第3章正弦波振荡器答案

第3章正弦波振荡器答案

第3章正弦波振荡器答案

第3章正弦波振荡器

3.1为什么振荡电路必须满足起振条件、平衡条件和稳定

条件？试从振荡的物理过程来说明这三个条件的含义。

答：（1）在刚接通电源时，电路中会存在各种电扰动，这

些扰动在接通电源瞬间会引起电路电流的突变（如晶体管i b或i c突变），这些突变扰动的电流均具有很宽的频谱，由于集电极LC并联谐振回路的选频作用，其中只有角频率为

谐振角频率轨的分量才能在谐振回路两端产生较大的电压U o j。）。通过反馈后，加到放大器输入端的反馈电压U f（j o）与原输入电压U（j o）同相，并且有更大的振幅，则经过线性放大和正反馈的不断循环，振荡电压振幅会不断增大。故要使振荡器在接通电源后振荡幅度能从小到大增长的条件是：

U f （j，。）二T（ j .o）U i（ j，。） U i （j，。）

即：T（j o）1...... 起振条件

（2）振荡幅度的增长过程不可能无休止地延续下去。

随着振幅的增大，放大器逐渐由放大区进入饱和区截止

区，其增益逐渐下降。当因放大器增益下降而导致环路增

益下降至1时，振幅的增长过程将停止，振荡器达到平衡

状态，即进入等幅状态。振荡器进入平衡状态后，直流电

源补充的能量刚好抵

消整个环路消耗的能量。故平衡条件为：

Tg）=1

（3）振荡器在工作过程中，不可避免地要受到各种外界因素变化的影响，如电源电压波动、噪声干扰等。这些会破坏原来的平衡条件。如果通过放大和反馈的不断循环，振荡器能产生回到原平衡点的趋势，并且在原平衡点附近建立新的平衡状态，则表明原平衡状态是稳定的。振荡器在其平衡点须具有阻止振幅变化、相位变化的能力，因此：

振幅平衡状态的稳定条件是：警<0;

即i UV A ，

-0.

3.2图题3.2所示的电容反馈振荡电路中，cgoopF , C 2

=300pF , LgH 。画出电路的交流等效电路，试估算该 电路的振荡频率和维持振荡所必需的最小电压放大 倍数A u min

O

解：电路的交流等效电路如图3.2所示。（L c

开路，E 短接到地，R e

、C e

、C b

被短路）

代F |>1，而F*气，故有

频等效电路,所示为互感线圈反馈振荡。画出其高

相位平衡状态的稳定条件是:

：：:0

振荡频率

f s

C i C 2

100 300

f s

1 2 二 LC

1

2二 50 10卫 75 101

2599 106

(H Z ) =2.6MH Z

要维持振荡首先要满足的振荡条件为:

T (j o

) 1

，即

HI —

图题

T

R

b2

F

图

3.2

解：相应的高频等效电路以及电感线圈的同名端 （利 用瞬

时极性法来判断）如下图所示。

3.4试将图题3.4所示的几种振荡器交流等效电路改 画成实际电路，对于互感耦合振荡器电路须标注同 名端，对双回路振荡器须注明回路固有谐振频率的 范围。

■2

o E C

■E

I

C

R

R bi

R b2

R

C

c

T

U E C

(b

(c

图题3.3

(a)

]R

^T C

C b

Hb

C 二二 L i

C

e

■ 厂

C e

R b ^=Cb

R e

图

3.3

图题3.4

解：以图（c ）为例，应该加上直流偏置电路，则实 际电路为：

其振荡频率 3.5利用相位条件的判

断准则，判断图题 3.5所示的 三点式振荡器交流等效电路，哪个是不可能振荡 的？哪个是可能振荡的？属于哪种类型的振荡电 路？有些电路应说明在什么条件下才能振荡。

L 3

(c)

C 2

二二

(d)_

L

C

i

⑻

二二

C

A

|| L : G__ 丰

C 2

C

(b

L 2

丰C i

C b

i

2- LC 3

O

2=

2—2C 2

，属于电感三点式振荡电路;

容三点式振荡振荡。条件：考虑极间电容Cbe

'属于电 3.6图题3.6所示是一个三回路振荡器的等效电路。 设有下列四种情况： (1) L 1C

1 L 2C

2

丄3C 3

； ( 2) L

C 1

：：： L

2C 2

■- L 3C

3 ； (3) JG =L

2C

2

AL 3C 3

； (4)

L-1C 1 ::: L 2C

2 - L

3C

3

试分析上述四种情况是否都能振荡，振荡频率与回 路谐振频率有何关系？

L i

丰C

L 2

⑻

C i

C i

I ----

C 2

Ml —L

C 2

I (d )

解: 件;

(a ) (b ) r-k 、L i

(e)

图题3.5

可以振荡，属于电感三点式振荡电路；

(c )(d )不可能振荡，因为不满足相位条 可能振荡，条件是: L 2C 2

呈容性，L 3C 3

呈感性，

即:

(c

C 3

(f

c

L TC

3

L ^

L

3

—T