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
CC30000
C?12??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
35
4－14 泛音晶体振荡器和基频晶体振荡器有什么区别？在什么场合下应选用泛音晶体振荡器？为什么？ 答4-14
所谓泛音，就是石英晶体振动的机械谐波，位于基频的奇数倍附近，且两者不能同时存在。在振荡器电路中，如果要振荡在某个泛音频率上，那么就必须设法抑制基频和其他泛音频率。而因为石英晶体的带宽很窄，所以在基频振荡时，肯定会抑制泛音频率。 当需要获得较高的工作频率时，如果不想使用倍频电路，则可采用泛音振荡器直接产生较高的频率信号。
4－15 图示是两个实用的晶体振荡器线路，试画出它们的交流等效电路，并指出是哪一种振
234荡器，晶体在电路中的作用分别是什么？ 题4-15图 解4-15 交流等效电路如下 0.45~0.55?H20pF300pF4.7?H5MHz47047MHz10pF3/10pF12pF36pF200pF(a)(b) 图（a）电路是一个并联晶体振荡器，晶体在电路中相当于一等效的大电感，使电路构成电容反馈振荡器。 图（B）电路是一个串联晶体振荡器，晶体在电路中在晶体串联频率处等效一个低阻通道，使放大器形成正反馈，满足相位条件，形成振荡。 36 24－16 试画出一符合下列各项要求的晶体振荡器实际线路； （1）采用NPN高频三极管；
（2）采用泛音晶体的皮尔斯振荡电路；
（3）发射极接地，集电极接振荡回路避免基频振荡。 3解4-16 所设计的电路如下 ECR1R24L1C3R2EC 4－17将振荡器的输出送到一倍频电路中，则倍频输出信号的频率稳定度会发主怎样的变化？并说明原因。 解4-17 如果将振荡器的频率为f1的输出信号送入一n倍频器，则倍频器输出信号频率为n f1。但由于倍频器是对输入频率倍频，所以如果倍频器本身是稳定的，则它的频率稳定度不会发生改变。因为倍频器输出信号的稳定度为： n??1??1? n?1?1 但实际上倍频器电路同样也存在着不稳定因素，所以实际上，振荡器信号经倍频后的信号频率稳定度将会降低。 4－18 在高稳定晶体振荡器中，采用了哪些措施来提高频率稳定度？ 答4-18 ●采用温度系数低的晶体切片。 ●保证晶体和电路在恒定温度环境下工作，如采用恒温槽或温度补偿电路。 ●选择高稳定性的电源。 ●选择温度特性好的电路器件。 234 37 第五章 频谱的线性搬移电路
5－l 一非线性器件的伏安特性为： i?a0?a1u?a2u2?a3u3
式中：u?u1?u2?u3?U1cos?1t?U2cos?2t?U3cos?3t
试写出电流i中组合频率分量的频率通式，说明它们是由哪些乘积项产生的，并求出其中的ω1、2ω1+ω2、ω1+ω2-ω3频率分量的振幅。 解5-1 i?a0?a1(u1?u2?u3)?a2(u1?u2?u3)2?a3(u1?u2?u3)3 ?a?a(u?u?u)?a(u2?u2?u2?2uu?2uu?2uu)011232123121323 22?a3(u1?u22?u3?2u1u2?2u1u3?2u2u3)(u1?u2?u3) 222?a0?a1(u1?u2?3)?a2(u1??u2?u3)?2a2(u1u2?u1u3?u2u3)
333 ?a3(u1?u2?u3)?6a3u1u2u3222222 ?3a3(u1u2?u1u3?u1u2?u2u3?u1u3?u2u3)那么，频率分量的频率通式可表示为 ???q?1?p?2?r?3
将u?U1cos?1t，u2?U2cos?2t，u3?U3cos?3t代入后可求出i中的 1常数项为：
22U2UU12 a0?a（??3）2222
基频分量为： 3??U2U2U13U13U12 ?a3?a3?a1U1?a3?cos?1t224??
23??U2U1U23U23U2 ??a1U2?a3?a3?a3?cos?2t224??
223??U1U3U2U33U3
??a1U3?a3?a3?a3?cos?3t224 ??2次频率分量和组合系数为2的频率分量为：2?U1?U2U22a2?cos2?1t?cos2?2t?3cos2?3t?22?2??a2??U1U2cos(?1??2)t?U1U2cos(?1??2)t???a2?U1U3cos(?1??3)t?U1U3cos(?1??3)t?a2?U3U2cos(?3??2)t?U3U2cos(?3??2)t3次频率分量和组合系数为3的频率分量
33?U1?U3U2a3?cos3?1t?cos3?2t?3cos3?3t?44?4?22?U1U2U1U2?3a3?cos(2?1??2)t?cos(2?1??2)t44?2?U2U2U12U1?cos(2?2??1)t?cos(2?2??1)t?44???
38
22 ?U1U3U1U3?3a3?cos(2?1??3)t?cos(2?1??3)t 44?2 U2U3U13U1?cos(2?3??1)t?cos(2?3??1)t 442U2U U2U3?cos(2?2??3)t?23cos(2?2??3)t4 4?U2U2U3U2 ?cos(2?3??2)t?32cos(2?3??2)t?4? 43aUUU?cos(?2??1??3)t?cos(?2??1??3)t? ?3123??2?cos(?????)t?cos(?????)t213213??
从上面可以看出：
直流分量是由i的表达式中的常数项和2次项产生
各频率的基频分量是由i的表达式中的1次和3次项产生
各频率的3次谐波分量和组合系数之和等于3的组合频率分量是由i的表达式中的3次项产生
3 U2U23U13U12U1?1分量的振幅为：a1U1?a3?a3?a3224
23a3U1U2
2?1??2分量的振幅为：4
3aUUU ?2??1??3分量的振幅为：31232
2
5－2 若非线性器件的伏安特性幂级数表示i=a0+a1u+a2u ,式中a0、a1、+a2是不为零的常数，信号u是频率为150 kHz和200 kHz的两个正弦波，问电流中能否出现 50 kHz和 350 kHz的频率成分？为什么？ 答5-2
能出现50 kHz和 350 kHz的频率成分，因为在u2项中将会出现以下2次谐波和组合频率分量。
200 kHz-150 kHz=50 kHz 200 kHz+150 kHz=350 kHz 2x200 kHz=400 kHz 2x150 kHz=300 kHz
5－3 一非线性器件的伏安特性为 ?gDuu?0i??
?0u?0
式中，u＝EQ＋ul＋u2＝EQ＋U1COSω1t＋U2COSω2t。若U1很小，满足线性时变条件，则在EQ=-U2/2时，求出时变电导gm(t)的表示式。 解5-3，根据已知条件，
112? U2由?U2cos?2t?0得：cos?2t??，?2t?arccos(?)??,所以2223
2?2?? gu2n????t?2n??2??D33 i??2?4??02n????2t?2n?? ??33
39