第5章 正弦波振荡器习题参考答案

习题解答5-1 电路中存在有正反馈，且AF ＞1，是否一定会发生自激振荡？说明理由。

解答：不一定。

因为AF>1仅满足了自激振荡的振幅起振条件，此时，只有当πϕϕn F A 2=+即同时满足相位起振条件时才会发生自激振荡。

5-2 为什么晶体管LC 振荡器总是采用固定偏置与自生偏置混合的偏置电路？解答：晶体管LC 振荡器采用固定的正向偏置是为了使振荡器起振时为软激励状态，无须再外加强的激励下能起振，也不致停振。

而采用自生反向偏置则可以稳幅。

若两者不结合，则两个优点不可兼而有之。

5-3 什么是间歇振荡现象？试分析间歇振荡产生的原因？简述如何防止和消除间歇振荡。

解答：间歇振荡是指振荡器工作时，时而振荡，时而停振的现象。

原因是振荡器的自偏压电路参数选择不当。

防止和消除间歇振荡的方法是正确选择工作点以及ReCe 的数值。

5-4 反馈式自激振荡器由哪几部分组成？各自的功能是什么？ 解答：反馈型自激振荡器的电路由三部分组成：(1) 包含两个或两个以上储能元件的振荡回路，完成能量交换。

(2) 直流电源，补充振荡回路电阻产生的损耗，维持等幅振荡。

(3) 有源器件和正反馈电路，控制能量在正确的时间内补充到电路中。

5-5 LC 振荡器的工作频率是严格等于调谐回路的谐振频率吗？为什么？解答：LC 振荡器的工作频率近似等于调谐回路的谐振频率，严格说，它的工作频率还应该与管子的参数有关，如0h 、i h 等。

5-6 LC 振荡器的静态工作点应如何选择？根据是什么？解答：振荡器静态工作点设计在甲类工作状态，采用自给偏压电路，如下图所示：随着振荡幅度的增加，振荡管便由线性状态很快地过渡到甲乙类乃至丙类的非线性状态，这时放大器的增益会下降，最终达到平衡状态。

5-7 一个振荡器，因为某种原因，使反馈电压v f 比输入信号v s 滞后于340︒，试问该振荡器还能否振荡？若能振荡，则振荡频率比原来相比是升高了，还是降低了？ 解答：若此时反馈电压分量，使得反馈系数F>A1时，即可振荡，因v f 滞后v s 340︒，即产生一个负相角ϕ∆，频率与相位的关系为dtd ϕω=，因此频率降低了。

振荡器习题及答案振荡器习题及答案振荡器是电子电路中常见的一种设备，用于产生稳定的信号波形。

在电子学的学习中，振荡器是一个重要的概念，也是一个常见的习题。

本文将介绍一些关于振荡器的习题，并提供相应的答案，希望能够帮助读者更好地理解和应用振荡器的原理。

习题一：简单振荡器电路考虑一个简单的振荡器电路，由一个放大器和一个反馈电路组成。

放大器的增益为A，反馈电路的增益为β。

假设放大器的输入信号为Vin，输出信号为Vout。

请回答以下问题：1. 当输入信号为零时，输出信号会如何变化？2. 当输入信号为正弦波时，输出信号会如何变化？3. 当输入信号为方波时，输出信号会如何变化？答案：1. 当输入信号为零时，输出信号会在一定的延迟后开始出现，并逐渐增大，直到达到稳定状态。

这是因为反馈电路会将一部分输出信号反馈到放大器的输入端，形成正反馈，从而使输出信号持续增大。

2. 当输入信号为正弦波时，输出信号会在一定的延迟后开始出现，并形成稳定的正弦波形。

这是因为反馈电路会将一部分输出信号反馈到放大器的输入端，使得输出信号与输入信号同频率，并且幅度逐渐增大，直到达到稳定状态。

3. 当输入信号为方波时，输出信号会出现频率较高的谐波成分，并且幅度逐渐减小，直到达到稳定状态。

这是因为方波信号包含多个频率成分，反馈电路会将这些频率成分放大并输出，但是由于放大器的带宽限制，高频成分的增益较低，因此输出信号的幅度会逐渐减小。

习题二：振荡器的稳定条件考虑一个RC振荡器电路，由一个放大器和一个RC网络组成。

假设放大器的增益为A，RC网络的时间常数为τ。

请回答以下问题：1. 当RC网络的时间常数τ增大时，振荡器的频率会如何变化？2. 当放大器的增益A增大时，振荡器的频率会如何变化？3. 当RC网络的时间常数τ和放大器的增益A同时增大时，振荡器的频率会如何变化？答案：1. 当RC网络的时间常数τ增大时，振荡器的频率会减小。

这是因为时间常数τ决定了RC网络的响应速度，当时间常数增大时，RC网络的响应速度变慢，从而使得振荡器的频率减小。

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 、V C C ） 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若满足振幅稳定条件，当外界温度变化引起 V i 增大时，T （osc ）减小，V i 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 i 的变化就越小，振荡振幅就越稳定。

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。

T ~~―rqcIiJ Ap叱荡频率的变化，应增大T （v °sc ）和T（）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：T （ osc ）V i l ViA相位稳定条件：T （）为什么试描述如何通过自身调节建立新平衡若满足相位稳定条件，外界因素变化osc T（）osc阻止osc 增大,OSC$-4 在一个山主刚络和反潰网纠缁股的闭合环略中、如图NP3- 4U)J9r 示・F(j 血屋如何确走的？试写岀満足振荡器三条件时 〔叫J 將二网堀之间的去系式m ：在图 M 爭—4(■詁脑示闭合环路中的用处斷开.斷卄点例右侧加屯爪 V ，左删淇放大鹘时做人31抗「如謝Mr? 4(b)所示.分别求出放女签的増总A (i<v)——卞利氐馈网缔陵诚奈数左][js ) = ——^ ..则■「(★”、— A {j f ri ) x v f t j £±j )=由此碍.振站器的起惊条件为T C 仏十)—d (炒”〕此.(w —,〉> 1 *r (曲J -审小蚀卡衡条件为Y < cw ：M ：} -■罔NP3- - 4贬酿抵薪骼拆珂方和•罔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。

单独招生（机电类）复习题含参考答案一、单选题（共52题，每题1分，共52分）1.正弦波振荡器时一中自激振荡器，能产生A、矩形脉冲波B、正弦波C、尖脉冲波D、三角波正确答案：B2.1μF与2μF的电容器串联后接在30V的电源上，则1μF电容器的端电压为（）A、30VB、20VC、10VD、15V正确答案：B3.稳压二极管是利用其伏安特性的（）特性进行稳压的。

A、正向导通B、反向C、正向起始D、反向击穿正确答案：D4.已知电源电压是12伏，四只瓦数相同的灯泡工作电压都是6伏，要使灯泡正常工作接法正确的是A、全部串联B、二只并联后与另二只串联C、两两串联后再并联D、全部并联正确答案：C5.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取A、最短杆B、最短杆的相邻杆C、最短杆的相对杆D、任何一杆正确答案：B6.电压表的内阻A、越小越好B、越大越好C、适中为好D、以上都不对正确答案：B7.机械加工表面质量中表面层的物理力学性能不包括( )A、表面层的残余应力B、表面粗糙度C、表面层金相组织的变化D、表面层的加工冷作硬化正确答案：B8.基本RS触发器在输入全为0时，其输出为A、保持B、禁止C、不定D、翻转正确答案：B9.我国低压供电电压单相为２２０伏，三相线电压为３８０伏，此数值指交流电压的( )A、平均值B、最大值C、有效值D、瞬时值正确答案：C10.不属于标准件的是：( B )A、圆柱销B、弹簧C、键D、垫片正确答案：B11.电机、变压器、继电器等铁心常用的硅钢片是A、硬磁材料B、炬磁材料C、导电材料D、软磁材料正确答案：A12.能将液压能转换为机械能的液压元件是( )A、单向阀B、液压缸C、溢流阀D、液压泵正确答案：B13.有两个100V、10uF电容器，将两个电容器并联后其总的耐压为A、200VB、100VC、50VD、以上都不对正确答案：C14.使程序在运行过程中暂停的指令( )A、G19B、M00C、G18D、G20正确答案：B15.单向晶闸管是一种可控的单向导电开关，常用于（）的各类电路中。

1、晶体振荡器的突出优点是可以产生频率稳定度和准确度很高的正弦波振荡。

2、自给偏置可以加速振荡器进入平衡状态的过程。

3、电容与电感反馈型振荡器电路的优点与缺点？答：电容反馈型电路：优点：由于输出端和反馈电路是电容，对高次谐波电抗小，振荡波形更接近正弦波。

振荡频率可较高。

缺点：用两个电容调节频率不方便。

振荡器的振幅不稳定。

电感反馈型电路：优点：用一个电容可以方便调节频率。

缺点：由于反馈电路是电感，振荡波形含有高次谐波多。

振荡频率不高。

4、正弦振荡器的基本构成？答：正弦振荡器的基本构成应包括：（1）一个由储能元件构成的决定振荡频率的选频网络。

（2）一个在规定频段内具有能量变换（或放大）作用的有源器件（放大器）。

（3）一个有助于补充元器件能量损耗和保证振荡器工作稳定的反馈回路。

（4）一个对振荡强度具有自动调整作用的非线性元件。

5、在晶体管振荡器中，晶体管既起着能量变换的作用，又起着调整和控制振荡强度的非线性作用。

6、振荡是如何产生以及起振条件？答：在刚接通电源时，电路中会存在各种点扰动，这些扰动在接通电源瞬间会引起电路电流的突变，这些突变扰动的电流均具有很宽的频谱，由于集电极LC并联谐振回路的选频作用，其中只有角频率为谐振角频率的分量才能在谐振回路两端产生较大的电压。

通过反馈后，加到放大器输入端的反馈电压与原输入电压同相并且有更大的振幅，则经过线性放大和正反馈的不断循环，振荡电压振幅会不断增大。

故要使振荡器在接入电源后震荡幅度能从小到大增长的条件是：AF〉1. 7、振荡是如何平衡以及平衡条件？答：振荡幅度的增长过程不可能无休止的延续下去。

随着振幅的增大，放大器逐渐由放大区进入饱和区截至区，其增益逐渐下降。

而因放大器增益下降而导致环路增益下降至1时，振幅的增长过程将停止，振荡器达到平衡状态，即进入等幅状态。

振荡器进入平衡状态后，直接电源补充的能量搞好抵消整个环路消耗的能量。

其平衡条件为：A（jw0）F（jw0）=1.8、振荡是如何稳定以及稳定条件？答：振荡器在工作过程汇总，会受到各种外界因为变化的影响。

第10章 正弦波振荡器——基本习题解答10.1试用瞬时极性法判别题10.1图各电路能否满足自激振荡的相位条件？假设电路的幅值条件均满足，各电路能否起振？ 解：用瞬时极性法判别如下题 10.1图10.2由集成运算放大器和RC 并联谐振电路组成的振荡器如题10.2图所示，已知R=160k Ω，C=0.01µF 。

试问:（1）若R 1=3k Ω，求满足振荡幅值条件的f R 值; 为了使电路可靠起振， 起振时f R 应比计算值大一些还是小一些？为什么？•fU（2）估算振荡频率0f 。

R题10.2图解：（1）A f =33111=+=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+f f R R R 则Ω=k R f 6 31=F & 要可靠起振1>F A f && 起振时fR >6k Ω （2） Hz Hz RC f 1005.991001.0101602121630≈=××××==−ππ10.3设计一个振荡频率为125Hz 的正弦波振荡电路（电容用0.047µF ，并用一个正温度系数10k Ω的热敏电阻作为稳幅元件）。

试画出电路，并标出各电阻阻值。

解：画出电路如题10.3图所示：RR 1：正温度系数的热敏电阻 125210==RCf π即 1.272710312510047.0216Ω=Ω=⇒=××−k R Rπ取Ω=k R f 20 起振时：f R >20k Ω10.4用下列元器件能否构成正弦波振荡电路？（1）16k Ω电阻三只，27k Ω的负温度系数的热敏电阻一只，集成运放一只， 10k Ω电位器一只，0.01µF 电容器两只。

（2）1k Ω、5.1k Ω、15k Ω的电阻各一只， 0.1µF 的电容器两只， 300pF 的电容器一只，变压器一只， 三极管一只。

解:（1）可以，其构成电路如下图所示：16k 0.01 （2） 可以，其构成电路如下图所示：10.5试标出题10.5图中各电路变压器的同名端，使之满足正弦振荡的相位条件。

第2章小信号选频放大器——典型题分析1．试画出下图所示放大器的交流通路。

工作频率f=465kHZ。

答：根据画交流通路的一般原则，即大电容视为短路，直流电源视为短路，大电感按开路处理。

就可以很容易画出其交流通路。

对于图中0.01μF电容，因工作频率为465kHZ，其容抗为，相对于与它串联和并联的电阻而言，可以忽略，所以可以视为短路。

画出的交流通路如图所示。

2．单调谐放大器中，若谐振频率f0=10.7MHZ，CΣ= 50pF，BW0.7=150kHz，求回路的电感L和Q e。

如将通频带展宽为300kHZ，应在回路两端并接一个多大的电阻？(对应课本上题2-3)解：（1）求L和Q e（H）= 4.43μH（2）电阻并联前回路的总电导为47.1（μS）电阻并联后的总电导为94.2（μS）因故并接的电阻为高频功率放大器——典型例题分析1．已知谐振功率放大器V CC＝20V，I c0＝250mA，P o＝4W，U cm＝0.9V CC，试求该放大器的P D、P c、ηC和I c1m为多少？解：已知V CC＝20V，I c0＝250mA，P o＝4W，U cm＝0.9V CC，则P D= V CC× I c0＝20×0.25=5WP c= P D－P o=5－4=1WηC = P o / P DC =4/5=80%U cm＝0.9V CC=0.9×20=18VI c1m＝2P o /U cm＝2×4/18≈444.4mA2．已知谐振功率放大器V CC＝30V，I c0＝100mA，U cm＝28V，θ＝600，g1(θ)＝1.8，试求P o、R P和ηC为多少？解：已知V CC＝30V，I c0＝100mA，U cm＝28V，θ＝600，g1(θ)＝1.8，则P D= V CC× I c0＝30×0.1=3Wξ＝U cm / V CC＝28/30≈0.93ηC＝g1(θ)ξ＝×1.8×0.93=83.7%P o =ηC×P DC=0.837×3≈2.51W由于，则)1(2'e LL P Q R R R +==)11(2'e Q C C += 1-==PLL e R R C R Q ω156.2Ω3.已知谐振功率放大器输出功率P o ＝4W ，ηC ＝60％，V CC ＝20V ，试求P c 和I c0。

第一章 谐振回路1-1．题图1-1所示电路中，信号源频率f MHz 01=，电压振幅U V s =01.。

将1-1端短路，电容器C 调到100pF 时电路谐振，此时，C 两端电压为10V 。

如果将1-1端开路再串接一阻抗z x （电阻器与电容器串联），则回路失谐，C 调到pF200时重新谐振，其两端电压变成2.5V 。

求线圈的电感量L ，线圈品质因数Q 0值以及未知阻抗z x 。

【解】1-1端短接时：L cH==⨯⨯⨯=-1121010010253026212ωπμ()Q U U c s 001001100===. r cQ ==⨯⨯⨯⨯=-112101001010015900612ωπ.Ω1-1端接Z x 时：已知Z x 为r x 和C x 串联，且10ωωC C C C L x x''+=即 C C C C xx ''+=C , 200200100C C x x +=解出C pF x =200由于Q U U Q L c S ==⨯=='..00225015012 故 r r x ==159.Ω 1-2，题图1-2所示电路，L H =100μ，c pF =100，r =25Ω，电流源I mA s =1，内阻R k s =40Ω。

（a ）试求并联回路的谐振频率，有载品质因数和谐振阻抗；（b ）若该回路已谐振于电源频率，求流过各元件的电流和并联回路两端的电压。

【解】（a ）Q p r L c r 06121100101001012540===⨯⨯=--/g cr L S p ==⨯⨯⨯=⨯---10010251001025101266g R S s s ==⨯=⨯-114010251036g g g S p s ∑-=+=⨯50106Q g g Q L p==⨯⨯⨯=∑--066251050104020 MHzLC f 592.1101001010021211260=⨯⨯⨯==--ππΩ=⨯⨯==--∑k Q R L 20101001010020126ρ(b)回路电压和电流U R I V S ==⨯⨯⨯=∑-20101102033I U R mA R s S ==⨯=//.204010053I jQ I I j j mA rL s R S ..()(.)=--=--=-11401051200 I jQ I I j mA c s R S ..()=-=0201-3.设计一并联谐振回路，其电路如图1-3所示。