第四章正弦波振荡器

第四章 正弦波振荡器

4－1 什么是振荡器的起振条件、平衡条件和稳定条件？振荡器输出信号的振幅和频率分别是由什么条件决定？ 答4-1

4－2 试从相位条件出发，判断图示交流等效电路中，哪些可能振荡，哪些不可能振荡。能振荡的属于哪种类型振荡器？

题4-2图

答4-2

(a) 可能振荡，电感三点式反馈振荡器, (b) 不能, (c) 不能, (d) 不能,

(e) 可能振荡，振荡的条件是L1C1回路呈容性，L2C2回路呈感性，即要求f01

是一个电感反馈振荡器,

(f) 可能振荡，振荡的条件是LC3支路呈感性，即要求f03

1()1()1()2,0,1,2......()1()1()2,0,1,2 (00)

U U i iA

i L T j T j T n n T j T j T n n T

U =ω=ω⎧ω>ω>⎨ϕ=π=⎩⎧ω=ω=⎨ϕ=π=⎩

⎧∂<⎪

∂⎪⎨

∂ϕ⎪<⎪∂ω⎩振幅条件起振条件：，即相位条件振幅条件平衡条件：，即相位条件振幅稳定条件稳定条件：相位稳定条件

4－3图示是一三回路振荡器的等效电路，设有下列四种情况：

（1） L1C1>L2C2>L3C3;

（2）L1C1

（3）L1C1=L2C2>L3C3;

（4）L1C1

试分析上述四种情况是否都能振荡，振荡频率f1与回路谐振频率有何关系？

题4-3图

解4-3

根据给定条件，可知

（1）f o1

（2）f o1>f02>f03,因此，当满足f o1>f02>f>f03,就可能振荡，此时L1C1回路和L2C2回路呈感性，而L3C3回路呈容性，构成一个电感反馈振荡器。

（3）f o1=f02

（4）f o1>f02=f03不能振荡，因为在任何频率下，L3C3回路和L2C2回路都呈相同性质，不可能满足相位条件。

4－4 试检查图示的振荡器线路，有哪些错误？并加以改正。

题4-4图

解4-4 改正过的电路图如下

4－5 将图示的几个互感耦合振荡器交流通路改画为实际线路，并注明互感的同名端。

题4-5图

解4-5， 画出的实际电路如下

∙

b

C Ec

12

C C C

E 3

21D

C

B

V

T

T

Ec

v

Ec

T

-Ec

Q?PNP

∙∙

∙

∙

∙

∙

4－6 振荡器交流等效电路如图所示，工作频室为10 MHZ ，（1）计算C 1、C 2取值范围。（2）画出实际电路。

题4-6

解4-6 （1）因为

（2）实际电路如下

2

3

4

5

5

43

2Titl e

Size B

Dat e:File:

v

Ec

1

C 2

C 20H

μ10H

μ30H

μ10pF

C

L b

C C C

11

5216255

2511551210210(2)10139.4384101

0,21021023101223102310eb ec B f f f f f f C B fC f f ---------=π⨯-π⨯π⨯-⨯-==<π⨯π⨯π⨯-=π-π⨯⨯π⨯⨯呈感性，所以（）1

=，也应呈感性，即2515

9

12521452255

22225

22

225214

5

23101

0,231011108.5(231041031012(2)21011221022(2)21010,

211

12.7(2)210410210bc f C f C pF f f C X f f C f C f C f C C pF f ----------π⨯-<π⨯⨯<==≈π⨯π⨯⨯⨯ππ⨯⨯-=π⨯⨯-=π⨯π⨯π⨯⨯-<π⨯<=≈π⨯⨯π⨯⨯⨯（））应该呈容性，及

4－7 在图示的三端式振荡电路中，已知 L=1.3μH ，C 1=51pF ，C 2=2000pF ，Q 0=100，R L =1k Ω，Re=500Ω试问I EQ 应满足什么要求时振荡器才能振荡？ 解4-7

L L m

m

m

22

e e L F m

L F e e

11g 1mS R 1000g g g K R r g g K g g K R r ∑

=

===

=≈

+++++00负载电导放大器增益g g

4－8 在图示的电容三端式电路中，试求电路振荡频率和维持振荡所必须的最小电压增益。 解4-8

题4-8图

1F 12121260C 5151K 0.02487

C C 5120002051

C C 102000

C 50pF C C 2051

1C 150

1062S,Q L 100 1.3-====++==

≈+==⨯≈μ0以回路两端为放大器的输出，则当忽略晶体管的影响后

反馈系数总电容为固有谐振电导g m F

1F

2L F m

2m F L F m 3

m L F F eQ m T g K T()K K 1g K g g K g K g ,1(10.062)10g (g )43.8mS K (1K )0.02487(10.02487)I g V 43.826 1.14mA -ω==>++>+++⨯>+=≈--=>⨯=000环路增益时满足起振条件，即g g g 212110612

1F 2

2F F 1C C 30000

C =

==75pF

C +C 4001f f =

21

2.6250107510C K =

C C 1300K 13K C 100

ce LC MHz

u --≈π=

≈π⨯⨯⨯====回路总电容振荡频率当以作为放大器的输出时，反馈系数要维持振荡，应满足K ，即K=