电子线路(非线性部分)第三章课后习题解答
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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 、V CC )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荡频率的变化,应增大和,为什么?试描述如何通过自身调节建立新平i osc )(V T ∂∂ωω
ωϕ∂∂)(T 衡状态的过程(振幅和相位)。
解:由振荡稳定条件知:振幅稳定条件:0)(iA
i osc <∂∂V V T ω相位稳定条件:0)(osc
T <∂∂=ωωωωϕ若满足振幅稳定条件,当外界温度变化引起V i 增大时,T(ωosc )减小,V i 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V i 的变化就越小,振荡振幅就越稳定。
若满足相位稳定条件,
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ωosc 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,回路端电压的频率特性才会产生负斜率的相频特性,V
̇如图(a)所示。串联谐振回路在电压激励下,回路电流的频率特性才会产生负斜率的相频特I
̇性,如图(b)所示。
阻止ωosc
增大,
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;
(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。
(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 (2)L2C2、L1C1若呈容性,f osc>f01、f02,L3C3呈感性,f osc 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C 1,C 1改为L 1,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 ;L 2改为C 1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,因为反馈电压比滞后一个小于90°的相位,不满足相位f V ̇i1 V ̇平衡条件。 图(c)负反馈,不满足正反馈条件,不振。 3-13在下图所示的电容三点式振荡电路中,已知L =0.5µH ,C l =51pF ,C 2=3300pF ,C 3=(12~250)pF ,R L =5k Ω,g m =30mS ,C b ′e =20pF ,β足够大。Q 0=80,试求能够起振的频率范围,图中C B 、C C 对交流呈短路,L E 为高频扼流圈。 解:在L E 处拆环,得混合Ⅱ型等效电路如图所示。 由振幅起振条件知,(1)i L m 1ng g n g +′> 式中,其中。015.0211=′+=C C C n mS 301pF 3320m e e b 22===+=′′g r C C C ,代入(1),得 mS 443.0L <′g 由,得eo L L 11R R g +=′kΩ115.4eo >R 则能满足起振条件的振荡频率为。rad/s 109.1026o eo ×>=LQ R ω由图示电路知,。2 1213C C C C C C ′+′+=Σ当C 3=12pF 时,C Σ=62.23pF ,rad/s 102.1791 6omax ×==ΣLC ω当C 3=250pF 时,C Σ=300pF 。 可见该振荡器的振荡角频率范围ωmin ~ωmax =(102.9~179.2)×106rad/s , 即振荡频率范围f min ~f max =16.38~28.52MHz 。 3-15一LC 振荡器,若外界因素同时引起ω0、ϕf 、Q e 变化,设,,o o ωω>′f f ϕϕ>′e Q ′分别大于Q e 或小于Q e ,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: