高频电子线路(第 4 版)课后习题答案高等教育出版社第 2 章小信号选频放大器2.1 填空题(1)LC 并联谐振回路中, Q 值越大,其谐振曲线越尖锐,通频带越窄 ,选择性越好。
(2)LC 并联谐振回路谐振时,回路阻抗为最大且为纯电阻,高于谐振频率时间阻抗呈容性,低于谐振频率时间阻抗感性。
(3)小信号谐振放大器的负载采用谐振回路 ,工作在甲类状态,它具有选频作用。
(4)集中选频放大器由集成宽带放大器和集中选频滤波器组成,其主要优点是接近理想矩形的幅频特性,性能稳定可靠,调整方便。
2.2已知并联谐振回路的 L 1 μH, C20 pF, Q100, 求该并联回路的谐振频率 f0、谐振电阻 R p及通频带 BW0.7。
[ 解]f012π 10-6 H 10.0356 109Hz35.6 MHz2π LC20 10 12 FR p Q10010 6 H22.4 k22.36 10322.36 k2010 12 Ff35.6 106Hz104 HzBW0.735.6356 kH zQ1002.3并联谐振回路如图 P2.3所示,已知: C300 pF, L390 μH, Q 100, 信号源内阻 R s100 k , 负载电阻 R L200 k , 求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。
[ 解]f011465 kHz2π 390 μH300 PF2π LCR p Q100390 μH114 kΩ300 PFR e R s // R p // R L100 kΩ//114. kΩ//200 kΩ=42 kΩQ eR e42 kΩ42 kΩ390 μH/300 PF 371.14 kΩBW0.7 f 0 / Q e 465 kHz/37=12.6 kHz2.4 已知并联谐振回路的f010 MHz, C=50 pF, BW0.7150 kHz, 求回路的L和Q以及 f600 kHz 时电压衰减倍数。
如将通频带加宽为300 kHz ,应在回路两端并接一个多大的电阻 ?[ 解]L11510 6H5μH (2π f0 )2 C(2π 10106 )2 50 10 12Qf 0 10 106 66.7BW 0.7150 103?2 f22 600 103 2U p1Q18.1?f 0 66.7 6U o10 10当 BW 0.7300 kHz 时Q ef 0 10 10633.3BW 300 10 30.7R eQ e gQ e33.31.06 10410.6 k2πf 0 C2π 10 10650 1012而R pQg66.72.13 421.2 k750 101210RR p2π 10由于 R e, 所以可得R R pRR e R p 10.6 k 21.2 k 21.2 kR pR e21.2 k10.6k2.6 并联谐振回路如图 P2.6 所示。
已知: f 0 10 MHz , Q 100 , R s 12 k ,R L 1 k , C 40 pF ,匝比 n 1N 13 / N 23 1.3 , n 2 N 13 / N454 ,试求谐振回路有载谐振电阻 R e 、有载品质因数 Q e 和回路通频带 BW 0.7 。
[ 解]将图 P2.6 等效为图 P2.6(s) ,图中R p QgQ10039.8 k2πf 0 C 2π 10740 1012R s n 12 R s 1.32 12 k 20.28 k R Ln 22 R L 42 1 k 16 kR e R s // R p // R L (20.28// 39.8//16) k7.3 kQ e R e7.3 10332π 10 740 10 1218.341/ 2 πf 0C7.3 1010 MHzBW 0.7 f 0 / Q e0.545 MHz18.342.8 单调谐放大器如右图所示。
中心频率f 030 MHz ,晶体管工作点电流IEQ2 mA ,回路电感 L 13 1.4 μH ,Q 100 ,匝比 n 1N 13 / N12 2 ,n 2 N 13 / N 45 3.5 , G L1.2 mS 、 G oe 0.4 mS , r bb 0 ,试求该放大器的谐振电压增益及通频带。
[ 解]G p113810 6Qg 100 2π 30 61.46S10 10 Goe G oe/ n 2 0.4 10 3 / 22 100 10 6 S1G L G L / n 22 1.2 10 3 / 3.52 98 10 6 SG e G p Goe G L (38 100 98) 10 6236 10 6 Sg mI EQ / 26 2 mA / 26 mV 0.077 S?g m0.077A u0646.6n 1n 2 G e 2 3.5 23610Q e1 116G w L 236 10 6 2π 30 1061.4 106e0 13BW 0.7f 0 30 1061.88 MHzQ e16第3章 谐振功率放大器★ 3.1 填空题(1) 谐振功放工作在丙类的目的是获得高效率的功率放大 ,其导通角θ<90 0 ,极偏压 V BB < V BF(on)。
(2)输入单频信号 Ucm cos( ωt) 时, 丙类谐振功放中,当 U cm 过大,在 ω t=0 附近晶体管工作在饱和区,极电流脉冲出现下凹现象,称为过压态。
(3) 丙类谐振功放工作在临界状态,当电压参数不变,减小R e 时,则集电极电流直流分量 I c0 增大,输出功率 P 0 将减小,管耗 P c 将增大,此时若通过改变 V cc 使放大器重新回到临界状态,则 V cc 应增大。
(4) 滤波匹配网络的作用是变换,滤波,匹配。
(5) 丁类功率放大电路的特点是: 晶体管工作在开关状态, 管耗很小,效率很高。
(6) 传输线变压器具有以传输线传输和以变压器传输两种工作方式,其上限频率受传输线的长度的限制,下限频率受励磁感应量的限制。
★ 3.4 已 知 谐 振 功 率 放 大 器 的 V CC 24 V , I C0 250 mA , P o5 W ,U cm 0.9 V CC ,试求该放大器的 P D 、 P C 、 C 以及 I c1m 、 i C max 、 。
[ 解]P D I C0V CC 0.25 24 6 WP CP D P o 6 5 1 WCP o583.3%P D6I c1m2P o2 5 0.463 AUcm0.9 24V CC1 g 1 ( )2 C U cm2 0.833 0.91.85,50i C maxIC 00.25 1.37 A0 ()0.183★3.9 一谐振功率放大器,要求工作在临界状态。
已知 V CC 20 V ,P o 0.5 W ,R L 50,集电极电压利用系数为 0.95 ,工作频率为 10 MHz 。
用 L 型网络作为输出滤波匹配网络,试计算该网络的元件值。
[ 解] 放大器工作在临界状态要求谐振阻抗R e 等于U cm 2 (0.95 20)2R e2 3612P o0.5由于 R e > R L ,需采用低阻变高阻网络,所以Q eR e 1361 12.494R L50L Q e R L2.494 501.986 10 6H 1.986 μH2π 10 106L L 111.986 H112.31 μHQ e 22.4942C11 2.31 10 6 110 10 12 F 110 pF2L (2π 10 106 ) 2第 4 章正弦波振荡器★ 4.1 填空题(1)正弦波振荡器的作用是产生一定频率和幅度的正弦波信号,它的主要技术指标有平衡条件,起振条件(2)反馈型正弦波振荡器的平衡条件是相位平衡和振幅平衡。
(3)反馈型正弦波振荡器主要由放大器、选频网络、反馈网络等部分组成。
(4)三点式震荡电路的组成原则是同性质电抗、异性质电抗。
(5) 石英晶体具有压电效应, 用它制成的石英谐振器有很高 _的品质因素和很高的标准性,因此石英晶体振荡器的频率稳定度很高。
★ 4.3 根据振荡的相位平衡条件,判断图 P4.4 所示电路能否产生振荡?在能产生振荡的电路中,求出振荡频率的大小。
[ 解](a) 能;f010.19 10 6 Hz 0.19 MHz2π 470010 12300 10 62(b)不能;(c)能; f010.424 10 6 Hz 0.424 MHz2π 470 1012(100200) 10 6★4.4 画出图 P4.5 所示各电路的交流通路,并根据相位平衡条件,判断哪些电路能产生振荡,哪些电路不能产生振荡 ( 图中C B、C E、C C为耦合电容或旁路电容,L C为高频扼流圈 ) 。
[ 解 ]各电路的简化交流通路分别如图P4.5(s)(a)、(b)、 (c) 、 (d) 所示,其中(a)能振荡; (b) 能振荡;(c)能振荡; (d) 不能振荡。
★4.6 振荡器如图 P4.8 所示,它们是什么类型振荡器?有何优点?计算各电路的振荡频率。
[ 解] (a)电路的交流通路如图P4.8(s)(a) 所示,为改进型电容三点式振荡电路,称为克拉泼电路。
其主要优点是晶体管寄生电容对振荡频率的影响很小,故振荡频率稳定度高。
11Hz=2.25 MHzf 02π 50 10 62π LC100 10 12(b)电路的交流通路如图 P4.8(s)(b) 所示,为改进型电容三点式振荡电路,称为西勒电路。
其主要优点频率稳定高。
C1 3.3 pF=4.86 pF1112.28.21511Hz=9.6 MHzf 02π 57 10 62π LC 4.86 10 124.10画出图P4.13所示各晶体振荡器的交流通路,并指出电路类型。
[ 解]各电路的交流通路分别如图P4.13(s) 所示。
4.12 已知RC振荡电路如图 P4.16 所示。
(1) 说明R1应具有怎样的温度系数和如何选择其冷态电阻; (2) 求振荡频频率f0。
[ 解](1) R1应具有正温度系数,R1冷态电阻1R 5 k 22(2)f11971 Hz2π RC2π 8.2 10 30.02 10 6第5 章振幅调制、振幅解调与混频电路★5.4 已知调幅波表示式u(t ) 5cos(2π 106 t ) cos[2π(106 5 103 ) t] cos[2π(1065103 ) t ] V ,试求出调幅系数及频带宽度,画出调幅波波形和频谱图。
[ 解 ] 由1m a U cm1V,可得m a2/ U cm2/5 0.42BW 2 5103Hz=10 kHz调幅波波形和频谱图分别如图P5.5(s)(a)、(b )所示。
★ 5.5 已知调幅波表示式u(t )[2cos(2π 100 t )]cos(2 π 104 t ) V ,试画出它的波形和频谱图,求出频带宽度。