(完整版)高频电子线路第4章习题答案

1、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f。11,2n、LC 2 n 330 10 12 100 10 5 60.877 106Hz 0.877 MHz(b)同名端标于二次侧线的圈下端. 1f 2n. 140 10 6 300 10 120.777106Hz0.777 MHz(c)4.2同名端标于二次侧线圈的下端仏一1122n 560 10200 10变压器耦合 LC振荡电路如图P4.2所示,0.476106Hz0.476 MHz已知C 360 pF , L 280 田、Q 50、开环小信号等

2、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. 11.6Hz = 0.5 MHz2 n LC 2 n 280 10 6 360 10 12略去放大电路输入导纳的影响，谐振回路的等效电导为1GeGoeGGoeQ105s506 S 42.7 必0.5 106 280 10 6由于三极管的静态工作点电流I EQ1210I EQ12 3333!k0.70.6 mA所以，三极管的正向传输导纳等于Y fe g mI EQ /U T0.6mA/26 mV 0.023 S因此，放大器的谐振电压增益为gAu

3、ogUogUigmGT而反馈系数为gUfgUo这样可求得振荡电路环路增益值为gAF0.023Ge L亏g竺3842.710280由于T1,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。T P4.3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Vcc通过L直接加到发射极。只P4.3(s)(b)所示。P4.4所示电路能否产生振荡？在能产生振荡的电路中，求岀4 TOO pF【解(a)能；f00.19106 Hz0.19 MHz2n 470010 12300 10 6(b)图中有如下错误

4、：不符号三点式组成原则，集电极不通直流，而要将C1和L位置互换即行，如图图 P4.3t$4.4根据振荡的相位平衡条件，判断图 振荡频率的大小。(b) 不能；(c) 能；12n,470 10 12(100200)104.5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。TL3C 3。试(1)L1C1L2C2L3C 3，即 f 01f2

5、f3当ff01时，X1、X2、X3均呈感性,不能振荡;当f01 ff 02 时,X1呈容性，X2、X3呈感性,当f02ff 03 时,X1、X2呈容性，X3呈感性,式振荡电路。L1C1L2C2L3 C3，即 f 01f2f3当ff03时，X1、X2、X3呈感性，不能振荡；当f03ff 02 时,X3呈容性，X1、X2呈感性,当f02ff 01 时,X2、X3呈容性，X1呈感性,当f f01时，X1、X2、X3均呈容性,不能振荡。L1C1L2C2L3C3 即 f01f02f03不能振荡;构成电容三点构成电感三点式振荡电路;不能振荡;解】令 foi一1, f021, f0312 n L1C12 n

6、 L2C22 n L3C34.6 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）L1C1L2C2L3C3 ；(2)L1C1L2C2L3C3； (3) L1C1L2C2L3C3 ；(4)LQ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?当f f01（f02）时，X1、X2、X3均呈感性，不能振荡；当f01（fo2） ff03时，X1、X2呈容性，X3呈感性，构成电容三点式振荡电路;当f fo3时，X1、X2、X3均呈容性，不振荡。 L1C1L2C2 L3C3 即 fo1仏fo3ff02（f03）时，X!、X2、X3 均呈感性；

7、fo2（fo3）ff1 时，%2、X3 呈容性，乂！呈感性；f 。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Goe2.5 10 5 S，输入电导Gie 0.2 10 3 S，试求该振荡器的振荡频率fo，并验证Icq 0.4 mA时，电路能否起振?解(1)求振荡频率fo，由于C1 C2C1 C23001000pF=231 pF3001000所以f02 n LC12 n 110一10-231一10 12Hz=1 MHz(2)求振幅起振条件gmIcq /2604S=0.0154

8、S26GpGpClC2C22160 .110 10 6/231102-30010001000GieClC2Gie300Gc1/ Rc1/Rb1 / Rb2103 S1000GeG pGieg mC1g _GeC2Gc Goe0.01540.510 3s(40.62812 S24102002410500 PS10 6 S40.6 pS50025) PS47.81594 10100012594二 3 S 28 Q10 36 10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

9、振荡电路，称为克拉泼电路。其12 n LC主要优点是晶体管寄生电容对振荡频率的影响很小，故振荡频率稳定度高Hz=2.25 MHz2 n 50 10 610010 12其主要优点(b) 电路的交流通路如图P4.8(s)(b)所示，为改进型电容三点式振荡电路，称为西勒电路频率稳定高。3.3 pF=4.86 pF12 n. LC2 n. 5710 64.861210Hz=9.6 MHz4.9分析图P4.9所示各振荡电路，画岀交流通路，说明电路的特点，并计算振荡频率。解(a)交流通路如图P4.9(s)(a)所示。25pF=30.83 pFfo1010 630.831210= 12.82610 Hz=1

10、2.82 MHz电容三点振荡电路，米用电容分压器输出，可减小负载的影响。(b)交流通路如图P4.9(s)(b)所示，为改进型电容三点式LC振荡电路(西勒电路)，频率稳定度高。采用电容分压器输岀，可减小负载的影响。1200fo1 1200511pF=38.625 pF=9.062n 8 10 638.62510 12106 Hz=9.06 MHz4.10若石英晶片的参数为：Lq4 H , Cq 6.3310pF , C。2 pF , rq 100 ，试求 串联谐振频率;(2)并联谐振频率fp与fs相差多少?晶体的品质因数Q和等效并联谐振电阻为多大?1(1) fs2 n LqCq1,1.0032

11、n. 46.3 10 310 12610 Hz=1.003 MHzfpfs1C： 116.3 101210121061.003101.58 103 Hz=1.58 kHzLq2 n fsLq62 n 1.003 102.52105rqrq100RpC0Cq124C Lq2 g -C0rq310 10 33121263(26.3 10 ) 10210100CC?LqCrq6.3LqCq g鬲1210663 M4.11图P4.11所示石英晶体振荡器，指岀他们属于哪种类型的晶体振荡器，并说明石英晶体在电路 中的作用。nl0Jr解(a)并联型晶体振荡器，石英晶体在回路中起电感作用。(b)串联型晶体振荡器，石英晶体串联谐振时以低阻抗接入正反馈电路。解该电路的简化交流通路如图P4.12(s)所示，电路可以构成并联型晶体振荡器。若要产生振荡,要求晶体呈感性，L1C1和L2C2呈容性。所以f2fofi。4.12画出图P4.12所示各晶体振荡器的交流通路，并指出电路类型。解各电路的交流通路分别如图P4.13(s)所示(a)串联晶握4.14试用振荡相位平衡条件判断图P4.15所示各电路中能