2025年电气工程振荡电路故障诊断试题及答案.doc

2025年电气工程振荡电路故障诊断试题及答案

一、选择题（每题 3 分，共 30 分）
1. 振荡电路产生自激振荡的条件是（ ）
A. AF = 1 B. AF > 1 C. AF < 1 D. 与 AF 无关
答案：A
解析：振荡电路产生自激振荡的条件是幅值平衡条件 AF = 1 和相位平衡条件φA + φF = 2nπ（n = 0,1,2,...），这里问的是幅值条件，所以选 A。
2. 对于 LC 振荡电路，当电容 C 增大时，振荡频率（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小
答案：B
解析：LC 振荡电路的振荡频率公式为 f = 1/(2π√LC)，当电容 C 增大时，分母增大，所以振荡频率减小，选 B。
3. 若振荡电路的反馈系数 F 减小，其振荡幅度将（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小
答案：B
解析：振荡幅度与反馈系数有关，反馈系数减小，维持振荡的能量补充减少，振荡幅度将减小，选 B。
4. 石英晶体振荡电路的频率稳定度（ ）
A. 很高 B. 较高 C. 一般 D. 较低
答案：A
解析：石英晶体具有很高的频率稳定度，所以石英晶体振荡电路频率稳定度很高，选 A。
5. 在 RC 文氏桥振荡电路中，要产生振荡，放大器的放大倍数至少应为（ ）
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
答案：C
解析：RC 文氏桥振荡电路中，要满足振荡条件，放大器放大倍数 Au ≥ 3，选 C。
6. 某振荡电路的振荡频率为 10kHz，若要将频率提高到 20kHz，可采取的措施是（ ）
A. 增大电容 B. 减小电容 C. 增大电感 D. 减小电感
答案：B
解析：由 LC 振荡频率公式 f = 1/(2π√LC)可知，要提高频率，可减小电容或减小电感，这里选减小电容，选 B。
7. 振荡电路中的选频网络的作用是（ ）
A. 产生振荡信号 B. 稳定振荡幅度 C. 确定振荡频率 D. 放大振荡信号
答案：C
解析：选频网络的作用是从众多频率成分中选出满足振荡条件的特定频率信号，确定振荡频率，选 C。
8. 对于三点式振荡电路，下列说法正确的是（ ）
A. 射极三点式振荡频率较高 B. 集电极三点式振荡频率较高
C. 射极三点式振荡频率较低 D. A 和 C 都对
答案：D
解析：射极三点式振荡电路的特点是振荡频率较高，集电极三点式振荡频率较低，所以 A 和 C 都对，选 D。
9. 振荡电路起振时，放大器的工作状态是（ ）（ ）
A. 甲类 B. 乙类 C. 丙类 D. 甲乙类
答案：A
解析：振荡电路起振时，放大器工作在甲类状态，以便产生足够大的初始信号，选 A。
10. 当振荡电路的电源电压降低时，振荡幅度将（ ）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小
答案：B
解析：电源电压降低，提供给振荡电路的能量减少，振荡幅度将减小，选 B。

二、填空题（每题 3 分，共 15 分）
1. 振荡电路的基本组成部分包括放大器、______和反馈网络。
答案：选频网络
解析：振荡电路基本组成有放大器提供放大作用，选频网络确定振荡频率，反馈网络实现正反馈维持振荡。
2. LC 振荡电路根据结构不同可分为变压器反馈式、______和电容反馈式。
答案：电感反馈式
解析：这是 LC 振荡电路常见的几种结构类型。
3. 石英晶体的等效电路中，串联谐振频率______并联谐振频率。
答案：小于
解析：石英晶体等效电路中串联谐振频率小于并联谐振频率。
4. RC 振荡电路一般用于产生______频率的振荡信号。
答案：低频
解析：RC 振荡电路由于元件特性，一般用于产生低频振荡信号。
5. 振荡电路产生自激振荡的相位条件是______。
答案：φA + φF = 2nπ（n = 0,1,2,...）
解析：这是振荡电路产生自激振荡的相位平衡条件。

三、判断题（每题 2 分，共 10 分）
1. 只要满足 AF = 1，振荡电路就能产生稳定的振荡。（ ）
答案：错误
解析：除了幅值平衡条件 AF = 1，还需满足相位平衡条件φA + φF = 2nπ（n = 0,1,2,...）才能产生稳定振荡。
2. 振荡电路中的放大器必须工作在非线性区。（ ）
答案：错误
解析：振荡电路起振时放大器工作在甲类（线性区）产生初始信号，稳定振荡时放大器工作点会变化但不是必须工作在非线性区。
3. LC 振荡电路的振荡频率只与电感和电容有关。（ ）
答案：正确
解析：由 LC 振荡频率公式 f = 1/(2π√LC)可知其振荡频率只与电感和电容有关。
4. 石英晶体振荡电路的频率稳定度比 LC 振荡电路低。（ ）
答案：错误
解析：石英晶体振荡电路频率稳定度比 LC 振荡电路高。
5. 三点式振荡电路中，与发射极相连的两个电抗元件必须是同性质的。（ ）
答案：正确
解析：这是三点式振荡电路的相位平衡条件要求。

四、简答题（每题 10 分，共 25 分）
1. 简述振荡电路产生自激振荡的条件。
答案：振荡电路产生自激振荡的条件包括幅值平衡条件 AF = 1 和相位平衡条件φA + φF = 2nπ（n = 0,1,2,...）。幅值平衡条件保证了振荡信号的幅度能够维持，相位平衡条件确保了反馈信号与原信号同相，能够不断加强形成持续振荡。
解析：首先阐述幅值平衡条件，说明其对振荡幅度维持的作用，再解释相位平衡条件，强调其对信号相位关系及振荡形成的重要性。
2. 说明 LC 振荡电路中变压器反馈式、电感反馈式和电容反馈式的特点。
答案：变压器反馈式：结构简单，容易起振，但频率稳定性较差，振荡频率一般不太高。电感反馈式：振荡频率较高，输出波形较好，调整方便，但反馈系数不易做得很大。电容反馈式：振荡频率较高，频率稳定性较好，输出波形好，但电路分布电容影响较大。
解析：分别对三种类型从起振难易、频率稳定性、输出波形、调整便利性以及受分布电容影响等方面进行阐述。
3. 简述 RC 文氏桥振荡电路的工作原理。
答案：RC 文氏桥振荡电路由 RC 串并联选频网络和放大器组成。RC 串并联选频网络在某一频率 f0 时呈现纯电阻性，此时反馈系数 F = 1/3。当放大器的放大倍数 Au ≥ 3 时，满足振荡条件。在这个频率下，通过正反馈不断加强信号，从而产生振荡。
解析：先介绍电路组成，再说明选频网络在特定频率的特性及反馈系数情况，最后阐述满足振荡条件产生振荡的过程。

五、分析题（20 分）
如图所示为一个变压器反馈式 LC 振荡电路，已知 L = 10mH，C = 0.01μF，晶体管的电流放大倍数β = 50，rbe = 1kΩ，Rc = 3kΩ，Rb = 500kΩ，试分析：
1. 该振荡电路的振荡频率。
2. 计算反馈系数 F。
3. 判断该电路能否产生振荡。

答案：
1. 根据 LC 振荡频率公式 f = 1/(2π√LC)，将 L = 10mH = 10×10^(-3)H，C = 0.01μF = 0.01×10^(-6)F 代入可得：
f = 1/(2π√(10×10^(-3)×0.01×10^(-6))) ≈ 1592Hz。
2. 变压器反馈式振荡电路的反馈系数 F = N1/N2（设变压器原边匝数为 N1，副边匝数为 N2），这里假设变压器变比为 1:10（题目未给出具体变比，假设一个便于计算的值），则 F = 1/10 = 0.1。
3. 放大器的电压放大倍数 Au = -βRc/rbe = -50×3/1 = -150。
反馈系数 F = 0.1，AF = |-150×0.1| = 15 > 1，且相位满足正反馈条件，所以该电路能产生振荡。

解析：
1. 直接代入 LC 振荡频率公式计算出振荡频率。
2. 假设变压器变比计算反馈系数，说明反馈系数与变压器匝数比的关系。
3. 先计算放大器电压放大倍数，再结合反馈系数判断 AF 是否大于 1 且相位满足条件，从而得出能否振荡的结论。