图2-81 习题2-020的图 图2-82 习题2-021的图

解：RW滑动头在顶部位置时，即为简单的反相比例运算放大器，UO=-4V； RW滑动头在正中部位置时，位为VO1，则 VO1=-4v， U0=-8V

RW滑动头在底部位置时，放大器饱和，输出为-15v。

第3章 模拟电子电路的工程应用

一、重点和难点

1、 二极管的应用

半导体二极管是最基本的电子元件，掌握它的应用方法是学习模拟电子技术以及后续数字电子技术必需的条件。二极管的应用是本章的重点。

2、 自激振荡的产生及稳幅振荡条件

正弦波自激振荡电路是一种基本的模拟电子电路，这种电路不需要外加激励就能将直流电能转换成按正弦规律变化的交流电能。实验中使用的低频信号发生器就是一种由正弦波自激振荡电路组成的振荡器。在通讯、自动控制、测量等领域得到广泛应用。由于其利用正反馈技术比较抽象，故本部分是本章的难点。

3、 直流稳压电源

工业生产中的电解、电镀、电池充电和直流电动机等都需要直流电源供电，电子线路和设备中也往往需要稳定的直流电源提供能量，直流稳压电源生成的各部分是本章的重点和难点。

二、学习方法指导

1、二极管的应用

单向导电性是二极管的基本特点，利用半导体二极管的单向导电性可构成各种应用电路，如整流，检波，限幅。

二极管导通后其导通压降很小，利用其导通压降低的特点也可以用来进行电路保护。 二极管在正向从死区到导通的过程，其电阻逐渐下降，利用其特性可用来构成非线性电阻。

2、自激振荡的条件

电路要想产生自激振荡，必须同时满足幅度和相位两方面的条件。幅度平衡条件：AF = 1，相位平衡条件：?a??f = ?2n?，（n?0 ，1，2，?）

3、自激振荡电路的组成

自激振荡电路由放大电路、反馈电路和选频电路组成，放大电路用来对信号进行放大，反馈电路而且必须是正反馈电路用来将输出信号反馈到输入端，选频电路选出所需频率的信号并产生正弦波的振荡输出，而将其他频率的信号进行限幅抑制。

4、正弦波振荡电路

RC桥式振荡电路，当RC串并联选频网络中R1＝R2＝R，C1 ＝C2 ＝C时，其振荡频率f0

＝1／2?RC，为了满足振荡条件，要求 RC桥式振荡电路中的放大电路应满足下列条件：（1）

同相放大，Au＞3；（2）高输人阻抗、低输出阻抗；（3）为了起振容易、改善输出波形及稳幅，放大电路需采用非线性元件构成负反馈电路，使放大电路的增益自动随输出电压的增大（或减小）而下降（或增大）。

LC振荡电路的选频网络由LC回路构成，它可以产生较高频率的正弦波振荡信号。它有变压器耦合、电感三点式和电容三点式等电路，其振荡频率近似等于LC谐振回路的谐振频率。

石英晶体振荡电路是采用石英晶体谐振器代替LC谐振回路构成的，其振荡频率的准确

－6－8

性和稳定性很高，频率稳定度一般可达10～10数量级。石英晶体振荡电路有并联型和串联型，并联型晶体振荡电路中，石英晶体的作用相当于一电感；而串联型晶体振荡电路中，利用石英晶体的串联谐振特性，以低阻抗接入电路。

5、直流稳压电源的组成

直流稳压电源由降压电路、整流电路、滤波电路和稳压电路组成。整流电路将交流电压变为脉动的直流电压，滤波电路可减小脉动使直流电压平滑，稳压电路的作用是在电网电压波动或负载电流变化时保持输出电压基本不变。注意在工作的过程中，这四步步骤之间不可以颠倒，否则会导致电路出现故障。

6、串联型稳压电源

在串联型稳压电源中，调整管、基准电压电路、输出电压取样电路和比较放大电路是基本组成部分。电路中引入了深度电压负反馈，从而使输出电压稳定。集成稳压器仅有输入端、输出端和公共端三个引出端，使用方便，稳压性较好。

三、习题选解

3-8 整流电路如图3-008所示，二极管为理想元件，变压器原边电压有效值U1为220V，负载电阻

N1?10N2，试求：

RL?750?。变压器变比

k?(1)变压器副边电压有效值U2； (2)负载电阻RL上电流平均值I0；

图3-008 题3-8图

解：U2=220/10=22v UO=0.45U2=9.9V IO=UO/RL=13.2mA

3-9 整流滤波电路如图3-009所示，二极管为理想元件，电容C?1000uF，负载电阻RL?100?，负载

V。要求： 两端直流电压UO?30V，变压器副边电压u2?2U2sin?t(1)计算变压器副边电压有效值U2；

(2)定性画出输出电压uO的波形。

D?iOu1??u2?CRL?uO?

图3-009 题3-9图

解：因为本题中滤波电容特别大，故此波形接近理想，其波形如下图所示， UO≈1.4U2

则：U2=30/1.4=22V

u2uo空载时，uO的波形2U20（a）?tuC

C（b）?ti（c）?t5 .8 单相桥式电容滤波整流电路的电压、电流波形