值在uO1的峰峰值之间。
(1)求解uO3的占空比与UI的关系式;
(2)设UI=2.5V,画出uO1、 uO2和 uO3的波形。
图P8.23
解:在图P8.23所示电路中,A1和A2组成矩形波-三角波发生电路. (1)在A2组成的滞回比较器中,令 uP?R2R3?uO2??uO1?0
R2+R3R2+R3R2?UOM??6V R3求出阈值电压 ?UT?? 在A1组成的积分运算电路中,运算关系式为 uO??1uO2(t2?t1)?uO(t1) RC在二分之一振荡周期内,积分起始值uO1(t1)=-UT=-6V,终了值uO1(t1)=-UT=6V,uO2=-UOM=-12V,代入上式 6??1T?(?12)??6 5?7210?10求出振荡周期 T=20mS 求解脉冲宽度T1:
T1?(?UOM)?1?UTRC2
6?uIT1?600UI??
第八章题解-25