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东南大学真题讲解 · 第 1 期

东南大学真题讲解 · 第 1 期

大家好,我是模电数电姬清影。

东南大学这套卷子的第一题,是一道 15 分的运放大题,一共四小问。今天先把第 (1) 问讲透——调节 RP 时,这个电路能输出的最高频率是多少。

这一问背后,是模电里出场率极高的 方波—三角波发生器(也叫函数信号发生器)。

一先看题
📌 这一题四问,本篇只拆第一问① 最高频率 fmax ← 本篇;② uo1、uo 的波形与峰值;③ 两峰值相同时 R1 该多大;④ 峰值不变、让 f = 10fmax 的参数调整。
后三问下一期接着讲
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二这一问的干货
01先认电路:两块积木,各干一件事
A1反相端接地、同相端接 R1 与 R2 的分压网络,输出经 R3 接双向稳压管 → 滞回比较器,输出钳在 ±6V,产方波 uo1
A2输入电阻 + 反馈电容 → 反相积分器,方波进去、三角波 uo 出来;uo 再经 R1 送回比较器,两块互相"顶"就自己振起来了
✅ 一句话记住比较器产方波,积分器把方波"磨"成三角波;三角波再回头决定比较器什么时候翻。 第 (1) 问就落在这句话的后半段上。
02求频率的两个"锚"

频率本质就是"三角波爬一趟要多久",所以先把"走多远"和"走多快"两个量定下来:

锚① 幅度方波峰值 ±UZ = ±6V;三角波峰值 ±(R1/R2)UZ = ±3V —— 一趟要走 6V。(这两个数也是下一问画波形的幅值,先记住)
锚② 速度积分电流 I = UZ/R,R 是被 RP 串进来的那部分加上 R4 —— 串得越多,电流越小,爬得越慢
📌 三角波幅值里没有 R、C这一点很关键:幅值由 R1/R2 和 UZ 说了算,频率才轮到 R、C 管。后面几问的陷阱就埋在这里。
03第 (1) 问:最高频率怎么定

RP 是个电位器,滑块把一部分电阻串进积分支路:串得越多,频率越低。所以最高频率出现在滑块滑到最上端、串入为 0Ω 的时候,此时积分电阻就是 R4 = 150K。

T = 4C · R1R4R2C 是积分电容,R4 是积分输入电阻(RP 串入为 0 时的最小值)
代入R1R4/R2 = 10K × 150K ÷ 20K = 75K → T = 4 × 0.1μF × 75K = 30ms
第 (1) 问 · 答案
结论T = 30ms,fmax= 1/T ≈ 33.3Hz
取到最高频率的条件:RP 完全不串入,积分电阻取到最小值 R4 = 150K。
⚠️ 这个旋钮是"往下压"的,不是"往上拉"的RP 只能把频率调低,33.3Hz 已经是天花板。另外 RP 只有 10K,而 R4 有 150K,可调范围其实很窄——所以题目才稳妥地问"最高频率"。
三举一反三:结论换个说法还认得吗
题目怎么变频率怎么变对应考点
C 由 0.1μF 改成 0.01μF
T 变 1/10,f 变 10 倍
时间常数管频率
R4 由 150K 改成 15K
同样 f 变 10 倍
同上
稳压管由 ±6V 换成 ±10V
频率一点不变,只是幅值变大
UZ 在频率式里约掉了
RP 换成一个更大的电位器
最高频率不变,但能调得更低
RP 只负责往下调
R2 由 20K 改成 30K
T 变 20ms,f 升到 50Hz,同时幅值也变小
一个电阻同时改幅值和频率
(5 个变式 · 先自己判一遍再看右边)
📌 这一问的三句话总结① 认电路——滞回比较器产方波,积分器磨出三角波;
② 定锚——方波 ±UZ、三角波 ±(R1/R2)UZ,积分电流 I = UZ/R;
③ 数时间——T = 4C·(R1R4/R2),再倒出频率,RP 串入最少时频率最高。
四互动 + 下期预告

这一问最容易翻车的地方,是 RP 该往哪边调——好多人下意识觉得"电阻越大频率越高",其实是反的。你当时是怎么判断的?评论区说说你的第一反应。

🔜 下期:第 (2)(3)(4) 问一次讲完uo1 和 uo 的波形怎么画才不丢分(顶点和跳变沿必须对齐);两个峰值怎么扯上关系,R1 该是多少;还有"峰值不变、频率翻 10 倍"到底该动哪个元件。这一题的后三问,比第一问更值得琢磨。
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模电数电姬清影
东南大学真题讲解系列 · 第 1 期 · 第 (1) 问

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