3并联型晶体振荡器4串联型晶体振荡器
电路识图16-正弦波振荡器电路原理分析
电路识图16-正弦波振荡器电路原理分析振荡器是一种不需要外加输入信号，而能够自己产生输出信号的电路。
输出信号为正弦波的振荡器称为正弦波振荡器。
正弦波振荡器由放大电路和反馈电路两部分组成，反馈电路将放大电路输出电压的一部分正反馈到放大电路的输入端，周而复始即形成震荡，如下图所示。
正弦波振荡器有变压器耦合、三点式振荡器、晶体振荡器、RC振荡器等多种电路形式。
一、变压器耦合振荡器变压器耦合振荡器电路如下图所示。
LC谐振回路接在晶体管VT集电极，振荡信号通过变压器T耦合反馈到VT基极。
正确接入变压器反馈线圈L1与振荡线圈L2之间的极性，即可保证振荡器的相位条件。
R1，R2为VT提供合适的偏置电压，使VT有足够的电压增益，即可保证振荡器的振幅条件。
满足了相位、振幅两大条件，振荡器便能稳定的产生振荡，经C4输出正弦波信号。
变压器耦合振荡器工作原理可用下图说明：L2与C2组成的LC并联谐振回路作为晶体管VT的集电极负载，VT的集电极输出电压通过变压器Y的振荡线圈L2耦合至反馈线圈L1，从而有反馈至VT基极作为输入电压。
由于晶体管VT的集电极电压与基极电压相位相反，所以变压器Y的两个线圈L1与L2的同名段接法应相反，使变压器T同时起到倒相作用，将集电极输出电压倒相后反馈给基极，实现了形成振荡所必须的正反馈。
因为并联谐振回路在谐振时阻抗最大，且为纯电阻，所以只有谐振频率f0能够满足相位条件而形成振荡，这就是LV回路的选频作用。
电路振荡频率计算公式如下变压器耦合振荡器的特点是输出电压大，适用于频率较低的振荡电路。
二、三点式振荡器三点式振荡器是指晶体管的三个电极直接与振荡回路的三个端点相连接而构成的振荡器，如下图所示。
三个电抗中，Xbe，Xce必须是相同性质的电抗（同是电感或同是电容），Xcb则必须是与前两者相反性质的电抗，才能满足振荡的相位条件。
三点式振荡器有多种形式，较常用的有电感三点式振荡器、电容三点式振荡器、改进型电容三点式振荡器等。
高频电子电路复习要点
分类：
•按输出波形分
正弦波振荡器 非正弦波振荡器
•按选频回路元件分 R C 振 荡 器
L
C
振
荡
器
•按原理、性质分 反 馈 振 荡 器 负 阻 振 荡 器
一、振荡的建立
各信号电压具有如下关系
《高频电子线路》
A(
j
)
Vo Vi
A( )e jA ( )
k
f
(
j
)
Vf Vo
k f ( )e jk
5、噪声系数
2.2 高频小信号调谐放大器
《高频电子线路》
高频小信号调谐放大器的电路组成： 晶体管和LC谐振回路。
晶体管高频等效电路
一是物理模拟（混合 ）等效电路。
y 另一是形式等效电路（ 参数等效电路）。
2.2
单管单调谐放大器 一、电路组成及工作原理
《高频电子线路》
《高频电子线路》
二、电路性能分析
其中 为由调制电路决定的比例系数。
ka
（2）波形图和频谱图
《高频电子线路》
图4.1.5 单频调制的DSB信号的波形图和频谱图 （a） DSB波形图 （b） DSB频谱图
(3)双边带调幅信号的产生
《高频电子线路》
D SB(t)ka (t)c(t)
带通滤波器的中心频率为 f c ，带宽为 BW AM
试计算回路电感L和 Q e 的值。若电感线圈的
Q 0 =100，问在回路上应并联多大的电阻
才能满足要求？
常见典型滤波器 石英晶体滤波器 陶瓷滤波器 表面声波滤波器
《高频电子线路》
1.3
《高频电子线路》
高频小信号调谐放大器的主要质量指标 1、增益 2．通频带 B W 0.7 3、选择性 4、工作稳定性
通信电子线路复习纲要完整答案
PC = PD − PO
I C 0 、I C1 m 分别表示集电极电流 i C 脉冲波平均分量和基波分量振幅，
第三章 正弦波振荡器 1、 平衡条件、起振条件、稳定条件 P117~121 答： 平衡条件：
振幅：T (ωOSC ) = 1 相位：ϕ (ωOSC ) = 2nπ ( n = 0,1,2,.…) 振幅：V f > Vi 或T (ωOSC ) > 1 相位：ϕ (ωOSC ) = 2nπ ( n = 0,1,2,.…)
⎧ f − f L (当f C > f L 时) f I = fC + fL或 f I = ⎨ C ⎩ f L − f C (当f L > f C 时)
6、二极管双平衡稳定条件（了解）
通信 1002 班
-5-
dream-fly
7、混频增益、噪声系数的概念。 答： 混频增益： 混频器的输出中频信号电压 Vi（或功率 PI ） 对输入信号电压 VS （或功率 PS ） 的比值，用分贝数表示，即 AC = 20 lg
绪论 1、 无线通信系统由哪几部分组成，各部分的功能？P1~2 答：组成：发射装置、接收装置和传输媒质。 发射装置包括换能器、发射机和发射天线三部分。 作用：换能器：将被发送的信息变换为电信号。例如话筒将声音变为电信号。 发射机：将换能器输出的电信号变为强度足够的高频电振荡。 天线：将高频电振荡变成电磁波向传输媒质辐射。 传输媒质是自由空间。 接收装置由接收天线、接收机和换能器组成。要求：能从众多的电磁波中选出有用的微 弱信号。 作用：接收天线：将空间传播到其上的电磁波→高频电振荡。 接收机：高频电振荡还原成电信号。 换能器：将电信号还原成所传送信息 。 2、 无线电波传播方式有哪几种？P2~3 答：中长波： f ≤ 1500 KHz ， λ > 200 m （沿地面传播） ； 短波： ； f : 1500KHz ~ 30MHz ， λ : 10m ~ 200m （靠电离层反射传播）
高频电子线路最新版课后习题解答第五章 正弦波振荡器习题解答
思考题与习题5.1 振荡器是一个能自动将直流电源提供的能量能量转换成交流能量的转换电路，所以说振荡器是一个能量转换器。
5.2 振荡器在起振初期工作在小信号甲类线性状态，因此晶体管可用小信号微变等效电路进行简化，达到等幅振荡时，放大器进入丙类工作状态。
5.3 一个正反馈振荡器必须满足三个条件：起振条件、平衡条件、稳定条件（3）正弦波振荡器的振幅起振条件是；T=A k f >1相位起振条件是2f T A k n ϕϕϕπ=+=;正弦波振荡器的振幅平衡条件是：T=A k f =1,相位平衡条件是：2f T A k n ϕϕϕπ=+=；正弦波振荡器的振幅平衡状态的稳定条件是：0i iAiV V T V =∂<∂，相位平衡状态的稳定条件是:0oscT ωωϕω=∂<∂。
5.4 LC 三点式振荡器电路组成原则是与发射极相连接的两个电抗元件必须性质相同，而不与发射极相连接的电抗元件与前者必须性质相反，且LC 回路满足0ce be cb x x x ++=的条件。
5.5 从能量的角度出发，分析振荡器能够产生振荡的实质。
解：LC 振荡回路振荡在进行电能、磁能相互转换的过程中的能量损耗，由正反馈网络提供补偿，将直流电源提供的直流能量转换为交流输出。
5.6 为何在振荡器中，应保证振荡平衡时放大电路有部分时间工作在截止状态，而不是饱和状态？这对振荡电路有何好处？ 解：之所以将振荡平衡时放大电路有部分时间工作在截止状态，而不是饱和状态是因为在截止状态集电极电流小，功率损耗低。
这样可以保证振荡管安全工作。
5.7 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：不正确。
因为满足起振条件和平衡条件后，振荡由小到大并达到平衡。
但当外界因素（温度、电源电压等）变化时，平衡条件受到破坏。
若不满足稳定条件，振荡起就不会回到平衡状态，最终导致停振。
5.8 分析图5.2.1(a)电路振荡频率不稳定的具体原因？解：电路振荡频率不稳定的具体原因是晶体管的极间电容与输入、输出阻抗的影响，电路的工作状态以及负载的变化，再加上互感耦合元件分布电容的存在，以及选频回路接在基极回路中，不利于及时滤除晶体管集电极输出的谐波电流成分，使电路的电磁干扰大，造成频率不稳定。
高频电子线路模拟试卷
56 106 300 1012
)
43.2 103
43.2K
Re RP // RS // RL 17.97K
Qe Re
C 17.97 103 L
300 1012 56 106
41.6
BW0.7
f0 Qe
1.23 MHz 29.57KHz 41.6
2．提示：
c
1 2
g1 ( )
1 2
1 ( ) 0 ( )
）和（
）。
7.相位鉴频器是先将等幅的调频信号送入（
）变换网络，变换
成（
）信号，然后用（
）进行解调。
二、单项选题
在下列各题中，将正确的答案填入括号内。
1. 高频小信号调谐放大器主要工作在（
）。
①甲类； ②乙类 ； ③甲乙类 ； ④丙类。
2．正弦振荡器中选频网络的作用是（
）。
①产生单一频率的正弦波 ；②提高输出信号的振幅 ； ③保证电路起
参考答案：
一、填空题
1．谐振回路、选频和放大。2.滤波和阻抗匹配；3.a f 2n (n 0,1) ，AF 1。 4.双边带和单边带；普通。5.普通、同步；6.混频增益高、失真小、抑制 干扰能力强；7.频偏大、中心频率稳定。
二、选择题
1．②；2.②；3.③；4.②；5.③；6.①；7.③；8.①；9.③；10.①；11.
）。
①放大器 ； ②倍频器 ； ③混频器 ； ④倍频器与混频器。
11．属于频谱的非线性变换过程的是（
）。
①振幅调制 ； ②振幅检波 ； ③混频 ； ④角度调制与解调。
三、简答题
1．小信号谐振放大器与谐振功率放大器的主要区别是什么？
2.高频已调波信号和本机振荡信号经过混频后，信号中包含哪些成分？如
西工大高频课后习题部分答案
因此，根据隔离条件 R3 4RC3 50 ，同理混合网络 Trl 和
Tr2的C端呈现的电阻 RC1 RC2 2RC3 25 。
1
R1 R2
2019/8/5
4RC1
100, Ri
2
R1
50
5
解：( 1 )Tr1为不平衡--平衡变换器，Tr6为反相功率分配器，Tr2、Tr3为9:1
ZC1
ZC2
v i
1 3Ri 3 RL ,
ZC3 vo io RL 9Ri
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3i iv
v
i 3v
2v
i 3i i vv
2i v
i
i 2v
i
v
i
i i
3
1-21 试证明图P1-21所示传输线变压器的输入电阻Ri＝25RL， 传输线的特性阻抗Zc=5RL
vi 5v, ii i,
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32
图（e）中反馈线中串接隔直电容CB，隔断VCC，使其不能直接 加到基极上，L2换为C3。
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33
图（f）中L改为C1L1串接电路，构成电容三点式振荡电路。 或L、C互换，L中心接射极。
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图（g）去掉C，以满足相位平衡条件。 或LC1换为RC。
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3-3 并联谐振回路和串联谐振回路在什么激励（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，该回路的端电压 . 的频率
V
特性才会产生负斜率的相频特性。其电路如图NP3-3(a）所示，
而串联谐振回路必须是电压激励下回路电流 的频I. 率特性才
模拟电子技术填空题答案
1，半导体中有空穴和自由电子两种载流子参与导电。
2，本征半导体中，若掺入微量的五价元素，则形成N型半导体，其多数载流子是自由电子，若掺入微量的三价元素，则形成P型半导体，其多数载流子是空穴。
3，PN结在正偏是导通，反偏是截止，这种特性称为单向导电性。
4，当温度升高时，二极管的反向饱和电流将增大，正向电压将减小。
5，整形电路是利用二极管的单向导电性，将交流电变为单项脉动的直流电。
稳压二极管是利用二极管的反向击穿特性实现稳压的。
6，发光二极管是一种通以正向电流就会发光的二极管。
7，光电二极管能将光信号转变为电信号，它工作时需加反向偏置电压。
8，测得某二极管的正向电流为1mA，正向压降为0.65V，该二极管的直流电阻等于650Ω，交流电阻等于26Ω。
1，晶体管从结构上可以分为PNP和NPN两种类型，它工作时有两种载流子参与导电。
2，晶体管具有电流放大作用的外部条件是发射结正偏，集电结反偏。
3，晶体管的输出特性曲线通常分为三个区域，分别是放大、饱和、截止。
4，当温度升高时，晶体管的参数增大，I增大，导通电压减小。
5，某晶体管工作在放大区，如果基极电流从10uA变化到20uA时，集电极从1mA变为1.99mA，则交流电流放大系数约为99.6，场效应管从结构上可分为两大类：MOS场效应管、结型场效应管；根据导电沟道的不同又可分为N沟道、P沟道两类；对于MOSFET，根据栅源电压为零时是否存在导电沟道，又可分为两种：增强型、耗尽型。
7，Ugs(off)表示夹断电压，Idss表示饱和漏极电流，它们是耗尽型场效应管的参数。
1，放大电路的输入电压Ui=10mV,输出电压Uo=1V，该放大电路的电压放大倍数为100，电压增益为40dB。
2，放大电路的输入电阻越大，放大电路向信号源索取的电流就越小，输入电阻也就越大；输出电阻越小，负载对输出电压的影响就越小，放大电路的负载能力就越强。
3，共集电极放大电路的输出电压与输入电压同相，电压放大倍数近似为1，输入电阻大，输出电阻小。
高频 振荡电路解析
振荡电路实验121180166 赵琛一．实验目的1. 进一步学习掌握正弦波振荡电路的相关理论。
2. 掌握电容三点式LC振荡电路的基本原理，掌握电路中各元件的功能。
3. 掌握晶体振荡电路的基本原理，熟悉串联型和并联型晶体振荡器电路各自的特点，理解电路中各元件的功能。
4. 掌握静态工作点、正反馈系数、谐振回路的等效Q值对振荡器振荡幅度和频率的影响。
5. 比较LC振荡器和晶体振荡器的频率稳定度，加深对晶体振荡器频率稳定高原因的理解。
二、实验使用仪器1．LC、晶体正弦波振荡电路实验板2．200MH泰克双踪示波器3. FLUKE万用表4. 高频信号源5. 频谱分析仪（安泰信）6. SP312B型高频计数器三、实验基本原理与电路1. LC振荡电路的基本原理LC振荡器实质上是满足振荡条件的正反馈放大器。
LC振荡器的振荡回路由LC元件组成。
从交流等效电路可知：由LC振荡回路引出三个端子，分别接晶体管的三个电极，而构成反馈式自激振荡器，因而又称为三点式振荡器。
如果反馈电压取自分压电感，则称为电感反馈LC振荡器或电感三点式振荡器；如果反馈电压取自分压电容，则称为电容反馈LC振荡器或电容三点式振荡器。
在几种基本高频振荡回路中，电容反馈LC振荡器具有较好的振荡波形和稳定度，电路形式简单，适于在较高的频段工作，尤其是以晶体管极间分布电容构成反馈支路时其振荡频率可高达几百MHz～1GHz。
普通电容三点式振荡器的振荡频率不仅与谐振回路的LC元件的值有关，而且还与晶体管的输入电容i C 以及输出电容o C 有关。
当工作环境改变或更换管子时，振荡频率及其稳定性就要受到影响。
为减小i C 、o C 的影响，提高振荡器的频率稳定度，提出了改进型电容三点式振荡电路——串联改进型克拉泼电路、并联改进型西勒电路，分别如图4-1和4-2所示。
串联改进型电容三点式振荡电路——克拉泼电路的振荡频率为：∑=LC 10ω其中∑C 由下式决定io C C C C C C ++++=∑211111 其中0,i C C 分别是晶体管的输入和输出电容。
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3．普通振荡器与晶体振荡器比较——
普通LC振荡器的频率稳定度只能达到10－3～10－5数量级；
石英晶体振荡器(简称晶振) 频稳超过10－5数量级。
6-4-2 石英晶体的基本特性
——它是一种硅石，主要化学成分是“二氧化硅(SiO2)”，
重要特性：压电效应。
1．石英晶体符号和等效电路
LqБайду номын сангаас
JT
CP
Rq Cq
荡器”。
6-4-5 泛音晶体振荡器
泛音晶体振荡器——
工作频率↑→晶体片越薄→加工困难 ↓→机械强度越差 故要使工作频率高→不能仅靠加工超薄的石英晶片 ↓→采用泛音晶体(通常为三至七次谐波频率) 另外，泛音晶体振荡器比基频晶振的频率稳定度往往更好。
一般晶体振荡器(称“基频晶振”)的频率最高不超过30MHz。
(a)
(a)符号
(b)
(b)等效电路
其中——CP：晶体静态电容，一般为几pF至几十pF； Lq：晶体动态等效电感，一般约为几十mH至几百mH； Cq：晶体动态等效电容，其容量很小，一般约为百分之 几pF； Rq：晶体等效损耗电阻，一般约为几Ω至几百Ω。 Q——石英晶体的品质因数，一般可达105数量级或更高。
+VCC RB1 LC C2 V CB RB2 C1 B C1 E Le C
JT
RE C2
(a)
(b) 电容三点式石英晶体振荡器
(a)电路
(b)等效电路
+VCC
RB1 C2 L1 C1 B Le E V RB2 C1 V L1
C
JT
RE
CE C2
(a) 电感三点式石英晶体振荡器 (a)电路
(b)
(b)等效电路
+VCC RB1 L1 JT V RB2 C2 C1 B E C2 CE JT (a) 泛音晶体振荡器举例 (a)电路 (b)等效电路 (b) C1 V L1
C
RE
课后小结——见黑板
复习与提问：改进型三点式正弦波振荡器的优点? 思考题： 1.什么是振荡器的频率稳定度？ 2.画出石英晶体的等效电路，并简要说明电抗特性。 3.什么叫做并联型晶体振荡器、串联型晶体振荡器? 作业题：P113 6-1（13、15）；6-9 预习：函数信号发生器
X
感性
o
fq
容性
fp
容性
f
石英晶体的电抗特性
感性区特点——因fq与fp相差不大，故此区电抗曲线很陡，振
荡器工作在此区有很高的Q值，故有很强的
稳频作用。 4．石英晶体构成的振荡器分类 1）并联型——把晶体当作高Q值电感使用，与外接电容并联；
2）串联型——晶体作为高选择性短路元件使用。
6-4-3 并联型晶体振荡器
2．晶体振荡频率
石英晶体存在两个固有谐振频率—— 1）串联支路的谐振频率fq： fq＝ 2）并联回路的谐振频率fp： fp＝
1 2 Lq Cq
1 2 Lq CpCq C p Cq fq 1 Cq Cp
因CP>>Cq，所以fq与fp相差不大。
3．石英晶体的电抗特性 如图所示： 1)当f＜fq时，呈容性； 3)当fq＜f＜fp时，呈感性； 2)当f＝fq时，相当于短路； 4)当f＞fp时，呈容性。
§6-4 晶体正弦波振荡器
学习要点：
•石英晶体特性
•常用晶体振荡器的结构
晶体正弦波振荡器
6-4-1 振荡器的频率稳定性 6-4-2 石英晶体的基本特性 6-4-3 并联型晶体振荡器 6-4-4 串联型晶体振荡器 6-4-5 泛音晶体振荡器 退出
——采用具有高品质因数的石英晶体来构成振荡器使输出高
6-4-4 串联型晶体振荡器
+VCC RC R1 C4 L C2 V C1 R2 C5 RE JT C2 L (a) 串联型晶体振荡器 (a)电路结构 (b)交流等效电路 (b) C3 C3 V C1
在串联谐振频率fq上，晶体可等效为一短路线使用(因为石 英晶体的串联谐振电阻很小)。这时电路成为“电容三点式振
频信号具有很好的频率选择性和稳定度。
6-4-1 振荡器的频率稳定度
1．频率稳定度——在时间、温度、湿度、电源电压等一定变化范 围内，振荡频率的相对变化量(
f f0
)。
频率稳定度： f f f0 （f0：标称频率；f：实际频率）
f0 f0
2．对频率稳定度的要求——视振荡器用途的不同而不同。 例如：中波电台发射机的振荡频率稳定度为10－5数量级， 电视发射机的振荡频率稳定度为10－7数量级。