电子技术习题解答.第4章.正弦波振荡电路习题解答
《高频电子线路》习题解答完整答案
《高频电子线路》习题解答周选昌二○○六年九月第一章：选频网络与阻抗变换1-1电容器等效电路和电感线圈等效电路如图P1-1，已知电感线圈L=585uH ，其品质因数1000=Q ，电容器C=200PF ，Ω=M R C 30，将二者串联组成串联谐振电路，要求谐振频率为KHz f 4650=，试求：串联谐振回路的总电感L 0和总电容C 0 串联谐振回路的总谐振电阻r 0 串联谐振回路的品质因数Q e解： 在L 与L r 组成的支路中有： Ω===1.172000Q Lf Q r L πρ将C R 与C 组成的并联支路转换为C r 与C C 的串联支路后的等效电路如图所示。
则有：17530200====C C CC CR f C R R Q πωρ，利用串并互换原则有Ω=≈+=098.011122C CC C C R Q R Q r C C CC X X Q X C ≈+=2111 即pF C C C 200=≈则串联谐振回路的总电感H L L μ5850==，总电容pF C C C 2000==。
串联谐振回路的总谐振电阻Ω=+=+=198.17098.01.170C L r r r 串联谐振回路的品质因数43.992000===r Lf r Q e πρ1-2 现有一电感线圈L=200μH ，1000=Q 。
将其与一可变电容器C 串联后，接于Us=10mV ，f =794KHz 的信号源上。
调节可变电容器C 使回路谐振时，试求：（1）谐振时C 0及谐振电阻r 0。
（2）回路的谐振电流I 0。
（3）电容器C 两端电压Uc 。
LAB图P1-1LABV解：根据题意画出其电路如图所示。
Ω===102000Q Lf Q r L πρpF LC C LC2001120===∴=ωω 。
谐振时回路电流mA r V I LS10==电容两端的电压V V Q Cr V X I U S L S C C 1100==⋅==ω。
第4、5章习题及答案
第4章 习题及答案第 四 章4.1（1）错误； （2）正确； （3）错误；（4）正确；（5）错误； （6）错误。
4.2（1）（ B ） （2）（B ）（3）（ C ） （4）（ C ） 4.3（a ）存在反馈，电压串联负反馈。
111fof =≈==uuuu uuFA U U F特点：提高了输入电阻，降低了输出电阻，稳定了输出电压。
（b ）无反馈。
（c ）存在反馈，电压并联负反馈。
1211i o i o 2i o 2o f 11 1 R 1-R R R F R I U U U AR FI U A U I F uuuiiu-=≈==-=≈===特点：降低了输入电阻，也降低了输出电阻，稳定了输出电压。
（d ）存在反馈，正反馈。
4.4 （a ）存在负反馈，交直流共存，电压并联负反馈。
分析反馈系数和放大倍数均在交流通路中进行，所以直流电源交流接地；输入虚断，流入T1管的基极电流为0，基极虚地。
s fss uufuiiuR R R F R I U U U AR FI U A U I F -=≈==-=≈===11 1 R 1-i o s o i o f o f特点：降低了输入电阻，也降低了输出电阻，稳定了输出电压。
（b ）存在负反馈，交直流共存，电流并联负反馈。
分析反馈系数和放大倍数均在交流通路中进行，所以直流电源交流接地；输出电流指三极管的射极电流、集电极电流与射极电流近似相等；输入虚断，流入T1管的基极电流为0，基极虚地。
s L s L s L uuiiiiR R R R R R F R I R R I U U AF I I A I I F )//(R R R )//(1)//( R R R 1R R R 42214i 4o i o 221i o 212of +=≈==+=≈=+==特点：降低了输入电阻，升高了输出电阻，稳定了输出电流。
4.5 存在负反馈，交流反馈，电流并联负反馈。
分析反馈系数和放大倍数均在交流通路中进行，所以直流电源交流接地；输出电流指三极管T2的集电极电流、射极电流与集电极电流近似相等；输入虚断，流入T1管的基极电流为0，基极虚地。
电工技术第四章正弦交流电路习题解答
tωAi /A222032πtAi /A 2032π6πA102i 1i 第四章 正弦交流电路［练习与思考]4—1-1 在某电路中,()A t i 60 314sin 2220-=⑴指出它的幅值、有效值、周期、频率、角频率及初相位，并画出波形图。
⑵如果i 的参考方向选的相反,写出它的三角函数式，画出波形图，并问⑴中各项有无改变？ 解：⑴ 幅值 A I m 2220有效值 A I 220=频率 3145022f Hz ωππ===周期 10.02T s f==角频率 314/rad s ω=题解图4。
01初相位 s rad /3πψ-=波形图如题解图4.01所示 (2） 如果i 的参考方向选的相反, 则At i ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=32 314sin 2220π，初相位改变了，s rad /32πψ=其他项不变。
波形图如题解图 4.02所示。
题解图4。
024—1-2已知A)120314sin(101 -=t i ，A )30314sin(202+=t i⑴它们的相位差等于多少？⑵画出1i 和2i 的波形。
并在相位上比较1i 和2i 谁超前，谁滞后。
解：⑴ 二者频率相同，它们的相位差︒-=︒-︒-=-=1503012021i i ψψϕ+1+1（2）在相位上2i 超前,1i 滞后。
波形图如题解图4.03所示。
题解图4。
03 4—2—1 写出下列正弦电压的相量V )45(sin 2201 -=t u ω，)V 45314(sin 1002 +=t u 解：V U ︒-∠=•4521101 V U ︒∠=•4525024-2-2 已知正弦电流)A60(sin 81 +=t i ω和)A 30(sin 62 -=t i ω，试用复数计算电流21i i i +=,并画出相量图.解：由题目得到A j j j j I I I m m m ︒∠=+=-++=︒-︒+︒+︒=︒-∠+︒∠=+=•••1.231093.32.9)32.5()93.64()30sin 630cos 6()60sin 860cos 8(30660821 所以正弦电流为)A 1.23(sin 101 +=t i ω题解图4.04 相量图如题解图4.04所示。
高频电子线路第4章 正弦波振荡电路习题解答
C
C3串（C4
// C5）， C
(C4 C5 )C3 (C4 C5 ) C3
，
f0
2
1 L13C
2
1
L13
(C4 C5 )C3 (C4 C5 ) C3
4.8 （1）旁路、耦合
（2） f
1
， L C2
（3）耦合，阻抗变换
参考答案 4.1 答：(a) 同名端标于二次侧线圈的上端 (b) 同名端标于二次侧线的圈下端(c) 同名端标于二次侧线圈的上端
4.2
4.3
答：（a）构成正反馈（b）构成三点式
VCC
VCC
(a)
(b)
4.4 (a)不能 (b)不能 (c)可能 4.5 同名端标于二次侧线圈的下端，
f0
2
1 LC
4.15 （1）4MHz； （2）
f s 2
1 Lq C q
；
fp
2
1
；
Lq
CqC0 Cq C0
（3）并联型晶体振荡器，JT 在电路中起电感作用。调 C4 可以微调振荡频率，使其
达到晶振的标称频率。
2
1
8kHz
0.1u 4m
4.6
（2）CB 耦合，隔直，CE 旁路
（3）不能，不满足三点式条件
（4） f0 2
1 L C1C2
C1 C2
4.7 （1）1、5 为同名端 （2）
51 43
（3） 影响反馈系数 F；影响 Q；L23 增大：F 增大 Q 减小
（4）C1：旁路，基极交流接地；C2：耦合，隔直；C2：对振荡没有直接影响； C1：去掉后，信号经电阻衰减可能无法满足幅度平衡条件，C1 不应去掉。 （5）
正弦波振荡器振荡电路分析
正弦波振荡器分析1．振荡器的振荡特性和相应特性如如下面图，试分析该振荡器的建立过程，并判定A、B两平衡点是否稳定。
解：依据振荡器的平衡稳定条件能够判定出A点是稳定平衡点，B点是不稳定平衡点。
因此，起始输进信号必须大于U iB振荡器才有可能起振。
图9.10 图2．具有自偏效应的相应振荡器如如下面图，从起振到平衡过程u BE波形如如下面图，试画出相应的i C和I c0波形。
解：相应的和波形如如下面图。
图9.12 图3．振荡电路如如下面图，试分析以下现象振荡器工作是否正常：〔1〕图中A点断开，振荡停振，用直流电压表测得V B＝3V，V E＝。
接通A点，振荡器有输出，测得直流电压V B＝，V E＝。
〔2〕振荡器振荡时，用示波器测得B点为余弦波，且E点波形为一余弦脉冲。
解：〔1〕A点断开，图示电路变为小信号谐振放大器，因此，用直流电压表测得V＝3V，V E＝。
当A点接通时，电路振荡，由图所示的振荡器从起振到平衡的过程B中能够瞧出，具有自偏效应的相应振荡器的偏置电压u BEQ，从起振时的大于零，等于零，直到平衡时的小于零〔也能够不小于零，但一定比停振时的u BEQ小〕，因此，测得直流电压V B＝，V E＝是正常的，讲明电路已振荡。
〔2〕是正常的，因为，振荡器振荡时，u be为余弦波，而i c或i e的波形为余弦脉冲，所示E点波形为一余弦脉冲。
4．试咨询仅用一只三用表，如何判定电路是否振荡？解：由上一题分析可知，通过测试三极管的偏置电压u BEQ即可判定电路是否起振。
短路谐振电感，令电路停振，要是三极管的静态偏置电压u BEQ增大，讲明电路差不多振荡，否那么电路未振荡。
5．一相应振荡器，假设将其静态偏置电压移至略小于导通电压处，试指出接通电源后应采取什么措施才能产生正弦波振荡，什么缘故？解：必须在基极加一个起始鼓舞信号，使电路起振，否那么，电路可不能振荡。
6．振荡电路如如下面图，试画出该电路的交流等效电路，标出变压器同名端位置；讲明该电路属于什么类型的振荡电路，有什么优点。
高频电路课后答案
C2 510PF
Cj
Rb2
Rb1 C1
51PF
Re
L
5µF
C
C
6800 PF
RP1 R2
47K
-VEE
R1
Z
C
6800 PF
C2
题图图P44．-1155
(a)
-VZ
vΩ
R2
C1
RP1
RP2
Cj
Cj
(b)
(c)
解：（1）高频等效电路如右(a)图所示。晶体作为电感用，属于晶体的并联谐振。
（2）变容管的直流偏置电路如右(b)所示，电位器 RP1 的作用为调节二极管的直流偏置电压。 （3）变容管的低频控制通路如右（c）所示，电位器 RP2 是调节低频信号的大小。
+Vcc
5. 6K
20K
T1
200 P
3/10P
C
300 P 20 PF
C
L
4 .7µH
2.7K
C
0.1µF
T2
V0
1. 5K
题图图P44-．1414
3~10PF
20PF T1
200PF
CL
解：（1）其交流等效电路如右图所示。晶体在电路中谐振时作电感用，属于晶体的并联谐振。
（2）LC 回路的作用是等效为电容，并且选择晶体的泛音频率，晶体管 T2 的作用是跟随输出，
种类型？
（2） 若石英晶振器频率为 f0 ，L1C1、L2C2 回路的谐振频率分别为 f01、f02 ，试分析三个
频率之间具备什么关系时，电路才能产生振荡？
C1 R1
+Vcc L1
R2 Ce
L2 C2 Re
电子电路第四章习题及参考答案
习题四4-1 电路如题图4-1所示，i (t )=10mA 、R =10k Ω、L =1mH 。
开关接在a 端为时已久，在t =0时开关由a 端投向b 端，求t ≥0时，u (t )、i R (t )和i L (t )，并绘出波形图。
解：本题是求零输入响应，即在开关处于a 时，主要是电感储能，当开关投向b 后，讨论由电感的储能所引起的响应。
所以对图(a)t ≥0时的电路可列出00≥=+t Ri dtdiL L L及 i L (0)=i (t )=10(mA ) 其解为：0)(1010)(710≥==--t mA e et i t tL τS R L 73310101010--=⨯==τ 则 0)(10010101010))(0()1)(0()(77101033≥-=⨯⨯⨯-=-=-==-----t V e e e LR Li e Li dt di L t u t ttL t L L L τττ 而 0)(10)()(710≥-=-=-t mA e t i t i t L R其波形图见图(b)、图(c)所示。
4-2 电路如题图4-2所示，开关接在a 端为时已久，在t =0时开关投向b 端，求3Ω电阻中的电流。
解：因为 )(623)0(V u c =⨯= （注意：当稳态以后电容为开路，所以流过1Ω和电容串联支路的电流为零，因此电容两端的电压就是并联支路2Ω支路两端的电压）当开关投向b 时电流的初始值为)(236)0()0(A R u i c ===S RC i 3130)(=⨯===∞τ，故根据三要素法得： 0)(2)(31≥=-t A e t i t4-3 电路如题图4-3所示，开关在t <0时一直打开，在t =0时突然闭合。
求u (t )的零输入响应和零状态响应。
解：因为u (t )=u c (t )，所以求出u c (t )即可。
方法一：直接用三要素法：（注意，开关闭合以后，时间常数由两个电阻并联后，再与电容构成RC 电路）L (t ) i (t L(a)10(b) (c) 题图4-1 习题4-1电路及波形图(t )题图4-2 习题4-2电路S C R 23)1//2(0=⨯==τ)(32)2//1(1)()(221)0(V u V u c c =⨯=∞=⨯= 所以)1(322)322(32))()0(()()(5.05.05.0≥-+=-+=∞-+∞=----t ee e eu u u t u tt t tc c c c 零状态响应零输入响应τ方法二：分别求出零输入响应和零状态响应（可以直接解微分方程，也可以直接利用结论）零输入响应：02)(215.05.00'≥=⨯==---t e V e eU u tt tc τ零状态响应：0))(1(32)1(11212)1(5.05.0"≥-=-⨯+⨯=-=---t V e e eRI u t t ts cτ4-4 电路如题图4-4所示，已知 ⎩⎨⎧≥<=010)(t t t u s 且u c (0)=5V 。
振荡器习题及答案
振荡器习题及答案振荡器习题及答案振荡器是电子电路中常见的一种设备，用于产生稳定的信号波形。
在电子学的学习中，振荡器是一个重要的概念，也是一个常见的习题。
本文将介绍一些关于振荡器的习题，并提供相应的答案，希望能够帮助读者更好地理解和应用振荡器的原理。
习题一：简单振荡器电路考虑一个简单的振荡器电路，由一个放大器和一个反馈电路组成。
放大器的增益为A，反馈电路的增益为β。
假设放大器的输入信号为Vin，输出信号为Vout。
请回答以下问题：1. 当输入信号为零时，输出信号会如何变化？2. 当输入信号为正弦波时，输出信号会如何变化？3. 当输入信号为方波时，输出信号会如何变化？答案：1. 当输入信号为零时，输出信号会在一定的延迟后开始出现，并逐渐增大，直到达到稳定状态。
这是因为反馈电路会将一部分输出信号反馈到放大器的输入端，形成正反馈，从而使输出信号持续增大。
2. 当输入信号为正弦波时，输出信号会在一定的延迟后开始出现，并形成稳定的正弦波形。
这是因为反馈电路会将一部分输出信号反馈到放大器的输入端，使得输出信号与输入信号同频率，并且幅度逐渐增大，直到达到稳定状态。
3. 当输入信号为方波时，输出信号会出现频率较高的谐波成分，并且幅度逐渐减小，直到达到稳定状态。
这是因为方波信号包含多个频率成分，反馈电路会将这些频率成分放大并输出，但是由于放大器的带宽限制，高频成分的增益较低，因此输出信号的幅度会逐渐减小。
习题二：振荡器的稳定条件考虑一个RC振荡器电路，由一个放大器和一个RC网络组成。
假设放大器的增益为A，RC网络的时间常数为τ。
请回答以下问题：1. 当RC网络的时间常数τ增大时，振荡器的频率会如何变化？2. 当放大器的增益A增大时，振荡器的频率会如何变化？3. 当RC网络的时间常数τ和放大器的增益A同时增大时，振荡器的频率会如何变化？答案：1. 当RC网络的时间常数τ增大时，振荡器的频率会减小。
这是因为时间常数τ决定了RC网络的响应速度，当时间常数增大时，RC网络的响应速度变慢，从而使得振荡器的频率减小。
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第4章
正弦波振荡电路习题解答
4.1 试说明正弦波振荡电路产生自激振荡的条件是什么？
解：自激振荡的两个基本条件为
φa+φf＝2nπ（n＝0，1，2，3，···）
AF＞1
4.2 若过大，正弦波振荡器的输出波形是否仍为正弦波？
AF
解：不一定，这时放大电路有可能产生非线性失真。
4.3 组成RC串并联选频网络正弦波振荡器放大电路的放大倍数大于等于多少？
解：组成RC串并联选频网络正弦波振荡器放大电路的放大倍数必须A≥3。
4.4 电容三点式正弦波振荡电路的振荡频率为多少？
解：f o C－谐振回路串联总电容，且C＝。
12
12
C C
C C
+
4.5 电感三点式正弦波振荡电路的振荡频率为多少？
解：f o
L1－为线圈上半部的电感；L2－为线圈下半部的电感；M－为两部分之间的互感系数。
4.6 若石英晶片的参数为：L q＝4H，C q＝9×10－2pF，C o＝3pF，R q＝100Ω，求：
(1)串联谐振频率f s；
(2)并联谐振频率f p。
解：(1) f s=2.65×105Hz
(2) f p=2.65×105≈2.69×105Hz
f
=
4.7 试用相位平衡条件说明如图4-22所示电路产生自激振荡的原理（该电路属于RC 移相式振荡器）。
n
h
e
图4-22 题4.7图
解：该电路属于相位超前型RC 移相振荡电路，放大环节为共发射极放大电路，产生了180o 的相移，即φa ＝180o 。
φf ＝180o 。
当RC 移相式振荡电路发生振荡时，其反馈环节会发生180o 的相移，即φf ＝180o 。
φa +φf ＝360o ，从而实现正反馈，振荡电路产生自激振荡。
4.8 如图4-23所示电路为RC 文氏电桥振荡器，要求：
(1)计算振荡频率f o ；(2)求热敏电阻的冷态阻值；(3)R t 应具有怎样的温度特性。
图4-23 题4.8图
解：(1) f o ＝
==3.19×103Hz 。
12RC π36
1
2 3.145100.0110
-⨯⨯⨯⨯⨯(2) 因为R f ＞2R t ，所以，R t ＜
=2.5kΩ。
f
2
R (3)R t 应采用正温度系数的热敏电阻（温度升高，电阻值增大）。
4.9 如图4-24所示电路，试用相位平衡条件判断能否产生正弦波振荡，若不能应如
何改？
（a ）
（b ）
图4-24 题4.9图
解：（a ）不能产生正弦波振荡，只要改变变压器的同名端就能产生正弦波振荡。
（b ）不能产生正弦波振荡，只要把电容C E 改接到R B2两端就能产生正弦波振荡。
4.10 如图4-25所示电路，试用相位平衡条件判断能否产生正弦波振荡，若不能应如
何改？
解：不能产生正弦波振荡，只要把可变电容C L改为可变电阻R f就能产生正弦波振荡。