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正弦波振荡电路如图所示,R1和Rf取值合适,R = 100KΩ,C = 0.01μF,运放的最大输出电压为± 10V,当Rf开路时,其输出电压波形为()。

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考试:

问题:

正弦波振荡电路如图所示,R1和Rf取值合适,R = 100KΩ,C = 0.01μF,运放的最大输出电压为± 10V,当Rf开路时,其输出电压波形为()。
A:幅值为10V的正弦波
B:幅值为20V的正弦波
C:幅值为0(停振)
D:近似为方波,其峰峰值为20V

答案:

D

解析:

文式桥振荡电路也称RC桥式振荡电路,如解图所示。 虚线框所表示的RC串并联选频网络具有选频作用,它的频率响应是不均匀的。图中阻抗为:

则反馈网络的反馈系数为:

,则上式变为:

由此可得RC串并联选频网络的幅频响应和相频响应,即:

,由公式可知,

时,幅频响应福值最大,相频响应的相位角为零。若需建立振荡,就需使得电路自激,从而产生持续的振荡,由直流电变为交流电。由于电路中存在噪声,它的频谱很广,其中也包括有这样一个频率成分。这种微弱的信号,经过放大,通过正反馈的选频网络,使输出幅度愈来愈大,最后受电路中非线性元件的限制,使振荡幅度自动稳定下来。开始时略大于3,达到稳定平衡状态时,,如,则振幅的增长,致使放大器件工作到非线性区域,波形将产生严重的非线性失真。当RF断路时,Rf→∞,理想状态下,V0为方波。但由于实际运放的转换速率、开环增益等因素的限制,输出电压只是近似为方波。

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