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稳幅原理。 答: R1 C1 + A

- fo C2 R2

R3 R4

图7.1文氏电桥振荡器的原理框图

图7.1为文氏电桥振荡器的原理框图。R1、C1、R2、C2组成RC选频网络,可改变振荡器的频率;R3、R4组成负反馈臂,可自动稳幅。 在f?f0?1时,输入信号经RC选频网络传输到运算放大器。同相端的电压与运2?RC算放大器的反馈网络形成的电压同相,即有?f?0和?a??f?2n?。这样,放大器和RC选频网络组成的电路刚好组成正反馈系统,满足振荡的相位条件,因而有可能振荡。此时,反馈系数F=1/3,因此只要后接的二级放大器的电压放大倍数为AV?3,那么就满足了振荡器起振的幅值条件AVF≥1,可以维持频率f?f0?1时的等幅正弦振荡。 2?RC1的信号2?RC实际电路中,其中R3是具有负温度系数的热敏电阻。在振荡器的起振阶段,由于温度低,R3的阻值较大,负反馈系数小,使负反溃放大器的电压增益大于3,f?产生增幅振荡。随着该信号的增大,流过R3的电流增大,从而使R3的温度升高,阻值下降,反馈深度加深,负反馈放大器的电压放大倍数减小,只要R3、R4选择恰当,最后将达到稳定的等幅正弦振荡。当电路进入稳定的等幅振荡之后,如果由于某种原因引起输出 电压增大时,由于V0直接接在R3、R4的串联电路中,从而使流过R3的电流增大,R3减小也会使负反馈放大器的放大倍数下降,令输出电压减小,达到稳定输出电压的目的。

7.7 基本锁相环由哪些部分组成,其作用是什么?

答:如图7.5所示,基本锁相环是由基准频率源、鉴相器(PD)、环路滤波器(LPF)和压控振荡器(VCO)组成的一个闭环反馈系统。

f0 f0 fr

基准频率源 Vi Vd 鉴相器 Vo 压控振荡器 低通滤波器

图7.5 基本锁相环框图 鉴相器是相位比较装置,它将两个输入信号Vi和VO之间的相位进行比较, 取出这两个

信号的相位差,以电压Vd的形式输出给低通滤波器(LPF)。当环路锁定后,鉴相器的输出电压是一个直流量。

环路低通滤波器用于滤除误差电压中的高频分量和噪声,以保证环路所要求的性能,并提高系统的稳定性。

压控振荡器是受电压控制的振荡器,它可根据输入电压的大小改变振荡的频率。一般都利用变容二极管(变容管)作为回路电容,这样,改变变容管的反向偏置电压,其结电容将改变,从而使振荡频率随反向偏压而变。

7.8 已知fr1?100kHZ,fr2?40MHZ用于组成混频倍频环,其输出频率fo?(73~101.1)MHZ,步进频率?f?100kHZ,环路形式如下图所示,求

(1)M取“+”,还是“-”? (2)N=?

f r1=100kHZ 分频器 (÷N) 带通滤波器 混频器 (M) 频率源1 鉴相器 低通滤波器 压控振荡器 f0=(73~101.1)MHZ △f=100kHZ fr2=40MHZ 频率源2

解:根据锁相原理,我们不难看出

f?Nfr1 而f?fr2?fo

(1)若M取“+”,

则f?fr2?fo?40MHZ?(73~101.1)MHZ?(113~141.1)MHZ 则N?f113~141.1??1130~1411 fr10.1(2)若M取“-”,

则f?fo?fr2?(73~101.1)MHZ?40MHZ?(33~61.1)MHZ 则N?

f33~61.1??330~611 fr10.18.6 比较触发扫描和连续扫描的特点。

答:连续扫描和触发扫描示波器扫描的两种方式。为了更好地观测各种信号,示波器应该既能连续扫描又能触发扫描,扫描方式的选择可通过开关进行。在连续扫描时,没有触发脉冲信号,扫描闸门也不受触发脉冲的控制,仍会产生门控信号,并启动扫描发生器工作;在触发扫描时,只有在触发脉冲作用下才产生门控信号。对于单次脉冲或者脉冲周期长的信号采用触发扫描方式更能清晰观测。

8.9 有一正弦信号,使用垂直偏转因数为10mV/div的示波器进行测量,测量时信号经过10:1的衰减探头加到示波器,测得荧光屏上波形的高度为7.07div,问该信号的峰值、有效值各为多少?

答:示波器测量的是峰-峰值。

Vp?p?h?Dy?ky

Vp?p?7.07?10?10mV?707mV

正弦信号的峰值 Vp?正弦信号的有效值 V?Vp?p2?707mV?353.5mV 2Vp2?Vp?p22?70722?250mV

8.11 某示波器的带宽为120MHz,探头的衰减系数为10:1,上升时间为t0=3.5ns。用该示波器测量一方波发生器输出波形的上升时间tx,从示波器荧光屏上测出的上升时间为t0=11ns。问方波的实际上升时间为多少?

答:由于测量包含了示波器本身的固有上升时间,必须修正,同时考虑探头衰减倍数,方波的实际上升时间为

2tr?trx?tr20?10?(11)2?(3.5)2?10?104.3ns