第3章 正弦波振荡器

正弦波振荡器——典型例题分析

一、选择题（将一个正确选项前的字母填在括号内）

1．在自激振荡电路中，下列哪种说法是正确的（C）A．LC振荡器、RC振荡器一定产生正弦波B．石英晶体振荡器不能产生正弦波C．电感三点式振荡器产生的正弦波失真较大D．电容三点式振荡器的振荡频率做不高2．正弦振荡器中选频网络的作用是（A）A．产生单一频率的正弦波 B．提高输出信号的振幅 C．保证电路起振3．在高频放大器中，多用调谐回路作为负载，其作用不包括（D ）A．选出有用频率B．滤除谐波成分C．阻抗匹配D．产生新的频率成分4．正弦波振荡器中正反馈网络的作用是（A）A．保证产生自激振荡的相位条件

B．提高放大器的放大倍数，使输出信号足够大

C．产生单一频率的正弦波

5．电容三点式LC正弦波振荡器与电感三点式LC正弦波振荡器比较，优点是（B）A．电路组成简单 B．输出波形好 C．容易调节振荡频率 D．频率稳定度高6．如图所示电路，以下说法正确的是（C）

A．该电路由于放大器不能正常工作，不能产生正

弦波振荡

B．该电路由于无选频网络，不能产生正弦波振荡

C．该电路由于不满足相位平衡条件，不能产生正弦

波振荡

D．该电路满足相位平衡条件，可能产生正弦波振

荡

7．在波形上它的包络与调制信号形状完全相同的是（ A ）A．AM B．DSB C．SSB D．VSB

8．改进型电容三点式振荡器的主要优点是（C）A．容易起振B．振幅稳定C．频率稳定度较高D．减小谐波分量9．如图所示电路，以下说法正确的是（C）

E．该电路可以产生正弦波振荡

F．该电路不能产生正弦波振荡，原因在于振幅平衡条

件不能满足；

G．该电路不能产生正弦波振荡，原因在于相位平衡条

件不能满足；

H．该电路不能产生正弦波振荡，原因在于振幅平衡、

相位平衡条件均不能满足；

10．如图所示为示波器测量正弦波波形参数的画面，若“TIME/DIV”的指示值是5μs，则

所测正弦波的频率为（B）

A．100kHz B．50kHz C．25kHz D．20kHz

11．振荡器的相位平衡条件和振幅起振条件为（C）A．φT（ω）＝2nл，T（jω）＝1

B．φT（ω）＝0，T（jω）＝1

C．φT（ω）＝2nл，T（jω）>1

12．石英晶体谐振于fp时，相当于LC回路的（B）A．串联谐振现象 B．并联谐振现象 C．自激现象 D．失谐现象13．判断下图是哪一类振荡器（C）

A．考毕兹电路

B．哈特莱电路

C．西勒电路

D．克拉泼电路

14．如图所示为示波器测量正弦波波形参数的画面，若“VOLTS/DIV”的指示值是1V，则所测正弦波的有效值（D）

A．4.6V B．2.3V C．3.25V D．1.63V

15．石英晶体振荡器的主要优点是（C）A．容易起振B．振幅稳定C．频率稳定度高D．减小谐波分量

16、石英晶体谐振器，工作在( A )时的等效阻抗最小。

A)串联谐振频率fs B)并联谐振频率fp ．

C)串联谐振频率fs与并联谐振频率fp之间D)工作频率

17、（D）振荡器的频率稳定度高。

A）互感反馈B）克拉泼电路C）西勒电路D）石英晶体

二、填空题

1．石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电和反压电效应工作的，其频率稳定度很高，通常可分为串联型晶体振荡器和并联型晶体振荡器两种。

2．电容三点式振荡器的发射极至集电极之间的阻抗Z ce性质应为容性，发射极至基极之间的阻抗Z be性质应为容性，基极至集电极之间的阻抗Z cb性质应为感性。3．反馈式振荡器的振荡平衡条件是∑Ф=2nп和U f=U i。

三点式振荡器判别法则是X be和X ce电抗性质相同,X cb和它们电抗性质相反。

4、正弦振荡电路由有源器件、选频网络、限幅机构、_稳幅机构组成。

5、AGC电路的作用是_稳定电路的输出电平,AFC电路的作用是自动调整振荡器的频率，使振荡器的频率稳定在某一预期的标准频率附近。

三、简答题

1．试问仅用一只三用表，如何判断电路是否振荡？

解：由上一题分析可知，通过测试三极管的偏置电压uBEQ即可判断电路是否起振。短路谐振电感，令电路停振，如果三极管的静态偏置电压uBEQ增大，说明电路已经振荡，否则电路未振荡。

2．一反馈振荡器，若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，为什么？

解：必须在基极加一个起始激励信号，使电路起振，否则，电路不会振荡。

3、检查下列电路能否产生振荡？若能振荡写出振荡类型，不能振荡是何原因？（12分）

（1）（2）（3）（4）

解: (1) 不能振荡,因为晶体管b极e极短路,放大电路无法正常工作.

(2)能振荡,是电感三点式振荡器.

(3)不能振荡,不满足相位平衡条件.

(4)不能振荡,不满足相位平衡条件.

4．试问仅用一只三用表，如何判断电路是否振荡？

解：由上一题分析可知，通过测试三极管的偏置电压uBEQ即可判断电路是否起振。短路谐振电感，令电路停振，如果三极管的静态偏置电压uBEQ增大，说明电路已经振荡，否则电路未振荡。

5．一反馈振荡器，若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，为什么？

解：必须在基极加一个起始激励信号，使电路起振，否则，电路不会振荡。

四、计算题

1、（1）．试画出石英谐振器的电路符号、等效电路以及电抗曲线，并说明它在f

fsfp时的电抗性质。

（2）．石英晶片之所以能做成谐振器是因为它具有什么特性？

（3）．常用的石英晶体振荡电路有几种？（12分）解：1. 石英谐振器的电路符号、等效电路如下图（a）、（b）

ffp 电抗呈容性

2．石英晶片之所以能做成谐振器是因为它具有压电和反压电特性

3．常用的石英晶体振荡电路有串联型和并联型两种

2、石英晶体振荡电路如图所示：

1． 说明石英晶体在电路中的作用是什么？

2． R b1、R b2、C b 的作用是什么？

3． 电路的振荡频率f 0如何确定？ （10分）

解：1. 石英晶体在电路中的作用是作为短路元件，只

有当LC 调谐回路谐振在石英晶体的串联谐振频

率时，该石英晶体呈阻性，满足振荡器相位起振

条件。

2．R b1、R b2的作用是基极偏置电阻，C b 的作用是高

频旁路电容，

3．

3、某收音机中的本机振荡电路如图所示。

1． 在振荡线圈的初、次级标出同名端，以满足相位起振条件；

2． 试计算当L 13＝100μH ，C 4＝10pF 时，在可变电容C 5的变化范围内，电路的振荡频

率可调范围。 （11分）

解：1. 1端和4端为同名端

2．

解得：C ∑＝20.5~139pF f o ＝1.35~3.5MHz

354C 1C C 11C ＋＋=∑∑

=C L 21f 13o

πLC

21

f o π=

4．振荡器的振荡特性和反馈特性如图9.10所示，试分析该振荡器的建立过程，并判断A、B两平衡点是否稳定。

解：根据振荡器的平衡稳定条件可以判断出A点是稳定平衡点，B点是不稳定平衡点。因此，起始输入信号必须大于UiB振荡器才有可能起振。

图9.10 图9.11

5．具有自偏效应的反馈振荡器如图9.11所示，从起振到平衡过程uBE波形如图9.12所示，试画出相应的iC和Ic0波形。

解：相应的和波形如图9.13所示。

图9.12 图9.13

6．振荡电路如图9.11所示，试分析下列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VB＝3V，VE＝2.3V。接通A点，振荡器有输出，测得直流电压VB＝2.8V，VE＝2.5V。

（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VB＝3V，VE＝2.3V。当A点接通时，电路振荡，由图9.12所示的振荡器从起振到平衡的过程中可以看出，具有自偏效应的反馈振荡器的偏置电压uBEQ，从起振时的大于零，等于零，直到平衡时的小于零（也可以不小于零，但一定比停振时的uBEQ小），因此，测得直流电压VB＝2.8V，VE＝2.5V是正常的，说明电路已振荡。

（2）是正常的，因为，振荡器振荡时，ube为余弦波，而ic或ie的波形为余弦脉冲，所示E点波形为一余弦脉冲。

7．振荡电路如图9.14所示，试画出该电路的交流等效电路，标出变压器同名端位置；说明该电路属于什么类型的振荡电路，有什么优点。若L＝180μH，C2＝30pF，C1的变化范围为20～270pF，求振荡器的最高和最低振荡频率。

图9.14

解：画交流通路时，只需将耦合电容、旁路电容短路，电源接地即可，如图9.15所示。根据振荡器相位平衡条件，变压器的同名端标注的位置见图9.15。该电路属于共基调射型变压器反馈式振荡器，具有结构简单、易起振、输出幅度较大、调节频率方便、调节频率时输出幅度变化不大和调整反馈时基本上不影响振荡频率等优点。

因为163.6（pF）

43.9（pF）

所以振荡器的最高振荡频率和最低振荡频率分别为

1.79（MHZ）

0.93（MHZ）

8．试将图9.16所示变压器耦合反馈式振荡器交流通路画成实际振荡电路，并注明变压器的同名端。

解：参考的实际振荡电路如图9.17所示。

9．试从振荡的相位平衡条件出发，分析如图9.18所示的各振荡器的交流通路中的错误，并说明应如何改正。

解：图（a）为反馈式振荡器，同名端位置错误。图（b）、（c）、（d）、（e）、（f）为三点式振

荡器，不满足三点式振荡器组成原则。改正后的交流通路（参考）如图11.19所示。

图9.18

图9.19

10．电路如图9.20所示，已知L1＝40μH，L2＝15μH，M＝10μH，C＝470pF。

（1）画出其交流通路（偏置电路和负载电路可不画出），并用相位条件判别该电路能否振荡。图中电容CB、CE、CC和CL为隔直、耦合或旁路电容。

（2）电路如能振荡，试指出电路类型，并计算振荡器的振荡频率f0。

（3）说明图中L3在电路中的作用。

解：（1）交流通路如图9.21所示。该电路满足相位平衡条件，有可能振荡。

（2）电路类型为电感三点式振荡器，其振荡频率为

（3）图中L3为高频扼流圈，对直流提供通路，可接近短路，对交流接近开路，从而减小

这一支路对谐振回路的影响。

11．画出图9.22所示振荡器的交流通路，指出电路的振荡类型，并估算其振荡频率。

图9.22

解：交流通路如图9.23所示。该电路为改进型电容三点式振荡器（西勒振荡器）。

（pF）

（MHZ）

图9.23 图9.24

12．图9.24为三谐振回路振荡器的交流通路，设三回路的谐振频率分别为f01、f02和f03。试分析在电路参数满足下述关系的情况下，该电路能否振荡？若能振荡，则属于哪种类型的振荡器？比较其振荡频率f0与f01、f02、f03的大小。

（1）L1C1＞L2C2＞L3C3；（2）L1C1=L2C2＜L3C3；（3）L2C2＞L3C3＞L1C1。

解：（1）能振荡，属电容三点式振荡器。因为L1C1＞L2C2＞L3C3，则f01＜f02＜f03，当f01＜f02＜f0＜f03时，L1C1回路、L2C2回路都呈容性，L3C3呈感性，因此，电路能振荡。

（2）能振荡，属电感三点式振荡器。因为L1C1=L2C2＜L3C3，则f01=f02＞f03，当f01=f02＞f0＞f03时，L1C1回路、L2C2回路都呈感性，L3C3呈容性，因此，电路能振荡。（3）不能振荡。

13．试分析影响LC振荡器频率稳定度的原因及稳频措施。

解：（1）影响振荡器振荡频率变化的原因：温度、湿度、电源电压、负载的变化以及机械振动、元件器的老化、周围磁场等都会使振荡频率发生变化，而温度是其中最重要的因素。这是因为LC振荡器的振荡频率主要取决于振荡回路的参数：电感L、电容C、品质因数Qe和串联损耗电阻r（其中主要的是L、C），而管子的参数和寄生参数对振荡频率也有一定的影响。此外，电路中任一相位的变化（主要回路相位φ的变化），也会使振荡频率发生变化。因此，温度、湿度、电源电压、负载的变化以及机械振动、元件器的老化、周围磁场等外部因素，都有可能引起决定振荡频率的回路元件参数（L、C、Qe、r）、管子的参数和相位（主要回路相位φ的变化）的变化，从而使振荡频率发生变化，后者是引起频率不稳定的内因。

（2）稳频措施为一是减少外界因素的变化。例如，将振荡器或回路元件置于恒温槽内来减小温度的变化，采用密封工艺来减小湿度的变化，采用高稳定的稳压电源来减小电源电压的变化，采用减振装置来减小机械振动，采用屏蔽罩来减小周围磁场的影响，在振荡器与负载之间插入跟随器来减小负载变化等。二是合理选择元器件。例如，选择fT高且性能稳定可靠的振荡管，不但有利于起振（因在振荡频率上β较高），而且由于极间电容小，相移小，使振荡频率更接近回路的固有谐振频率，有利于提高频率稳定度；选择温度系数小、Q 值高的回路电感L（如在高频瓷骨架上用烧渗银法制成的电感）和电容C，一方面使L和C 在温度改变时变化很小，振荡频率的变化也很小，另一方面由于Q值高，其频率稳定度也高；采用贴片元器件，可减小分布参数的影响，有利于振荡频率的稳定。此外，L一般具有正温度系数，若选用适当负温度系数的电容（如陶瓷电容器）进行温度补偿，就可以使温度改变时振荡频率的变化大大减小。为了防止元器件老化带来的振荡频率变化，在组装电路前应对元器件进行老化处理。三是合理设计振荡电路。例如，减小管子与回路之间的耦合，如采用部分接入法，可有效减小管子参数和分布参数对回路的影响，使回路电感和电容变化小，且Q值下降很少，起到稳定振荡频率的作用；适当增加回路总电容，可减小管子的输入、输出电容在总电容中的比重，从而提高回路总电容的稳定性，则频率的稳定度也提高了；采用稳定静态工作点的偏置电路，可减小振荡管参数和工作状态的变化，也可使振荡频率的变化减小。

14．振荡电路如图9.25所示，已知L＝25μH，Q＝100，C1＝500pF，C2＝1000pF，C3为可变电容，且调节范围为10～30pF，试求振荡器振荡频率f0的变化范围。

解：此电路为克拉泼振荡器。

图9.25

10（MHZ）

5.8（MHZ）

15．石英晶片的参数为：Lq＝4H，Cq＝9×10－2pF，C0＝3pF，rq＝100Ω，求：

（1）串联谐振频率fs。

（2）并联谐振频率fp与fs相差多少，并求它们的相对频差。

解：（1）（MHZ）

（2）0.269（MHZ）

fp－fs=0.269－0.265=0.004（MHZ）=4（kHZ）

或（kHZ）

相对频差为

1.5%

16．如图9.26所示电路为五次泛音（晶体基频为1MHZ）晶体振荡器，输出频率为5MHz。（1）试画出振荡器的交流等效电路；

（2）说明LC回路的作用；

（3）输出信号为什么要由V2输出。

图9.26 图9.27

解：（1）振荡器的交流通路如图9.27所示。

（2）此电路为并联型晶体振荡器，晶体等效为一个大电感。由L和C组成的并联谐振回路，其谐振频率为

（MHZ）

晶体的基频为1MHZ，则振荡器若振荡在其五次泛音即5MHZ频率上，此时LC回路呈容性，符合振荡器的相位平衡条件。

（3）输出信号由V2的射极输出，是利用V2组成的射极输出器，起到隔离负载对电路影响的作用。

17．晶体振荡电路如图9.28所示，已知，，试分析电路能否振荡，若能振荡，试指出振荡频率f0与f1、f2之间的关系。

解：能振荡。晶体振荡电路的交流通路如图9.29所示，可见，此电路如能振荡，一定为并联型晶体振荡器，即晶体等效为电感，L1C1并联回路呈容性，L2C2串联回路也必须呈容性。这就要求f02＞f0＞f01。

图9.28 图9.29

18．试分析图9.30所示电路能否产生正弦波振荡？若能产生振荡，其振荡频率是多少？

图9.30

解：在图（a）所示电路中，LC串联网络接在运放的输出端与同相输入端之间，引入反馈。当f等于LC串联网络的谐振频率时，其阻抗最小，且呈纯电阻特性，电路将引入较深的正反馈。调节R3，当正反馈作用强于R3引入的负反馈作用时，电路将产生正弦振荡。振荡频率为

图（b）所示电路中，LC并联网络引入负反馈，但是还有电阻R3接在运放输出端与同相输入端之间，引入正反馈。对于频率等于LC并联谐振频率f0的信号，该网络发生并联谐振，阻抗最大，负反馈作用被削弱，若其作用比R3引入的正反馈弱，电路就可以产生正弦振荡。其振荡频率为

19．试判断图9.31所示各RC振荡电路中，哪些能振荡，哪些不能振荡，并改正错误使之能振荡。

图9.31

解：由于一节RC移相网络移相不超过90°，三节RC移相网络移相不超过270°。因此，图9.31（a）电路不能振荡，同相放大器加小于270°相移，不满足相位平衡条件，改正后见图9.32（a）；图9.31（b）电路可能振荡，V2发射极的输出电压与V1基极的电压反相，三节RC移相网络可移相180°，满足相位平衡条件；图9.31（c）电路不能振荡，差分对管组成同相放大器，三节RC移相网络的相移小于270°，不满足相位平衡条

图9.32

件，改正后见图9.32（c）；图9.31（d）电路不能振荡，RC串并联网络在时

的相移为0°，必须与同相放大器一起才可构成振荡器，而V1，V2组成反相放大器，可见电路不能振荡，改正后见图9.32（d）。

20．如图3.33所示电路为RC文氏电桥振荡器，要求：

（1）计算振荡频率f0。

（2）求热敏电阻的冷态阻值。

（3）Rt应具有怎样的温度特性。

解：（1） 1.59kHZ 图9.33

（2）由起振条件可知，运放构成的同相放大器的增益Au必须大于3，即Rf＞2Rt，也就是要求热敏电阻的冷态电阻Rt应小于2.5kΩ。

（3）Rt应具有随温度升高，其阻值增大的温度特性，即Rt为正温度系数的热敏电阻。这是因为振荡器起振后，随着振荡幅度的增大，Rt上消耗的功率增大，致使其温度升高，阻值相应地增大，放大器的增益Au随之减小，直到Rt = Rf /2（或Au=3）时，振荡器才可以进入平衡状态。

21．如图9.34所示RC桥式振荡器的振荡频率分为三挡可调，在图中所给的参数条件下，求每挡的频率调节范围（设RP1、RP2阻值的变化范围为0~27kΩ），并说明场效应管V1的作用。

解：（1）由图可知，第一挡R=2.4~29.4kΩ，C=0.003μF，频率调节范围为

1.805（kHZ）

22.116（kHZ）

第二挡R=2.4~29.4kΩ，C=0.03μF，频率调节范围为

18.05（kHZ）

221.16（kHZ）

同理，第三挡R=2.4~29.4kΩ，C=0.3μF，频率调节范围为

180.5（kHZ），2211.6（kHZ）

图9.34

（2）此电路是利用场效应管进行稳幅的文氏电桥振荡器。由于场效应管工作在变阻区时，它的漏源电阻RDS是一个受UGS控制的可变电阻，因此可利用场效应管的可变电阻特性进行稳幅。图中，场效应管V1的RDS和R3串联代替图9.10中的Rf1，负反馈支路由Rp3和RDS、R3组成。输出电压经二极管V2整流和R4、C4滤波后，再通过R5和Rp4为场效应管提供一个与振荡幅度成比例的负栅压UGS，适当调节Rp4，可保证场效应管工作在变阻区。当振荡振幅增大时，| UGS|也随之增大（或UGS减小），管子的RDS增大，负反馈增强，放大倍数Au减小；反之，当振荡幅度减小时，RDS也减小，负反馈减弱，Au增大。这样，就达到稳幅的目的。

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思考题与习题 3.3 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。 3.4 分析图 3.2.1(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。 3.7 什么是振荡器的起振条件、平衡条件和稳定条件？各有什么物理意义？振荡器输出信号 的振幅和频率分别是由什么条件决定的？ 解：（ 1）起振条件： 振幅起振条件A0 F 1 相位起振条件 A F 2n (2) 平衡条件： 振幅平衡条件AF=1 相位平衡条件 A F 2n （ 3）平衡的稳定条件：（n=0,1, ）（n=0,1,） A 振幅平衡的稳定条件0 U 0 相位平衡的稳定条件Z0 振幅起振条件A0F 1 是表明振荡是增幅振荡，振幅由小增大，振荡能够建立起来。振幅平衡条件AF=1 是表明振荡是等幅振荡，振幅保持不变，处于平衡状态。 相位起振条件和相位平衡条件都是 馈，是构成反馈型振荡器的必要条件。 A F2n（n=0,1,），它表明反馈是正反 振幅平衡的稳定条件A/U0<0表示放大器的电压增益随振幅增大而减小，它能 保证电路参数发生变化引起 A 、F 变化时，电路能在新的条件下建立新的平衡，即振幅 产生变化来保证AF=1 。相位平衡的稳定条件Z /<0 表示振荡回路的相移Z 随频率增大而减小是负斜率。它能保证在振荡电路的参数发生变化时，能自动通过频率的变 化来调整 A F = YF Z =0，保证振荡电路处于正反馈。 显然，上述三个条件均与电路参数有关。A是由放大器的参数决定，除于工作点 I

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

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 ω???) (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

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) 不振。同名端接反，不满足正反馈； (b) 能振。变压器耦合反馈振荡器；

第四章正弦波振荡器

第四章 正弦波振荡器 4－1 什么是振荡器的起振条件、平衡条件和稳定条件？振荡器输出信号的振幅和频率分别是由什么条件决定？ 答4-1 4－2 试从相位条件出发，判断图示交流等效电路中，哪些可能振荡，哪些不可能振荡。能振荡的属于哪种类型振荡器？ 题4-2图 答4-2 (a) 可能振荡，电感三点式反馈振荡器, (b) 不能, (c) 不能, (d) 不能, (e) 可能振荡，振荡的条件是L1C1回路呈容性，L2C2回路呈感性，即要求f01ω>??=π=??ω=ω=??=π=? ??

4－3图示是一三回路振荡器的等效电路，设有下列四种情况： （1） L1C1>L2C2>L3C3; （2）L1C1L3C3; （4）L1C1f02>f03,因此，当满足f o1>f02>f>f03,就可能振荡，此时L1C1回路和L2C2回路呈感性，而L3C3回路呈容性，构成一个电感反馈振荡器。 （3）f o1=f02f02=f03不能振荡，因为在任何频率下，L3C3回路和L2C2回路都呈相同性质，不可能满足相位条件。 4－4 试检查图示的振荡器线路，有哪些错误？并加以改正。 题4-4图

高频电子线路杨霓清答案第三章正弦波振荡器汇总

思考题与习题 3.3 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。 3.4 分析图3.2.1(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。 3.7 什么是振荡器的起振条件、平衡条件和稳定条件？各有什么物理意义？振荡器输出信号 的振幅和频率分别是由什么条件决定的？ 解：（1） 起振条件： 振幅起振条件 01A F > 相位起振条件 2A F n ??π+=（n=0,1,…） (2) 平衡条件： 振幅平衡条件 AF=1 相位平衡条件2A F n ??π+=（n=0,1,…） （3） 平衡的稳定条件： 振幅平衡的稳定条件 0A U ?是表明振荡是增幅振荡，振幅由小增大，振荡能够建立起来。振幅平 衡条件AF=1是表明振荡是等幅振荡，振幅保持不变，处于平衡状态。 相位起振条件和相位平衡条件都是2A F n ??π+=（n=0,1,…），它表明反馈是正反馈，是 构成反馈型振荡器的必要条件。 振幅平衡的稳定条件A ?/0U ?<0表示放大器的电压增益随振幅增大而减小，它能保证电 路参数发生变化引起A 、F 变化时，电路能在新的条件下建立新的平衡，即振幅产生变化来保证AF=1。相位平衡的稳定条件Z ??/ω?<0表示振荡回路的相移Z ?随频率增大而减小是负斜率。它能保证在振荡电路的参数发生变化时，能自动通过频率的变化来调整A F ??+=YF Z ??+=0，保证振荡电路处于正反馈。 显然，上述三个条件均与电路参数有关。0A 是由放大器的参数决定，除于工作点eQ I 有关外，还与晶体管的参数有关，而反馈系数F 是由反馈元件的参数值有关。对电容三点式与反馈电容1C 、2C 有关，对于电感三点式与反馈电感有关。 3.8 反馈型LC 振荡器从起振到平衡，放大器的工作状态是怎样变化的？它与电路的哪些参 数有关？

高频复习题 第4章 正弦波振荡器

第4章正弦波振荡器 4.1 自测题 4.1-1.振荡器起振条件应满足和。 4.1-2.与电感三点式振荡器相比，电容三点式振荡器最高振荡频率，产生的波形。 4.2思考题 4.2-1.反馈型LC振荡器从起振到平衡，放大器的工作状态是怎么样变化的？它与电路的哪些参数有关？ 4.2-2. 图4.2-2是四个变压器反馈振荡器的交流等效电路,请标明满足相位条件的同名端。 图4.2-2 4.2-3.电容三点式振荡器电路如图4.2-3所示。 (1)画出其交流等效电路。 (2)若给定回路谐振电阻R e及各元件,求起振条件g m>?(R e为从电感两端看进去的谐振阻抗,管子输入、输出阻抗影响可略) 4.2-4．电感三点式振荡器如图4.2-4所示。 (1)画出交流通路。 (2)给定R e,L1′及L 2′,计算起振条件g m>?(R e为从电容两端看进去的谐振阻抗；L1′、L2′是把电感L的两部分等效为相互间不再含有互感的两个独立电感时的数值,它们与总电感L之比为匝数之比。即L1’/L=N1/N,L2’/L=N2/N。管子输入、输出阻抗影响可略)

图4.2-3 图4.2-4 4.2- 5.在振幅条件已满足的前提下,用相位条件去判断如图4.2-5所示各振荡器(所画为其交流等效电路)哪些必能振荡?哪些必不能振荡?哪去仅当电路元件参数之间满足一定的条件时方能振荡?并相应说明其振荡频率所处的范围以及电路元件参数之间应满足的条件。 图 4.2-5 4.2-4.图4.2-6所示为一个三回路振荡器,试确定以下四种情况下振荡频率范围。. (1)L1C l>L2C2>L3C3； (2)L1C1L3C3； (4)L1C1

第三章 正弦波振荡器自测题

第三章正弦波振荡器自测题 一、填空题 1.振荡器是一个能自动地将________能量转换为具有一定波形的________能量的转换电 路。 2.振荡器利用________反馈实现自激振荡，其振荡平衡条件为________。 3.正弦波振荡器的振荡频率由________条件所决定。 4.LC三端式振荡器相位判据（组成法则）为：与晶体管发射极（场效应管源极）相连接 的两个电抗性质必须________，与晶体管基极或集电极（场效应管栅极或漏极）相连接的两个电抗性质必须________；而LC互感耦合振荡器相位判据是：互感耦合必须实现________反馈。 5.振荡器的起振条件为________，平衡条件为________，稳定条件为________。 6.振荡器在起振时工作状态在________类，平衡时工作状态过渡到________类甚至 ________类，因而振荡管从________区过渡到________区，以达到自动调节幅度的作用，为了达到此目的，通常振荡器的偏置电路采用________电路。 7.正弦波振荡器的振荡频率由________条件所决定；选频网络应具有________斜率的相频 特性，________谐振回路正好具有这样的特性。 8.在并联型晶体振荡器中，晶体起________的作用，而串联型晶体振荡器中，晶体起 ________的作用。 9.Clapp振荡器是一个改进型________电路，特点是在L支路中串联一个数值较________ 的电容，从而减少晶体管输入和输出回路极间电容的影响；Siler振荡器是改进型的Clapp 振荡器电路，特点是在L支路________容量可变的小电容，从而使振荡频率范围________。 10.电容反馈振荡器与电感反馈振荡器比较，主要优点是________，而电感反馈振荡器的主 要优点是________。 11.石英晶体振荡器之所以能获得很高的频率稳定度，主要原因是其Q值________，且外 电路的接入系数________。 12.压控振荡器的主要性能指标为________和________。最常用的压控电抗元件是 ________。 13.频率覆盖系数是指在一定波段范围内工作的振荡器的________和________之比。 二、单项选择题 1.要产生一个稳定的正弦波，则必须满足________。 （1）起振条件（2）平衡条件 （3）稳定条件（4）以上三个条件都必须满足 2.电感反馈振荡器的主要特点是________。 （1）频率稳定度高（2）输出波形好，但难起振 （3）输出波形差，但易起振（4）输出波形好，也易起振

(完整版)高频电子线路杨霓清答案第三章-正弦波振荡器

思考题与习题 3.3 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。 3.4 分析图3.2.1(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。 3.7 什么是振荡器的起振条件、平衡条件和稳定条件？各有什么物理意义？振荡器输出信号 的振幅和频率分别是由什么条件决定的？ 解：（1） 起振条件： 振幅起振条件 01A F > 相位起振条件 2A F n ??π+=（n=0,1,…） (2) 平衡条件： 振幅平衡条件 AF=1 相位平衡条件 2A F n ??π+=（n=0,1,…） （3） 平衡的稳定条件： 振幅平衡的稳定条件 0A U ?是表明振荡是增幅振荡，振幅由小增大，振荡能够建立起来。振幅平衡条件AF=1是表明振荡是等幅振荡，振幅保持不变，处于平衡状态。 相位起振条件和相位平衡条件都是2A F n ??π+=（n=0,1,…），它表明反馈是正反 馈，是构成反馈型振荡器的必要条件。 振幅平衡的稳定条件A ?/0U ?<0表示放大器的电压增益随振幅增大而减小，它能保证电路参数发生变化引起A 、F 变化时，电路能在新的条件下建立新的平衡，即振幅产生变化来保证AF=1。相位平衡的稳定条件Z ??/ω?<0表示振荡回路的相移Z ?随频率增大而减小是负斜率。它能保证在振荡电路的参数发生变化时，能自动通过频率的变化来调整A F ??+=YF Z ??+=0，保证振荡电路处于正反馈。 显然，上述三个条件均与电路参数有关。0A 是由放大器的参数决定，除于工作点eQ I

第3章 正弦波振荡器

正弦波振荡器——典型例题分析 一、选择题（将一个正确选项前的字母填在括号内） 1．在自激振荡电路中，下列哪种说法是正确的（C）A．LC振荡器、RC振荡器一定产生正弦波B．石英晶体振荡器不能产生正弦波C．电感三点式振荡器产生的正弦波失真较大D．电容三点式振荡器的振荡频率做不高2．正弦振荡器中选频网络的作用是（A）A．产生单一频率的正弦波 B．提高输出信号的振幅 C．保证电路起振3．在高频放大器中，多用调谐回路作为负载，其作用不包括（D ）A．选出有用频率B．滤除谐波成分C．阻抗匹配D．产生新的频率成分4．正弦波振荡器中正反馈网络的作用是（A）A．保证产生自激振荡的相位条件 B．提高放大器的放大倍数，使输出信号足够大 C．产生单一频率的正弦波 5．电容三点式LC正弦波振荡器与电感三点式LC正弦波振荡器比较，优点是（B）A．电路组成简单 B．输出波形好 C．容易调节振荡频率 D．频率稳定度高6．如图所示电路，以下说法正确的是（C） A．该电路由于放大器不能正常工作，不能产生正 弦波振荡 B．该电路由于无选频网络，不能产生正弦波振荡 C．该电路由于不满足相位平衡条件，不能产生正弦 波振荡 D．该电路满足相位平衡条件，可能产生正弦波振 荡 7．在波形上它的包络与调制信号形状完全相同的是（ A ）A．AM B．DSB C．SSB D．VSB 8．改进型电容三点式振荡器的主要优点是（C）A．容易起振B．振幅稳定C．频率稳定度较高D．减小谐波分量9．如图所示电路，以下说法正确的是（C） E．该电路可以产生正弦波振荡 F．该电路不能产生正弦波振荡，原因在于振幅平衡条 件不能满足； G．该电路不能产生正弦波振荡，原因在于相位平衡条 件不能满足； H．该电路不能产生正弦波振荡，原因在于振幅平衡、 相位平衡条件均不能满足； 10．如图所示为示波器测量正弦波波形参数的画面，若“TIME/DIV”的指示值是5μs，则

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 若满足振幅稳定条件，当外界温度变化引起 V i 增大时， T( osc )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 osc T ( ) osc 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 osc 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。 荡频率的变化，应增大 T( osc ) 和 T ( ) V i 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： T( osc) V i V iA 相位稳定条件： T ( ) 0 osc 为什么？试描述如何通过自身调节建立新平 阻止 osc 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) 不振。同名端接反，不满足正反馈； (b) 能振。变压器耦合反馈振荡器；

非线性电子线路(没有第一章)-第三章正弦波振荡器

第三章正弦波振荡器习题参考答案 3－1 根据振荡器的相位平衡条件，试判断图P3－1所示交流电路中，哪些可能产生振荡，哪些不能产生振荡，若产生振荡，则要说明是属于哪种振荡电路？ 图P3－1 解：根据振荡器的相位平衡条件 图P3－1（a ）可能振荡，为变压器耦合LC 正弦振荡电路。 图P3－1（b ）不能振荡，图中变压器同名端构成的反馈为负反馈。 图P3－1（c ）不能振荡，不满足三点式振荡器相位构成原则。 图P3－1（d ）可能振荡，如图P3－1J 所示的串、并联谐振回路的电抗特性 图P3－1J 可知，作为并联谐振回路，当O f f >时呈容性，当O f f <时呈感性；作为串联谐振回路，当O f f >时呈感性，当O f f <时呈容性。图P2－1（d ）所示电路中， 若2OSC f f =>，则L 2C 2并联回路呈感性；若osc 111<π21=f C L f ，则L 1C 1并联回路呈容性，根据三点式振荡器组成原则，故图2－1（d ）所示电路可能构

成电感三点式振荡电路。 图P3－1（e ）可能振荡，当满足3OSC f f = <时，3LC 串联支路呈感性，电路为电容三点式振荡电路。 图P3－1（f ）不能振荡，不满足三点式振荡电路的条件。 3－2 试画出图P3－2所示各振荡器的交流等效电路，并用振荡的相位平衡条件判断哪些电路可能产生振荡？哪些不能产生振荡？图中E C 、B C 、C C 均为交流旁路电容或隔直耦合电容。 图P3－2 解：图P3－2所示各振荡电路的交流等效电路如图P3－2J 所示， 图P3－2J 图P3－2（a ）所示电路可能振荡，为电容三点式振荡电路。 图P3－2（b ）所示电路不能振荡，不符合三点式振荡电路组成原则。 图P3－2（c ）所示电路不能振荡，不符合三点式振荡电路组成原则。

第3章 正弦波振荡器答案

第3章 正弦波振荡器 3.1 为什么振荡电路必须满足起振条件、平衡条件和稳定条件？试从振荡的物理过程来说明这三个条件的含义。 答：（1）在刚接通电源时，电路中会存在各种电扰动，这些扰动在接通电源瞬间会引起电路电流的突变（如晶体管b i 或c i 突变），这些突变扰动的电流均具有很宽的频谱，由于集电极LC 并联谐振回路的选频作用，其中只有角频率为谐振角频率o ω的分量才能在谐振回路两端产生较大的电压()o o u j ω。通过反馈后，加到放大器输入端的反馈电压()f o u j ω与原输入电压()i o u j ω同相，并且有 更大的振幅，则经过线性放大和正反馈的不断循环，振荡电压振幅会不断增大。故要使振荡器在接通电源后振荡幅度能从小到大增长的条件是： ()()()()f o o i o i o u j T j u j u j ωωωω=> 即： ()1o T j ω> ……起振条件 （2）振荡幅度的增长过程不可能无休止地延续下去。随着振幅的增大，放大器逐渐由放大区进入饱和区截止区，其增益逐渐下降。当因放大器增益下降而导致环路增益下降至1时，振幅的增长过程将停止，振荡器达到平衡状态，即进入等幅状态。振荡器进入平衡状态后，直流电源补充的能量刚好抵消整个环路消耗的能量。故平衡条件为： ()1o T j ω= （3）振荡器在工作过程中，不可避免地要受到各种外界因素变化的影响，如电源电压波动、噪声干扰等。这些会破坏原来的平衡条件。如果通过放大和反馈的不断循环，振荡器能产生回到原平衡点的趋势，并且在原平衡点附近建立新的平衡状态，则表明原平衡状态是稳定的。振荡器在其平衡点须具有阻止振幅变化、相位变化的能力，因此： 振幅平衡状态的稳定条件是： () 0i iA o i U U T U ω=?，即1u A F >，而121 3 C F C ==，故有 min 3u A =