第三章正弦波振荡器习题剖析

第三章 正弦波振荡器习题解

3-5

(a) 不振。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。当ω1<ωosc <ω2(ω1、ω2分别L 1C 1、L 2C 2谐振频率)，即L 2C 2回路呈感性，L 1C 1回路呈容性，组成电感三点式振荡电路；(e)能振。计入结电容e 'b C ，组成电容三点式振荡电路；(f)能振。

(b) 当ω1、ω2<ωosc (ω1、ω2分别L 1C 1并联谐振回路、L 2C 2串联谐振回路谐振频率)时，L 1C 1回路呈容性，L 2C 2回路呈感性，组成电容三点式振荡电路。 3-6

交流通路如图3-6所示。

(a)、(c)、(f)不振；不满足三点式振荡电路的组成法则；(b)、(d)、(e)、(g)能振。(b)、(d)为电容三点式振荡电路，其中(d)的管子发射结电容e 'b C 成为回路电容之一，(e)为电感三点式振荡电路，(g)LC

1o osc =

ω≈ω,电路

同时存在两种反馈。由于LC 串联谐振回路在其谐振频率o ω上呈现最小的阻抗，正反馈最强，因而在o ω上产生振荡。

L

图3-7

C

L 2

L 1 T C R C

L 1 L 2

M

T

R E

L

C 2

C 1

T

C L 1 L 2

R D

T

R E1

R E3

C L

R C1

R C2

R

T 1

T 2

C 2

C 1

L

T

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

3-7

按并联谐振回路相频特性可知：在电感三点式振荡电路中ωo3<ωosc <ωo1、ωo2,在电容三点式振荡电路中ωo1、ωo2<ωosc <ωo3。振荡电路如图3-7所示，图中

1C C 、2C C 、B C 、E C 对交流呈短路。设1B R 、2B R 阻抗较大，对回路影响不大。

3-8

改正后的电路如图3-8所示。

说明，图(c)中可在2B R 两端并联旁路电容B C 。

3-9

图(a)满足正反馈条件，LC 并联回路保证了相——频特性负斜率，因而满足相位稳定条件，电路可振。图(b)不满足正反馈条件，将1T 基极开路，反馈电压f V 比1i V 滞后一个小于 90的相位。图(c)不满足正反馈条件，不振。

3-10

用万用表测量发射极偏置电阻E R 上的直流电压：先使振荡器停振（例如回路线

(a)

B

C

C

R B1

R B2

E

CC C

CC

R B1

R B2

(b)

(c)

(e)

(f)

(g)

R f

圈短路）测得EQ V ，得E EQ EQ R /V I =，然后使振荡器工作，测得EO V ，得E EO EO R /V I =。若EQ EO I I ≠，则说明电路产生振荡。 3-11

C

)L L (121o osc +=

ω≈ω，

∵ 1

2

o 22

osc 22osc o osc 2osc 2

osc o

f L L V C L 1C L V C

j 1L j L j V V -=ω-ω-=ω+

ωω=， i D m o V R g V -=， ∴1L /L R g )(T 12D m osc >=ω即D

21m R L L g >。

3-12

LC 2o osc =ω≈ω， ∵1C

1

L C 1

V V k osc osc osc o f

fv

-=ω-ωω-==，D m V R g A -=， ∴1R g k A D m fv v >=或ms 1R 1

g D

m =>。∵)V V (W C g )th (GS GS OX n m -μ=

∴V 5.012

1

V W

C g V )th (GS OX n m min GS =-=+μ=

3-13

在发射极处E L 拆环后，混合∏型等效电路如图3-13 所示。 根据振幅起振条件得式(3-2-8a)i 'L m ng g n

1g +>，

V i (j ω)

+

V f (j ω)

-

图3-13

∵015.033205151

C C C n '

2

11=+=

+=

，ms 30g r 1g m e

i ===

∴v 10443.0g 3'

L -⨯<。

∵L

'

L

eo R 1g 1

R -=

∴Ω=⨯-⨯>

--k 115.410210443.01

R 4

3eo ，80

105.010115.4LQ R 63

o eo ⨯⨯⨯>

=ω-- sec /rad 109.1026⨯=能起振。相应pF 189105.09.1021L 1C 6

22=⨯⨯<ω=

， ∵pF 77.1383371

3320

51189C C C C C C 21213=⨯-<+-

=，当pF 12C min 3=时相应

∑

=

ωLC 1max sec /rad 102.17910)3320

513320

5112(105.01

612

6⨯=⨯+⨯+

⨯⨯=

--。

因而sec /rad 10)2.1799.102(6max min ⨯-=ω-ω，振荡频率MHz 52.288.163f f max min -=-。 3-15

图3-15所示为ω-ϕ特性曲线，其中(a)图e e Q Q >'。首先，当o o

ω>ω'时引起

ω∆osc(1-2)变化，然后f f ϕ>ϕ'又引起ω∆osc(2-3)变化，因而o ω、f ϕ变化引起ω∆osc(1-3)变

化，最后e e Q Q >'又引起ω∆osc(3-4)变化，使总频率变化为ω∆osc(1-4)<ω∆osc(1-3)。

图3-15