振荡器习题解答

1、5-2.图题4-10所示是实用晶体振荡线路，试画出它们的高频等效电路，并指出它们是哪 一种振荡器。晶体在电路中的作用分别是什么？20K5.6K20 LF 丁 下1 N5MHz200 P20P3/10R01N(a)VCC2. 7K解：两个晶体振荡电路的高频等效电路如图4-22所示。图(a)为并联型晶体振荡器，晶体在电路中的作用是：晶体等效为电感元件；图(b)为串联型晶体振荡，工作在晶体的串联谐振频率上，晶体等效为短路元件。(a)(b)图4-22高频等效电路补充思考题：如果将 4.7NH电感改为0.6NH ,电路有什么变化?图(a)中的4.7科H与电容330pF并联组成一个电抗电路，其谐振频率为：

2、f02二 LC 2二. 4.7 109 330 10支=4.04MHz 。对于5MHz的晶体，由于是组成并联型晶体振荡器，在晶体工作于基波频率5MHz时，4.7 NH与330 pF并联等效为容抗，满足三点式振荡器的相位平衡条件，即电路振荡频率于晶体的基数5MHz。若4.7NH 电感改为0.6NH ,则0.6NH 与330 pF并联谐振频率为：11f0 =.1=11 32MHz 。此并联回路对晶体的基频2二 LC 2二，0.6 10-6 330 10,25MHz等效为电感，不满足 XgXbe同电抗性质的要求，不会产生5MHz振荡。然而对三次谐波15MHz来说，并联回路等效为电容，满足Xce,Xb

3、e同为电容，故振荡于三次谐波15MHz ,称为三次泛音晶体振荡器。5-5晶体振荡电路如图P4.12所示，试画出该电路的交流通路；若f1为L1C1的谐振频率，f2为L2C2的谐振频率，试分析电路能否产生自激振荡。若能振荡，指出振荡频率与ff2之间的关系。图 P4.12解：该电路的简化交流通路如图P4.12(s)所示,LiCi和L2c2呈容图 P4.12(s)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, 性。必须满足f2 fosc fi。5-6 图示为三回路振荡器的等效电路，设有以下四种情况: LG L2c2 L3C3; LiCi ：二 L2c2：二 L3c3 ; L1C1 =L2

4、c2L3c3； LiCi *2lJ图题4-5解：设LiCi回路谐振频率为0i =-T=,L2C2回路谐振频率为002 =-?= , L3c3回路谐 L CiL2c2振频率为能满足振荡的相位条件是Xce,Xbe同电抗性质，Xcb与Xce,Xbe反性质。 L1clL2 c2L3C3可知 foi ： f02 ： fosc ： f03若振荡频率满足f0if02fosc f02 fosc f03条件，则LiCi回路等效为感抗、L2c2回路等效为感抗，而L3c3回路等效为容抗，满足相位条件，可能振荡。为电感三点式振荡器。 LC = L2 c2L3c3可知 f0i - f02 :二 fosc ：:： f03

5、若振荡频率满足f0i = f02 fosc f03条件，则LG回路等效为容抗、回路等效为容抗,而L3c3回路等效为感抗，满足相位条件，可能振荡。为电容三点式振荡器。 L1cl:二 L2 c2= L3c可知 f0i . f02 - f03此电路不可能振荡，原因是L2c2, L3c3两回路性质相同，不能满足相位条件。5-7振荡电路如图5-23所示，试画出交流等效电路， 并判断电路在什么条件下起振，属于什么形式的振荡电路？Rb2图5-23例5-2图1解：该电路的交流等效电路如图5-24所示。图5-24例5-2图2tX/1容性图5-25例5-2图3根据交流等效电路可知，因为Xbe为容性电抗，为了满足三

6、端电路相位平衡判断准则，Xce也必须呈容性。同理，Xcb应该呈感性。根据并联谐振回路的相频特性（见图5-25）,当振荡频率foscAG （回路L1cl的固有谐振频率）时，LiCi呈容性。根据Xbe + Xce + Xbc = 0 , L3C3回路应呈感性，振荡电路才能正常工作。由图5-25可知，当fosc f3 （回路L3c3的固有谐振频率）时电路可以振荡，等效为电容三端振荡电路。其振荡条件可写为f1 fosc f3osc5-8对图5-33a所示的晶体振荡器电路：画出交流等效电路，指出是何种类型的晶体振荡器。该电路的振荡频率是多少？晶体在电路中的作用 ？该晶振有何特点？图 5-33(a).1F1 mH - -o 24V解：交流等效电路如图5-33(b)所示。250 pF 丰5MHz9H11图 5-33(b)5MHz。由图5-33(b)可知，该电路是串联型晶体振荡器，其工作频率为晶体