电子线路非线性部分习题解答

电子线路非线性部分习题解答第一章（1-20）
第三章（3-5、3-6、3-7、3-8、3-9、3-18、3-22）
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，ωosc < ω2，L1C1回路呈容性，ωosc > ω1，组成电感三点式振荡电路。

(e) 能振。

计入结电容C b'e，组成电容三点式振荡电路。

(f) 能振。

但L1C1回路呈容性，ωosc > ω1，L2C2回路呈感性，ωosc > ω2，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，C B、C C、C E、C D为交流旁路电容或隔直流电容，L C为高频扼流圈，偏置电阻R B1、R B2、R G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C b'e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，f osc < f01、f02，L3C3 呈容性，f osc > f03，所以f03 < f osc < f01、f02。

(2) L2C2、L1C1若呈容性，f osc > f01、f02，L3C3 呈感性，f osc < f03，所以f03 > f osc > f01、f02。

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C B、C D、C E均为旁路电容或隔直流电容，L C、L E、L S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C C，隔断电源电压V CC。

图(c)中去掉C E，消除C E对回路影响，加C B和C C以保证基极交流接地并隔断电源电压V CC；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f V 比i1V 滞后一个小于90 的相位，不满足相位平衡条件。

图(c)负反馈，不满足正反馈条件，不振。

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C B 、C C 、C E 、C S 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C 3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，C B、C C、C E、C S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。

第四章（4-1、4-2、4-3）
4-1 如图是用频率为1 000 kHz 的载波信号同时传输两路信号的频谱图。

试写出它的电压表达式，并画出相应的实现方框图。

计算在单位负载上的平均功率P av 和频谱宽度BW AM 。

解：(1)为二次调制的普通调幅波。

第一次调制：调制信号：F = 3 kHz
载频：f 1 = 10 kHz ，f 2 = 30 kHz
第二次调制：两路已调信号叠加调制到主载频f c = 1000 kHz 上。

令 Ω = 2π ⨯ 3 ⨯ 103
rad/s
ω1 = 2π ⨯ 104 rad/s ω2= 2π ⨯ 3 ⨯ 104 rad/s ωc = 2π ⨯ 106 rad/s
第一次调制：v 1(t ) = 4(1 + 0.5cos Ωt )cos ω1t
v 2(t ) = 2(1 + 0.4cos Ωt )cos ω2t
第二次调制：v O (t ) = 5 cos ωc t + [4(1 + 0.5cos Ωt )cos ω1t + 2(1 + 0.4cos Ωt )cos ω2t ] cos ωc t = 5[1+0.8(1 + 0.5cos Ωt )cos ω1t + 0.4(1 + 0.4cos Ωt )cos ω2t ] cos ωc t
(2) 实现方框图如图所示。

(3) 根据频谱图，求功率。

○
1 载频为10 kHz 的振幅调制波平均功率 V m01 = 2V ，M a1 = 0.5
W
5.4)2
11(2W 22
12
1
a 01av12
01m 01=+
===
M
P P V P ；
○
2 f 2 = 30 kHz V m02 = 1V ，M a2 = 0.4
W
08.1)2
11(2W 5.02
12
2
a 02av22
02m 02=+
===
M
P P V P ；
○
3 主载频f c = 1000 kHz
V m0 = 5V
W
5.122
12
0m 0==
V P
总平均功率P av = P 0 + P av1 + P av2 = 18.08 W ○
4 BW AM 由频谱图可知F max = 33 kHz
得 BW AM = 2F = 2(1033 -1000) = 66 kHz
4-3 试画出下列三种已调信号的波形和频谱图。

已知ωc>>Ω
(1) v(t) = 5cosΩt cosωc t(V)；
(2) v(t) = 5cos(ωc+Ω) t；
(3) v(t) = (5 + 3cosΩt)cosωc t。

解：(1) 双边带调制信号(a)；(2) 单边带调制信号(b)；(3) 普通调幅信号(c)。

第五章（5-1、5-2、5-3、5-4、5-5）
5-1 一已调波v (t ) = V m cos(ωc + A ω1t )t ，试求它的∆ϕ(t )、∆ω (t )的表示式。

如果它是调频波或调相波，试问，它们相应的调制电压各为什么？
解：∆ϕ(t ) = A ω1t 2，∆ω(t ) =。

t A t
t 12d )(d ωϕ=∆ 若为调频波，则由于瞬时频率变化∆ω (t )与调制信号成正比，即 ∆ω (t ) = k f v Ω(t ) = 2A ω1t ，所以调制电压t
A k t v Ω1f
21)(ω=
若为调相波，则由于瞬时相位变化∆ϕ(t )与调制信号成正比，即 ∆ϕ(t ) = k p v Ω(t ) = A ω1t 2，所以调制电压2
1p
1)(t A k t v Ωω=
5-2 已知载波信号v C (t ) = V cm cos ωc t ，调制信号为周期性方波和三角波，分别如图（a ）和（b ）所示。

试画出下列波形：（1）调幅波，调频波；（2）调频波和调相波的瞬时角频率
偏移∆ω(t )。

瞬时相位偏移∆ϕ(t )（坐标对齐）。

解：(1) 对应两种调制信号画出调幅波和调频波的波形分别如图(a)、(b)所示。

(2) 对应两种调制信号调频波FM和调相波PM的∆ω (t)和∆ϕ(t)分别如图(a)、(b)所示。