高频电子线路第三章习题解答.docx
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高频电子线路第三章习题解答
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、Vcc)
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
衡状态的过程(振幅和相位)解:
由振荡稳定条件知:
若满足振幅稳定条件,当外界温度变化引起Vi增大时,T(「osc)减小,Vi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Vi的变化就越小,
振荡振幅就越稳定。
阻止「osc增大,
若满足相位稳定条件,外界因素变化'■-osc■-T()■
■■■■■OSC\-
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-.osc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V的频率特性才会产生负斜率的相频特性,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性,如图(b)所示。
(b)
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;
(c)不振。
不满足三点式振荡电路的组成法则;
(d)能振。
但L2C2回路呈感性,「osc<「2,LiCi回路呈容性,,osc>「1,组成电感三点式振荡电路。
(e)能振。
计入结电容Cbe,组成电容三点式振荡电路。
(f)能振。
但LiCi回路呈容性,-'osc>「1,L2C2回路呈感性,-'osc>「2,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,Cb、Cc、Ce、Cd为交流旁路电容或隔直流电容,Lc为高频扼流圈,偏置电阻RB1、Rb2、Rg不计。
御rn
解:
画出的交流通路如图所示。
(a)不振,不满足三点式振荡电路组成法则。
(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)
Cbe为回路电容之一。
可振,为电容三点式振荡电路,发射结电容
(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。
f01、f°2、f03分别为三回路的谐振
并画出振荡器电路(发射极交流
3-7如图所示电路为三回路振荡器的交流通路,图中频率,试写出它们之间能满足相位平衡条件的两种关系式,接地)。
解:
⑴L2C2、LiCl若呈感性,foscf03,所以fo3f02°
(2)L2C2、LlCl若呈容性,fosc>foi、f02,L3C3呈感性,foscfosc>foi、f02°
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Cb、Cd、Ce均为旁路
电容或隔直流电容,Lc、Ls均为高频扼流圈。
解:
改正后电路如图所示。
⑷lb)(c>
图(a)中L改为Ci,Ci改为Li,构成电容三点式振荡电路。
图(b)中反馈线中串接隔值电容Cc,隔断电源电压Vcc°
图(c)中去掉Ce,消除Ce对回路影响,加Cb和Cc以保证基极交流接地并隔断电源电压Vcc;L2改为Ci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Vf比vii滞后一个小于90的相位,不满足相位
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=0.5,Ci=51pF,C2=3300pF,
C3=(12~250)pF,Rl=5k",gm=30mS,Cbe=20pF,一:
足够大。
Qo=80,试求能够起振的频率范围,图中Cb、Cc对交流呈短路,Le为高频扼流圈。
解:
在Le处拆环,得混合H型等效电路如图所示。
代入
(1),得gL:
:
:
0.443mS
11由gL,得Reo4.115kQ
RlReo
则能满足起振条件的振荡频率为肿二电102.9106rad/s。
LQo
由图示电路知,Cl=C3C1C2。
龙3G+C2
当C3=250pF时,C亍300pF。
可见该振荡器的振荡角频率范围--min~「max=(102.9~179.2)10°rad/s,
即振荡频率范围fmin~fmax=16.38~28.52MHz。
3-15一LC振荡器,若外界因素同时引起--0'」f、Qe变化,设「0Wo,f>'■>,Qe分
别大于Qe或小于Qe,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:
(1)当J;0!
0时,^叮osc、1!
osc,且•:
osc■•:
1o;
⑵当匚」f时,设为,o;c,—osc;
⑶当Qe增加时,相频特性趋于陡峭,
■f不变,’:
'osc、:
f变化,Qe—■二;:
;bsc2,Qe-''-osc。
3-16如图所示为克拉泼振荡电路,已知L=2」H,C1=1000pF,C2=4000pF,C3=70pF,
Q0=100,Rl=15kJCbe=10pF,Re=500,试估算振荡角频率--osc值,并求满足起振条件时的设B很大。
TCi
解:
振荡器的交流等效电路如图所示。
由
于Ci>>C3,C2>>C3,因而振荡角频率近似为
Kos^-=^=84.52X106rad/s;LC3
Rl=Rl//Re0=7.95kQ,C2
3-18试指出如图所示各振荡器电路的错误,并改正,画出正确的振荡器交流通路,指出晶体的作用。
图中Cb、Cc、Ce、Cs均为交流旁路电容或隔直流电容。
解:
改正后的交流通路如图所示。
图(a)L用C3取代,为并联型晶体振荡器,晶体呈电感。
图(b)晶体改接到发射极,为串联型晶体振荡器,晶体呈短路元件。
解:
改正后的图如图所示。
(a)为同相放大器,RC移相网络产生180相移,不满足相位平衡条件,因此不振。
将反馈线自发射极改接到基极上。
(b)中电路是反相放大器,RC移相网络产生180相移,满足相位平衡条件,可以振荡。
(c)中放大环节为同相放大器,RC移相网络产生180相移,不满足相位平衡条件,因此
不振。
改正:
移相网络从T2集电极改接到Ti集电极上。
(d)中放大环节为反相放大器,因为反馈环节为RC串并联电路,相移为0,所以放大
环节应为同相放大。
改正:
将Ti改接成共源放大器。
3-23图(a)所示为采用灯泡稳幅器的文氏电桥振荡器,图(b)为采用晶体二极管稳幅的文氏电桥振荡器,试指出集成运算放大器输入端的极性,并将它们改画成电桥形式的电路,指出如何实现稳幅。
解:
电桥形式电路如图所示。
(Ji)(b)
(Rt),放大器增益
(a)中灯泡是非线性器件,具有正温度系数。
起振时,灯泡凉,阻值小
大,便于起振。
随着振荡振幅增大,温度升高,Rt增加,放大器增益相应减小,最后达到平
衡。
(b)中Di、D2是非线性器件,其正向导通电阻阻值随信号增大而减小。
起振时,Di、D2
截止,负反馈最弱,随着振荡加强,二极管正向电阻减小,负反馈增大,使振幅达到平衡。