第三章正弦波振荡器习题解答.docx
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第三章正弦波振荡器习题解答
3-1若反馈振荡器满足起振和平衡条件,则必然满足稳定条件,这种说法是否正确?
为什么?
解:
否。
因为满足起振与平衡条件后,振荡由小到大并达到平衡。
但当外界因素(T、VCC)变化时,平衡条件受到破坏,若不满足稳定条件,振荡器不能回到平衡状态,导致停振。
3-2一反馈振荡器,欲减小因温度变化而使平衡条件受到破坏,从而引起振荡振幅和振
若满足振幅稳定条件,当外界温度变化引起Vi增大时,T(osc)减小,Vi增大减缓,最
终回到新的平衡点。
若在新平衡点上负斜率越大,则到达新平衡点所需Vi的变化就越小,
振荡振幅就越稳定。
若满足相位稳定条件,外界因素变化
阻止osc增大,
oscT()
osc
最终回到新平衡点。
这时,若负斜率越大,则到达新平衡点所需osc的变化就越小,振荡频率就越稳定。
3-3并联谐振回路和串联谐振回路在什么激励下(电压激励还是电流激励)才能产生负斜率的相频特性?
解:
并联谐振回路在电流激励下,回路端电压V的频率特性才会产生负斜率的相频特性,如图(a)所示。
串联谐振回路在电压激励下,回路电流I的频率特性才会产生负斜率的相频特性,如图(b)所示。
3-5试判断下图所示交流通路中,哪些可能产生振荡,哪些不能产生振荡。
若能产生振荡,则说明属于哪种振荡电路。
解:
(a)不振。
同名端接反,不满足正反馈;
(b)能振。
变压器耦合反馈振荡器;
(c)不振。
不满足三点式振荡电路的组成法则;
(d)能振。
但L2C2回路呈感性,osc<2,L1C1回路呈容性,osc>1,组成电感三点式振荡电路。
(e)能振。
计入结电容Cbe,组成电容三点式振荡电路。
(f)能振。
但L1C1回路呈容性,osc>1,L2C2回路呈感性,osc>2,组成电容三点式振荡电路。
3-6试画出下图所示各振荡器的交流通路,并判断哪些电路可能产生振荡,哪些电路不能产生振荡。
图中,CB、CC、CE、CD为交流旁路电容或隔直流电容,LC为高频扼流圈,偏置电阻RB1、RB2、RG不计。
解:
画出的交流通路如图所示。
(a)不振,不满足三点式振荡电路组成法则。
(b)可振,为电容三点式振荡电路。
(c)不振,不满足三点式振荡电路组成法则。
(d)可振,为电容三点式振荡电路,发射结电容Cbe为回路电容之一。
(e)可振,为电感三点式振荡电路。
(f)不振,不满足三点式振荡电路组成法则。
3-7如图所示电路为三回路振荡器的交流通路,图中f01、f02、f03分别为三回路的谐振
频率,试写出它们之间能满足相位平衡条件的两种关系式,并画出振荡器电路(发射极交流
接地)。
解:
(1)L2C2、L1C1若呈感性,fosc (2)L2C2、L1C1若呈容性,fosc>f01、f02,L3C3呈感性,fosc 3-8试改正如图所示振荡电路中的错误,并指出电路类型。 图中CB、CD、CE均为旁路 电容或隔直流电容,LC、LE、LS均为高频扼流圈。 解: 改正后电路如图所示。 图(a)中L改为C1,C1改为L1,构成电容三点式振荡电路。 图(b)中反馈线中串接隔值电容CC,隔断电源电压VCC。 图(c)中去掉CE,消除CE对回路影响,加CB和CC以保证基极交流接地并隔断电源电压VCC;L2改为C1构成电容三点式振荡电路。 3-9试运用反馈振荡原理,分析如图所示各交流通路能否振荡。 解: 图(a)满足正反馈条件,LC并联回路保证了相频特性负斜率,因而满足相位平衡条件。 图(b)不满足正反馈条件,因为反馈电压Vf比Vi1滞后一个小于90的相位,不满足相位 11 由gL,得Reo4.115kΩ RLReo则能满足起振条件的振荡频率为Reo102.9106rad/s。 LQo 由图示电路知,CC3C1C2。 3C1C2 当C3=250pF时,C=300pF。 可见该振荡器的振荡角频率范围 min~max=(102.9~179.2)106rad/s,即振荡频率范围fmin~fmax=16.38~28.52MHz。 3-15一LC振荡器,若外界因素同时引起0、f、Qe变化,设oo,ff,Qe分 别大于Qe或小于Qe,试用相频特性分析振荡器频率的变化。 解: 振荡回路相频特性如图,可见: (2)当ff时,设为osc,oscosc; (3)当Qe增加时,相频特性趋于陡峭, f不变,osc f变化,Qeosc,Qeosc。 3-16如图所示为克拉泼振荡电路,已知L=2H,C1=1000pF,C2=4000pF,C3=70pF,Q0=100,RL=15k,Cbe=10pF,RE=500,试估算振荡角频率osc值,并求满足起振条件时的 IEQmin。 设很大。 RLRL//Re07.95kΩ,C2C2Cbe4010pF 3-18试指出如图所示各振荡器电路的错误,并改正,画出正确的振荡器交流通路,指出晶体的作用。 图中CB、CC、CE、CS均为交流旁路电容或隔直流电容。 解: 改正后的交流通路如图所示。 图(a)L用C3取代,为并联型晶体振荡器,晶体呈电感。 图(b)晶体改接到发射极,为串联型晶体振荡器,晶体呈短路元件。 3-22试判断如图所示各RC振荡电路中,哪些可能振荡,哪些不能振荡,并改正错误。 图中,CB、CC、CE、CS对交流呈短路。 解: 改正后的图如图所示。 (a)为同相放大器,RC移相网络产生180相移,不满足相位平衡条件,因此不振。 改正: 将反馈线自发射极改接到基极上。 (b)中电路是反相放大器,RC移相网络产生180相移,满足相位平衡条件,可以振荡。 (c)中放大环节为同相放大器,RC移相网络产生180相移,不满足相位平衡条件,因此不振。 改正: 移相网络从T2集电极改接到T1集电极上。 (d)中放大环节为反相放大器,因为反馈环节为RC串并联电路,相移为0,所以放大 环节应为同相放大。 改正: 将T1改接成共源放大器。 3-23图(a)所示为采用灯泡稳幅器的文氏电桥振荡器,图(b)为采用晶体二极管稳 幅的文氏电桥振荡器,试指出集成运算放大器输入端的极性,并将它们改画成电桥形式的电路,指出如何实现稳幅。 解: 电桥形式电路如图所示。 (a)中灯泡是非线性器件,具有正温度系数。 起振时,灯泡凉,阻值小(Rt),放大器增益 大,便于起振。 随着振荡振幅增大,温度升高,Rt增加,放大器增益相应减小,最后达到平 衡。 (b)中D1、D2是非线性器件,其正向导通电阻阻值随信号增大而减小。 起振时,D1、D2 截止,负反馈最弱,随着振荡加强,二极管正向电阻减小,负反馈增大,使振幅达到平衡。 根据相位平衡条件Z-加石訴得"7⅛応 39NP3-24 (! )已知C: -C,-0.05pF,R1-5kΩ.lΛ=1()kΩ.∕√^-Ri#RI-5kΩ =ΛltCl≡C.CIRl-H 所以3«-=4×IO3rad/s 因为1+台十刽厂3・Ujg*)=* 根捌振幅屆振条件•二反相放大器瞎益应大于3(SJllJ 所以 (2)RIU Rj=吕RS=17.32kΩ Kj-iokn,C∖=0.()1rb∖(∖0∙l/zFx∕√;-RZ〃心=5IcC 所以 s*4・47X1()γλ<1∕s VRl^ClC2 因为 ]亠°27Q_一0.】也IIO_小丄/・∖J 1C? "R7^1+O.(⅛,5^-,3∙Zr(J^)=I3 级反相放大器总增池应大丁13倍■求得R-"√r13∕√3=36.06k∏
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