习题解答 第四章

第4章 正弦波振荡器

4.1填空题

(1) 正弦波振荡器的作用是 产生一定频率和幅度的正弦信号 ，它的主要技术指标有 频率及其稳定度 、 幅度极其稳定度 。

(2) 反馈型正弦波振荡器的平衡条件是 ÅF=1 。

(3) 反馈型正弦波振荡器主要由 放大器 、 正反馈网络 、 选频网络 等部分组成。

(4) 三点式振荡电路的组成原则是 Xce 与Xeb 电抗性质相同 、 Xcb 与Xce 、Xeb 电抗性质相异 。

(5) 石英晶体具有 压电 效应，用它制成的石英谐振器有 极高 的品质因素和很高的标准性，因此石英晶体振荡器的 频率稳定度 很高。

4.2 分析图P4.2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

601260.87710Hz 0.877MHz 2π2π3301010010f LC --===⨯=⨯⨯⨯

(b) 同名端标于二次侧线的圈下端

606120.77710Hz 0.777MHz 2π1401030010f --==⨯=⨯⨯⨯

(c) 同名端标于二次侧线圈的下端

60612

0.47610Hz 0.476MHz 2π5601020010f --==⨯=⨯⨯⨯

4.3 根据振荡的相位平衡条件，判断图P4.3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。

图P4.2

12 [解] (a) 能；601261

0.1910Hz 0.19MHz 4700

2π

10300102

f --=

=⨯=⨯⨯⨯

(b) 不能； (c) 能；60126

1

0.42410Hz 0.424MHz 2π47010(100200)10f --=

=⨯=⨯⨯+⨯

4.4 画出图P4.4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B C 、E C 、C C 为耦合电容或旁路电容，C L 为高频扼流圈)。

[解] 各电路的简化交流通路分别如图P4.4(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P4.3

图P4.4

图P4.4(s)

13

4.5 图P4.5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)

112233L C L C L C >>；(2) 112233L C L C L C <<；(3) 112233L C L C L C =>；(4) 112233L C L C L C <=。

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01020311

22

33

111,,2π2π2πf f f L C L C L C =

=

=

(1) 112233L C L C L C >>，即010203f f f <<

当01f f <时，1X 、2X 、3X 均呈感性，不能振荡；

当0102f f f <<时，1X 呈容性，2X 、3X 呈感性，不能振荡； 当0203f f f <<时，1X 、2X 呈容性，3X 呈感性，构成电容三点式振荡电路。

(2) 112233L C L C L C <<，即010203f f f >> 当03f f <时，1X 、2X 、3X 呈感性，不能振荡；

当0302f f f <<时，3X 呈容性，1X 、2X 呈感性，构成电感三点式振荡电路； 当0201f f f <<时，2X 、3X 呈容性，1X 呈感性，不能振荡； 当01f f >时，1X 、2X 、3X 均呈容性，不能振荡。 (3) 112233L C L C L C =>即010203f f f =<

当0102()f f f <时，1X 、2X 、3X 均呈感性，不能振荡；

当010203()f f f f <<时，1X 、2X 呈容性，3X 呈感性，构成电容三点式振荡电路； 当03f f >时，1X 、2X 、3X 均呈容性，不振荡。 (4) 112233L C L C L C <=即010203f f f >=

0203()f f f <时，1X 、2X 、3X 均呈感性；020301()f f f f <<时，2X 、3X 呈容性，1X 呈感性；

01f f >时，1X 、2X 、3X 均呈容性，故此种情况下，电路不可能产生振荡。

4.6 振荡器如图P4.6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。

图P4.6

[解] (a) 电路的交流通路如图P4.6(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。

06

12

Hz=2.25MHz 2π2π501010010

f LC

--≈

=

⨯⨯⨯

（a ）

（b ）

图P4.5

14

图P4.6（s）

(b) 电路的交流通路如图P4.6(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。

0612

1

3.3pF=

4.86pF

111

2.28.215

11

Hz=9.6MHz

2π2π5710 4.8610

C

f

LC--

⎛⎫

⎪

=+

⎪

⎪

++

⎪

⎝⎭

==

⨯⨯⨯

4.7分析图P4.7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P4.7(s)(a)所示。

6

0612

11

25pF=30.83pF

1111

51055

1

=12.8210Hz=12.82MHz

2π51030.8310

C

f

--

⎛⎫

⎪

=++

⎪

⎪

++

⎪

⎝⎭

=⨯

⨯⨯⨯

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。

图P4.7(S)

（a）

图P4.7