第9卷 正弦波振荡器的认识及制作（二） 湖北省（技能高考）《电子技术基础与技能》（高教版·第3版） 单元过关卷

湖北省（技能高考）电气电子类 《电子技术基础与技能》（高教版·第3版） 正弦波振荡器的认识及制作（二） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 正弦波振荡器能够输出正弦交流信号的必要条件是电路中具有（ ） A. 放大电路和正反馈网络 B. 整流电路和滤波网络 C. 稳压电路和负反馈网络 D. 检波电路和耦合网络 【答案】A 【解析】正弦波振荡器由放大电路和正反馈网络等部分组成，正反馈使满足相位和幅度条件的信号得到持续振荡。整流、稳压和检波电路不构成正弦波振荡的必要条件。 2. 在正弦波振荡器中，选频网络的主要作用是（ ） A. 检测输出信号并恢复信息 B. 提高直流电源并稳定电压 C. 整流输入信号并滤除载波 D. 选择振荡频率并抑制其他频率 【答案】D 【解析】选频网络利用电抗元件对不同频率信号的响应差异，确定振荡器的主要工作频率，并对其他频率成分起抑制作用。其主要功能不是整流、稳压或检波。 3. RC桥式正弦波振荡器的选频网络主要由（ ）组成 A. 二极管和晶体管 B. 电感和变压器 C. 电阻和电容元件 D. 继电器和接触器 【答案】C 【解析】RC桥式振荡器的选频网络由电阻、电容组成，并通过相位和幅值特性选定振荡频率，故选A。 4. LC正弦波振荡器中，决定振荡频率的主要元件是（ ） A. 电感和电容 B. 电阻和二极管 C. 晶体管和稳压管 D. 变压器和继电器 【答案】A 【解析】LC振荡器通过电感与电容的能量交换产生谐振，振荡频率由电感量和电容量共同决定，故选A。 5. 制作正弦波振荡器时，若反馈信号与输入信号相位相反，电路通常不能形成稳定振荡，这是因为未满足（ ） A. 反馈信号与输入信号同相的要求 B. 输出信号与电源信号等幅的要求 C. 选频元件与负载元件同值的要求 D. 放大器输入端与地端等电位的要求 【答案】A 【解析】振荡器需要正反馈，反馈信号必须与输入信号保持同相，以补偿电路损耗并维持振荡。反馈信号反相时会形成负反馈，通常会削弱信号，不能满足振荡条件。 6. 正弦波振荡器刚接通电源时，最初的振荡信号通常来源于电路中的（ ） A. 微弱电扰动和噪声信号 B. 稳定直流电源和参考电压 C. 外接音频信号和载波信号 D. 检波输出信号和调制信号 【答案】A 【解析】接通电源时，电路中的热噪声和开关瞬态等微弱电扰动经选频、放大和正反馈，逐渐形成振荡，故选A。 7. 石英晶体振荡器具有较高频率稳定度，主要利用了石英晶体的（ ） A. 压电效应和高品质因数 B. 单向导电性和整流特性 C. 光电效应和发光特性 D. 热敏特性和负温度系数 【答案】A 【解析】石英晶体具有压电效应和很高的品质因数，在其固有频率附近具有稳定的谐振特性，因此可提高振荡频率的稳定度。其他特性不是石英晶体稳定振荡频率的主要依据。 8. 调节RC正弦波振荡器的振荡频率时，通常应改变选频网络中的（ ） A. 电阻值或电容值 B. 晶体管类型或封装形式 C. 电源极性或接地方式 D. 输出端子或散热方式 【答案】A 【解析】RC振荡器的振荡频率由选频网络的电阻和电容参数决定，改变其中的电阻值或电容值即可调节振荡频率。晶体管封装、电源接地和散热方式不直接决定选频频率。 9. 用示波器检查正弦波振荡器的输出波形时，合格波形应主要表现为（ ） A. 只含单向脉冲且间隔不等 B. 幅度持续增大且没有周期 C. 周期稳定且接近正弦形状 D. 波形完全不变且为直流 【答案】C 【解析】正弦波振荡器应输出周期稳定、幅度基本恒定且接近正弦形状的交流波形。幅度持续增大表示电路尚未稳定，单向脉冲或直流波形也不符合正弦波输出要求。 10. 使用示波器观察正弦波电压时，垂直方向主要表示信号的（ ） A. 时间变化 B. 频率变化 C. 相位变化 D. 电压变化 【答案】D 【解析】示波器垂直方向表示输入信号的电压幅度，水平方向通常表示时间变化。 11. 示波器水平方向的扫描基准主要用于测量信号的（ ） A. 幅度大小 B. 时间参数 C. 直流电阻 D. 功率数值 【答案】B 【解析】示波器的时基控制水平方向的时间刻度，可用于测量周期、脉宽和时间间隔等参数。 12. 使用十倍衰减探头测量高频信号时，探头的主要作用是（ ） A. 提高被测电压 B. 扩大信号频带 C. 减小电路影响 D. 增加负载电流 【答案】C 【解析】十倍衰减探头可降低输入电容和负载效应，减小示波器接入对被测电路的影响。 13. 示波器探头上的接地夹应连接到被测电路的（ ） A. 高频输入端 B. 信号输出端 C. 电源正极端 D. 参考地端 【答案】D 【解析】探头接地夹应接电路参考地，否则会引入测量误差，甚至造成电路短路。 14. 信号发生器通常能够调节输出信号的（ ） A. 电源容量 B. 负载电阻 C. 接地电阻 D. 频率幅度 【答案】D 【解析】信号发生器可按照测试要求设置输出波形、频率和幅度等基本参数。 15. 示波器触发功能的主要作用是使重复波形在屏幕上（ ） A. 自动放大 B. 稳定显示 C. 降低频率 D. 改变幅度 【答案】B 【解析】触发电路在规定电平和方向上启动扫描，使重复信号保持稳定同步的显示状态。 16. 在制作并调试正弦波振荡器时，输出波形出现明显削顶失真，首先应检查并适当减小（ ） A. 电源滤波电容的容量 B. 选频网络的中心频率 C. 放大电路的闭环增益 D. 示波器探头的输入阻抗 【答案】C 【解析】波形削顶表明放大器进入截止或饱和等非线性状态，应首先适当减小放大电路的闭环增益，故选A。 17. 正弦波振荡器能够在没有外加输入信号时产生持续振荡，必须具备的基本条件是（ ） A. 具有负反馈和足够的放大倍数 B. 具有正反馈和合适的环路增益 C. 具有整流作用和稳定的直流电源 D. 具有滤波作用和较大的输出阻抗 【答案】B 【解析】正弦波振荡器依靠放大电路和选频网络形成正反馈，并且环路增益应满足振荡条件，才能由噪声或瞬态信号建立并维持振荡。 18. 示波器垂直灵敏度设置为2 V/div，屏幕上正弦波峰峰值占4格，则该信号峰峰值为（ ） A. 2 V B. 4 V C. 6 V D. 8 V 【答案】D 【解析】峰峰值等于垂直格数乘以每格电压，计算为4×2 V，结果为8 V。 19. 在电感三点式正弦波振荡器中，适当增大回路电容，振荡频率将（ ） A. 升高，且波形周期相应缩短 B. 降低，且波形周期相应延长 C. 保持不变，且波形周期不变 D. 先升高后降低，且周期不确定 【答案】B 【解析】LC振荡回路的固有频率与电感和电容的乘积的平方根成反比。电感不变时增大电容会使振荡频率降低，周期延长。 20. 下列正弦波振荡器中，通常适用于产生较低频率正弦波的是（ ） A. 电容三点式振荡器 B. 电感三点式振荡器 C. RC桥式振荡器 D. 石英晶体振荡器 【答案】C 【解析】RC桥式振荡器利用电阻和电容组成选频网络，适合产生较低频率的正弦波。电感三点式和电容三点式通常用于较高频率，石英晶体振荡器主要用于高稳定度频率产生。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 正弦波振荡器能够把直流电源提供的能量转换为具有一定频率的交流振荡信号。（ ） 【答案】正确 【解析】正弦波振荡器由直流电源供能，通过放大电路、选频网络和正反馈形成周期性交流输出信号。输出信号的频率主要由选频网络或谐振元件决定。 22. 石英晶体振荡器利用石英晶体的压电效应和高品质因数特性，能够获得较高的频率稳定度。（ ） 【答案】正确 【解析】石英晶体具有压电效应，并且谐振频率稳定、品质因数较高，因此采用石英晶体作为选频元件能够提高振荡频率的稳定度。 23. RC移相式振荡器中，放大电路和移相网络共同提供满足振荡要求的总相移。（ ） 【答案】正确 【解析】RC移相式振荡器通过放大电路和RC移相网络共同形成正反馈。在振荡频率处，两部分提供的总相移应满足正反馈条件，同时环路增益应达到维持振荡的要求。 24. LC振荡回路中，电感量增大而电容量保持不变时，振荡频率会升高。（ ） 【答案】错误 【解析】LC振荡频率由电感和电容共同决定。电容量不变时增大电感会使振荡频率降低，而不是升高。 25. 正弦波振荡器接通电源后，通常可由电路中的噪声或瞬态扰动逐步建立振荡。（ ） 【答案】正确 【解析】接通电源时，电路中存在微小噪声或瞬态扰动。满足振荡条件时，这些微小信号经过正反馈逐步增大，最终建立稳定的周期性振荡。 26. 为了使正弦波振荡器持续振荡，反馈信号在输入端通常应形成负反馈，以抑制输出信号的变化。（ ） 【答案】错误 【解析】振荡器需要正反馈使反馈信号与输入信号同相叠加，从而补偿电路损耗并维持振荡。负反馈会削弱输入信号，不能满足持续振荡的基本要求。 27. 正弦波振荡器输出幅度过大时，放大器进入非线性区，可能使输出波形产生失真。（ ） 【答案】正确 【解析】输出幅度过大时，放大器的工作点可能超出线性范围，造成削顶等非线性失真。实际电路通常通过稳定增益或限制环路增益来控制输出幅度。 28. 在制作正弦波振荡器时，正反馈网络应将输出信号的一部分以合适的相位送回放大电路输入端。（ ） 【答案】正确 【解析】正弦波振荡器需要正反馈来补偿电路中的能量损耗，使电路具备持续振荡的条件。反馈信号的相位不合适时，不能形成稳定的正反馈，电路可能无法起振。 29. 正弦波振荡器接通电源后，输出波形出现明显削顶，说明增益过大或输出幅度受到非线性限制，应检查并适当减小放大电路的工作增益。（ ） 【答案】正确 【解析】输出波形削顶通常是放大器进入非线性工作状态的表现，常见原因是环路增益过大或静态工作点不合适。适当减小增益并检查静态工作点，有助于恢复较好的正弦波形。 30. 在正弦波振荡器中，只要放大电路具有足够大的电压增益，即使反馈信号与输入信号反相，电路也能稳定产生正弦振荡。（ ） 【答案】错误 【解析】振荡需满足相位平衡，反馈信号应与输入同相形成正反馈；反相会形成负反馈，不能维持振荡，故判断错误。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述正弦波振荡器能够产生持续振荡所应满足的基本条件。 【答案】（1）电路应具有放大电路和正反馈网络，反馈信号能够送回放大电路输入端。 （2）在振荡频率处，环路总相移应满足相位平衡条件，使反馈信号与输入信号同相。 （3）起振时环路增益应略大于一，振荡稳定后环路增益应趋近于一。 （4）电路应具有选频特性，使输出波形以所需频率的正弦信号为主。 【解析】正弦波振荡建立和维持需要同时满足相位平衡条件与幅值平衡条件。放大电路提供能量，正反馈网络确定反馈相位和振荡频率，环路增益则决定电路能否起振以及振幅能否稳定。 32. 说明制作正弦波振荡器时，从电路装配到输出波形检测应遵循的基本步骤，并写出两项常用的调试注意事项。 【答案】（1）按照电路原理图核对元器件参数和极性，确认放大、选频和反馈网络的连接关系。 （2）检查电源端、接地端及各节点有无短路、虚焊和错接，确认无误后再接通规定电源。 （3）用示波器观察输出端波形，测量振荡频率和幅度，判断波形是否接近正弦波。 （4）调试时应避免输入端或输出端过载，并应先检查静态工作点和电源电压是否正常。 （5）若频率偏离要求，可检查定时元件或谐振元件的参数；若波形削顶，应适当减小增益或调整工作点。 【解析】制作调试应遵循先核对装配、再检查供电、后进行通电测量的顺序。波形、频率和幅度是判断振荡器工作状态的主要依据，调试时还要注意探头接地、负载影响和放大器非线性失真。 33. 简述使用示波器和信号发生器观察正弦信号的基本操作步骤。 【答案】（1）检查仪器和探头，确认探头衰减倍率与示波器设置一致。 （2）用信号线连接信号发生器输出端与示波器输入端，公共端连接参考地。 （3）设置信号发生器的波形、频率和幅度，逐步调节示波器的垂直灵敏度和时基。 （4）调节触发电平使波形稳定，再读取周期、幅度等参数。 【解析】操作时应先正确连接和设置信号源，再调整示波器的垂直、水平及触发参数。探头倍率不匹配会导致测量结果产生比例误差。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某电子产品维修实训中，需要制作并调试一个采用RC选频网络的正弦波振荡器。电路选频网络中的两个电阻均为10.0 kΩ，两个电容均为10.0 nF，放大电路的闭环增益初始设置为3.2。接通12 V直流电源后，输出端能够起振，但示波器观察到波形顶部和底部均有削顶现象，实测振荡频率约为1.45 kHz。 （1）根据RC选频网络的振荡频率公式，计算该振荡器的理论频率。 （2）结合实测波形，判断输出削顶的主要原因，并说明一项调整措施。 （3）若将两个电阻同时改为15.0 kΩ，电容保持不变，说明振荡频率将如何变化，并计算修改后的理论频率。 【答案】（1）RC选频网络的理论频率约为1.59 kHz。 （2）输出削顶说明放大电路进入非线性工作状态，主要原因是环路增益或放大器工作幅度过大。可适当减小闭环增益，或调整静态工作点，使放大器在线性范围内工作。 （3）电阻同时增大后，振荡频率降低。修改后的理论频率约为1.06 kHz。 【解析】（1）两个R、C相等时，f=1/(2πRC)=1/[2π×10.0kΩ×10.0nF]≈1.59kHz。（2）削顶说明放大器进入非线性区，可减小闭环增益或调整静态工作点。（3）f与R成反比，改为15.0kΩ后，f=1.59×10.0/15.0≈1.06kHz，频率降低。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖北省（技能高考）电气电子类 《电子技术基础与技能》（高教版·第3版） 正弦波振荡器的认识及制作（二） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 正弦波振荡器能够输出正弦交流信号的必要条件是电路中具有（ ） A. 放大电路和正反馈网络 B. 整流电路和滤波网络 C. 稳压电路和负反馈网络 D. 检波电路和耦合网络 2. 在正弦波振荡器中，选频网络的主要作用是（ ） A. 检测输出信号并恢复信息 B. 提高直流电源并稳定电压 C. 整流输入信号并滤除载波 D. 选择振荡频率并抑制其他频率 3. RC桥式正弦波振荡器的选频网络主要由（ ）组成 A. 二极管和晶体管 B. 电感和变压器 C. 电阻和电容元件 D. 继电器和接触器 4. LC正弦波振荡器中，决定振荡频率的主要元件是（ ） A. 电感和电容 B. 电阻和二极管 C. 晶体管和稳压管 D. 变压器和继电器 5. 制作正弦波振荡器时，若反馈信号与输入信号相位相反，电路通常不能形成稳定振荡，这是因为未满足（ ） A. 反馈信号与输入信号同相的要求 B. 输出信号与电源信号等幅的要求 C. 选频元件与负载元件同值的要求 D. 放大器输入端与地端等电位的要求 6. 正弦波振荡器刚接通电源时，最初的振荡信号通常来源于电路中的（ ） A. 微弱电扰动和噪声信号 B. 稳定直流电源和参考电压 C. 外接音频信号和载波信号 D. 检波输出信号和调制信号 7. 石英晶体振荡器具有较高频率稳定度，主要利用了石英晶体的（ ） A. 压电效应和高品质因数 B. 单向导电性和整流特性 C. 光电效应和发光特性 D. 热敏特性和负温度系数 8. 调节RC正弦波振荡器的振荡频率时，通常应改变选频网络中的（ ） A. 电阻值或电容值 B. 晶体管类型或封装形式 C. 电源极性或接地方式 D. 输出端子或散热方式 9. 用示波器检查正弦波振荡器的输出波形时，合格波形应主要表现为（ ） A. 只含单向脉冲且间隔不等 B. 幅度持续增大且没有周期 C. 周期稳定且接近正弦形状 D. 波形完全不变且为直流 10. 使用示波器观察正弦波电压时，垂直方向主要表示信号的（ ） A. 时间变化 B. 频率变化 C. 相位变化 D. 电压变化 11. 示波器水平方向的扫描基准主要用于测量信号的（ ） A. 幅度大小 B. 时间参数 C. 直流电阻 D. 功率数值 12. 使用十倍衰减探头测量高频信号时，探头的主要作用是（ ） A. 提高被测电压 B. 扩大信号频带 C. 减小电路影响 D. 增加负载电流 13. 示波器探头上的接地夹应连接到被测电路的（ ） A. 高频输入端 B. 信号输出端 C. 电源正极端 D. 参考地端 14. 信号发生器通常能够调节输出信号的（ ） A. 电源容量 B. 负载电阻 C. 接地电阻 D. 频率幅度 15. 示波器触发功能的主要作用是使重复波形在屏幕上（ ） A. 自动放大 B. 稳定显示 C. 降低频率 D. 改变幅度 16. 在制作并调试正弦波振荡器时，输出波形出现明显削顶失真，首先应检查并适当减小（ ） A. 电源滤波电容的容量 B. 选频网络的中心频率 C. 放大电路的闭环增益 D. 示波器探头的输入阻抗 17. 正弦波振荡器能够在没有外加输入信号时产生持续振荡，必须具备的基本条件是（ ） A. 具有负反馈和足够的放大倍数 B. 具有正反馈和合适的环路增益 C. 具有整流作用和稳定的直流电源 D. 具有滤波作用和较大的输出阻抗 18. 示波器垂直灵敏度设置为2 V/div，屏幕上正弦波峰峰值占4格，则该信号峰峰值为（ ） A. 2 V B. 4 V C. 6 V D. 8 V 19. 在电感三点式正弦波振荡器中，适当增大回路电容，振荡频率将（ ） A. 升高，且波形周期相应缩短 B. 降低，且波形周期相应延长 C. 保持不变，且波形周期不变 D. 先升高后降低，且周期不确定 20. 下列正弦波振荡器中，通常适用于产生较低频率正弦波的是（ ） A. 电容三点式振荡器 B. 电感三点式振荡器 C. RC桥式振荡器 D. 石英晶体振荡器 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 正弦波振荡器能够把直流电源提供的能量转换为具有一定频率的交流振荡信号。（ ） 22. 石英晶体振荡器利用石英晶体的压电效应和高品质因数特性，能够获得较高的频率稳定度。（ ） 23. RC移相式振荡器中，放大电路和移相网络共同提供满足振荡要求的总相移。（ ） 24. LC振荡回路中，电感量增大而电容量保持不变时，振荡频率会升高。（ ） 25. 正弦波振荡器接通电源后，通常可由电路中的噪声或瞬态扰动逐步建立振荡。（ ） 26. 为了使正弦波振荡器持续振荡，反馈信号在输入端通常应形成负反馈，以抑制输出信号的变化。（ ） 27. 正弦波振荡器输出幅度过大时，放大器进入非线性区，可能使输出波形产生失真。（ ） 28. 在制作正弦波振荡器时，正反馈网络应将输出信号的一部分以合适的相位送回放大电路输入端。（ ） 29. 正弦波振荡器接通电源后，输出波形出现明显削顶，说明增益过大或输出幅度受到非线性限制，应检查并适当减小放大电路的工作增益。（ ） 30. 在正弦波振荡器中，只要放大电路具有足够大的电压增益，即使反馈信号与输入信号反相，电路也能稳定产生正弦振荡。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 简述正弦波振荡器能够产生持续振荡所应满足的基本条件。 32. 说明制作正弦波振荡器时，从电路装配到输出波形检测应遵循的基本步骤，并写出两项常用的调试注意事项。 33. 简述使用示波器和信号发生器观察正弦信号的基本操作步骤。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某电子产品维修实训中，需要制作并调试一个采用RC选频网络的正弦波振荡器。电路选频网络中的两个电阻均为10.0 kΩ，两个电容均为10.0 nF，放大电路的闭环增益初始设置为3.2。接通12 V直流电源后，输出端能够起振，但示波器观察到波形顶部和底部均有削顶现象，实测振荡频率约为1.45 kHz。 （1）根据RC选频网络的振荡频率公式，计算该振荡器的理论频率。 （2）结合实测波形，判断输出削顶的主要原因，并说明一项调整措施。 （3）若将两个电阻同时改为15.0 kΩ，电容保持不变，说明振荡频率将如何变化，并计算修改后的理论频率。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $