第3章 正弦波振荡器答案.docx

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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

或

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

的分量才能在谐振回路两端产生较大的电压

。

通过反馈后，加到放大器输入端的反馈电压

与原输入电压

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：

即：

……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：

（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：

;

相位平衡状态的稳定条件是：

3.2图题3.2所示的电容反馈振荡电路中，

，

，

。

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

。

解：

电路的交流等效电路如图3.2所示。

（

开路，

短接到地，

、

、

被短路）

振荡频率

，式中

∴

要维持振荡首先要满足的振荡条件为：

，即

，而

，故有