第二章 思考题与习题2.1 试用矩形系数说明选择性与通频带的关系。
2.2 证明式(2.2.21)。
2.3 在工作点合理的情况下,图(2.2.6)(b )中的三极管能否用不含结电容的小信号等效电路等效?为什么?2.4 说明图(2.2.6)(b )中,接入系数1n 、2n 对小信号谐振放大器的性能指标有何影响? 2.5 如若放大器的选频特性是理想的矩形,能否认为放大器能够滤除全部噪声,为什么? 2.6 高频谐振放大器中,造成工作不稳定的主要因素是什么?它有哪些不良影响?为使放大器稳定工作应采取哪些措施?2. 7 单级小信号调谐放大器的交流电路如图2. T.1所示。
要求谐振频率0f =10.7 MHz ,0.7BW =500kHz ,0||A υ=100。
晶体管参数为 ie y =(2+j0.5)ms ;re y =0;fe y =(20-j5)ms ; oe y =(20+j40)ms如果回路空载品质因数0Q =100,试计算谐振回路的L 、C 、R 。
图2. T.1 题2.8图解:根据电路图可画出放大器的高频等效电路如下图所示。
其中20oe g s μ=,6640100.59210.710oe C pF π-⨯==⨯⨯,2220520.6fe y m s =+=根据题设要求0100fe y A g υ∑==则320.6100.206100fe oy g m s A υ-∑⨯===因为00.7ef BW Q =所以00.710.721.40.5e f Q BW ===因为01e Q Lg ω∑=所以63011210.7100.2061021.4eL g Q ωπ-∑==⨯⨯⨯⨯⨯=63.3710 3.37s s μ-⨯=由等效电路可知262601165.65pF (2)(210.710) 3.3710C f Lππ∑-===⨯⨯⨯⨯66001144.142210.710 3.3710100eo g s f LQ μππ-===⨯⨯⨯⨯⨯则65.650.5965.06oe C C C pF ∑=-=-=666117.0520610201044.1410oe eoR k g g g ---∑===Ω--⨯-⨯-⨯2.8 在图2. T.2中,晶体管3DG39的直流工作点是C E Q V =+8V ,E Q I =2 mA ;工作频率0f =10.7MHz ;调谐回路采用中频变压器,3~1L =4μH ,0Q =100,其抽头为=23N 5匝,=13N 20匝, =45N 5匝。
试计算放大器的下列各值:电压增益、功率增益、通频带(设放大器和前级匹配s g =ie g )。
晶体管3DG39在C E Q V =8V ,E Q I =2mA 时参数如下:ie g =2860 µS ;ie C =18 pF oe g =200µS ; oe C =7pFfe y =45mS ; feϕ=-54ore y =0.31mS ;re ϕ=-88.5o图2. T.2题2.9图解:交流通路为了计算放大器的增益,应求出与谐振回路并联的总电导2212eo oe ie g g n g n g ∑=++为此,首先计算出接入系数12n 与n ,有2311351204N n N ===; 4521351204N n N ===谐振回路固有的谐振电导为66600113710100210.710410eo g S Q Lωπ--===⨯⨯⨯⨯⨯⨯于是226651211200102860103.710227.5()1616oe ie eo g n g n g g s μ---∑=++=⨯⨯+⨯⨯+⨯≈ 电压增益(谐振时)为31261145104412.3227.510feo n n y A g υ--∑⨯⨯⨯===⨯功率增益为2200()(12.3)151.3p A A υ===此时回路的有载Q 值为6661116.26.2810.710410227.510e o Q Lg ω--∑==≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯因而通频带为0.710.70.66()16.2o ef BW M H z Q ===2.9 图2. T.3是中频放大器单级电路图。
已知回路电感=L 1.5µH ,=0Q 100,4/21=N N ,41~C C 均为耦合电容或旁路电容。
晶体管采用CG322A ,当E Q I =2mA , =0f 30MHz ,测得Y 参数如下:=ie y (2.8+j3.5)mS ,re y j =--(-0.08-j0.3)mS ,36fe y j =-(36-j27)mS ,0.2oe y j =+(0.2+j2)mS 。
(1)画出用Y 参数表示的放大器微变等效电路。
(2)求回路的总电导∑g 。
(3)求回路总电容∑C 的表达式。
(4)求放大器的电压增益0A υ。
(5)当要求该放大器通频带为10MHz时,应在回路两端并联多大的电阻?图2. T.3 题2.10图解:(1)用Y参数表示的放大器微变等效电路为(2)回路的总电导∑g 的计算11n = 221/0.25n N N ==6660011351010023010 1.510eo g S Q Lωπ--===⨯⨯⨯⨯⨯⨯22666121200102800103510410()16oe ie eo g n g n g g s μ---∑=++=⨯+⨯⨯+⨯≈(3)回路总电容∑C 的表达式 由 012f L C π∑=知222001253302533018.76(pH )(2)30 1.5C f Lf Lπ∑====⨯222122o e i eo ei eC n C n C C C n C C ∑=++=++ 2212oe ie C C n C n C ∑=--= (4)放大器的电压增益0A υ。
22362745fe y m s =+=3126114510427.441010feo n n y A g υ--∑⨯⨯⨯===⨯(5)当要求该放大器通频带为10MHz 时,应在回路两端并联电阻R 的计算:因为 00.7e f BW Q = 所以00.730310e f Q BW ===而 1e o Q Lg ω∑=01o e oQ Lgω=所以 1003511673o eo eQ g g S Q μ∑'==⨯≈在回路两端并联电阻R 为111 1.321167410R k gg g ∑∑====Ω'--2.10 三级相同的单调谐中频放大器级联,工作频率0f =450kHz ,总电压增益为60dB ,总带宽为8kHz ,求每一级的增益,3dB 带宽和有载e Q 值。
解:多级级联的放大器,若各级参数相同,其总增益为 0n o A A υ∑= 当3n =时,每一级的增益为1133100010o oA A υ∑=== 多级级联的放大器,其带宽为10.70.7()21nn B W B W =- 所以单级放大器的带宽为 0.70.71()21nn BW BW =-当3n =时,每一级的带宽为: 0.730.713()815.6860.5121B W B W kH z =≈=-每一级的有载品质因数 0.745028.6915.686o e f Q BW ===2.11 图2. T.4表示一单调谐回路中频放大器。
已知工作频率0f =10.7MHz ,回路电容2C =56 pF , 回路电感L =4 µH ,0Q =100,L 的圈数N =20匝,接入系数1n =2n =0.3。
采用晶体管3DG6C ,已知晶体管3DG6C 在CE V =8V ,E I =2mA 时参数如下:ie g =2860 µs ;ie C =18 pF oe g =200µs ; oe C =7pFfe y =45ms ; feϕ=-54o re y =0.31 ms ;re ϕ=-88.5o图2. T.4 题2.12图 求:1)单级电压增益0A υ=;2)单级通频带0.72f ∆;3)四级的总电压增益()4V0A 4)四级的总通频带()420.7f ∆5)如四级的总通频带()420.7f ∆保持和单级的通频带0.72f ∆相同,则单级的通频带应加宽多少?四级的总电压增益下降多少?解、回路的固有谐振电导566113.710()100 6.2810.710410eo o o g s Q Lω--==≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯回路的总电导22126650.09200100.092860103.710312.4()oe ie eog n g n g g s μ∑---=++=⨯⨯+⨯⨯+⨯≈(1)单级谐振电压增益:31260.30.3451012.96312.410feo n n y A g υ--∑⨯⨯⨯===⨯(倍)(2)单级放大器的通频带回路有载品质因数:6661111.96.2810.710410312.410e o Q Lg ω--∑==≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯0.710.7899()11.9o ef B W k H z Q === (3)四级放大器的总电压增益()4V0A12444()()(12.96)28210.56feo n n y A g υ∑==≈(倍)(4)四级的总通频带()420.7f ∆1140.7()2121899391()on ef B W k H z Q ∑=-=-⨯≈ (5)如四级的总通频带()420.7f ∆保持和单级的通频带2Δf7.0相同,则单级的通频带应加宽至:0.711411()0.899 2.1()2121o enf BW M H z Q '==⨯≈--此时每级放大器的有载品质因数为: 0.710.75.1()2.1o e f Q BW '==≈' 111.9312.4728.9()5.1e o ee Q g g s L Q Qμω∑∑'==≈⨯≈'' 1244444312.4()()()()()28210.56955.1728.9feo o n n y g A A g g υυ∑∑∑'===⨯≈''(倍)四级的总电压增益下降了44()()28210.56955.127255.46o o A A A υυ'∆=-=-= 此时,单级放大器的负载回路应并联上的电阻为111 2.4()728.9312.4R k g g g ∑∑===≈Ω'--2.12 设有一级单调谐中频放大器,其通频带0.74M H z B W =,增益0A υ=10,如果再用一级完全相同的中频放大器与之级联,这时两级中放的总增益和通频带各是多少?若要求级联后的总频带宽度为4MHz ,每级放大器应该怎样改动?改动后的总增益为多少?解:两级中放级联后的总增益和通频带各是2020()100A A υυ== 11220.720.7()21214 2.57M H z BW BW =-=-⨯=若要求级联后的总频带宽度为4MHz ,每级放大器的带宽应加宽至 0.712146.22M H z21B W '=⨯=- 根据增益带宽积为常量可知:0.700.70BW A BW A υυ''=此时放大器的增益为 0.7000.7410 6.436.22BW A A BW υυ'==⨯='改动后的总增益为22020() 6.4341.34A A υυ''=== 2.13 设有一级单调谐中频放大器,谐振时电压增益010A υ=,通频带312M Hz dB BW =,如果再用一级电路结构相同的中放与其组成双参差调谐放大器,工作于最佳平坦状态,求级联通频带3dB B W 和级联电压增益0A υ∑各是多少?若要求同样改变每级放大器的带宽使级联带宽3dB BW '=8 MHz ,求改动后的各级增益0A υ'为多大? 解:电路工作与最佳平坦状态,此时 021ef Q f ξ∆==由于 0331222d bed beef BWQBWf M H z Q Q ∆====010A υ= 312M Hz dB BW =2.14三级单调谐放大器,三个回路的中心频率0f =465 kHz ,若要求总的带宽0.7BW =8 kHz ,求每一级回路的3dB 带宽和回路有载品质因数e Q 。