第三章 正弦波振荡器习题解答

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 、V CC )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荡频率的变化，应增大

i osc

)(V T ∂∂ω和ω

ωϕ∂∂)

(T ，为什么？试描述如何通过自身调节建立新平衡状态的过程（振幅和相位）。

解：由振荡稳定条件知：

振幅稳定条件：

0)

(iA

i osc <∂∂V

V T ω

相位稳定条件：

0)

(osc

T <∂∂=ωωωωϕ

若满足振幅稳定条件，当外界温度变化引起V i 增大时，T(ωosc )减小，V i 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V i 的变化就越小，振荡振幅就越稳定。

若满足相位稳定条件，外界因素变化→ωosc ↑→ϕT (ω)↓

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ωosc 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I &的频率特性才会产生负斜率的相频特

性，如图(b)所示。

ωosc ↓ 阻止ωosc

增大，

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) / ⎪∞⊆ 〈≥χ⊆

(b) ⎬/ ⌝η& ⊆/αη

(c) / 〈≥≠ /α5⎪⊗ ∏

(d) ⎬/ ΦL2C2回路呈感性，ωosc < ω2，L1C1回路呈容性，ωosc > ω1，组成电感三点式振荡电路。

(e) ⎬/ ϒε©5≠C b'e，组成电容三点式振荡电路。

(f) ⎬/ ΦL1C1回路呈容性，ωosc > ω1，L2C2回路呈感性，ωosc > ω2，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，C B、C C、C E、C D为交流旁路电容或隔直流电容，L C为高频扼流圈，偏置电阻R B1、R B2、R G不计。

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) ⎪/ :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) ⎪/ :电容三点式振荡电路，发射结电容C b'e为回路电容之一。

(e) ⎪/ :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。

3-7 如图所示电路为三回路振荡器的交流通路，图中f01、f02、f03分别为三回路的谐振频率，试写出它们之间能满足相位平衡条件的两种关系式，并画出振荡器电路（发射极交流接地）。

解：(1) L2C2、L1C1若呈感性，f osc < f01、f02，L3C3 呈容性，f osc > f03，所以f03 < f osc < f01、f02。

(2) L2C2、L1C1若呈容性，f osc > f01、f02，L3C3 呈感性，f osc < f03，所以f03 > f osc > f01、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C B、C D、C E均为旁路电容或隔直流电容，L C、L E、L S均为高频扼流圈。

解：改正后电路如图所示。

图(a)中L 改为C 1，C 1改为L 1，构成电容三点式振荡电路。 图(b)中反馈线中串接隔值电容C C ，隔断电源电压V CC 。 图(c)中去掉C E ，消除C E 对回路影响，加C B 和C C 以保证基极交流接地并隔断电源电压V CC ；L 2改为C 1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f

V

&比i1

V &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 μH ，C l = 51 pF ，C 2 = 3300 pF ， C 3 =（12 ~ 250）pF ，R L = 5 k Ω，g m = 30 mS ，C b 'e = 20 pF ，β 足够大。Q 0 = 80，试求能够起振的频率范围，图中C B 、C C 对交流呈短路，L E 为高频扼流圈。

解：在L E 处拆环，得混合Ⅱ型等效电路如图所示。

由振幅起振条件知，i L m 1

ng g n

g +'>

(1) 式中015.0211='+=C C C n ，其中mS 301

pF 3320m e

e b 22

===+=''g r C C C ，。 代入(1)，得 mS 443.0L

<'g 由eo

L L

1

1R R g +

='，得k Ω115.4eo >R 则能满足起振条件的振荡频率为rad/s 109.1026o eo

⨯>=

LQ R ω。 由图示电路知，2

1213C C C C C C '+'

+=∑。

当C 3 = 12pF 时，C ∑ = 62.23 pF ，rad/s 102.17916omax ⨯==

∑

LC ω

当C 3 = 250pF 时，C ∑ = 300 pF 。

可见该振荡器的振荡角频率范围ωmin ~ ωmax = (102.9 ~ 179.2) ⨯ 106 rad/s ， 即振荡频率范围f min ~ f max = 16.38 ~ 28.52 MHz 。

3-15 一LC 振荡器，若外界因素同时引起ω0、ϕf 、Q e 变化，设o o

ωω>'，f f ϕϕ>'，e Q '分别大于Q e 或小于Q e ，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：