地大《電路基礎(chǔ) 》離線作業(yè)

1、地大電路基礎(chǔ) 離線作業(yè)1、 簡述三極管的結(jié)構(gòu)和類型？三極管，是半導(dǎo)體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的PN結(jié)，兩個(gè)PN結(jié)把正塊半導(dǎo)體分成三部分，中間部分是基區(qū)，兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，排列方式有PNP和NPN兩種，從三個(gè)區(qū)引出相應(yīng)的電極，分別為基極b發(fā)射極e和集電極c。發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)叫發(fā)射結(jié)，集電區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)叫集電極?；鶇^(qū)很薄，而發(fā)射區(qū)較厚，雜質(zhì)濃度大，PNP型三極管發(fā)射區(qū)"發(fā)射"的是空穴，其移動方向與電流方向一致，故發(fā)射極箭頭向里；NPN型三極管發(fā)射區(qū)"發(fā)射"的是自由

2、電子，其移動方向與電流方向相反，故發(fā)射極箭頭向外。發(fā)射極箭頭向外。發(fā)射極箭頭指向也是PN結(jié)在正向電壓下的導(dǎo)通方向。硅晶體三極管和鍺晶體三極管都有PNP型和NPN型兩種類型。三極管的封裝形式和管腳識別常用三極管的封裝形式有金屬封裝和塑料封裝兩大類，引腳的排列方式具有一定的規(guī)律，如圖對于小功率金屬封裝三極管，按圖示底視圖位置放置，使三個(gè)引腳構(gòu)成等腰三角形的頂點(diǎn)上，從左向右依次為e b c；對于中小功率塑料三極管按圖使其平面朝向自己，三個(gè)引腳朝下放置，則從左到右依次為e b c。目前，國內(nèi)各種類型的晶體三極管有許多種，管腳的排列不盡相同，在使用中不確定管腳排列

3、的三極管，必須進(jìn)行測量確定各管腳正確的位置，或查找晶體管使用手冊，明確三極管的特性及相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)和資料。晶體三極管的電流放大作用  晶體三極管具有電流放大作用，其實(shí)質(zhì)是三極管能以基極電流微小的變化量來控制集電極電流較大的變化量。這是三極管最基本的和最重要的特性。我們將Ic/Ib的比值稱為晶體三極管的電流放大倍數(shù)，用符號“”表示。電流放大倍數(shù)對于某一只三極管來說是一個(gè)定值，但隨著三極管工作時(shí)基極電流的變化也會有一定的改變。晶體三極管的三種工作狀態(tài)  截止?fàn)顟B(tài)：當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓小于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓，基極電流為零，集電極電流和發(fā)射極電流都為零，三極管

4、這時(shí)失去了電流放大作用，集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開關(guān)的斷開狀態(tài)，我們稱三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。放大狀態(tài)：當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓，并處于某一恰當(dāng)?shù)闹禃r(shí)，三極管的發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置，這時(shí)基極電流對集電極電流起著控制作用，使三極管具有電流放大作用，其電流放大倍數(shù)Ic/Ib，這時(shí)三極管處放大狀態(tài)。飽和導(dǎo)通狀態(tài)：當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓，并當(dāng)基極電流增大到一定程度時(shí)，集電極電流不再隨著基極電流的增大而增大，而是處于某一定值附近不怎么變化，這時(shí)三極管失去電流放大作用，集電極與發(fā)射極之間的電壓很小，集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。三極管的這種狀態(tài)我們

5、稱之為飽和導(dǎo)通狀態(tài)。根據(jù)三極管工作時(shí)各個(gè)電極的電位高低，就能判別三極管的工作狀態(tài)，因此，電子維修人員在維修過程中，經(jīng)常要拿多用電表測量三極管各腳的電壓，從而判別三極管的工作情況和工作狀態(tài)。 使用多用電表檢測三極管三極管基極的判別：根據(jù)三極管的結(jié)構(gòu)示意圖，我們知道三極管的基極是三極管中兩個(gè)PN結(jié)的公共極，因此，在判別三極管的基極時(shí)，只要找出兩個(gè)PN結(jié)的公共極，即為三極管的基極。具體方法是將多用電表調(diào)至電阻擋的R×1k擋，先用紅表筆放在三極管的一只腳上，用黑表筆去碰三極管的另兩只腳，如果兩次全通，則紅表筆所放的腳就是三極管的基極。如果一次沒找到，則紅表筆換到三極管的另一個(gè)腳，再

6、測兩次；如還沒找到，則紅表筆再換一下，再測兩次。如果還沒找到，則改用黑表筆放在三極管的一個(gè)腳上，用紅表筆去測兩次看是否全通，若一次沒成功再換。這樣最多沒量12次，總可以找到基極。三極管類型的判別： 三極管只有兩種類型，即PNP型和NPN型。判別時(shí)只要知道基極是P型材料還N型材料即可。當(dāng)用多用電表R×1k擋時(shí)，黑表筆代表電源正極，如果黑表筆接基極時(shí)導(dǎo)通，則說明三極管的基極為P型材料，三極管即為NPN型。如果紅表筆接基極導(dǎo)通，則說明三極管基極為N型材料，三極管即為PNP型。三極管，是半導(dǎo)體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)

7、相距很近的PN結(jié)，兩個(gè)PN結(jié)把正塊半導(dǎo)體分成三部分，中間部分是基區(qū)，兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，排列方式有PNP和NPN兩種，如圖從三個(gè)區(qū)引出相應(yīng)的電極，分別為基極b發(fā)射極e和集電極c。發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)叫發(fā)射結(jié)，集電區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)叫集電極?；鶇^(qū)很薄，而發(fā)射區(qū)較厚，雜質(zhì)濃度大，PNP型三極管發(fā)射區(qū)"發(fā)射"的是空穴，其移動方向與電流方向一致，故發(fā)射極箭頭向里；NPN型三極管發(fā)射區(qū)"發(fā)射"的是自由電子，其移動方向與電流方向相反，故發(fā)射極箭頭向外。發(fā)射極箭頭向外。發(fā)射極箭頭指向也是PN結(jié)在正向電壓下的導(dǎo)通方向。硅晶體三極管和鍺晶體三極管都有PNP型和

8、NPN型兩種類型。三極管的封裝形式和管腳識別常用三極管的封裝形式有金屬封裝和塑料封裝兩大類，引腳的排列方式具有一定的規(guī)律，如圖對于小功率金屬封裝三極管，按圖示底視圖位置放置，使三個(gè)引腳構(gòu)成等腰三角形的頂點(diǎn)上，從左向右依次為e b c；對于中小功率塑料三極管按圖使其平面朝向自己，三個(gè)引腳朝下放置，則從左到右依次為e b c。目前，國內(nèi)各種類型的晶體三極管有許多種，管腳的排列不盡相同，在使用中不確定管腳排列的三極管，必須進(jìn)行測量確定各管腳正確的位置，或查找晶體管使用手冊，明確三極管的特性及相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)和資料。晶體三極管的電流放大作用  

9、晶體三極管具有電流放大作用，其實(shí)質(zhì)是三極管能以基極電流微小的變化量來控制集電極電流較大的變化量。這是三極管最基本的和最重要的特性。我們將Ic/Ib的比值稱為晶體三極管的電流放大倍數(shù)，用符號“”表示。電流放大倍數(shù)對于某一只三極管來說是一個(gè)定值，但隨著三極管工作時(shí)基極電流的變化也會有一定的改變。晶體三極管的三種工作狀態(tài)  截止?fàn)顟B(tài)：當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓小于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓，基極電流為零，集電極電流和發(fā)射極電流都為零，三極管這時(shí)失去了電流放大作用，集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開關(guān)的斷開狀態(tài)，我們稱三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。放大狀態(tài)：當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓，并處于某

10、一恰當(dāng)?shù)闹禃r(shí)，三極管的發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置，這時(shí)基極電流對集電極電流起著控制作用，使三極管具有電流放大作用，其電流放大倍數(shù)Ic/Ib，這時(shí)三極管處放大狀態(tài)。飽和導(dǎo)通狀態(tài)：當(dāng)加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于PN結(jié)的導(dǎo)通電壓，并當(dāng)基極電流增大到一定程度時(shí)，集電極電流不再隨著基極電流的增大而增大，而是處于某一定值附近不怎么變化，這時(shí)三極管失去電流放大作用，集電極與發(fā)射極之間的電壓很小，集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。三極管的這種狀態(tài)我們稱之為飽和導(dǎo)通狀態(tài)。根據(jù)三極管工作時(shí)各個(gè)電極的電位高低，就能判別三極管的工作狀態(tài)，因此，電子維修人員在維修過程中，經(jīng)常要拿多用電表測量三極管各腳的電壓，從

11、而判別三極管的工作情況和工作狀態(tài)。使用多用電表檢測三極管三極管基極的判別：根據(jù)三極管的結(jié)構(gòu)示意圖，我們知道三極管的基極是三極管中兩個(gè)PN結(jié)的公共極，因此，在判別三極管的基極時(shí)，只要找出兩個(gè)PN結(jié)的公共極，即為三極管的基極。具體方法是將多用電表調(diào)至電阻擋的R×1k擋，先用紅表筆放在三極管的一只腳上，用黑表筆去碰三極管的另兩只腳，如果兩次全通，則紅表筆所放的腳就是三極管的基極。如果一次沒找到，則紅表筆換到三極管的另一個(gè)腳，再測兩次；如還沒找到，則紅表筆再換一下，再測兩次。如果還沒找到，則改用黑表筆放在三極管的一個(gè)腳上，用紅表筆去測兩次看是否全通，若一次沒成功再換。這樣最多沒量12次，總可

12、以找到基極。三極管類型的判別： 三極管只有兩種類型，即PNP型和NPN型。判別時(shí)只要知道基極是P型材料還N型材料即可。當(dāng)用多用電表R×1k擋時(shí)，黑表筆代表電源正極，如果黑表筆接基極時(shí)導(dǎo)通，則說明三極管的基極為P型材料，三極管即為NPN型。如果紅表筆接基極導(dǎo)通，則說明三極管基極為N型材料，三極管即為PNP型。2、 簡述負(fù)反饋對放大電路性能的影響？負(fù)反饋是改善放大電路性能的重要技術(shù)措施，廣泛應(yīng)用于放大電路和反饋控制系統(tǒng)之中。2.1.1 負(fù)反饋對增益的影響負(fù)反饋對增益的影響包括二方面，即負(fù)反饋對增益大小的影響和負(fù)反饋對增益穩(wěn)定性的影響。2.1.1.1 負(fù)反饋對增益的影響 根據(jù)負(fù)反

13、饋基本方程，不論何種負(fù)反饋，都可使反饋放大倍數(shù)下降|1+AF|倍，對電壓串聯(lián)負(fù)反饋 （9-4-1） 當(dāng)環(huán)路增益|>>1時(shí)，即深度負(fù)反饋時(shí)，閉環(huán)放大倍數(shù) （9-4-2）也就是說在深度負(fù)反饋條件下，閉環(huán)放大倍數(shù)近似等于反饋系數(shù)的倒數(shù)，與三極管等有源器件的參數(shù)基本無關(guān)。2.1.1.2 負(fù)反饋對增益穩(wěn)定性的影響 在負(fù)反饋條件下增益的穩(wěn)定性也得到了提高，這里增益應(yīng)該與反饋組態(tài)相對應(yīng) (9-4-3) 有反饋時(shí)，增益的穩(wěn)定性比無反饋時(shí)提高了(1+AF)倍。要注意對電壓負(fù)反饋使電壓增益的穩(wěn)定性提高；對電流負(fù)反饋使電流增益的穩(wěn)定性提高。不同的反饋組態(tài)對相應(yīng)組態(tài)的增益的穩(wěn)定性有所提高。 在深度負(fù)反饋條

14、件下，對增益的穩(wěn)定性也可以這樣理解。深度負(fù)反饋條件下增益近似對于反饋系數(shù)的倒數(shù)，一般反饋網(wǎng)絡(luò)是由電阻、電容等無源元件構(gòu)成的，其穩(wěn)定性優(yōu)于有源器件，因此深度負(fù)反饋時(shí)的放大倍數(shù)比較穩(wěn)定。2.1.2 負(fù)反饋對輸入電阻的影響 負(fù)反饋對輸入電阻的影響與反饋加入的方式有關(guān)，即與串聯(lián)反饋或并聯(lián)反饋有關(guān)，而與電壓反饋或電流反饋無關(guān)。2.1.2.1 串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增加 當(dāng)是串聯(lián)負(fù)反饋時(shí)，反饋電壓與輸入電壓加在放大電路輸入回路的兩個(gè)點(diǎn)，且極性相同，所以凈輸入電壓減小，輸入電流減小，這相當(dāng)輸入電阻增加，見圖9-4-1。以串聯(lián)電壓負(fù)反饋為例，有反饋時(shí)的輸入電阻。 2.1.2.2 并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小 在并聯(lián)

15、負(fù)反饋放大電路的輸入端，輸入信號與反饋信號加在同一個(gè)點(diǎn)，由于反饋極性為負(fù)，反饋電路將分流一部分輸入電流，使輸入電流增大，相當(dāng)輸入電阻減小。以并聯(lián)負(fù)反饋為例，輸入電阻減小推導(dǎo)如下，見圖9-4-2。 2.1.3 負(fù)反饋對輸出電阻的影響2.1.3.1 電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小 電壓負(fù)反饋可以穩(wěn)定輸出電壓，使放大電路接近電壓源，輸出電壓穩(wěn)定，也就是放大電路帶負(fù)載能力強(qiáng)，相當(dāng)輸出電阻減小。輸出電阻小，輸出電壓在內(nèi)阻上的電壓降就小，輸出電壓穩(wěn)定性就好，這與電壓負(fù)反饋可使輸出電壓穩(wěn)定是一致的因果關(guān)系。理論推導(dǎo)可以證明電壓負(fù)反饋可以使輸出電阻減少（1+AF）倍。2.1.3.2 電流負(fù)反饋使輸出電阻增加 電流負(fù)

16、反饋可以使輸出電阻增加，這與電流負(fù)反饋可以穩(wěn)定輸出電流有關(guān)。輸出電流穩(wěn)定，使放大電路接近電流源，因此放大電路的輸出電阻，即內(nèi)阻增加，電流負(fù)反饋使輸出電流穩(wěn)定與輸出電阻增大是一致的因果關(guān)系。理論推導(dǎo)可以證明電流負(fù)反饋可以使輸出電阻增加（1+AF）倍。2.1.4 負(fù)反饋對通頻帶的影響 放大電路的增益在低頻段，由于耦合電容的存在，耦合電容上的容抗增加，使傳輸信號在電容上的衰減增加，從而使輸出電壓下降，放大電路在低頻段的增益下降。在高頻段，由于三極管的放大能力下降，并且存在分布電容，也會使放大電路的增益下降。 負(fù)反饋對通頻帶的影響 2.1.5 負(fù)反饋對非線性失真的影響 加入負(fù)反饋改善非線性失真，可通過

17、圖9-4-4來加以說明。失真的反饋信號使凈輸入信號產(chǎn)生相反的失真，從而彌補(bǔ)了放大電路本身的非線性失真。 負(fù)反饋可以改善放大電路的非線性失真，但是只能改善反饋環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的非線性失真。因加入負(fù)反饋，放大電路的輸出幅度下降，進(jìn)入線性區(qū)，不好對比。因此必須要加大輸入信號，使加入負(fù)反饋以后的輸出幅度基本達(dá)到原來有失真時(shí)的輸出幅度，非線性失真仍然減小，才能證明加入負(fù)反饋有減小失真的作用。(1）負(fù)反饋對放大倍數(shù)的影響根據(jù)負(fù)反饋基本方程，不論何種負(fù)反饋，都可使反饋放大倍數(shù)下降|1+AF|倍，只不過不同的反饋組態(tài)AF的量綱不同而已。在負(fù)反饋條件下放大倍數(shù)的穩(wěn)定性也得到了提高。上式說明：有反饋時(shí)，增益的穩(wěn)定性比無反

18、饋時(shí)提高了(1+AF)倍。(2）負(fù)反饋對輸入和輸出電阻的影響負(fù)反饋對輸入電阻的影響與反饋加入的方式有關(guān)，即與串聯(lián)反饋或并聯(lián)反饋有關(guān)，而與電壓反饋或電流反饋無關(guān)。負(fù)反饋對輸出電阻的影響與反饋采樣的方式有關(guān)，即與電壓反饋或電流反饋有關(guān)，而與串聯(lián)反饋或并聯(lián)反饋無關(guān)。對輸入電阻的影響串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增加，并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小。對輸出電阻的影響電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小，電流負(fù)反饋可以使輸出電阻增加。電壓負(fù)反饋可以使輸出電阻減小，這與電壓負(fù)反饋可以使輸出電壓穩(wěn)定是相一致的。輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng)，輸出電壓的降落就小。(3）負(fù)反饋對通頻帶的影響放大電路加入負(fù)反饋后，增益下降，但通頻帶卻加寬了。(4

19、）負(fù)反饋對非線性失真的影響負(fù)反饋可以改善放大電路的非線性失真，但是只能改善反饋環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的非線性失真。因加入負(fù)反饋，放大電路的輸出幅度下降，不好對比，因此必須要加大輸入信號，使加入負(fù)反饋以后的輸出幅度基本達(dá)到原來有失真時(shí)的輸出幅度才有意義。(5）負(fù)反饋對噪聲、干擾和溫漂的影響負(fù)反饋只對反饋環(huán)內(nèi)的噪聲和干擾有抑制作用，且必須加大輸入信號后才使抑制作用有效。3、 請舉例分析反饋型正旋波振蕩器的工作原理？1振蕩器的振蕩特性和反饋特性如圖9.10所示，試分析該振蕩器的建立過程，并判斷A、B兩平衡點(diǎn)是否穩(wěn)定。解：根據(jù)振蕩器的平衡穩(wěn)定條件可以判斷出A點(diǎn)是穩(wěn)定平衡點(diǎn)，B點(diǎn)是不穩(wěn)定平衡點(diǎn)。因此，起始輸入信號必須

20、大于UiB振蕩器才有可能起振。3振蕩電路如圖9.11所示，試分析下列現(xiàn)象振蕩器工作是否正常：（1）圖中A點(diǎn)斷開，振蕩停振，用直流電壓表測得VB3V，VE2.3V。接通A點(diǎn)，振蕩器有輸出，測得直流電壓VB2.8V，VE2.5V。（2）振蕩器振蕩時(shí)，用示波器測得B點(diǎn)為余弦波，且E點(diǎn)波形為一余弦脈沖。解：（1）A點(diǎn)斷開，圖示電路變?yōu)樾⌒盘栔C振放大器，因此，用直流電壓表測得VB3V，VE2.3V。當(dāng)A點(diǎn)接通時(shí)，電路振蕩，由圖9.12所示的振蕩器從起振到平衡的過程中可以看出，具有自偏效應(yīng)的反饋振蕩器的偏置電壓uBEQ，從起振時(shí)的大于零，等于零，直到平衡時(shí)的小于零（也可以不小于零，但一定比停振時(shí)的uBEQ

21、?。?，因此，測得直流電壓VB2.8V，VE2.5V是正常的，說明電路已振蕩。（2）是正常的，因?yàn)椋袷幤髡袷帟r(shí)，ube為余弦波，而ic或ie的波形為余弦脈沖，所示E點(diǎn)波形為一余弦脈沖。4試問僅用一只三用表，如何判斷電路是否振蕩？解：由上一題分析可知，通過測試三極管的偏置電壓uBEQ即可判斷電路是否起振。短路諧振電感，令電路停振，如果三極管的靜態(tài)偏置電壓uBEQ增大，說明電路已經(jīng)振蕩，否則電路未振蕩。5一反饋振蕩器，若將其靜態(tài)偏置電壓移至略小于導(dǎo)通電壓處，試指出接通電源后應(yīng)采取什么措施才能產(chǎn)生正弦波振蕩，為什么？解：必須在基極加一個(gè)起始激勵信號，使電路起振，否則，電路不會振蕩。6振蕩電路如圖9.

22、14所示，試畫出該電路的交流等效電路，標(biāo)出變壓器同名端位置；說明該電路屬于什么類型的振蕩電路，有正弦波振蕩器什么優(yōu)點(diǎn)。若L180H，C230pF，C1的變化范圍為20270pF，求振蕩器的最高和最低振蕩頻率。解：畫交流通路時(shí)，只需將耦合電容、旁路電容短路，電源接地即可，如圖9.15所示。根據(jù)振蕩器相位平衡條件，變壓器的同名端標(biāo)注的位置見圖9.15。該電路屬于共基調(diào)射型變壓器反饋式振蕩器，具有結(jié)構(gòu)簡單、易起振、輸出幅度較大、調(diào)節(jié)頻率方便、調(diào)節(jié)頻率時(shí)輸出幅度變化不大和調(diào)整反饋時(shí)基本上不影響振蕩頻率等優(yōu)點(diǎn).因?yàn)樗哉袷幤鞯淖罡哒袷庮l率和最低振蕩頻率分別為7試將圖9.16所示變壓器耦合反饋式振蕩器交流

23、通路畫成實(shí)際振蕩電路，并注明變壓器的同名端。解：參考的實(shí)際振蕩電路如圖9.17所示。8試從振蕩的相位平衡條件出發(fā)，分析如圖9.18所示的各振蕩器的交流通路中的錯誤，并說明應(yīng)如何改正。解：圖（a）為反饋式振蕩器，同名端位置錯誤。圖（b）、（c）、（d）、（e）、（f）為三點(diǎn)式振蕩器，不滿足三點(diǎn)式振蕩器組成原則。改正后的交流通路（參考）如圖11.19所示。9電路如圖9.20所示，已知L140H，L215H，M10H，C470pF。（1）畫出其交流通路（偏置電路和負(fù)載電路可不畫出），并用相位條件判別該電路能否振蕩。圖中電容CB、CE、CC和CL為隔直、耦合或旁路電容。（2）電路如能振蕩，試指出電路類

24、型，并計(jì)算振蕩器的振蕩頻率f0。（3）說明圖中L3在電路中的作用。解：（1）交流通路如圖9.21所示。該電路滿足相位平衡條件，有可能振蕩。（2）電路類型為電感三點(diǎn)式振蕩器，其振蕩頻率為（3）圖中L3為高頻扼流圈，對直流提供通路，可接近短路，對交流接近開路，從而減小這一支路對諧振回路的影響。10畫出圖9.22所示振蕩器的交流通路，指出電路的振蕩類型，并估算其振蕩頻率。解：交流通路如圖9.23所示。該電路為改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器（西勒振蕩器）。11圖9.24為三諧振回路振蕩器的交流通路，設(shè)三回路的諧振頻率分別為f01、f02和f03。試分析在電路參數(shù)滿足下述關(guān)系的情況下，該電路能否振蕩？若能振蕩，

25、則屬于哪種類型的振蕩器？比較其振蕩頻率f0與f01、f02、f03的大小。（1）L1C1L2C2L3C3；（2）L1C1=L2C2L3C3；（3）L2C2L3C3L1C1。解：（1）能振蕩，屬電容三點(diǎn)式振蕩器。因?yàn)長1C1L2C2L3C3，則f01f02f03，當(dāng)f01f02f0f03時(shí)，L1C1回路、L2C2回*路都呈容性，L3C3呈感性，因此，電路能振蕩。（2）能振蕩，屬電感三點(diǎn)式振蕩器。因?yàn)長1C1=L2C2L3C3，則f01=f02f03，當(dāng)f01=f02f0f03時(shí)，L1C1回路、L2C2回路都呈*感性，L3C3呈容性，因此，電路能振蕩。（3）不能振蕩。12試分析影響LC振蕩器頻率穩(wěn)

26、定度的原因及穩(wěn)頻措施。解：（1）影響振蕩器振蕩頻率變化的原因：溫度、濕度、電源電壓、負(fù)載的變化以及機(jī)械振動、元件器的老化、周圍磁場等都會使振蕩頻率發(fā)生變化，而溫度是其中最重要的因素。這是因?yàn)長C振蕩器的振蕩頻率主要取決于振蕩回路的參數(shù)：電感L、電容C、品質(zhì)因數(shù)Qe和串聯(lián)損耗電阻r（其中主要的是L、C），而管子的參數(shù)和寄生參數(shù)對振蕩頻率也有一定的影響。此外，電路中任一相位的變化（主要回路相位的變化），也會使振蕩頻率發(fā)生變化。因此，溫度、濕度、電源電壓、負(fù)載的變化以及機(jī)械振動、元件器的老化、周圍磁場等外部因素，都有可能引起決定振蕩頻率的回路元件參數(shù)（L、C、Qe、r）、管子的參數(shù)和相位（主要回路相

27、位的變化）的變化，從而使振蕩頻率發(fā)生變化，后者是引起頻率不穩(wěn)定的內(nèi)因。（2）穩(wěn)頻措施為一是減少外界因素的變化。例如，將振蕩器或回路元件置于恒溫槽內(nèi)來減小溫度的變化，采用密封工藝來減小濕度的變化，采用高穩(wěn)定的穩(wěn)壓電源來減小電源電壓的變化，采用減振裝置來減小機(jī)械振動，采用屏蔽罩來減小周圍磁場的影響，在振蕩器與負(fù)載之間插入跟隨器來減小負(fù)載變化等。二是合理選擇元器件。例如，選擇fT高且性能穩(wěn)定可靠的振蕩管，不但有利于起振（因在振蕩頻率上較高），而且由于極間電容小，相移小，使振蕩頻率更接近回路的固有諧振頻率，有利于提高頻率穩(wěn)定度；選擇溫度系數(shù)小、Q值高的回路電感L（如在高頻瓷骨架上用燒滲銀法制成的電感）

28、和電容C，一方面使L和C在溫度改變時(shí)變化很小，振蕩頻率的變化也很小，另一方面由于Q值高，其頻率穩(wěn)定度也高；采用貼片元器件，可減小分布參數(shù)的影響，有利于振蕩頻率的穩(wěn)定。此外，L一般具有正溫度系數(shù)，若選用適當(dāng)負(fù)溫度系數(shù)的電容（如陶瓷電容器）進(jìn)行溫度補(bǔ)償，就可以使溫度改變時(shí)振蕩頻率的變化大大減小。為了防止元器件老化帶來的振蕩頻率變化，在組裝電路前應(yīng)對元器件進(jìn)行老化處理。三是合理設(shè)計(jì)振蕩電路。例如，減小管子與回路之間的耦合，如采用部分接入法，可有效減小管子參數(shù)和分布參數(shù)對回路的影響，使回路電感和電容變化小，且Q值下降很少，起到穩(wěn)定振蕩頻率的作用；適當(dāng)增加回路總電容，可減小管子的輸入、輸出電容在總電容中

29、的比重，從而提高回路總電容的穩(wěn)定性，則頻率的穩(wěn)定度也提高了；采用穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的偏置電路，可減小振蕩管參數(shù)和工作狀態(tài)的變化，也可使振蕩頻率的變化減小。13振蕩電路如圖9.25所示，已知L25H，Q100，C1500pF，C21000pF，C3為可變電容，且調(diào)節(jié)范圍為1030pF，試求振蕩器振蕩頻率f0的變化范圍。解：此電路為克拉潑振蕩器。14石英晶片的參數(shù)為：Lq4H，Cq9102pF，C03pF，rq100，求：（1）串聯(lián)諧振頻率fs。（2）并聯(lián)諧振頻率fp與fs相差多少，并求它們的相對頻差。解：fpfs=0.2690.265=0.004（MHZ）=4（kHZ）或相對頻差為1.5%15如圖9

30、.26所示電路為五次泛音（晶體基頻為1MHZ）晶體振蕩器，輸出頻率為5MHz。（1）試畫出振蕩器的交流等效電路；（2）說明LC回路的作用；（3）輸出信號為什么要由V2輸出。解：（1）振蕩器的交流通路如圖9.27所示。（2）此電路為并聯(lián)型晶體振蕩器，晶體等效為一個(gè)大電感。由L和C組成的并聯(lián)諧振回路，其諧振頻率為晶體的基頻為1MHZ，則振蕩器若振蕩在其五次泛音即5MHZ頻率上，此時(shí)LC回路呈容性，符合振蕩器的相位平衡條件。（3）輸出信號由V2的射極輸出，是利用V2組成的射極輸出器，起到隔離負(fù)載對電路影響的作用16晶體振蕩電路如圖9.28所示，已知 試分析電路能否振蕩，若能振蕩，試指出振蕩頻率f0與

31、f1、f2之間的關(guān)系。解：能振蕩。晶體振蕩電路的交流通路如圖9.29所示，可見，此電路如能振蕩，一定為并聯(lián)型晶體振蕩器，即晶體等效為電感， L1C1并聯(lián)回路呈容性，L2C2串聯(lián)回路也必須呈容性。這就要求f02f0f01。17試分析圖9.30所示電路能否產(chǎn)生正弦波振蕩？若能產(chǎn)生振蕩，其振蕩頻率是多少？解：在圖（a）所示電路中，LC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)接在運(yùn)放的輸出端與同相輸入端之間，引入反饋。當(dāng)f等于LC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率時(shí)，其阻抗最小，且呈純電阻特性，電路將引入較深的正反饋。調(diào)節(jié)R3，當(dāng)正反饋?zhàn)饔脧?qiáng)于R3引入的負(fù)反饋?zhàn)饔脮r(shí)，電路將產(chǎn)生正弦振蕩。振蕩頻率為圖（b）所示電路中，LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)引入負(fù)反饋，但是還有

32、電阻R3接在運(yùn)放輸出端與同相輸入端之間，引入正反饋。對于頻率等于LC并聯(lián)諧振頻率f0的信號，該網(wǎng)絡(luò)發(fā)生并聯(lián)諧振，阻抗最大，負(fù)反饋?zhàn)饔帽幌魅?，若其作用比R3引入的正反饋弱，電路就可以產(chǎn)生正弦振蕩。其振蕩頻率為18試判斷圖9.31所示各RC振蕩電路中，哪些能振蕩，哪些不能振蕩，并改正錯誤使之能振蕩。解：由于一節(jié)RC移相網(wǎng)絡(luò)移相不超過90u65292X三節(jié)RC移相網(wǎng)絡(luò)移相不超過270u12290X因此，圖9.31（a）電路不能振蕩，同相放大器加小于270u30456X移，不滿足相位平衡條件，改正后見圖9.32（a）；圖9.31（b）電路可能振蕩，V2發(fā)射極的輸出電壓與V1基極的電壓反相，三節(jié)RC移相

33、網(wǎng)絡(luò)可移相180u65292X滿足相位平衡條件；圖9.31（c）電路不能振蕩，差分對管組成同相放大器，三節(jié)RC移相網(wǎng)絡(luò)的相移小于270u65292X不滿足相位平衡條件，改正后見圖9.32（c）；圖9.31（d）電路不能振蕩， RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在 時(shí)的相移為0u65292X必須與同相放大器一起才可構(gòu)成振蕩器，而 V1，V2組成反相放大器，可見電路不能振蕩，改正后見圖9.32（d）。19如圖3.33所示電路為RC文氏電橋振蕩器，要求：（1）計(jì)算振蕩頻率f0。（2）求熱敏電阻的冷態(tài)阻值。（3）Rt應(yīng)具有怎樣的溫度特性。解： （2）由起振條件可知，運(yùn)放構(gòu)成的同相放大器的增益Au必須大于3，即Rf2Rt，

34、也就是要求熱敏電阻的冷態(tài)電阻Rt應(yīng)小于2.5k。（3）Rt應(yīng)具有隨溫度升高，其阻值增大的溫度特性，即Rt為正溫度系數(shù)的熱敏電阻。這是因?yàn)檎袷幤髌鹫窈螅S著振蕩幅度的增大，Rt上消耗的功率增大，致使其溫度升高，阻值相應(yīng)地增大，放大器的增益Au隨之減小，直到Rt= Rf /2（或Au=3）時(shí)，振蕩器才可以進(jìn)入平衡狀態(tài)。20如圖9.34所示RC橋式振蕩器的振蕩頻率分為三擋可調(diào)，在圖中所給的參數(shù)條件下，求每擋的頻率調(diào)節(jié)范圍（設(shè)RP1、RP2阻值的變化范圍為027k），并說明場效應(yīng)管V1的作用。解：（1）由圖可知，第一擋R=2.429.4k，C=0.003F，頻率調(diào)節(jié)范圍為 第二擋R=2.429.4k，

35、C=0.03F，頻率調(diào)節(jié)范圍為同理，第三擋R=2.429.4k，C=0.3F，頻率調(diào)節(jié)范圍為 *180.5（kHZ）， 2211.6（kHZ）（2）此電路是利用場效應(yīng)管進(jìn)行穩(wěn)幅的文氏電橋振蕩器。由于場效應(yīng)管工作在變阻區(qū)時(shí)，它的漏源電阻RDS是一個(gè)受UGS控制的可變電阻，因此可利用場效應(yīng)管的可變電阻特性進(jìn)行穩(wěn)幅。圖中，場效應(yīng)管V1的RDS和R3串聯(lián)代替圖9.10中的Rf1，負(fù)反饋支路由Rp3和RDS、R3組成。輸出電壓經(jīng)二極管V2整流和R4、C4濾波后，再通過R5和Rp4為場效應(yīng)管提供一個(gè)與振蕩幅度成比例的負(fù)柵壓UGS，適當(dāng)調(diào)節(jié)Rp4，可保證場效應(yīng)管工作在變阻區(qū)。當(dāng)振蕩振幅增大時(shí)，| UGS|也

36、隨之增大（或UGS減?。茏拥腞DS增大，負(fù)反饋增強(qiáng)，放大倍數(shù)Au減??；反之，當(dāng)振蕩幅度減小時(shí)，RDS也減小，負(fù)反饋減弱，Au增大。這樣，就達(dá)到穩(wěn)幅的目的。3.1反饋振蕩器的工作原理一個(gè)典型的正弦波振蕩器的基本原理“K”打到“1”，由產(chǎn)生和。如果，則將“K”打到“2”，就可以由來代替，這時(shí)即使沒有也有。就由放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)組成了振蕩器。一、 振蕩器的平衡條件當(dāng)振蕩器有等幅的正弦波輸出時(shí)，對振蕩頻率來說，有，即反饋信號與輸入信號幅度相等，相位相同。即環(huán)路增益：或：即為振蕩器的平衡條件，包括：1、幅度平衡條件：，即反饋信號與輸入信號幅度相同。2、相位平衡條件：，即反饋信號與輸入信號相位相同。其中：，為環(huán)路增益相位，即反饋信號與輸入信號相位差； ，為開環(huán)增益相位，即輸出信號與輸入信號相