第3章 正弦波振蕩器答案

1、1第3章正弦波振蕩器3.1為什么振蕩電路必須滿足起振條件、平衡條件和穩(wěn)定條件？試從振蕩的物理過程來說明這三個(gè)條件的含義。答：（1）在剛接通電源時(shí)，電路中會(huì)存在各種電擾動(dòng)，這些擾動(dòng)在接通電源瞬間會(huì)引起電路電流的突變（如晶體管或突變），這些突變擾動(dòng)的電流均具有很寬的頻譜，由于集電極LC并聯(lián)諧bici振回路的選頻作用，其中只有角頻率為諧振角頻率的分量才能在諧振回路兩端產(chǎn)生較大的電壓o?。通過反饋后，加到放大器輸入端的反饋電壓與原輸入電壓同相，

2、并且有()oouj?()fouj?()iouj?更大的振幅，則經(jīng)過線性放大和正反饋的不斷循環(huán)，振蕩電壓振幅會(huì)不斷增大。故要使振蕩器在接通電源后振蕩幅度能從小到大增長(zhǎng)的條件是：()()()()fooioioujTjujuj??????即：……起振條件()1oTj??（2）振蕩幅度的增長(zhǎng)過程不可能無休止地延續(xù)下去。隨著振幅的增大，放大器逐漸由放大區(qū)進(jìn)入飽和區(qū)截止區(qū)，其增益逐漸下降。當(dāng)因放大器增益下降而導(dǎo)致環(huán)路增益下降至1時(shí)，振幅的增長(zhǎng)過程將

3、停止，振蕩器達(dá)到平衡狀態(tài)，即進(jìn)入等幅狀態(tài)。振蕩器進(jìn)入平衡狀態(tài)后，直流電源補(bǔ)充的能量剛好抵消整個(gè)環(huán)路消耗的能量。故平衡條件為：()1oTj??（3）振蕩器在工作過程中，不可避免地要受到各種外界因素變化的影響，如電源電壓波動(dòng)、噪聲干擾等。這些會(huì)破壞原來的平衡條件。如果通過放大和反饋的不斷循環(huán)，振蕩器能產(chǎn)生回到原平衡點(diǎn)的趨勢(shì)，并且在原平衡點(diǎn)附近建立新的平衡狀態(tài)，則表明原平衡狀態(tài)是穩(wěn)定的。振蕩器在其平衡點(diǎn)須具有阻止振幅變化、相位變化的能力，因此

4、：振幅平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件是：()0iiAoiUUTU?????相位平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件是：()0oTo?????????3.2圖題3.2所示的電容反饋振蕩電路中，，，。畫出電路的交流1100pFC?2300pFC?50μHL?等效電路，試估算該電路的振蕩頻率和維持振蕩所必需的最小電壓放大倍數(shù)。minuA解：電路的交流等效電路如圖3.2所示。（開路，短接到地，、、被短路）cLCEeReCbC振蕩頻率，式中12sfLC??1212100300

5、75(pF)100300CCCCC??????∴6612112.59910(Hz)2.6MHz2250107510sfLC????????????要維持振蕩首先要滿足的振蕩條件為：，即，而，故有()1oTj??1uAF?1213CFC??min3uA?3圖題3.4CL(a)(b)(c)1L2LC1C2C3CL1C1L2C3C3L(d)解：以圖（c）為例，應(yīng)該加上直流偏置電路，則實(shí)際電路為：1bR2bRcLCE1C2CeCeRbC3CL其