第4章 正弦波振荡器
4.1 分析图P4.1所示电路，标明次级数圈的同名端，使之满足相位平衡条件，并求出振荡频率。
[解] (a) 同名端标于二次侧线圈的下端
f0?12πLC?12π330?101?12?100?10?6?0.877?106Hz?0.877MHz
(b) 同名端标于二次侧线的圈下端
f0?2π140?10?6?300?10?1212π560?10?6?200?10?12?0.777?106Hz?0.777MHz
(c) 同名端标于二次侧线圈的下端
f0??0.476?106Hz?0.476MHz
4.2 变压器耦合LC振荡电路如图P4.2所示，已知C?360pF，L?280μH、Q?50、
M?20μH，晶体管的?fe?0、Goe?2?10?5S，略去放大电路输入导纳的影响，试画出振荡器起振时
开环小信号等效电路，计算振荡频率，并验证振荡器是否满足振幅起振条件。
[解] 作出振荡器起振时开环Y参数等效电路如图P4.2(s)所示。
略去晶体管的寄生电容，振荡频率等于
f0?12πLC1?12π280?10?6?360?10?12Hz=0.5MHz
略去放大电路输入导纳的影响，谐振回路的等效电导为
Ge?Goe?G??Goe?Q?oL?2?10?5S?1S?42.7μS
50?2π?0.5?106?280?10?6由于三极管的静态工作点电流IEQ为
IEQ?12?10??0.7?V?12?33??0.6mA ??3.3k?所以，三极管的正向传输导纳等于
Yfe?gm?IEQ/UT?0.6mA/26mV?0.023S
因此，放大器的谐振电压增益为
Auo?UoUi??gm Ge而反馈系数为
F?UfUo??j?MM
??j?LL这样可求得振荡电路环路增益值为
T?AF?gmGeM0.023?L42.7?10?620?38 280由于T>1，故该振荡电路满足振幅起振条件。
4.3 试检查图P4.3所示振荡电路，指出图中错误，并加以改正。
[解] (a) 图中有如下错误：发射极直流被Lf短路，变压器同各端标的不正确，构成负反馈。改正图如图P4.3(s)(a)所示。
(b) 图中有如下错误：不符号三点式组成原则，集电极不通直流，而VCC通过L直接加到发射极。只要将C1和L位置互换即行，如图P4.3(s)(b)所示。
4.4 根据振荡的相位平衡条件，判断图P4.4所示电路能否产生振荡？在能产生振荡的电路中，求出振荡频率的大小。
[解] (a) 能；f?012π4700?10?12?300?10?62?0.19?106Hz?0.19MHz
(b) 不能； (c)
能
；
?6f0?
12π470?10?12?(100?200)?10?0.424?106Hz?0.424MHz4.5 画出图P4.5所示各电路的交流通路，并根据相位平衡条件，判断哪些电路能产生振荡，哪些电路不能产生振荡(图中CB、CE、CC为耦合电容或旁路电容，LC为高频扼流圈)。
[解] 各电路的简化交流通路分别如图P4.5(s)(a)、(b)、(c)、(d)所示，其中 (a) 能振荡； (b) 能振荡； (c) 能振荡； (d) 不能振荡。
4.6 图P4.6所示为三谐振回路振荡器的交流通路，设电路参数之间有以下四种关系：(1)
L1C1?L2C2?L3C3；(2) L1C1?L2C2?L3C3；(3) L1C1?L2C2?L3C3；(4) L1C1?L2C2?L3C3。试
分析上述四种情况是否都能振荡，振荡频率与各回路的固有谐振频率有何关系？
[解] 令f01?12πL1C1,f02?12πL2C2,f03?12πL3C3
(1) L1C1?L2C2?L3C3，即f01?f02?f03
当f?f01时，X1、X2、X3均呈感性，不能振荡；
当f01?f?f02时，X1呈容性，X2、X3呈感性，不能振荡； 当f02?f?f03时，X1、X2呈容性，X3呈感性，构成电容三点式振荡电路。
(2) L1C1?L2C2?L3C3，即f01?f02?f03 当f?f03时，X1、X2、X3呈感性，不能振荡；
当f03?f?f02时，X3呈容性，X1、X2呈感性，构成电感三点式振荡电路； 当f02?f?f01时，X2、X3呈容性，X1呈感性，不能振荡； 当f?f01时，X1、X2、X3均呈容性，不能振荡。 (3) L1C1?L2C2?L3C3即f01?f02?f03
当f?f01(f02)时，X1、X2、X3均呈感性，不能振荡；
当f01(f02)?f?f03时，X1、X2呈容性，X3呈感性，构成电容三点式振荡电路； 当f?f03时，X1、X2、X3均呈容性，不振荡。 (4) L1C1?L2C2?L3C3即f01?f02?f03
f?f02(f03)时，X1、X2、X3均呈感性；f02(f03)?f?f01时，X2、X3呈容性，X1呈感性；f?f01时，X1、X2、X3均呈容性，故此种情况下，电路不可能产生振荡。
4.7 电容三点式振荡器如图P4.7所示，已知LC谐振回路的空载品质因数Q?60，晶体管的输出电导Goe?2.5?10?5S，输入电导Gie?0.2?10?3S，试求该振荡器的振荡频率f0，并验证ICQ?0.4mA时，电路能否起振？
[解] (1)求振荡频率f0，由于
C?所以
C1C2300?1000?pF=231pF
C1?C2300?1000f0?(2) 求振幅起振条件
12πLC?12π110?10?231?10?6?12Hz=1MHz
0.4S=0.0154S2611Gp??S?24?10?6SQL/C60110?10?6/231?10?12gm?ICQ/26??C1?C2??300?1000??6G??Gp??p????24?10S?40.6μS?1000??C2? ?C????300??11??6???1??Gie?Gie200?10?S?28μS??????RB1//RB2??1000??12?103//36?103??C2??2222Gc?1/Rc??1/2?103?S?0.5?10?3S?500μS?Ge?G?p?Gie?Gc?Goe?(40.6?28?500?25)μS?594μST?gmGeC10.0154300??7.8?1C2594?10?61000故满足振幅起振条件。
4.8 振荡器如图P4.8所示，它们是什么类型振荡器？有何优点？计算各电路的振荡频率。
[解] (a) 电路的交流通路如图P4.8(s)(a)所示，为改进型电容三点式振荡电路，称为克拉泼电路。其
高频电子线路 第4章 习题答案分析
