《高频电子线路》课程教学资源（试卷习题）第三章 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、Vcc)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00(0)aT(0os)1荡频率的变化，应增大为什么？试描述如何通过自身调节建立新平Aaoav衡状态的过程（振幅和相位）。解：由振荡稳定条件知：aT(Oosc)振幅稳定条件：<0avviA00r(0)相位稳定条件：<0dola=elose若满足振幅稳定条件，当外界温度变化引起V.增大时，Tosc)减小，V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→0ose个→pr)阻止0bsc增大，Oosel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sc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1的频率特性才会产生负斜率的相频特性，如图(b)所示。TR白iORTEC3LR(b)(a)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

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、 VCC)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    和      ( ) 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    V V T  相位稳定条件： 0 ( ) osc T     =   若满足振幅稳定条件，当外界温度变化引起 Vi 增大时，T(osc)减小，Vi 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 Vi 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() 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。 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。 osc  阻止osc增大

十(b)(a)(e)()(e)(d)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；(c)不振。不满足三点式振荡电路的组成法则：(d)能振。但L2C2回路呈感性，0scの1，组成电感三点式振荡电路。(e)能振。计入结电容Cbc，组成电容三点式振荡电路。(f)能振。但LiCi回路呈容性，0bsc>のi，L2C2回路呈感性，0bse>02，组成电容三点式振荡电路。3-6试画出下图所示各振荡器的交流通路，并判断哪些电路可能产生振荡，哪些电路不能产生振荡。图中，CB、Cc、CE、CD为交流旁路电容或隔直流电容，Lc为高频扼流圈，偏置电阻RB1、RB2、RG不计。oVccC-CL&SntRBR(a)(c)(b)

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； (c) 不振。不满足三点式振荡电路的组成法则； (d) 能振。但 L2C2 回路呈感性，osc 1，组成电感三点式 振荡电路。 (e) 能振。计入结电容 Cbe，组成电容三点式振荡电路。 (f) 能振。但 L1C1 回路呈容性，osc > 1，L2C2 回路呈感性，osc > 2，组成电容三点式 振荡电路。 3-6 试画出下图所示各振荡器的交流通路，并判断哪些电路可能产生振荡，哪些电路不 能产生振荡。图中，CB、CC、CE、CD 为交流旁路电容或隔直流电容，LC为高频扼流圈，偏 置电阻 RB1、RB2、RG 不计

Vni(d)?解：画出的交流通路如图所示。7T+c(b)(d)(c)(a)(f)(e)（a）不振，不满足三点式振荡电路组成法则。(b）可振，为电容三点式振荡电路。(c）不振，不满足三点式振荡电路组成法则。（d）可振，为电容三点式振荡电路，发射结电容Cb为回路电容之一(e)可振，为电感三点式振荡电路。(f)不振，不满足三点式振荡电路组成法则。3-7如图所示电路为三回路振荡器的交流通路，图中fo1、fo2、fo3分别为三回路的谐振频率，试写出它们之间能满足相位平衡条件的两种关系式，并画出振荡器电路（发射极交流接地）

解：画出的交流通路如图所示。 (a)不振，不满足三点式振荡电路组成法则。 (b) 可振，为电容三点式振荡电路。 (c) 不振，不满足三点式振荡电路组成法则。 (d) 可振，为电容三点式振荡电路，发射结电容 Cbe为回路电容之一。 (e) 可振，为电感三点式振荡电路。 (f) 不振，不满足三点式振荡电路组成法则。 3-7 如图所示电路为三回路振荡器的交流通路，图中 f01、f02、f03 分别为三回路的谐振 频率，试写出它们之间能满足相位平衡条件的两种关系式，并画出振荡器电路（发射极交流 接地）

解：（1)LC2、LC若呈感性，Joscfo3，所以f3fo1、fo2，L3C呈感性，fosefose>fo1、fo2。3-8试改正如图所示振荡电路中的错误，并指出电路类型。图中CB、C、Ce均为旁路电容或隔直流电容，Lc、LE、Ls均为高频扼流圈。(a)(b)(c)解：改正后电路如图所示VCIR(a)(b)(c)图(a)中L改为Ci，Ci改为Li，构成电容三点式振荡电路。图(b)中反馈线中串接隔值电容Cc，隔断电源电压Vcc。图(c)中去掉CE，消除Ce对回路影响，加C:和Cc以保证基极交流接地并隔断电源电压Vcc；L2改为C构成电容三点式振荡电路。3-9试运用反馈振荡原理，分析如图所示各交流通路能否振荡

解：(1) L2C2、L1C1 若呈感性，fosc f03，所以 f03 f01、f02，L3C3 呈感性，fosc fosc > f01、f02。 3-8 试改正如图所示振荡电路中的错误，并指出电路类型。图中 CB、CD、CE 均为旁路 电容或隔直流电容，LC、LE、LS均为高频扼流圈。 解：改正后电路如图所示。 图(a)中 L 改为 C1，C1 改为 L1，构成电容三点式振荡电路。 图(b)中反馈线中串接隔值电容 CC，隔断电源电压 VCC。 图(c)中去掉 CE，消除 CE 对回路影响，加 CB和 CC以保证基极交流接地并隔断电源电压 VCC；L2 改为 C1 构成电容三点式振荡电路。 3-9 试运用反馈振荡原理，分析如图所示各交流通路能否振荡

(b)(a)(c)解：图（a)）满足正反馈条件，LC并联回路保证了相频特性负斜率，因而满足相位平衡条件。图（b)不满足正反馈条件，因为反馈电压比V，滞后一个小于90°的相位，不满足相位平衡条件。图（c）负反馈，不满足正反馈条件，不振。3-13在下图所示的电容三点式振荡电路中，已知L=0.5μH，Ci=51pF，C2=3300pF，C3=（12~250）pF，RL=5kQ，gm=30mS，Cb=20pF，β足够大。Qo=80，试求能够起振的频率范围，图中CB、Cc对交流呈短路，Le为高频扼流圈。oVcoRB解：在LE处拆环，得混合Ⅱ型等效电路如图所示。yaoieSmVC2(1)由振幅起振条件知，gm>=g+ngi17

解：图(a)满足正反馈条件，LC 并联回路保证了相频特性负斜率，因而满足相位平衡条 件。 图(b)不满足正反馈条件，因为反馈电压 Vf  比 Vi1  滞后一个小于 90的相位，不满足相位 平衡条件。 图(c)负反馈，不满足正反馈条件，不振。 3-13 在下图所示的电容三点式振荡电路中，已知 L = 0.5 H，Cl = 51 pF，C2 = 3300 pF， C3 =（12 ~ 250）pF，RL = 5 k，gm = 30 mS，Cbe = 20 pF， 足够大。Q0 = 80，试求能够起 振的频率范围，图中 CB、CC对交流呈短路，LE 为高频扼流圈。 解：在 LE 处拆环，得混合Ⅱ型等效电路如图所示。 由振幅起振条件知， m L i 1 g ng n g   + (1)

C式中n==0.015，其中C=C+Cb。=3320pF，=gm=30mS。C+C2re代入1)，得gl4.115k2RReoReo >102.9 ×10° rad/s 。则能满足起振条件的振荡频率为の=LQ.C,C2由图示电路知，C,=C,+C+C°1当C=12pF时，C=62.23pF，omx=179.2×10°rad/sJLC当C3=250pF时，C=300pF。可见该振荡器的振荡角频率范围0min~Omax=102.9~179.2)×10%rad/s，即振荡频率范围fmin~fmax=16.38~28.52MHz。3-15一LC振荡器，若外界因素同时引起0、、Q变化，设>0。，>P，Q分别大于Q.或小于Qe，试用相频特性分析振荡器频率的变化。解：振荡回路相频特性如图，可见：4Pz(o)z(0)0'>0.o"oesoV00aN100mA00.0(a)(b)(1)当0>0时，00s>00sc，且00sc~0。;(2)当>时，设为sc，00se>0ose(3)当Q.增加时，相频特性趋于陡峭，不变，se变化，Q→Ose+,Q.→hseT。3-16如图所示为克拉泼振荡电路，已知L=2μH，C=1000pF，C2=4000pF，C3=70pF，Oo=100，R=15kQ2，Cb=10pF，R=500Q2，试估算振荡角频率0osc值，并求满足起振条件时的lEQmin。设β很大

式中 0.015 1 2 1 = +  = C C C n ，其中 30mS 1 3320pF m e 2  = 2 + be = = g = r C C C ， 。 代入(1)，得 g L   0.443mS 由 L eo L 1 1 R R g  = + ，得 Reo  4.115kΩ 则能满足起振条件的振荡频率为 102.9 10 rad/s 6 o eo =   LQ R  。 由图示电路知， 1 2 1 2 3 C C C C C C +    = + 。 当 C3 = 12pF 时，C = 62.23 pF， 179.2 10 rad/s 1 6 omax = =  LC  当 C3 = 250pF 时，C = 300 pF。 可见该振荡器的振荡角频率范围min ~ max = (102.9 ~ 179.2)  106 rad/s， 即振荡频率范围 fmin ~ fmax = 16.38 ~ 28.52 MHz。 3-15 一 LC 振荡器，若外界因素同时引起0、f、Qe变化，设  o  o  ， f   f  ，Qe  分 别大于 Qe或小于 Qe，试用相频特性分析振荡器频率的变化。 解：振荡回路相频特性如图，可见： (1)当  o  o  时，  osc  osc  ，且 osc  o ； (2)当  f   f  时，设为  osc  ， osc  osc  ； (3)当 Qe增加时，相频特性趋于陡峭， f不变，osc  f变化，Qe →  osc ，Qe →  osc。 3-16 如图所示为克拉泼振荡电路，已知 L = 2 H，C1=1000 pF，C2 = 4000 pF，C3 = 70 pF， Q0 = 100，RL = 15 k，Cbe = 10 pF，RE = 500 ，试估算振荡角频率osc值，并求满足起振 条件时的 IEQmin。设  很大

RRIR-T解：振荡器的交流等效电路如图所示。由于C>>C3，C2>>C3，因而振荡角频率近似为=84.52×10°rad/sWosejorJLC,ja已知Reo=0bscLQo=16.9kΩgW(ja)-R=R, // Reo=7.95k2,C2=C2+Ce=4010pFC,C2求得C12=800.4pFC, +C2C3=0.08,RnR'=50.88Qn,C, +Ci,2Ci1+1-1+leolE=gm又~0.2，g=n=C +C2ReReVTVT即g11根据振幅起振条件，gm>，求得lEQ>3.21mA=gi+ngi,VTn(1-n)n3-18试指出如图所示各振荡器电路的错误，并改正，画出正确的振荡器交流通路，指出晶体的作用。图中CB、Cc、Ce、Cs均为交流旁路电容或隔直流电容

解：振荡器的交流等效电路如图所示。由 于 C1>> C3，C2 >> C3，因而振荡角频率近似为 84.52 10 rad/s 1 6 3 osc  =  LC  已知 Re0 = oscLQ0 =16.9 k RL  = RL // Re0 = 7.95kΩ，C2  = C2 + Cbe = 4010pF 求得 800.4pF 1 2 1 2 1,2 = +   = C C C C C 0.08， 3 1,2 3 2 = + = C C C n   L  = 50.88 2 RL n2 R 又 m T E Q T E Q E e E i 1 2 1 1 1 1 0.2 g V I V I R r R g C C C n  = + = +  = +  = ， 根据振幅起振条件， m L i， 1 g ng n g   + 即 ， (1 ) L T EQ n n g V I −   求得 IEQ > 3.21mA 3-18 试指出如图所示各振荡器电路的错误，并改正，画出正确的振荡器交流通路，指 出晶体的作用。图中 CB、CC、CE、CS均为交流旁路电容或隔直流电容

20~45pFVce-91PHCP(b)(a)解：改正后的交流通路如图所示。(a)(b)图（a）L用C3取代，为并联型晶体振荡器，晶体呈电感。图（b）晶体改接到发射极，为串联型晶体振荡器，晶体呈短路元件。3-22试判断如图所示各RC振荡电路中，哪些可能振荡，哪些不能振荡，并改正错误。图中，CB、Cc、CE、Cs对交流呈短路。oVIRRBICHIHFRR-(b)(a)RR(c)(d)解：改正后的图如图所示

解：改正后的交流通路如图所示。 图(a)L 用 C3 取代，为并联型晶体振荡器，晶体呈电感。 图(b)晶体改接到发射极，为串联型晶体振荡器，晶体呈短路元件。 3-22 试判断如图所示各 RC 振荡电路中，哪些可能振荡，哪些不能振荡，并改正错误。 图中，CB、CC、CE、CS对交流呈短路。 解：改正后的图如图所示

R.(d)(c)(a)为同相放大器，RC移相网络产生180°相移，不满足相位平衡条件，因此不振。改正：将反馈线自发射极改接到基极上。(b)中电路是反相放大器，RC移相网络产生180°相移，满足相位平衡条件，可以振荡。(c)中放大环节为同相放大器，RC移相网络产生180°相移，不满足相位平衡条件，因此不振。改正：移相网络从T2集电极改接到Ti集电极上。(d)中放大环节为反相放大器，因为反馈环节为RC串并联电路，相移为0°，所以放大环节应为同相放大。改正：将Ti改接成共源放大器。3-23图（a）所示为采用灯泡稳幅器的文氏电桥振荡器，图（b）为采用晶体二极管稳幅的文氏电桥振荡器，试指出集成运算放大器输入端的极性，并将它们改画成电桥形式的电路，指出如何实现稳幅。R:16kmRsR,1kR5CCI10100.01μFDo(t)D本文Dvalt16R江R1110t10kn（非线性器件）R1k27002解：电桥形式电路如图所示。P.(t)V.(t)99(a)(b)(a)中灯泡是非线性器件，具有正温度系数。起振时，灯泡凉，阻值小(R)，放大器增益

(a)为同相放大器，RC 移相网络产生 180相移，不满足相位平衡条件，因此不振。改正： 将反馈线自发射极改接到基极上。 (b)中电路是反相放大器，RC 移相网络产生 180相移，满足相位平衡条件，可以振荡。 (c)中放大环节为同相放大器，RC 移相网络产生 180相移，不满足相位平衡条件，因此 不振。改正：移相网络从 T2 集电极改接到 T1 集电极上。 (d)中放大环节为反相放大器，因为反馈环节为 RC 串并联电路，相移为 0，所以放大 环节应为同相放大。改正：将 T1 改接成共源放大器。 3-23 图（a）所示为采用灯泡稳幅器的文氏电桥振荡器，图（b）为采用晶体二极管稳 幅的文氏电桥振荡器，试指出集成运算放大器输入端的极性，并将它们改画成电桥形式的电 路，指出如何实现稳幅。 解：电桥形式电路如图所示。 (a)中灯泡是非线性器件，具有正温度系数。起振时，灯泡凉，阻值小(Rt)，放大器增益

大，便于起振。随着振荡振幅增大，温度升高，R增加，放大器增益相应减小，最后达到平衡。(b)中Di1、D2是非线性器件，其正向导通电阻阻值随信号增大而减小。起振时，DI、D2截止，负反馈最弱，随着振荡加强，二极管正向电阻减小，负反馈增大，使振幅达到平衡

大，便于起振。随着振荡振幅增大，温度升高，Rt 增加，放大器增益相应减小，最后达到平 衡。 (b)中 D1、D2 是非线性器件，其正向导通电阻阻值随信号增大而减小。起振时，D1、D2 截止， 负反馈最弱，随着振荡加强，二极管正向电阻减小，负反馈增大，使振幅达到平衡