高頻電子線路 第4章習(xí)題答案

1、第4章正弦波振蕩器4.1分析圖P4.1所示電路，標(biāo)明次級數(shù)圈的同名端，使之滿足相位平衡條件，并求出振蕩頻率。解(a) 同名端標(biāo)于二次側(cè)線圈的下端(b) 同名端標(biāo)于二次側(cè)線的圈下端(c) 同名端標(biāo)于二次側(cè)線圈的下端4.2變壓器耦合振蕩電路如圖P4.2所示，已知，、，晶體管的、，略去放大電路輸入導(dǎo)納的影響，試畫出振蕩器起振時開環(huán)小信號等效電路，計算振蕩頻率，并驗證振蕩器是否滿足振幅起振條件。 解作出振蕩器起振時開環(huán)參數(shù)等效電路如圖P4.2(s)所示。略去晶體管的寄生電容，振蕩頻率等于略去放大電路輸入導(dǎo)納的影響，諧振回路的等效電導(dǎo)為由于三極管的靜態(tài)工作點電流為所以，三極管的正向傳輸導(dǎo)納等于因此，放大

2、器的諧振電壓增益為而反饋系數(shù)為這樣可求得振蕩電路環(huán)路增益值為由于1，故該振蕩電路滿足振幅起振條件。4.3試檢查圖P4.3所示振蕩電路，指出圖中錯誤，并加以改正。解(a) 圖中有如下錯誤：發(fā)射極直流被短路，變壓器同各端標(biāo)的不正確，構(gòu)成負(fù)反饋。改正圖如圖P4.3(s)(a)所示。(b) 圖中有如下錯誤：不符號三點式組成原則，集電極不通直流，而通過直接加到發(fā)射極。只要將和位置互換即行，如圖P4.3(s)(b)所示。4.4根據(jù)振蕩的相位平衡條件，判斷圖P4.4所示電路能否產(chǎn)生振蕩？在能產(chǎn)生振蕩的電路中，求出振蕩頻率的大小。解(a) 能；(b) 不能；(c) 能；4.5畫出圖P4.5所示各電路的交流通路

3、，并根據(jù)相位平衡條件，判斷哪些電路能產(chǎn)生振蕩，哪些電路不能產(chǎn)生振蕩(圖中、為耦合電容或旁路電容，為高頻扼流圈)。解各電路的簡化交流通路分別如圖P4.5(s)(a)、(b)、(c)、(d)所示，其中(a) 能振蕩； (b) 能振蕩；(c) 能振蕩； (d) 不能振蕩。4.6圖P4.6所示為三諧振回路振蕩器的交流通路，設(shè)電路參數(shù)之間有以下四種關(guān)系：(1) ；(2) ；(3) ；(4) 。試分析上述四種情況是否都能振蕩，振蕩頻率與各回路的固有諧振頻率有何關(guān)系？解令(1) ，即當(dāng)時，、均呈感性，不能振蕩；當(dāng)時，呈容性，、呈感性，不能振蕩；當(dāng)時，、呈容性，呈感性，構(gòu)成電容三點式振蕩電路。(2) ，即當(dāng)時

4、，、呈感性，不能振蕩；當(dāng)時，呈容性，、呈感性，構(gòu)成電感三點式振蕩電路；當(dāng)時，、呈容性，呈感性，不能振蕩；當(dāng)時，、均呈容性，不能振蕩。(3) 即當(dāng)時，、均呈感性，不能振蕩；當(dāng)時，、呈容性，呈感性，構(gòu)成電容三點式振蕩電路；當(dāng)時，、均呈容性，不振蕩。(4) 即時，、均呈感性；時，、呈容性，呈感性；時，、均呈容性，故此種情況下，電路不可能產(chǎn)生振蕩。4.7電容三點式振蕩器如圖P4.7所示，已知諧振回路的空載品質(zhì)因數(shù)，晶體管的輸出電導(dǎo)，輸入電導(dǎo)，試求該振蕩器的振蕩頻率，并驗證時，電路能否起振？解(1)求振蕩頻率，由于所以(2) 求振幅起振條件故滿足振幅起振條件。4.8振蕩器如圖P4.8所示，它們是什么類型

5、振蕩器？有何優(yōu)點？計算各電路的振蕩頻率。解(a) 電路的交流通路如圖P4.8(s)(a)所示，為改進(jìn)型電容三點式振蕩電路，稱為克拉潑電路。其主要優(yōu)點是晶體管寄生電容對振蕩頻率的影響很小，故振蕩頻率穩(wěn)定度高。 (b) 電路的交流通路如圖P4.8(s)(b)所示，為改進(jìn)型電容三點式振蕩電路，稱為西勒電路。其主要優(yōu)點頻率穩(wěn)定高。4.9分析圖P4.9所示各振蕩電路，畫出交流通路，說明電路的特點，并計算振蕩頻率。解(a) 交流通路如圖P4.9(s)(a)所示。電容三點振蕩電路，采用電容分壓器輸出，可減小負(fù)載的影響。 (b) 交流通路如圖P4.9(s)(b)所示，為改進(jìn)型電容三點式振蕩電路(西勒電路)，頻

6、率穩(wěn)定度高。采用電容分壓器輸出，可減小負(fù)載的影響。4.10若石英晶片的參數(shù)為：，試求(1)串聯(lián)諧振頻率；(2)并聯(lián)諧振頻率與相差多少？(3)晶體的品質(zhì)因數(shù)和等效并聯(lián)諧振電阻為多大？解(1) (2) (3) 4.11圖P4.11所示石英晶體振蕩器，指出他們屬于哪種類型的晶體振蕩器，并說明石英晶體在電路中的作用。解(a) 并聯(lián)型晶體振蕩器，石英晶體在回路中起電感作用。(b) 串聯(lián)型晶體振蕩器，石英晶體串聯(lián)諧振時以低阻抗接入正反饋電路。 解該電路的簡化交流通路如圖P4.12(s)所示，電路可以構(gòu)成并聯(lián)型晶體振蕩器。若要產(chǎn)生振蕩，要求晶體呈感性，和呈容性。所以。4.12畫出圖P4.12所示各晶體振蕩器

7、的交流通路，并指出電路類型。解各電路的交流通路分別如圖P4.13(s)所示。4.13圖P4.13所示為三次泛音晶體振蕩器，輸出頻率為5 MHz，試畫出振蕩器的交流通路，說明回路的作用，輸出信號為什么由輸出？ 解振蕩電路簡化交流通路如圖P4.14(s)所示?；芈酚靡允故⒕w工作在其三次泛音頻率上。構(gòu)成射極輸出器，作為振蕩器的緩沖級，用以減小負(fù)載對振蕩器工作的影響，可提高振蕩頻率的穩(wěn)定度。4.14試用振蕩相位平衡條件判斷圖P4.15所示各電路中能否產(chǎn)生正弦波振蕩，為什么？解(a) 放大電路為反相放大，故不滿足正反饋條件，不能振蕩。(b) 為共源電路、為共集電路，所以兩級放大為反相放大，不滿足正反

8、饋條件，不能振蕩。(c) 差分電路為同相放大，滿足正反饋條件，能振蕩。(d) 通過選頻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成負(fù)反饋，不滿足正弦振蕩條件，不能振蕩。(e) 三級滯后網(wǎng)絡(luò)可移相，而放大器為反相放大，故構(gòu)成正反饋，能產(chǎn)生振蕩。4.15已知振蕩電路如圖P4.16所示。(1) 說明應(yīng)具有怎樣的溫度系數(shù)和如何選擇其冷態(tài)電阻；(2) 求振蕩頻頻率。解(1) 應(yīng)具有正溫度系數(shù)，冷態(tài)電阻(2) 4.16振蕩電路如圖P4.17所示，已知，試分析的阻值分別為下列情況時，輸出電壓波形的形狀。(1) ；(2) ；(3) 為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，冷態(tài)電阻大于；(4) 為正溫度系數(shù)熱敏電阻，冷態(tài)電阻值大于。解(1) 因為停振，；(2) 因為，輸出電壓為方波；(3) 可為正弦波；(4) 由于，卻隨增大越大于3，故輸出電壓為方波。4.17設(shè)計一個頻率為500 Hz的橋式振蕩電路，已知，并用一個負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻作為穩(wěn)幅元件，試畫出電路并標(biāo)出各電阻值。解可選用圖P4.17電路，因沒有要求輸出幅度大小，電源電壓可取。由于振蕩頻率較低，可選用通用型集成運放741。由確定的值，即由可確定的值，即可根據(jù)輸出幅度的大小，選擇小于的電阻，取小值，輸出幅度可增大?，F(xiàn)取。4.18圖4.5.4所示橋式振蕩電