高频电子线路第4章习题答案.docx

第4章 正弦波振荡器

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

f ? 1

0 2π LC

? 1

2π 330?10?12?100?10?6

?0.877?106Hz?0.877MHz

同名端标于二次侧线的圈下端

1

f ?

0 2π 140?10?6?300?10?12

?0.777?106Hz?0.777MHz

同名端标于二次侧线圈的下端

1

f ? ?0.476?106Hz?0.476MHz

0 2π 560?10?6?200?10?12

变压器耦合 LC振荡电路如图 P4.2所示，已知C?360pF，L?280μH、Q?50、

M?20μH，晶体管的?

?0、G

fe oe

?2?10?5S，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Y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

1 1

f ?

0 2π LC

?

2π 280?10?6?360?10?12

Hz=0.5MHz

略去放大电路输入导纳的影响，谐振回路的等效电导为

1 1

G?G

e oe

G ?G

?oe

?

Q?L

o

?2?10?5S?

50?2π?0.5?106?280?10?6

S?42.7μS

由于三极管的静态工作点电流I

EQ

I

为

?12?10

???12?

??

?0.7?V

?? ?0.6mA

?

EQ 3.3k?

所以，三极管的正向传输导纳等于

Y ?g

fe m

?I /U

EQ T

?0.6mA/26mV?0.023S

因此，放大器的谐振电压增益为

A ?Uouo

U

??gm

G

e

i

而反馈系数为

U ?j?M M

F? f?

U

o

这样可求得振荡电路环路增益值为

??

j?L L

T?AF?gm

M? 0.023

20

?38

G L 42.7?10?6

e

280

由于T1，故该振荡电路满足振幅起振条件。

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L

f

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V

CC

通过L直接加到发射极。只

要将C

1

和L位置互换即行，如图P4.3(s)(b)所示。

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；f ?

0

2π

4700

2

1

?10?12?300?10?6

?0.19?106Hz?0.19MHz

不能；

能 ；

f ??1

0 2π 470?10?12?(100?200)?10?6

?0.424?106Hz?0.424MHz

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C 、C

B E

、C 为耦合电容或

C

旁路电容，L

C

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。

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)

LC?LC

?LC

；(2)LC

?LC

?LC

；(3)LC

?LC

LC

；(4)LC

?LC

?LC。试

11 2 2 3 3

11 2 2 3 3

11 2 2 3 3

11 2 2 3 3

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f

01

? 1

2π LC

,f ??1

02 2π LC

, f ??1

03 2π LC

11 2 2 3 3

LC

LC

LC

，即f ?f ?f

11 2 2