高频电子习题 - 图文(7)

4－7 在图示的三端式振荡电路中，已知 L=1.3μH，C1=51pF，C2=2000pF，Q0=100，RL=1kΩ，Re=500Ω试问IEQ应满足什么要求时振荡器才能振荡？ 解4-7

以回路两端为放大器的输出，则当忽略晶体管的影响后5151 反馈系数K?C1???0.02487FC1?C251?20002051

CC102000?50pF 总电容为C?12?C1?C22051

1C150固有谐振电导g???10?6?62?S,0 Q0L1001.3

负载电导gL?11??1mSRL1000gm?g?gmgL?g0?KF2Re?reRere?gmgL?g0?KF2gm放大器增益K?gmKF环路增益T(?)?KK??1时满足起振条件，即 1FgL?g0?KF2gm

gmKF?gL?g0?KF2gm,

1(1?0.062)?10?3gm?(g?g0)??43.8mS

KF(1?KF)L0.02487(1?0.02487)

IeQ?gmVT?43.8?26?1.14mA

4－8 在图示的电容三端式电路中，试求电路振荡频率和维持振荡所必须的最小电压增益。 解4-8

题4-8图

回路总电容C=C2C130000==75pFC2+C140012?LC1振荡频率f1?f0=?2?50?10?6?75?10?12当以uce作为放大器的输出时，反馈系数KF=C1C2?2.6MHz要维持振荡，应满足KKF?1，即K=C1300?2??3KFC1100 30

4-9 图示是一电容反馈振荡器的实际电路，已知C1=50 pF，C2=100 pF，C3= 10～260pF，要求工作在波段范围，即f=10～1OMHz，试计算回路电感L和电容C。设回路无载Q。=100，负载电阻R=1kΩ，晶体管输入电阻Ri=500Ω．若要求起振时环路增益K。KF=3，问要求的跨gs。和静态工作电流 IcQ必须多大？

题4-9图

解4-9

C1C2

回路总电容C??C0?C3?33.33?C0?C3C1?C2

Cmin?33.33?10?C0?43.33?C0 Cmax?33.33?260?C0?293.33?C0 因此得到方程组如下 ?11?620?10?f?? ?max2?LC2?L(43.33?C0)min??,代入数值后得? ?11??10?106? ?fmin??2?LCmax2?L(293.33?C0)??

解之得

C?40pF,L?0.76?H 0C1501反馈系数KF???

C1?C21503

gm 放大器增益K?121g0??KF

RRi

gmgm 因此，KKF??3，即?911?2121?g0??KF 3?g0??KF?RRiRRi??

?1Cmax1?? 121?21gm?9?g0??KF?9??K???F?Q? RRLRR?i?i??0 ?1330.33?10?12111???12.88?10?3??? ?9??6?1000.76?1010009500???

ICQ?gmVT?12.88?26?335?A

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2344－10 对于图示的各振荡电路；（1）画出交流等效电路，说明振荡器类型；（2）估算振荡频率和反馈系数。 5 题4-10图 解4-10 （1）交流等效图如下 15pF15k?1000pF47?H5.1k?32k?57?H8.2pF3.3pF68?125pF50?H2.2pF510?12k?1000pF (a)是一个西勒振荡器，当忽略15pF的电容后，是一个电容三点式反馈振荡器；（b）是一个电容三点式反馈振荡器 （2） 2.2对于(a)电路，反馈系数为K??0.268F 8.2 8.2?2.2?15 8.2?2.2C??3.3?4.855pF 8.2?2.2?15 8.2?2.2 11f???9.57MHz 1?6?122?LC2?57?10?4.855?10 对于（b）电路 1 f02min=?2.014MHz-6?122?50?10?125?10 TitleSizeBDate:File:2 332 45f02max=12?50?10?68?10-6?12?2.731MHz

因此，要电路振荡，振荡频率应该满足f1max?f02max,f1min?f02min

当LC串联支路的电容取68pF时，在回路电抗为0时振荡，即：111 ?1?50?10?6????0?12?91??68?10??10?911 ?1?10??6?1?47?10

整理后得到：

421598?10?31?1?53.732?10?15?1??1.068?0

53.732?10?15?53.7322?10?30?4?1.068?1598?10?31 2?1?3196?10?31

(53.732?47)?1016 ??315?1012(或21?1012)3196

11所以f????315?1012?2.826MHz, 1max12?2? 1或者f1max??21?1012?0.73MHz?f02max， 2?因此在频率0.73MHz下不满足相位条件，不能振荡。

当LC串联支路的电容取125pF时,

111?6??50?10????01 1?1?125?10?12?1?10?9?9?1?10? ?1?47?10?6 将上式整理得：2 ?1?206?1012(或15?1012) 11因此f1min??1?206?1012?2.285MHz,2?2?

11

或者f1min??1?15?1012?0.616MHz?f02min，2?2?

故在0.616MHz不满足相位条件，也不能振荡。

答：该电路的振荡频率可在2.285MHz到2.826MHz范围内调节。

1

?910?111 K???9(10?9?1?)F110?147?10?6?1

1?910??1 47?10?6?1 111?1??1??1??152?152 47?10?47?10(2?f1)1853.6?10?15f12 1KFmin?1??0.9321853.6?10?32.8262

1 KFmin?1??0.8971853.6?10?32.2852

因此，该电路的的反馈系数随着振荡频率的调节也发生改变，近似值为0.9。

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4－11 克拉泼和西勒振荡线路是怎样改进了电容反馈振荡器性能的？ 答4-11

由于克拉波振荡器在回路中串行接入了一个小电容，使的晶体管的接入系数很小，耦合变弱，因此，晶体管本身的参数对回路的影响大幅度减小了，故使频率稳定度提高，但使的频率的调整范围变小，所以，西勒振荡器是在克拉波振荡器的基础上，在回路两端在并联一个可调电容，来增大频率调节范围。由于存在外接负载，当接入系数变小时，会带来增益的下降。

4－12 振荡器的频率稳定度用什么来衡量？什么是长期、短期和瞬时稳定度？引起振荡器频率变化的外界因素有哪些？ 答4-12

振荡器的稳定度是用在一定的时间间隔内，振荡频率的相对变化量大小来衡量的。 长期稳定度：一般是指一天以上时间内的稳定度。

短期稳定度：一天或小于一天时间内，如小时、分、或秒 计时间隔的频率稳定度

瞬时稳定度：秒或毫秒时间间隔内的频率的相对变化。

4－13 在题4－8图所示的电容反馈振荡器中，设晶体管极间电容的变化量为ΔCce=ΔCbe=1pF，试计算因极间电容产生的频率相对变化Δω1/ω1 解4-13

C1C230000

C???75pFC?C400 121 ??1?1LC50?10?6?75?10?12

109

??16.33Mrad/S50?75

当考虑晶体管的电容的变化量时 (C1??Cce)(C2??Cbe)101?302?C??C??75?0.687pF (C1??Cce)?(C2??Cbe)101?302

??????1??C?????C??L??C??C???1 ???C?L?CC?CLC?

???C0.687

???9.16?10?3?1C75

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