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模拟电路例题及习题.ppt


(b)高Q情况 图1
分析:阻抗变换网络如图1(a)所示。注意,本题
有两个Q,一是回路L、C1、C2的回路Q,它是由 回路的等效负载决定,也可以由要求的带宽计算出;
二是并联支路C2、RL的支路Q,它决定了计算阻抗 变换网络是用高Q法还是低Q法
该窄带阻抗变换网络的回路Q值应为
Q=
f0 BW
109 50 106
2-3 图示为一电容抽头的并联振荡回路。谐振频率f0=1MHz, C1=400 pf,C2=100 pF 求回路电感L。若 Q0=100, RL=2kΩ,求回路有载 QL值。
解2-3
C C1C2 40000 80 pF , C1 C2 500 1
L (2 f0 )2 C
1
(2 106 )2 80 1012 0.317mH
(2)当t 时
晶体管临界导通 ic
=
0, 且有U b
cos
Eb
0.5,cos
0.5 2.5
,
因此
arccos
0.5 2.5
78o。uce
Ec 2.5
19.8V,
位于B点。
(3)当t 0时 uce Ec UC 3V, ic = icmax gm (2.5 cos 0 0.5)=2.0gm 2.0A 位于A点。
或者直接由107-20=87dB
3-11 设一理想化的晶体管静特性如图所示,已知 Ec=24 V,Uc=21V,基极偏压为零偏,Ub=2.5V, 试作出它的动特性曲线。此功放工作在什么状 态?并计算此功放的θ、P1、P0、η及负载阻抗 的大小。画出满足要求的基极回路。
Ub=2.5V
题3-11图
解3-11 1、求动态负载线
连接A、B、C三点,就是它的动态特性曲线。
ic / A
A
2
ube 3 . 0 V 2.5
2.0
1
1.5
B
1
C
0
3 9 15 21 27 33 39 45
uce /V
2、求解θ、P1、P0、η及负载阻抗的大小。
arccos 0.5 78o 2.5
RL
UC IC1
21 1(78o ) icmax
P解 Pin
10 lg
1103 2 1014
10lg 5 100
107dB
设中频输入功率为P中,已知射频增益为20dB,则有
10 lg
P中 Pin
10 lg
P中 2 1014
20dB,解得P中
2 1012 W
中频的功率增益为
10 lg
P解 P中
10lg
1103 2 1012
10lg 5 80 87dB
答:回路电感为0.317mH,有载品质因数为1.546
例2-1:用电容部分接入方式设计一个窄带阻抗变换网络,仅 使用LC并联谐振电容部分接入形式电路即可。工作 频换率后1输G入Hz阻,抗带为宽R5in0=M5H0Ωz,。负载阻抗RL=30Ω。要求变
C1
C1
L
L
Rin
C2 RL
Rin
C2 R’L
(a)电阻部分接入
根据给定静态特性,
得到晶体管的Eb 0.5v,
gm
diC dube
1S,并得到如下方程组
uce
ic
Ec gm
Uc cos t (Ub cos t
Eb
Eb
)
代入数值后得
ic
uce 24 21cos t gm (2.5cos t 0.5)
可以解出:
(1)当t 时
晶体管截止,因此 ic = 0, 但uce Ec UC 24 21 45V, 位于C点
C
C1 gC2 C1 +C2
1
0XC
1
2 109 2.5
63.(7 pF)
因此匹配网络电容为
C2=82.3pF,C1=281.7pF
例二:设接收机输入端与50Ω天线匹配,接收机
的灵敏度为1.0μV,解调器要求输入功率为
0dBm,求接收机在解调器之前的净增益。设射 频部分的增益为20dB,求中频增益。
21 2.0 0.466
22.5
P1
I U C1 C1 2
21 2.0 0.466 2
9.79W
P0 IC0EC 0 (78o ) icmax EC 0.279 2.0 24 13.3W
PC P0 P1 13.3 9.79 3.51W
P1 9.79 0.736 P0 13.3
解:
当RL=30Ω时,因为RL和C2并联支路满足高Q条件, 图1(a)所示的阻抗变换电路可等效为如图1(b) 所示电路,该电路的接入系数为
PC
C1 C1 C2
,且有Rin
R'L
RL PC2
,则
PC
C1 C1 C2
RL 0.774 R in
回路总电容为
C
C1 gC2 C1 +C2
,由XC
2.5可得
20
根据并联谐振回路Q的定义可得
Q Rin XL
X L 2.5
X L 0L L 0.398nH
回路必须在工作频率ω0附近处谐振,才能使输入 阻抗Rin为纯电阻,因此,电容支路的容抗必定与 电感支路的感抗相等,即有
XC X L 2.5
电容支路由电容C1和电容C2串联,必有XC1<XC, XC2<XC。因此当RL=30Ω时,必定满足RL>>XC2, 即并联支路R2 、C2为高Q,满足高Q的条件。阻抗 变换网络参数分别计算如下。
题2-3图
负载R
L
接入系数为p=
C1 C1 C2
400 500
0.8
折合到回路两端的负载电阻为RL
RL p2
2 0.64
3.125k
回路固有谐振阻抗为R0
Q0
2 f0C
100 6.28 106 80 1012
199k
有载品质因数QL
1
Q0 R0
1
100 199
1.546
RL
3.125
射频
中频
接收机
解:接收机接收到的功率Pin为:
Pin
u2 R
(1.0106)2 50
2 1014 W
灵敏度:在给定接收机的解调器前端所要求的最低信 噪比条件下,接收机所能检测的最低输入电平(功率)
解调器要求输入功率为1dBm,即要求功率P解大小 为1mW。则接收机在解调器之前的净增益为:
10 lg
3、符合要求的基极回路为
ub Ub cost
3-17 试画出一高频功率放大器的实际线路。要求(1)采用NPN型 晶体管,发射极直接接地;(2)集电极用并联馈电,与振 荡回路抽头连接;(3)基极用串联馈电,自偏压,与前级 互感耦合。
解3-17 根据要求画出的高频功率放大器电路如下
例6-1:写出下列图形所示波形对应的信号余弦表 达式并画出其频谱结构图(若载波为uc=Uccosωct, 调制信号为uΩ=UΩcosΩt,调制度为m)
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