高频电子线路四章胡宴如耿苏燕高等教育出版社讲述.doc

11 第4章　正弦波振荡器 4.1　分析图P4.1所示电路，标明次级数圈的同名端，使之满足相位平衡条件，并求出振荡频率。 [解]　(a) 同名端标于二次侧线圈的下端 (b) 同名端标于二次侧线的圈下端 (c) 同名端标于二次侧线圈的下端 4.2　变压器耦合振荡电路如图P4.2所示，已知，、、，晶体管的、，略去放大电路输入导纳的影响，试画出振荡器起振时开环小信号等效电路，计算振荡频率，并验证振荡器是否满足振幅起振条件。 [解]　作出振荡器起振时开环参数等效电路如图P4.2(s)所示。 略去晶体管的寄生电容，振荡频率等于 略去放大电路输入导纳的影响，谐振回路的等效电导为 由于三极管的静态工作点电流为 所以，三极管的正向传输导纳等于 因此，放大器的谐振电压增益为 而反馈系数为 这样可求得振荡电路环路增益值为 由于1，故该振荡电路满足振幅起振条件。 4.3　试检查图P4.3所示振荡电路，指出图中错误，并加以改正。 [解]　(a) 图中有如下错误：发射极直流被短路，变压器同各端标的不正确，构成负反馈。改正图如图P4.3(s)(a)所示。 (b) 图中有如下错误：不符号三点式组成原则，集电极不通直流，而通过直接加到发射极。只要将和位置互换即行，如图P4.3(s)(b)所示。 4.4　根据振荡的相位平衡条件，判断图P4.4所示电路能否产生振荡？在能产生振荡的电路中，求出振荡频率的大小。 [解]　(a) 能； (b) 不能； (c) 能； 4.5　画出图P4.5所示各电路的交流通路，并根据相位平衡条件，判断哪些电路能产生振荡，哪些电路不能产生振荡(图中、、为耦合电容或旁路电容，为高频扼流圈)。 [解]　各电路的简化交流通路分别如图P4.5(s)(a)、(b)、(c)、(d)所示，其中 (a) 能振荡； (b) 能振荡； (c) 能振荡； (d) 不能振荡。 4.6　图P4.6所示为三谐振回路振荡器的交流通路，设电路参数之间有以下四种关系：(1) ；(2) ；(3) ；(4) 。试分析上述四种情况是否都能振荡，振荡频率与各回路的固有谐振频率有何关系？ [解]　令 (1) ，即 当时，、、均呈感性，不能振荡； 当时，呈容性，、呈感性，不能振荡； 当时，、呈容性，呈感性，构成电容三点式振荡电路。 (2) ，即 当时，、、呈感性，不能振荡； 当时，呈容性，、呈感性，构成电感三点式振荡电路； 当时，、呈容性，呈感性，不能振荡； 当时，、、均呈容性，不能振荡。 (3) 即 当时，、、均呈感性，不能振荡； 当时，、呈容性，呈感性，构成电容三点式振荡电路； 当时，、、均呈容性，不振荡。 (4) 即 时，、、均呈感性；时，、呈容性，呈感性；时，、、均呈容性，故此种情况下，电路不可能产生振荡。 4.7　电容三点式振荡器如图P4.7所示，已知谐振回路的空载品质因数，晶体管的输出电导，输入电导，试求该振荡器的振荡频率，并验证时，电路能否起振？ [解]　(1)求振荡频率，由于 所以 (2) 求振幅起振条件 故满足振幅起振条件。 4.8　振荡器如图P4.8所示，它们是什么类型振荡器？有何优点？计算各电路的振荡频率。 [解]　(a) 电路的交流通路如图P4.8(s)(a)所示，为改进型电容三点式振荡电路，称为克拉泼电路。其主要优点是晶体管寄生电容对振荡频率的影响很小，故振荡频率稳定度高。 (b) 电路的交流通路如图P4.8(s)(b)所示，为改进型电容三点式振荡电路，称为西勒电路。其主要优点频率稳定高。 4.9　分析图P4.9所示各振荡电路，画出交流通路，说明电路的特点，并计算振荡频率。 [解]　(a) 交流通路如图P4.9(s)(a)所示。 电容三点振荡电路，采用电容分压器输出，可减小负载的影响。 (b) 交流通路如图P4.9(s)(b)所示，为改进型电容三点式振荡电路(西勒电路)，频率稳定度高。采用电容分压器输出，可减小负载的影响。 4.10　若石英晶片的参数为：，，，，试求(1)串联谐振频率；(2)并联谐振频率与相差多少？(3)晶体的品质因数和等效并联谐振电阻为多大？ [解]　(1) (2) (3) 4.11　图P4.11所示石英晶体振荡器，指出他们属于哪种类型的晶体振荡器，并说明石英晶体在电路中的作用。 [解]　(a) 并联型晶体振荡器，石英晶体在回路中起电感作用。 (b) 串联型晶体振荡器，石英晶体串联谐振时以低阻抗接入正反馈电路。 4.12　晶体振荡电路如图P4.12所示，试画出该电路的交流通路；若为的谐振频率，为的谐振频率，试分析电路能否产生自激振荡。若能振荡，指出振荡频率与、之间的关系。