【文章內(nèi)容簡介】 0. 19 10 H z 0. 19 MHz47002 π 10 30 0 102f ??? ? ? ?? ? ? (b) 不能； 13 (c) 能；60 1 2 61 0 . 4 2 4 1 0 H z 0 . 4 2 4 M H z2 π 4 7 0 1 0 ( 1 0 0 2 0 0 ) 1 0f ??? ? ? ?? ? ? ? 畫出圖 所示各電路的交流通路，并根據(jù)相位平衡條件，判斷哪些電路能產(chǎn)生振蕩，哪些電路不能產(chǎn)生振蕩 (圖中 BC 、 EC 、 C 為耦合電容或旁路電容， CL 為高頻扼流圈 )。 [解 ] 各電路的簡化交流通路分別如圖 (s)(a)、 (b)、(c)、 (d)所示，其中 (a) 能振蕩； (b) 能振蕩； (c) 能振蕩； (d) 不能振蕩。 圖 所示為三諧振回路振蕩器的交流通路，設電路參數(shù)之間有以下四種關系： (1) 1 1 2 2 3 3L C L C L C??； (2) 1 1 2 2 3 3L C L C L C??； (3) 1 1 2 2 3 3L C L C L C??； (4) 1 1 2 2 3 3L C L C L C??。試分析上述四種情況是否都能振蕩，振蕩頻率與各回路的固有諧振頻率有何關系？ [解 ] 令0 1 0 2 0 31 1 2 2 3 31 1 1,2 π 2 π 2 πf f fL C L C L C? ? ? (1) 1 1 2 2 3 3L C L C L C??，即 01 02 03f f f?? 當 01ff? 時， 1X 、 2X 、 3X 均呈感性，不能振蕩； 當 01 02f f f?? 時， 1X 呈容性， 2X 、 3X 呈感性，不能振蕩； 當 02 03f f f?? 時， 1X 、 2X 呈容性， 3X 呈感性，構(gòu)成電容三點式振蕩電路。 (2) 1 1 2 2 3 3L C L C L C??，即 01 02 03f f f?? 當 03ff? 時， 1X 、 2X 、 3X 呈感性，不能振蕩； 當 03 02f f f?? 時， 3X 呈容性， 1X 、 2X 呈感性，構(gòu)成電感三點式振蕩電路； 當 02 01f f f?? 時， 2X 、 3X 呈容性， 1X 呈感性，不能振蕩； 當 01ff? 時， 1X 、 2X 、 3X 均呈容性，不能振蕩。 14 (3) 1 1 2 2 3 3L C L C L C??即 01 02 03f f f?? 當 01 02()f f f? 時， 1X 、 2X 、 3X 均呈感性，不能振蕩； 當 01 02 03()f f f f??時， 1X 、 2X 呈容性， 3X 呈感性，構(gòu)成電容三點式振蕩電路； 當 03ff? 時， 1X 、 2X 、 3X 均呈容性，不振蕩。 (4) 1 1 2 2 3 3L C L C L C??即 01 02 03f f f?? 02 03()f f f? 時， 1X 、 2X 、 3X 均呈感性； 02 03 01()f f f f??時， 2X 、 3X 呈容性， 1X 呈感性； 01ff? 時， 1X 、 2X 、 3X 均呈容性，故此種情況下，電路不 可能產(chǎn)生振蕩。 電容三點式振蕩器如圖 所示，已知 LC 諧振回路的空載品質(zhì)因數(shù)60Q? ，晶體管的輸出電導 5oe 10 SG ??? ，輸入電導 3ie 10 SG ??? ，試求該振蕩器的振蕩頻率 0f ，并驗證 CQ ? 時，電路能否起振？ [解 ] (1)求振蕩 頻率 0f ，由于 12123 0 0 1 0 0 0 p F = 2 3 1 p F3 0 0 1 0 0 0CCC CC ????? 所以 0 6 1 211 H z = 1 M H z2 π 2 π 1 1 0 1 0 2 3 1 1 0f LC ???? ? ? ? (2) 求振幅起振條件 66 122 261222 261332 1 2/ 26 S = 54 S261124 10 S/ 60 110 10 / 231 10300 100 024 10 μ S10001 300 1200 10// 100 0 12 10 // 36 10m CQpppie ieBBgIGSQ L CCCG G SCCGGC R R???????? ? ? ?????? ???? ? ? ? ? ??? ??????? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? ?33162S 28 μ S1 / 1 / 2 10 S 10 S 500 μ S( 28 500 25 ) μ S 594 μ S 4 300 1594 10 100 0cce p ie c oemeGRG G G G Gg CTGC???? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? 故滿足振幅起振條件。 振蕩器如圖 所示，它們是什么類型振蕩器？有何優(yōu)點？計算各電路的振蕩頻率。 15 [解 ] (a) 電路的交流通路如圖 (s)(a)所示，為改進型電容三點式振蕩電路，稱為克拉潑電路。其主要優(yōu)點是晶體管寄生電容對振 蕩頻率的影響很小，故振蕩頻率穩(wěn)定度高。 0 6 1 211 H z = 2 . 2 5 M H z2 π 2 π 5 0 1 0 1 0 0 1 0f LC ???? ? ? ? (b) 電路的交流通路如圖 (s)(b)所示，為改進型電容三點式振蕩電路，稱為西勒電路。其主要優(yōu)點頻率穩(wěn)定高。 0 6 121 pF = pF1 1 1 1511 H z = MH z2 π 2 π 57 10 10CfLC ??????????????? ? ? 分析圖 所示各振蕩電路，畫出交流通路，說明電路的特點，并計算振蕩頻率。 16 [解 ] (a) 交流通路如圖 (s)(a)所示。 60 6 121125 pF = pF1 1 1 15 10 5 51 = 10 H z = MH z2 π 5 10 10Cf??????? ? ???????? ? ? 電容三點振蕩電 路，采用電容分壓器輸出，可減小負載的影響。 (b) 交流通路如圖 (s)(b)所示，為改進型電容三點式 LC 振蕩電路 (西勒電路 )，頻率穩(wěn)定度高。采用電容分壓器輸出，可減小負載的影響。 60 6 1211 pF =3 25 pF1 1 1 1 120 0 20 0 51 10 0 1 =9 .06 10 H z =9 .06 MH z2 π 8 10 38 .62 5 10Cf????????? ? ?????? ? ? 若石英晶片的參數(shù)為：q 4HL?， 3q 10 pFC ???， o 2pFC? ，q 100r ??，試求 (1)串聯(lián)諧振頻率 sf ； (2)并聯(lián)諧振頻率pf與 sf 相差多少？ (3)晶體的品質(zhì)因數(shù) Q 和等效并聯(lián)諧振電阻為多大？ [解 ] (1) 63 1 211 1 . 0 0 3 1 0 H z = 1 . 0 0 3 M H z2 π 2 π 4 6 . 3 1 0 1 0sqqf LC ??? ? ? ?? ? ? (2) 3 1 261206 . 3 1 0 1 01 1 1 1 1 . 0 0 3 1 02 1 0qp s sCf f fC ????? ??????? ? ? ? ? ? ? ? ???????? 8 10 Hz = 8 kHz?? 17 (3) 652 π 2 π 1 . 0 0 3 1 0 4 2 . 5 2 1 0100q s qqqL f LQ rr? ? ? ?? ? ? ? ? 20220 0 0 03 1 263 1 2 1 26 .3 1 0 1 0 4 6 3 1 0 6 3 M( 2 6 .3 1 0 ) 1 0 2 1 0 1 0 0q q q qpq q q qL L C C LCCRC C r C r C C C r??? ? ???? ? ??????? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 圖 所示石英晶體振蕩器，指出他們屬于哪種類型的晶體振蕩器，并說明石英晶體在電路中的作用。 [解 ] (a) 并聯(lián)型晶體振蕩器，石英晶體在回路中起電感作用。 (b) 串聯(lián)型晶體振蕩器，石英晶體串聯(lián)諧振時以低阻抗接入正反饋電路。 晶體振蕩電路如圖 所示，試畫出該電路的交流通路；若 1f 為 11LC的諧振頻率， 2f 為 22LC 的諧振頻率，試分析電路能否產(chǎn)生自激振蕩。若能振蕩，指出振蕩頻率與 1f 、 2f 之間的關系。 [解 ] 該電路的簡化交流通路如圖 (s)所示，電路可以構(gòu)成并聯(lián)型晶體振蕩器。若要產(chǎn)生振蕩，要求晶 體呈感性， 11LC 和 22LC 呈容性。所以 2 0 1f f f??。 畫出圖 所示各晶體振蕩器的交流通路，并指出電路類型。 18 [解 ] 各電路的交流通路分別如圖 (s)所示。 圖 所示為三次泛音晶體振蕩器，輸出頻率為 5 MHz，試畫出振蕩器的交流通路，說明 LC 回路的作用，輸出信號為什么由 2V 輸出？ 19 [解 ] 振蕩電路簡化交流通路如圖 (s)所示。 LC 回路用以使石英晶體工作在其三次泛音頻率上。 2V 構(gòu)成射極輸出器，作為振蕩器的緩沖級，用以減小負載對振蕩器工作的影響，可提高振蕩頻率的穩(wěn)定度。 試用振蕩相位平衡條件判斷圖 所示各電路中能否產(chǎn)生正弦波振蕩，為什么？ [解 ] (a) 放大電路為反相放大，故不滿足正反饋條 件，不能振蕩。 (b) 1V 為共源電路、 2V 為共集電路，所以兩級放大為反相放大，不滿足正反饋條件，不能振蕩。 (c) 差分電路為同相放大，滿足正反饋條件，能振蕩。 (d) 通過 RC 選頻網(wǎng)絡構(gòu)成負反饋，不滿足正弦振蕩條件，不能振蕩。 (e) 三級 RC 滯后網(wǎng)絡可移相 180? ，而放大器為反相放大，故構(gòu)成正反饋，能產(chǎn)生振蕩。 已知 RC 振蕩電路如圖 所示。 (1) 說明 1R 應具有怎樣的溫度系數(shù) 20 和如何選擇其冷態(tài)電阻； (2) 求振蕩頻頻率 0f 。 [解 ] (1) 1R 應具有正溫度系數(shù)， 1R 冷態(tài)電阻21 5k2R? ? ? (2) 0 3611 9 7 1 H z2 π 2 π 8 . 2 1 0 0 . 0 2 1 0f RC ?? ? ?? ? ? ? RC 振蕩電路如圖 所示，已知 1 10kR??， CC EE 12 VVV?? ，試分析2R 的阻值分別為下列情況時，輸出電壓波形的形狀。 (1) 2 10kR ??； (2) 2 100kR ??； (3) 2R 為負溫度系數(shù)熱敏電阻，冷態(tài)電阻大于 20k? ； (4) 2R 為正溫度系數(shù)熱敏電阻，冷態(tài)電阻值大于 20k? 。 [解 ] (1) 因為211 2 3RR? ? ? 停振， 0ou? ； (2) 因為211001 1 1 1 310RR? ? ? ?，輸出電壓為方波； (3) 可為正弦波； (4) 由于2113RR??，卻隨 ou 增大越大于 3，故輸出電壓為方波。 設計一個頻率為 500 Hz 的 RC 橋式振蕩電路，已知 ? ，并用一個負溫度系數(shù) 20k? 的熱敏電阻作為穩(wěn)幅元件，試畫出電路并標出 各電阻值。 [解 ] 可選用圖 電路，因沒有要求輸出幅度大小，電源電壓可取CC EE 10 VVV?? 。由于振蕩頻率較低，可選用通用型集成運放 741。 由0 12πf RC?確定 R 的值，即 6011 6 . 8 k2 π 2 π 5 0 0 0 . 0 4 7 1 0R fC ?? ? ? ? ?? ? ? 21 由2113RR??可確定 1R 的值，即 21 2 0 k 1 0 k22RR ?? ? ? ? 可根據(jù)輸出幅度的大小，選擇小于 10k? 的電阻， 1R 取小值，輸出幅度可增大?，F(xiàn)取 1 ??。 圖 所示 RC 橋式振蕩電路中， 2 10kR ??，電路已產(chǎn)生穩(wěn)幅正弦波振蕩，當輸出電壓達到正弦波峰值時，二極管的正向壓降約為 ，試粗略估算輸出正弦波電壓的振幅值 omU 。 [解 ] 穩(wěn)幅振蕩時電路參數(shù)滿足113FRR??，即 12 2 k kFRR? ? ? ? ? ? 因 FR 由 2R 、 3R 與 1V 、 2V 并聯(lián)阻抗 3R? 串聯(lián)組成，所以 32 k 10 k kFR R R? ? ? ? ? ? ? ? ? 因 3R?