第六章习题答案6.1 在题图6.1所示调谐放大器中，工作频率f o =10.7MHz,L 1-3=4μH,Q o =100, N 1-3=20匝, N 2-3=5匝, N 4-5=5匝,晶体管3DG39在f o =10.7MHz 时测得g ie =2860μS,C ie =18pF, g oe =200μS, C oe =7pF,|y fe |= 45mS,y re =0,试求放大器的电压增益A vo 和通频带BW 。

解： 25.02053~13~21===N N P ， 25.02053~15~42===N N P 总电容pF 4.55)L *)f 2/((1C 20==∑πLC 振荡回路电容pF 8.53C p C p C C ie 22oe 21=--=∑ LC 振荡回路固有谐振频率'0f ==10.85(MHz)固有损耗电导：''600036.710()0011g S Q L2Q f Lωπ-===⨯22262661200.25200100.2528601036.7100.228()oe ie G P g P g g mS ---∑=++=⨯⨯+⨯⨯+⨯= 116.32L 0Q G Lω∑== )KHz (6563.167.10Q f B L 0W ===， 1210228.0104525.025.0G |y |P P A 63fe 210V -=⨯⨯⨯⨯-=-=--∑ 注：由上述计算可以看出，'0f 和0f 相差不大，即部分接入后对谐振频率影响较小，但概念要清楚。

另外，这里给出了fe y （即认为是m g ）不要通过EQ I 来计算m g 。

6.2 题图6.2是某中放单级电路图。

已知工作频率f o =30MHz,回路电感L =1.5μH, Q o =100,N 1/N 2=4,C 1~C 4均为耦合电容和旁路电容。

晶体管在工作条件下的y 参数为ie (2.8j3.5)mS y =+； re 0y ≈ fe (36j27)mS y =- oe (0.2j2)mS y =+ 试解答下列问题：(1) 画出放大器y 参数等效电路； (2) 求回路谐振电导g Σ； (3) 求回路总电容C Σ；(4) 求放大器电压增益A vo 和通频带BW ；(5) 当电路工作温度或电源电压变化时, A vo 和BW 是否变化？ iV oV C 2解：(1) y 参数等效电路如上图： (3)由0f =得222621201118784431415103010C .(pF )Lf ..∑π-===⨯⨯⨯⨯⨯ (2) 11=P ， 25.041122===N N P 由y 参数得)(58.1810302105.363pF C ie =⨯⨯⨯=-π，)(6.101030210263pF C oe =⨯⨯⨯=-π 2221218781060251858702oe ie C C P C P C .....(pF )∑=--=--⨯=491'o f .(MHz )===固有损耗电导：6066001112161022314100491101510''o o g .(S )Q LQ f L ...ωπ--====⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 22323612002100252810214100396oe ie G P g P g g .....(mS )---∑=++=⨯+⨯⨯+⨯= (4) 36601189039610230101510L Q .G L..ωπ--∑===⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 03033789W L f B .(MHz )Q .===31203102510284039610fe V PP |y |.A .G .--∑⨯=-=-=-⨯ (5) 当电路工作温度或电源电压变化时，会引起y 参数变化，从而vo A 和BW 会发生变化。

6.3 某场效应管调谐放大器电路如题图6.3所示,为提高放大器稳定性,消除管子极间电容C DG 引起的内部反馈,电路中加了C N 、L N 元件,试解答下列问题。

(1) 分析C N 、L N 是如何消除C DG 引起的内部反馈的？ (2) 分析其它各元件的作用； (3) 画出放大器的交流等效电路；j (4) 导出放大器电压增益A vo 表达式。

解：（1）N N C L 、与dg C 组成并联谐振回路，使得漏栅之间的反馈阻抗为∞，故消除了漏栅之间的反馈，即消除了dg C 引起得内部反馈，实现了单向化。

（2）各元件的作用：11C L 、组成并联谐振回路，起选频作用； 32C L 、组成并联谐振回路，起选频作用，作放大器的负载； 65C C 、为输入、输出的耦合电容；N N C L 、组成串联谐振回路，减小内部反馈； 21R R 、为偏置电阻，提供场效应管的工作点； 2C 为旁路电容； 4C 为电源滤波电容； 场效应管用作放大器。

（3）交流等效电路如上图：（4）与晶体管相似，设y 参数分别为is y 、rs y 、fs y 、os y 且0=rs y ，且设负载（L G ）接入系数为2P ，32C L 、并联谐振回路固有损耗为0g则∑-=++-=G y P v g G P g P v y A fs gsL os gs fs vo ||)(||20226.4 题图6.4示出了晶体管丙类调谐功放晶体管的输出特性(v BE 最大值对应的一条输出特性曲线)和负载线A-B-Q 直线(也称输出动特性),图中C 点对应的v CE 等于电源V CC ,试解答下列问题。

(1) 当v i =0,V CE =V CC 时,动特性为何不从C 点开始,而是从Q 点开始？ (2) 导通角θ为何值时,动特性才从C 点开始？(3) c i 电流脉冲是从B 点才开始发生，在BQ 段区间并没有c i ,为何此时有电压降v BC 存在？解：1）根据电路可得:则在CC CE i V V v ==，0时，θcos bm C GV i -=，又因为2/0πθ<≤，所以0<i C 因此，当CC CE i V V v ==，0时，动特性不从C 点开始，而是从Q 点开始。

2）根据1）的推倒可知，当时时，即2/0cos πθθ==-=bm C GV i 动特性才从C 点开始。

3）由于该电路的负载是LC 谐振网络，则虽然在BQ 段c i 为0，但是因为LC 谐振网络具有储能作用，电感L 对电容C充电后，电容C 两端的电压造成此时电压降BC 。

6.5谐振功率放大器工作在欠压区,要求输出功率P o =5W,已知V CC =24V ,V BB =V D ,R e =53Ω,设集电极电流为余弦脉冲,即cm b c b cos (0)0 (0)I t v i v ω>⎧=⎨<⎩试求电源供给功率P D 和集电极效率c η。

解：由题义知 ：BB D V V =，而imBBD V V V ar -=cos θ，可得：)(2/rad πθ= 0111sin cos ()cos θθθαθπθπ-==-21cos 1cos sin 1)(1=--=θθθθπθα由W R I I V P e cm cm cm 5))((21)(212110===θαθα （e m c cm R I V 1=Θ）得)(869.053522A I cm =⨯= )(64.6869.024)(0W I V P m CC D =⨯==πθα%3.7564.650===D C P P η 6.6 实测谐振功率放大器，发现输出功率P o 仅为设计值的20%，而I co 却略大于设计值。

试问放大器工作于什么状态？如何调整放大器，才能使P o 和I co 接近设计值？解：根据图6.3.5知，该放大器工作在欠压状态。

可以适当增大导通角θ或Re 的值。

6.7 试求题图6.7所示各传输线变压器的阻抗变换关系式R i /R L 及相应特性阻抗Z C 表达式。

L(a) (b) (c)LR LR(d)(e)题图6.7解：(a)由图可知：L i i i 4=，i L v v 4=，故16/1/=L i R R ，L i i i c c R R i v Z Z 4144/121==== (b)由图可知：i L i i 4=，L i v v 4=，16/=L i R R ，L iL c R i v Z 821==，L L L c R i vZ 2212==(c)由图可知：2/**22/**22L L L R i R i V V =-=i L i L i L i i R i Ri R v 2222221=⨯+⨯=，故4/=L i R R ， L i i L c c R i i R Z Z 2221===(d)由图可知：i L i i 3=，L i v v 3=，故9/=L i R R ，L iLc c R i v Z Z 321===(e)由图可知：L i i i 3=，i L v v 3=，故9/1/=L i R R ，L i L i c c R R i v Z Z 31321====，L c R Z =3 6.8 证明题图6.8中R B 开路（即B 端信源开路）时R C 和R D 上的功率都为P A /2,其中P A =I·V 。

-V 12+v题图6.8解：根据传输线的变压器的特性可知：I=(I 1+I 2) I 1=I 2=I/2 v 1=v 2 根据功率合成(或分配)网络的最佳传输条件可知: R C =R/2 R D =2R R C 上的电压V RC =V-v 1R D 上的电压V RD =v 1+v 22212112D C C V I *R v (I I )*R v (I I )*R =-++=++ C R I v v v R I*2*2111=⇒=-⇒2V v R *I V V 1C 1=⇒+= 对于推导v1=V/2也可根据教材进行说明 R C 上的功率A RC P I V I I v V P 21*2)(*)(211==+-=R D 上的功率A RD P V I v v I P 212)(221==+=6.9 题图6.9所示为互感耦合反馈振荡器，画出其高频等效电路，并注明电感线圈的同各端。

R R(a) (b) (c)题图6.9解：高频等效电路、电感线圈的同各端如下图所示：)(a2)(b1)(C6.10试判断题图6.10所示交流通路中，哪些不能产生振荡。

若能产生振荡，则说明属于哪种振荡电路。

(a) (b) (c)1(d) (e) (f)题图6.10解：(a) 不能振荡（负反馈）； (b)互感耦合振荡器；(c)不能振荡（bcbeXX与同性质）；(d)电感三点式振荡器； (e) 不能振荡； (f)电容三点式振荡器；6.11题图6.11为一三谐振回路振荡器的交流等效电路，若电路参数之间的关系为：(1) L1C1>L2C2>L3C3； (2) L1C1=L2C2=L3C3；(3) L2C2>L3C3>L1C1；试分析以上三种情况下电路能否振荡？若能振荡，则属于哪种类型的振荡电路？其振荡频率f o与各回路的固有谐振频率f1、f2、f3之间是什么关系？1LL题图6.11解：由于并联回路的谐振频率为LCfOπ21=， LC回路的等效阻抗为)1(CLjCLZωω-=，可得：o ff>时 Z为容性；o ff<时 Z为感性（1）可得321fff<<，21ZZ、同性质必须2ff>（容性），或者1ff<（感性）而1ff<时，3Z为感性，不能振荡；3ff>时，3Z为容性，不能振荡；32fff<<3Z为感性，能振荡；可见当332211CLCLCL>>时能振荡，为电容三点式，且32fff<<（2）332211CLCLCL==任何频率时都有321ZZZ、、同性质，不能振荡（3）可得132fff<<，21ZZ、同性质必须1ff>（容性），或者2ff<（感性）而1ff>或者2ff<时，3Z都与21ZZ、同性质，不能振荡6.12 题图6.10(a)、(b)分别为10kHz和25kHz晶体振荡器,试画出交流等效电路,说明晶体的作用,并计算反馈系数。