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(jiǎn)述三極管的結(jié)構(gòu)和類(lèi)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(dòng)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(dòng)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(lèi)型。三極管的封裝形式和管腳識(shí)別常用三極管的封裝形式有金屬封裝和塑料封裝兩大類(lèi)，引腳的排列方式具有一定的規(guī)律，如圖對(duì)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(duì)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(guó)內(nèi)各種類(lèi)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(cè)量確定各管腳正確的位置，或查找晶體管使用手冊(cè)，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(lái)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(chēng)為晶體三極管的電流放大倍數(shù)，用符號(hào)“”表示。電流放大倍數(shù)對(duì)于某一只三極管來(lái)說(shuō)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(huì)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(kāi)關(guān)的斷開(kāi)狀態(tài)，我們稱(chēng)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(duì)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(kāi)關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。三極管的這種狀態(tài)我們

5、稱(chēng)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(guò)程中，經(jīng)常要拿多用電表測(cè)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(cè)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(méi)找到，則紅表筆換到三極管的另一個(gè)腳，再

6、測(cè)兩次；如還沒(méi)找到，則紅表筆再換一下，再測(cè)兩次。如果還沒(méi)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(cè)兩次看是否全通，若一次沒(méi)成功再換。這樣最多沒(méi)量12次，總可以找到基極。三極管類(lèi)型的判別： 三極管只有兩種類(lèi)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(shuō)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(shuō)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(dòng)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(dòng)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(lèi)型。三極管的封裝形式和管腳識(shí)別常用三極管的封裝形式有金屬封裝和塑料封裝兩大類(lèi)，引腳的排列方式具有一定的規(guī)律，如圖對(duì)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(duì)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(guó)內(nèi)各種類(lèi)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(cè)量確定各管腳正確的位置，或查找晶體管使用手冊(cè)，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(lái)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(chēng)為晶體三極管的電流放大倍數(shù)，用符號(hào)“”表示。電流放大倍數(shù)對(duì)于某一只三極管來(lái)說(shuō)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(huì)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(kāi)關(guān)的斷開(kāi)狀態(tài)，我們稱(chēng)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(duì)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(kāi)關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。三極管的這種狀態(tài)我們稱(chēng)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(guò)程中，經(jīng)常要拿多用電表測(cè)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(cè)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(méi)找到，則紅表筆換到三極管的另一個(gè)腳，再測(cè)兩次；如還沒(méi)找到，則紅表筆再換一下，再測(cè)兩次。如果還沒(méi)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(cè)兩次看是否全通，若一次沒(méi)成功再換。這樣最多沒(méi)量12次，總可

12、以找到基極。三極管類(lèi)型的判別： 三極管只有兩種類(lèi)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(shuō)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(shuō)明三極管基極為N型材料，三極管即為PNP型。2、 簡(jiǎn)述負(fù)反饋對(duì)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(duì)增益的影響負(fù)反饋對(duì)增益的影響包括二方面，即負(fù)反饋對(duì)增益大小的影響和負(fù)反饋對(duì)增益穩(wěn)定性的影響。2.1.1.1 負(fù)反饋對(duì)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(duì)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(shuō)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(wú)關(guān)。2.1.1.2 負(fù)反饋對(duì)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(duì)應(yīng) (9-4-3) 有反饋時(shí)，增益的穩(wěn)定性比無(wú)反饋時(shí)提高了(1+AF)倍。要注意對(duì)電壓負(fù)反饋使電壓增益的穩(wěn)定性提高；對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(wú)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(duì)輸入電阻的影響 負(fù)反饋對(duì)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(wú)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(jiàn)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(hào)與反饋信號(hào)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(jiàn)圖9-4-2。 2.1.3 負(fù)反饋對(duì)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(duì)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(hào)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(huì)使放大電路的增益下降。 負(fù)反饋對(duì)通頻帶的影響 2.1.5 負(fù)反饋對(duì)非線性失真的影響 加入負(fù)反饋改善非線性失真，可通過(guò)

17、圖9-4-4來(lái)加以說(shuō)明。失真的反饋信號(hào)使凈輸入信號(hào)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(duì)比。因此必須要加大輸入信號(hào)，使加入負(fù)反饋以后的輸出幅度基本達(dá)到原來(lái)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(duì)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(guò)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(shuō)明：有反饋時(shí)，增益的穩(wěn)定性比無(wú)反

18、饋時(shí)提高了(1+AF)倍。(2）負(fù)反饋對(duì)輸入和輸出電阻的影響負(fù)反饋對(duì)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(wú)關(guān)。負(fù)反饋對(duì)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(wú)關(guān)。對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)比，因此必須要加大輸入信號(hào)，使加入負(fù)反饋以后的輸出幅度基本達(dá)到原來(lái)有失真時(shí)的輸出幅度才有意義。(5）負(fù)反饋對(duì)噪聲、干擾和溫漂的影響負(fù)反饋只對(duì)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(hào)后才使抑制作用有效。3、 請(qǐng)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(guò)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(hào)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(kāi)，振蕩停振，用直流電壓表測(cè)得VB3V，VE2.3V。接通A點(diǎn)，振蕩器有輸出，測(cè)得直流電壓VB2.8V，VE2.5V。（2）振蕩器振蕩時(shí)，用示波器測(cè)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(kāi)，圖示電路變?yōu)樾⌒盘?hào)諧振放大器，因此，用直流電壓表測(cè)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(guò)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(cè)得直流電壓VB2.8V，VE2.5V是正常的，說(shuō)明電路已振蕩。（2）是正常的，因?yàn)?，振蕩器振蕩時(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(wèn)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(guò)測(cè)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(shuō)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(lì)信號(hào)，使電路起振，否則，電路不會(huì)振蕩。6振蕩電路如圖9.

22、14所示，試畫(huà)出該電路的交流等效電路，標(biāo)出變壓器同名端位置；說(shuō)明該電路屬于什么類(lèi)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(huà)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(jiàn)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(jiǎn)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(huà)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(cuò)誤，并說(shuō)明應(yīng)如何改正。解：圖（a）為反饋式振蕩器，同名端位置錯(cuò)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(huà)出其交流通路（偏置電路和負(fù)載電路可不畫(huà)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(lèi)

24、型，并計(jì)算振蕩器的振蕩頻率f0。（3）說(shuō)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(lèi)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(duì)直流提供通路，可接近短路，對(duì)交流接近開(kāi)路，從而減小這一支路對(duì)諧振回路的影響。10畫(huà)出圖9.22所示振蕩器的交流通路，指出電路的振蕩類(lèi)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(lèi)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(zhǎng)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(zhǎng)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(dòng)、元件器的老化、周?chē)艌?chǎng)等都會(huì)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(zhǎng)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(duì)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(huì)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(dòng)、元件器的老化、周?chē)艌?chǎng)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(lái)減小溫度的變化，采用密封工藝來(lái)減小濕度的變化，采用高穩(wěn)定的穩(wěn)壓電源來(lái)減小電源電壓的變化，采用減振裝置來(lái)減小機(jī)械振動(dòng)，采用屏蔽罩來(lái)減小周?chē)艌?chǎng)的影響，在振蕩器與負(fù)載之間插入跟隨器來(lái)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(lái)的振蕩頻率變化，在組裝電路前應(yīng)對(duì)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(duì)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(duì)頻差。解：fpfs=0.2690.265=0.004（MHZ）=4（kHZ）或相對(duì)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(huà)出振蕩器的交流等效電路；（2）說(shuō)明LC回路的作用；（3）輸出信號(hào)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(hào)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(duì)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(jiàn)，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(duì)于頻率等于LC并聯(lián)諧振頻率f0的信號(hào)，該網(wǎng)絡(luò)發(fā)生并聯(lián)諧振，阻抗最大，負(fù)反饋?zhàn)饔帽幌魅酰羝渥饔帽萊3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(cuò)誤使之能振蕩。解：由于一節(jié)RC移相網(wǎng)絡(luò)移相不超過(guò)90u65292X三節(jié)RC移相網(wǎng)絡(luò)移相不超過(guò)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(jiàn)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(duì)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(jiàn)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(jiàn)電路不能振蕩，改正后見(jiàn)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?，隨著振蕩幅度的增大，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(shuō)明場(chǎng)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(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行穩(wěn)幅的文氏電橋振蕩器。由于場(chǎng)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(chǎng)效應(yīng)管的可變電阻特性進(jìn)行穩(wěn)幅。圖中，場(chǎng)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(guò)R5和Rp4為場(chǎng)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(chǎng)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減小），管子的RDS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(lái)代替，這時(shí)即使沒(méi)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(duì)振蕩頻率來(lái)說(shuō)，有，即反饋信號(hào)與輸入信號(hào)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(hào)與輸入信號(hào)幅度相同。2、相位平衡條件：，即反饋信號(hào)與輸入信號(hào)相位相同。其中：，為環(huán)路增益相位，即反饋信號(hào)與輸入信號(hào)相位差； ，為開(kāi)環(huán)增益相位，即輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相