第6章習(xí)題答案6.1.1 選擇題 （1）在LC并聯(lián)諧振回路諧振時，若電感的中間抽頭交流接地，則首端與尾端的信號電壓相位B 。 A. 相同 B. 相反 C. 90 。 D.-90 。 （2）在LC并聯(lián)諧振回路諧振時，若電感的首端或尾端交流接地，則電感其它兩個端點的信號電壓相位A 。 A. 相同 B. 相反 C. 90 。 D. -90 。（3）自激振蕩是電路在_B_的情況下，產(chǎn)生了有規(guī)則的、持續(xù)存在的輸出波形的現(xiàn)象。A. 外加輸入激勵 B. 沒有輸入信號 C. 沒有反饋信號 （4） 正反饋是放大電路產(chǎn)生自激振蕩的_A_。A. 必要條件 B. 充分條件 C. 充要條件 （5） 在正弦波振蕩電路中，能產(chǎn)生等幅振蕩的幅度條件是_A_。 A. B. C. （6） 正弦波振蕩電路的起振條件是_B_。A. B. C. （7） 在RC型正弦波振蕩器中，通常是利用_B_來自動的穩(wěn)定振蕩器輸出的幅度。 A. 線性特性元件 B. 非線性特性元件 C. 電抗特性元件（8） 在題圖6.1.1所示電路中，諧振回路由_A_元件組成。A. 、 B. 、 C. 、 題圖 6.1.1（9） 在題圖6.1.1所示電路中，電路的諧振頻率_C_。A. B. C. （10） 電路如題圖6.1.2所示，設(shè)運放是理想器件，為使該電路能產(chǎn)生正弦波，則要求_C_。A. （可調(diào)）B. （可調(diào)）C. （可調(diào)）題圖 6.1.2（11） 對于LC正弦波振蕩電路，若已滿足相位平衡條件，則反饋系數(shù)越大，_A_。 A.越容易起振 B. 越不容易起振錯誤 C.輸出越小6.1.2判斷下列說法是否正確，在括號中畫上“”或“”。 （1）在反饋電路中，只要安排有LC諧振回路，就一定能產(chǎn)生正弦波振蕩。（ ） （2）對于LC正弦波振蕩電路，若已滿足相位平衡條件，則反饋系數(shù)越大，越容易起振。（ ） （3）電容三點式振蕩電路輸出的諧波成分比電感三點式的大，因此波形較差。（ ） （4）正弦振蕩的幅值平衡條件是|=|。（ ）（5）電路當(dāng)中只要存在正反饋，就一定會產(chǎn)生振蕩。（ ）（6）在正弦波振蕩電路中，只能引入正反饋，不允許出現(xiàn)負(fù)反饋。（ ）（7）負(fù)反饋放大器的自激振蕩與正弦波振蕩器的振蕩物理本質(zhì)是一樣的。（ ）6.1.3 試指出題圖1.1.3中(a)、(b)、(c)、(d)所示正弦波振蕩器中的錯誤，并加以改正。解：在 題圖1.1.3圖(a)中的錯誤是：(1).靜態(tài)時基極被L2 短路，三極管截止；(2).L2極性接反，不能滿足振蕩的相位條件。改正：在1、2 點之間加電容；調(diào)換L2 的極性。圖(b)中的錯誤是：(1).靜態(tài)時，集電極對地短路；(2).電容CE 使反饋信號短路。改正：在1、2 點間加電容；去掉CE。圖(c)中的錯誤是：LC 并聯(lián)諧振時阻抗最大，反饋信號很弱，難以滿足自激振蕩的幅值條件。改正：將LC 并聯(lián)電路改為LC 串聯(lián)電路。圖(d)中的錯誤是：靜態(tài)時L 把集電極和基極短路。改正：在1、2 間加電容或3、4間加電容均可。題圖 6.1.36.1.4 填空題（1）自激振蕩的相位的條件是 ，而幅值條件是 。答案：( n = 0、1、2 ) ，（2）一個完善的正弦波振蕩器由 、 、 、 組成。答案：放大電路、正反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)、穩(wěn)幅環(huán)節(jié)（3）振蕩器中選頻網(wǎng)絡(luò)的作用是 。答案：選出單一頻率的正弦波信號 （4）LC 并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的振蕩頻率是 ，當(dāng)發(fā)生并聯(lián)諧振時其 最大，且呈 性。答案： ；阻抗最大，呈電阻性（5） LC 正弦波振蕩器的基本結(jié)構(gòu)常有三種，它們是 、 、 。答案：變壓器反饋式，電感三點式，電容三點式（6） RC 串并聯(lián)正弦波振蕩器的振蕩頻率是 。答案： 6.1.5 由集成運算放大器和RC 并聯(lián)諧振電路組成的振蕩器如題圖6.1.5 圖所示,已知R=160K,C=0.01F。試問:(1)若R1=3K,求滿足振蕩幅值條件的Rf 值; 為了使電路可靠起振, 起振時Rf 應(yīng)比計算值大一些還是小一些？為什么？(2)估算振蕩頻率f0。題圖6.1.56.1.6 用下列元器件能否構(gòu)成正弦波振蕩電路？(1).16K電阻三只,27K的負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻一只,集成運放一只, 10K電位器一只,0.01F 電容器兩只。(2).1K、5.1K、15K的電阻各一只, 0.1F 的電容器兩只, 300PF 的電容器一只,變壓器一只6.1.7 題圖6.1.7是用集成運放構(gòu)成的音頻信號發(fā)生器簡化線路。(1) 試分析電路是如何滿足振蕩的相位和幅值條件的？(2) RP1,RP2 為雙聯(lián)電位器,可從0 調(diào)到14.4K,試分析該振蕩器頻率的調(diào)節(jié)范圍。(3) R1 大致調(diào)到多少方能起振。題圖 6.1.76.2.1 題圖 6.2.1 是一簡易觸摸開關(guān)電路，當(dāng)手摸金屬片時，發(fā)光二極管亮，經(jīng)過一定時間，發(fā)光二極管熄滅。說明其工作原理，并問二極管能亮多長時間？（輸出端電路稍加改變，也可接門鈴、短時照明燈、廚房排煙風(fēng)扇等） 題圖 6.2.1【解題過程】這是一個由555定時器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，當(dāng)有人觸摸金屬片時，相當(dāng)給出一個觸發(fā)信號，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，發(fā)光二極管亮。經(jīng)過一定時間后（暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)的時間），觸發(fā)器又回到原來的狀態(tài)，發(fā)光二極管熄滅。發(fā)光二極管能亮11s。 6.2.2 由一個555定時器組成一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，已知電阻R500k,電容,試求：（1）畫出電路圖；（2）已知觸發(fā)脈沖的波形，畫出相應(yīng)的電容電壓和輸出脈沖端波形；（3）輸出脈沖的寬度【解題思路】555定時器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點是：只有一個穩(wěn)定狀態(tài)，在外來信號的作用下，由穩(wěn)定態(tài)能翻轉(zhuǎn)到另一個暫穩(wěn)態(tài)，維持一定的時間后，主動返回到穩(wěn)定狀態(tài)。 題圖6.2.2圖 【解題過程】（1）由555組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路如題題2圖所示。（2），波形如圖所示。（3）輸出脈沖寬度為【提示】減少電阻R時，其他參數(shù)不變，將減小，當(dāng)時，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不能正常工作。為使單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器正常工作，應(yīng)保證。實驗室中，若為序列脈沖，通過減小波形的占空比或增大RC乘積使其正常工作。6.2.3 由555集成定時器組成的電路如題圖6.2.3所示，該電路完成的功能是（C ）。 （A）單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（B）雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（C）多諧振蕩器題圖6.2.36.1.8 已知兩個電路中L=0.4mH，C1=C2=25pF。判斷題圖6.1.8中（a）和（b）兩個電路能否產(chǎn)生正弦振蕩。如能振蕩，估計其振蕩頻率。 （a） （b）題圖 6.1.8解：（a）不能振蕩。本電路欲構(gòu)成電容三點式LC振蕩器。共射放大器是基本放大器部分，同時具有選頻功能，電容C1、C2構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)。但當(dāng)LC并聯(lián)諧振回路諧振時，A=180o；又知，F(xiàn)=0o；從而有A+F=180o，不滿足振蕩的相位條件。（b）能振蕩。本電路屬于電容三點式LC振蕩器。選頻放大器是共基極組態(tài)，LC并聯(lián)諧振回路諧振時A=0o；又知，F(xiàn)=0o；從而有A+F=0o，滿足振蕩的相位條件。其振蕩頻率：*討論：在進(jìn)行正弦波振蕩器的相位平衡條件判別時，要注意以下幾點：1. 區(qū)別正弦波振蕩器類型。不同的振蕩器在判別中的方法和依據(jù)是不同的，所以必須加以區(qū)別。各種振蕩器的不同之處主要在于它們的選頻網(wǎng)絡(luò)。RC振蕩器的選頻網(wǎng)絡(luò)是由電阻、電容組成的。進(jìn)一步區(qū)分：橋式振蕩器的選頻網(wǎng)絡(luò)是RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；移相式振蕩器的選頻網(wǎng)絡(luò)是RC移相式網(wǎng)絡(luò)。LC振蕩器的選頻網(wǎng)絡(luò)是由電感、電容組成的諧振回路。進(jìn)一步區(qū)分：變壓器反饋式振蕩器的反饋網(wǎng)絡(luò)是依靠變壓器實現(xiàn)的；電感三點式或電容三點式振蕩器中的諧振回路由兩個相同性質(zhì)的電抗和一個與前者性質(zhì)相反的電抗組成。晶體振蕩器中應(yīng)包含晶體，并且晶體一定在其中起到選頻作用。2. 將振蕩器分作基本放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)兩部分，再分別判斷A、F、A+F。3. 正弦波振蕩器具有選頻功能，選頻網(wǎng)絡(luò)可以設(shè)置在反饋網(wǎng)絡(luò)中，也可以放在放大器中。要明確的是，由于選頻作用，電路只能在某一頻率上滿足正弦波的振蕩條件，只能在一個頻率上產(chǎn)生振蕩。4. 在進(jìn)行正弦波振蕩器的相位平衡條件判別時，所涉及的是交流信號，直流電壓源應(yīng)視為短路；除LC并聯(lián)諧振回路中的電容之外，其它的如：耦合電容、旁路電容也要視為短路。6.1.9 試判斷題圖(a)和（b）)所示電路是否有可能產(chǎn)生振蕩。若不可能產(chǎn)生振蕩，請指出電路中的錯誤，畫出一種正確的電路，寫出電路振蕩頻率表達(dá)式。圖(a) 圖(b)【解題思路】 (1) 從相位平衡條件分析電路能否產(chǎn)生振蕩。 (2) LC電路的振蕩頻率，L、C分別為諧振電路的等效電感和電容?！窘忸}過程】 圖（a）電路中的選頻網(wǎng)絡(luò)由電容C和電感L（變壓器的等效電感）組成；晶體管T及其直流偏置電路構(gòu)成基本放大電路；變壓器副邊電壓反饋到晶體管的基極，構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)統(tǒng)；本電路利用晶體管的非線性特性穩(wěn)幅。靜態(tài)時，電容開路、電感短路，從電路結(jié)構(gòu)來看，本電路可使晶體管工作在放大狀態(tài)，若參數(shù)選擇合理，可使本電路有合適的靜態(tài)工作點。動態(tài)時，射極旁路電容和基極耦合電容短路，集電極的LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)諧振，其等效阻抗呈阻性，構(gòu)成共射極放大電路。利用瞬時極性法判斷相位條件：首先斷開反饋信號（變壓器副邊與晶體管基極之間），給晶體管基極接入對地極性為的輸入信號，則集電極對地的輸出信號極性為，即變壓器同名端極性為，反饋信號對地極性也為。反饋信號輸入信號極性相反，不可能產(chǎn)生振蕩。若要電路滿足相位平衡條件，只要對調(diào)變壓器副邊繞組接線，使反饋信號對地極性為即可。改正后的電路如圖（c）所示。本電路振蕩頻率的表達(dá)式為圖(c) 圖 (d)圖（b）電路中的選頻網(wǎng)絡(luò)由電容C1、C2和電感L組成；晶體管T是放大元件，但直流偏置不合適；電容C1兩端電壓可作為反饋信號，但放大電路的輸出信號（晶體管集電極信號）沒有傳遞到選頻網(wǎng)絡(luò)。本電路不可能產(chǎn)生振蕩。首先修改放大電路的直流偏置電路：為了設(shè)置合理的偏置電路，選頻網(wǎng)絡(luò)與晶體管的基極連接時要加隔直電容，晶體管的偏置電路有兩種選擇，一種是固定基極偏置電阻的共射電路，另一種是分壓式偏置的共射電路。選用靜態(tài)工作點比較穩(wěn)定的電路（分壓式偏置電路）比較合理。修改交流信號通路：把選頻網(wǎng)絡(luò)的接地點移到C1和C2之間，并把原電路圖中的節(jié)點2連接到晶體管T的集電極。修改后的電路如圖（d）所示。然后再判斷相位條件：在圖（d）電路中，斷開反饋信號（選頻網(wǎng)絡(luò)與晶體管基極之間），給晶體管基極接入對地極性為的輸入信號，集電極輸出信號對地極性為（共射放大電路），當(dāng)LC選頻網(wǎng)絡(luò)發(fā)生并聯(lián)諧振時，LC網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗呈阻性，反饋信號（電容C1兩端電壓）對地極性為。反饋信號與輸入信號極性相同，表明，修改后的電路能滿足相位平衡條件，電路有可能產(chǎn)生振蕩。本電路振蕩頻率的表達(dá)式為6.1.10 在調(diào)試題圖6.1.10所示電路時，如果出現(xiàn)下列現(xiàn)象，請予以解釋。 （1）對調(diào)反饋線圈的兩個接頭后就能起振； （2）調(diào)、或阻值后就能起振； （3）改用較大的晶體管后就能起振； （4）適當(dāng)增加反饋線圈的匝數(shù)后就能起振； （5）適當(dāng)增大值或減小值后就能起振； （6）增加反饋線圈的匝數(shù)后，波形變壞； （7）調(diào)整、或的阻值后可使波形變好； （8）減小負(fù)載電阻時，輸出波形產(chǎn)生失真，有時甚至不能起振。 題圖 6.1.10【解題思路】 根據(jù)變壓器反饋式正弦波振蕩器的組成、工作原理及工作條件解釋題述現(xiàn)象?！窘忸}過程】 （1）對調(diào)反饋線圈的兩個接頭后就能起振，說明原電路中反饋線圈極性接反了，形成了負(fù)反饋而不能起振。 （2）調(diào)節(jié)、或阻值可改變電路的靜態(tài)工作點。調(diào)、或阻值后就能起振，說明原電路的工作點偏低，電壓放大倍數(shù)偏??；而調(diào)整工作點后電壓放大倍數(shù)提高，故能起振。 （3）原電路中的太小，使電壓放大倍數(shù)不滿足自激振蕩的幅度條件。改用較大的晶體管可使電壓放大倍數(shù)提高，易于振蕩。 （4）原電路中的反饋強度不夠（太?。?，不能起振。增加反饋線圈的匝數(shù)可增大反饋值，使電路易于起振。 （5）適當(dāng)增大值或減小值，可使諧振阻抗增大，從而增大電路的電壓放大倍數(shù)，使電路易于起振。 （6）反饋太強使晶體管進(jìn)入飽和區(qū)才能穩(wěn)定，故而波形變壞。 （7）調(diào)整、或的阻值可使靜態(tài)工做點合適，放大器工作在靠近線性區(qū)時穩(wěn)定振蕩，所以波形變好。 （8）負(fù)載過小，折算到變壓器原邊的等值阻抗下降，晶體管的交流負(fù)載線變陡，容易產(chǎn)生截至失真，故波形不好；同時使輸出電壓下降，電壓放大倍數(shù)減小，故有時不能起振。