第4章 正弦波振荡器4.1填空题(1) 正弦波振荡器的作用是 产生一定频率和幅度的正弦信号 ，它的主要技术指标有 频率及其稳定度 、 幅度极其稳定度 。

(2) 反馈型正弦波振荡器的平衡条件是 ÅF=1 。

(3) 反馈型正弦波振荡器主要由 放大器 、 正反馈网络 、 选频网络 等部分组成。

(4) 三点式振荡电路的组成原则是 Xce 与Xeb 电抗性质相同 、 Xcb 与Xce 、Xeb 电抗性质相异 。

(5) 石英晶体具有 压电 效应，用它制成的石英谐振器有 极高 的品质因素和很高的标准性，因此石英晶体振荡器的 频率稳定度 很高。

4.2 分析图P4.2所示电路，标明次级数圈的同名端，使之满足相位平衡条件，并求出振荡频率。

[解] (a) 同名端标于二次侧线圈的下端60126110.87710Hz 0.877MHz 2π2π3301010010f LC --===⨯=⨯⨯⨯(b) 同名端标于二次侧线的圈下端6061210.77710Hz 0.777MHz 2π1401030010f --==⨯=⨯⨯⨯(c) 同名端标于二次侧线圈的下端6061210.47610Hz 0.476MHz 2π5601020010f --==⨯=⨯⨯⨯4.3 根据振荡的相位平衡条件，判断图P4.3所示电路能否产生振荡？在能产生振荡的电路中，求出振荡频率的大小。

图P4.212 [解] (a) 能；6012610.1910Hz 0.19MHz 47002π10300102f --==⨯=⨯⨯⨯(b) 不能； (c) 能；6012610.42410Hz 0.424MHz 2π47010(100200)10f --==⨯=⨯⨯+⨯4.4 画出图P4.4所示各电路的交流通路，并根据相位平衡条件，判断哪些电路能产生振荡，哪些电路不能产生振荡(图中B C 、E C 、C C 为耦合电容或旁路电容，C L 为高频扼流圈)。

[解] 各电路的简化交流通路分别如图P4.4(s)(a)、(b)、(c)、(d)所示，其中(a) 能振荡； (b) 能振荡； (c) 能振荡； (d) 不能振荡。

图P4.3图P4.4图P4.4(s)134.5 图P4.5所示为三谐振回路振荡器的交流通路，设电路参数之间有以下四种关系：(1)112233L C L C L C >>；(2) 112233L C L C L C <<；(3) 112233L C L C L C =>；(4) 112233L C L C L C <=。

试分析上述四种情况是否都能振荡，振荡频率与各回路的固有谐振频率有何关系？ [解] 令010203112233111,,2π2π2πf f f L C L C L C ===(1) 112233L C L C L C >>，即010203f f f <<当01f f <时，1X 、2X 、3X 均呈感性，不能振荡；当0102f f f <<时，1X 呈容性，2X 、3X 呈感性，不能振荡； 当0203f f f <<时，1X 、2X 呈容性，3X 呈感性，构成电容三点式振荡电路。

(2) 112233L C L C L C <<，即010203f f f >> 当03f f <时，1X 、2X 、3X 呈感性，不能振荡；当0302f f f <<时，3X 呈容性，1X 、2X 呈感性，构成电感三点式振荡电路； 当0201f f f <<时，2X 、3X 呈容性，1X 呈感性，不能振荡； 当01f f >时，1X 、2X 、3X 均呈容性，不能振荡。

(3) 112233L C L C L C =>即010203f f f =<当0102()f f f <时，1X 、2X 、3X 均呈感性，不能振荡；当010203()f f f f <<时，1X 、2X 呈容性，3X 呈感性，构成电容三点式振荡电路； 当03f f >时，1X 、2X 、3X 均呈容性，不振荡。

(4) 112233L C L C L C <=即010203f f f >=0203()f f f <时，1X 、2X 、3X 均呈感性；020301()f f f f <<时，2X 、3X 呈容性，1X 呈感性；01f f >时，1X 、2X 、3X 均呈容性，故此种情况下，电路不可能产生振荡。

4.6 振荡器如图P4.6所示，它们是什么类型振荡器？有何优点？计算各电路的振荡频率。

图P4.6[解] (a) 电路的交流通路如图P4.6(s)(a)所示，为改进型电容三点式振荡电路，称为克拉泼电路。

其主要优点是晶体管寄生电容对振荡频率的影响很小，故振荡频率稳定度高。

061211Hz=2.25MHz 2π2π501010010f LC--≈=⨯⨯⨯（a ）（b ）图P4.514图P4.6（s ）(b) 电路的交流通路如图P4.6(s)(b)所示，为改进型电容三点式振荡电路，称为西勒电路。

其主要优点频率稳定高。

06121 3.3pF=4.86pF1112.28.21511Hz=9.6MHz2π2π5710 4.8610C f LC --⎛⎫ ⎪=+ ⎪ ⎪++ ⎪⎝⎭==⨯⨯⨯ 4.7 分析图P4.7所示各振荡电路，画出交流通路，说明电路的特点，并计算振荡频率。

[解] (a) 交流通路如图P4.7(s)(a)所示。

606121125pF=30.83pF1111510551=12.8210Hz=12.82MHz2π51030.8310C f --⎛⎫ ⎪=++ ⎪ ⎪++ ⎪⎝⎭=⨯⨯⨯⨯ 电容三点振荡电路，采用电容分压器输出，可减小负载的影响。

图P4.7(S)（a ）图P4.715(b) 交流通路如图P4.7(s)(b)所示，为改进型电容三点式LC 振荡电路(西勒电路)，频率稳定度高。

采用电容分压器输出，可减小负载的影响。

6061211pF=38.625pF1111120020051100 5.11=9.0610Hz=9.06MHz2π81038.62510C f --⎛⎫⎪=+ ⎪ ⎪+++ ⎪⎝⎭=⨯⨯⨯⨯ 4.8 若石英晶片的参数为：q 4H L =，3q 6.310pF C -=⨯，o 2pF C =，q 100r =Ω，试求(1)串联谐振频率s f ；(2)并联谐振频率p f 与s f 相差多少？(3)晶体的品质因数Q 和等效并联谐振电阻为多大？ [解] (1) 6312111.00310Hz=1.003MHz 2π2π4 6.31010s q qf L C --===⨯⨯⨯⨯(2) 3126120 6.310101111 1.00310210q p s s C f f f C ---⎛⎫⎛⎫⨯⨯ ⎪-=+-=+-⨯⨯ ⎪ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭31.5810Hz=1.58kHz =⨯(3) 652π2π 1.0031042.5210100q s q qqL f L Q r r ω⨯⨯⨯====⨯202200003126312126.310104631063M (2 6.310)10210100q q q qp q qqqL L C C L C C R C Cr C r C C C r -----⎛⎫===⎪+⎝⎭⨯⨯⨯==⨯Ω=Ω+⨯⨯⨯⨯⨯4.9 图P4.9所示石英晶体振荡器，指出他们属于哪种类型的晶体振荡器，并说明石英晶体在电路中的作用。

[解] (a) 并联型晶体振荡器，石英晶体在回路中起电感作用。

(b) 串联型晶体振荡器，石英晶体串联谐振时以低阻抗接入正反馈电路。

图P4.9164.10 画出图P4.10所示各晶体振荡器的交流通路，并指出电路类型。

图P4.10[解] 各电路的交流通路分别如图P4.10(s)所示。

图P4.10（S ）4.11 图P4.11所示为三次泛音晶体振荡器，输出频率为5 MHz ，试画出振荡器的交流通路，说明LC 回路的作用，输出信号为什么由2V 输出？[解] 振荡电路简化交流通路如图P4.11(s)所示。

LC 回路用以使石英晶体工作在其三次泛音频率上。

2V 构成射极输出器，作为振荡器的缓冲级，用以减小负载对振荡器工作的影响，可提高振荡频率的稳定度。

图P4.11图P4.11(s)174.12已知RC 振荡电路如图P4.12所示。

(1) 说明1R 应具有怎样的温度系数和如何选其冷态电阻；(2) 求振荡频频率0f 。

图P4.12[解] (1) 1R 应具有正温度系数，1R 冷态电阻215k 2R <=Ω(2) 03611971Hz 2π2π8.2100.0210f RC -===⨯⨯⨯⨯ 4.13 RC 振荡电路如图P4.13所示，已知110k R =Ω，CC EE 12V V V ==，试分析2R 的阻值分别为下列情况时，输出电压波形的形状。

(1) 210k R =Ω；(2) 2100k R =Ω；(3) 2R 为负温度系数热敏电阻，冷态电阻大于20k Ω；(4) 2R 为正温度系数热敏电阻，冷态电阻值大于20k Ω。

图P4.13[解] (1) 因为21123R R +=<停振，0o u =；(2) 因为211001111310R R +=+=>，输出电压为方波；(3) 可为正弦波；(4) 由于2113R R +>，却随o u 增大越大于3，故输出电压为方波。