《高頻電子線路》課后答案曾興雯版高等教育出版社

1、第1章習題參考答案1-1畫出無線通信收發(fā)信機的原理框圖，并說出各部分的功 用。答：話W上圖是一個語音無線電廣播通信系統(tǒng)的基木組成框圖，它由發(fā) 射部分、接收部分以及無線信道三大部分組成。發(fā)射部分由話 筒、音頻放大器、調(diào)制器、變頻器（不一定必須）、功率放大 器和發(fā)射天線組成。 2低頻咅頻信號經(jīng)放大后，首先進行調(diào)制后變成一個高頻已調(diào) 波，然后可通過變頻，達到所需的發(fā)射頻率，經(jīng)高頻功率放 大后，由天線發(fā)射出去。接收設備由接收天線、高頻小信號 放大器、混頻器、中頻放大器、解調(diào)器、音頻放大器、揚聲 器等組成。山犬線接收來的信號，經(jīng)放大后，再經(jīng)過混頻 器，變成一中頻已調(diào)波，然后檢波，恢復出原來的信息，經(jīng) 低

2、頻功放放大后，驅(qū)動揚聲器。1-2無線通信為什么耍用高頻信號？ “高頻”信號指的 是什么？答：高頻信號指的是適介天線發(fā)射、傳播和接收的射頻信 號。采用高頻信號的原因主要是：（1）頻率越高，可利用的頻帶寬度就越寬，信道容量就 越大，而且可以減小或避免頻道間的干擾；（2）高頻信號更適合電線輻射和接收，因為只有天線尺 寸大小可以與信號波長相比擬時，才有較尚的輻射效率和接 收效率，這樣，可以采用較小的信號功率，傳播較遠的距 離，也可獲得較高的接收靈敏度。1-3無線通信為什么要進行凋制？如何進行調(diào)制？答：因為基帶調(diào)制信號都是頻率比較低的信號，為了達到較島的 發(fā)射效率和接收效率，減小天線的尺寸，可以通過調(diào)制

3、，把 調(diào)制信號的頻譜搬移到高頻載波附近；另外，山丁調(diào)制后的 信號是高頻信號，所以也提高了信道利用率，實現(xiàn)了信道復 用。調(diào)制方式有模擬調(diào)調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。在模擬調(diào)制屮，用調(diào) 制信號去控制高頻載波的某個參數(shù)。在調(diào)幅方式中，AM普通 調(diào)臨、抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(DSB)、單邊帶調(diào)幅(SSB)、 殘留單邊帶調(diào)幅(VSSB)；在調(diào)頻方式中，有調(diào)頻(FM)和 調(diào)相(PM) o在數(shù)字調(diào)制屮，一般有頻率鍵控(FSK)、幅度鍵控(ASK)、相位鍵控(PSK)等調(diào)制方法。1-4無線電信號的頻段或波段是如何劃分的？各個頻段的傳 播特性和應用情況如何？疲段名稱波長電囲頻段名林主要輜方式和用途長浪(LW)10f m30-

4、300 kHzO(LF)中 ft(MW)1070s m300 kHz 3 MHz中旗(MF)賊、天 ».rr短浪(SW)10100 m3-30 MHz醐(HF)天戰(zhàn)地a.i«i 觥波(VSW)l10 m30-300 MHz甚高頻(VHF)直線傳播、對通借、電ant.調(diào)震廣著、雷達t分米波(USW)10 100 cm30C MHz 3 GHz特高«(UHF)直線傳祐、散鼎傳胳通信、中繼 與衛(wèi)星ii條番達、電祝廣播ft11 米波(SSW)l0 cm3 30 GHz超高憑(SHF)直線傳輸中鞫衛(wèi)星通傅' 苗達皐米波(ESW)1 10 mm30 300 GHz板高

5、頻(EHF)直線停輸馳通鼠達第#章習題參考答案2 1對于收音機的中頻放大器，其中心頻率f°二465 kHz. Bo；。：二8kHz,回路電容C二200 PF,試計算回路電 感和Ql宿：若電感線圈的Q。二100,問在冋路上應并聯(lián) 多大的電阻才能滿足要求。 得：IniLC_-!（.171 fC 4滬 x 4652 x IO6 x 200 x 10"106 .= ；« 0586/42 x 4652 x 200由7卄務得：厶=竺卑=58.125B 578x10因為：兒二旦 ； 心171.22&£?3& 2龍x465x 10 x200x 10 12

6、2x465x2_qC%C ft匕7T島 乩+血 1 +處_所以：斥二（£l1） R 二 Rq =竺!蘭_X 17122心 237.66&O00一0100-58.125答：回路電感為0586mH,有載品質(zhì)因數(shù)為58.125,這時需要并 聯(lián)236.66k Q的電阻。2-2圖示為波段內(nèi)調(diào)諧用的并聯(lián)振蕩回路，可變電容C的變化范圍為12260 pF, q為微調(diào)電容，要求此回路的調(diào)諧 范圍為5351605 kHz,求回路電感L和C的值，并要求C的 最大和授小值與波段的授低和繪高頻率對應。題22圖解22根據(jù)已知條件,可以得出:回路總電容為C；二C+。|大|此可以得到以下方程組1605x10

7、3 = = 、12 珂心 2 吋£（12xl（r*）3 1 1535 x10 =/=,2 譏C層 2J/X260x10-*2 + 6；）1605 _ 260x10 門+ q 260x10 12 +535 _ 12xlO_,2 + Cz ?12x10 12+ CZ -8Cz = 260xl0 12-9x12x10 12260108xl0-8(2x535xl03)2(260+ 19)x1 0'12314942343503175w,/答：電容為19pF,電感L為0.3l75Mh.2-3圖示為一電容抽頭的并聯(lián)振蕩回路。諧振頻率f0=lMHz, C二400 pf, C2=100 pF

8、求回路電感L。若 Q0=100, Rl二2kQ,求回路有載Ql值。解23400005001(2“)91(2x 106)280x10-120317加+/ L題2 3圖負叭接入系數(shù)為"化.帶®0.64100折今到回路兩端的負載電阻為用= 3.125&O回路固仃諧振阻抗為R° =于=« 19%盤0 InfC 6.28x106x80x10,2有載品質(zhì)因數(shù)0 =-%T=nV- 1.546+佟 1+-R 3.125答：回路電感為O.317inH,有載品質(zhì)因數(shù)為1.5462-4石英晶體有何特點？為什么用它制作的振蕩器的頻率穩(wěn) 定度較高？答2-4石英晶體有以下幾

9、個特點1. 晶體的諧振頻率只與晶片的材料、尺寸、切割方式、幾 何形狀等有關，溫度系數(shù)作常小，因此受外界溫度影響 很小2. 具有很高的品質(zhì)因數(shù)3. 貝有卄常小的接入系數(shù)，因此手外部電路的彩響很小。4. 在工作頻率附近有很大的等效電感，阻抗變化率大，因 此諧振阻抗很大5. 構成震蕩器非常方便，而且由r上述特點，會使頻率非 常穩(wěn)定。2-5 一個5kHz的基頻石英晶體諧振器，Cq二24X102pF C0=6pF, , ro=15 Q o求此諧振器的Q值和巾、并聯(lián)諧振 嘯率。解25：一帀0998仏=499kHz+ 12總電容3詳丁催"EPF叫串聯(lián)頻率fq ；、1+ _2lI 2C°

10、丿品質(zhì)因數(shù) Q = =:_5n_- = = 884642602兀foCq 2兀x 5x 103 x0.024x 10 ,2x 1536兀答：該晶體的啊關和并聯(lián)頻率近似相等，為5kHz, Q值為88464260c2 6電阻熱噪聲有何特性？如何描述答2-6：電阻的熱噪音是由于溫度原因使電阻屮的H由電子做不規(guī) 則的熱運動而帶來的，因此熱噪音具有起伏性質(zhì)，而且它具 有均勻的功率譜密度，所以也是口噪音，噪音的均方值與電 阻的阻值和溫度成正比。噪音電壓功率譜二4X77?, 噪音電流功率譜S嚴4kTG,噪務電壓均方值&二4kTRB 噪音電流均方值/：二4kTGB2-7求如圖所示并聯(lián)電路的等效噪聲帶寬

11、和輸出均方噪聲電 壓值。設電阻R=10kQ, C=200 pF, T=290 K。解2-7：網(wǎng)絡傳輸函數(shù)為H° = RLU 、1RH(J 勁=-：=；,廠 1 + jcoCRR + JC°則等效噪音帶寬為00f H(jcodf g-_r#Q +(心)2 7 #= arctan(2V)|oI106B _ = fn_ / !=1 + 5 fCRf= 25kHz4CR 4x 104 x200x 10_,28輸岀噪音電壓均方值為U： = 4kTGB = 4&7'丄=4kTRB “= 4xl37x 10_2J x290x 104 x 125 xl03 = 19.865

12、(“廠)答：電路的等效噪聲帶寬為125kHz,和輸出均方噪聲電壓值為19. 865 u V2.2-8如圖所示噪聲產(chǎn)生電路，已知直流電壓E二10 V, R二20 kQ,C=100 pF,求等效噪聲帶寬B和輸出噪聲電壓均方 值（圖中二極管V為硅管）。R解 2-8：此題中主要噪音來fl二極管的散粒噪音，因此流過二極管的電流為10= = 0.465W/4,0 R 20000二極管電阻為尺 = ±«56Q網(wǎng)絡傳輸函數(shù)為H"。j纟+ jcoC + jcoC 1 + JSRdRHRdRd等效噪音帶寬為0Of H(jco)2df gB =“ H1 J“0 0l + (coCXp)

13、2oo吋=0 + 5fCR 臚=XCRp arctan(2”_/CW”)|o =也比,=4x lOOx 1012 x56 io10=44.64MHz224噪音電壓均方值為U2/0X=2 x 0.465 xl0_3xl.6xl 0-19 x 44.64 xlO6 x 562 2083 x(/V2)2-9求圖示的T型和口型電阻網(wǎng)絡的噪聲系數(shù)。解2-9設兩個電路的電源內(nèi)阻為&1 解T型網(wǎng)絡輸出電阻為R。（1）采用額定功率法4R。輸入匹配功率p叭=與,輸出匹配功率匚”,“4匕噪?yún)鹣禂?shù)N尸加=»nnoj（2）采用開路電壓法、2U1.=moI乞十尤十厲丿/&+呂+心4kTBR&#

14、176;（3）采用短路電流法I1 = 4/7 丄RJTR，）=4kTB 匚色R、 R、（R、+ R、+ R、）十 R、（R、+ R J,=4kTBR+屮+先分制2 解ri型網(wǎng)絡輸出電阻為:(R&$ + RqR$ + X 仏) 心& +(/?2 + “)(«+©)（1）采用額定功率法輸入匹配功率役產(chǎn)爲輸匕匹配功率匕=E R' -心人+呂4得噪音系數(shù)為二知SfftofR4/1z、2«©+（仏+仏）（仏+眉） 夙 麗 J1RR$ + 心吃 + R&2R尺<R、丿(2)采用開路電壓法U：尸 4kTBR°U：4kTB

15、R,R、R、R5 丿、2=4kTBR$=4kTBR,R1頑moR R，、R7 丿/叫丫R、R, + 心& + R1RfR(3)采用短路電流法I；°=4kTBG°/mo墮< R、R$ + RiRs + R占2)/ _、2no(RRR.RnioR2-10接收機等效噪聲帶寬近似為信號帶寬，約10kHz,輸 出信噪比為12 dB,要求接收機的靈敏度為1PW,問 接收機的噪聲系數(shù)應為多大？解2-10,根據(jù)已知條件盒=1(V 2 = 15.85£ 10'12N 一 N而.10 "z N 15.8515.85 x 1.37xl0_23x 290

16、xlO4瓦106=«1588« 32JB15.85x1.37x29答：接收機的噪音系數(shù)應為32dBo笫3章習題參考答案3-1對高頻小信號放大器的主要要求是什么？高頻小信號放 大器有哪些分類？m-3-I：對高頻小信號器的主要耍求是1比較高的增益2.比較好的通頻帶和選擇性3 噪音系數(shù)要小4 穩(wěn)定性要高高頻小信號放人器一般可分為用分立元件構成的放人器、集 成放大器和選頻電路纟口成的放大器。根據(jù)選頻電路的不同，又 可分為單調(diào)諧冋路放大器和雙調(diào)諧|叫路放大器；或用集屮參數(shù) 濾波器構成選頻電路。&題31圖So =2x465x103x202x10,280匕 7.374/253-2

17、 一晶體管組成的單回路屮頻 放大器，如圖所示。已知 /；=465kHz,晶體管經(jīng)屮和后的 參數(shù)為：g，e=0.4mS,Cic=142pF, g55uS, C/NpF, Yie=36.8mS,Yre=0,回路等效電 容C=200pF,屮頻變壓器的接 入系數(shù)p嚴N|/N=0.35, PfN°/N=0.035,回路無載品質(zhì)因 呢Q（）=80,設卜級也為同一晶體 管，參數(shù)相同。試計算：（1）I叫路有載品質(zhì)因數(shù)Q/FDSdB帶寬B°7；（2）放大器的電 壓增益；（3）中和電容值。（設Cb.c=3pF）解 3-2：根據(jù)已知條件可知,能夠忽略屮和電容和.的影響。得回路總電容為cz =C+

18、 pcoe += 20 0 4- 0.352 X184- 0.0352 x 142 « 202pF固有諧振電導為回路總電導為 g2 = psw + pgie+g.=0.352 x 55 x 10" + 0.0352 x 0.4 xlO 3 + 7.374 xl0 6« 146“Siriltir/In Z,CrIn x 465x 103x202x IO42 “品質(zhì)因數(shù)0 =70=« 40.4z gz14.6x10"切帶寬竝 了 = =«11.5U/z°” Q 40.4諧振增益心="3=（）.35x0.035“ 36&

19、amp; 1（廠 =92中和電容Q” = N-N、1 一“14.6xlO-614.6x10"0.3505x 3 = 1.615 pF答：品質(zhì)因數(shù)QL為404,帶寬為1151kHz,諧振時的電壓增益為 30. 8&中和電容值為1615pF3-3高頻諧振放大器中，造成工作不穩(wěn)定的王要因素是什 么？它有哪些不良影響?為使放大器穩(wěn)定工作，可以采 取哪些措施？答3-3集電結電容是主要引起不穩(wěn)定的因索，它的反饋可能會是放大器h激振蕩；環(huán)境溫度的改變會使晶體管參數(shù)發(fā)生變化，如C°e、5、氐、甌、y®引起頻率和增益的不穩(wěn)定。負鐵阻抗過大，增益過高也容易引起|'|激

20、振蕩。一般采取提高穩(wěn)定性的措施為：(1) 采用外電路補償?shù)霓k法如采川屮和法或失配法(2) 減小負載電阻，適當降低放大器的增益(3) 選用片比較高的晶體管選用溫度特性比較好的晶體管,或通過電路和其他措施, 達到溫度的自動補償。34三級單調(diào)諧屮頻放大器，屮心頻率f()=465 kHz,若要求 總的帶寬BO7=8 kHZ,求每一級回路的3 dB帶寬和回路 有載品質(zhì)因數(shù)Qjfi。設每級帯寬為B.貝I：因為總帶寬為B°.7二B|丿2亍一 1則每級帶寬為B嚴 B°7=8« 15.7kHz1 /I 0.509823-1有載品質(zhì)因數(shù)QL二邑296答：每級帶寬為15. 7kHz,有

21、載品質(zhì)因數(shù)為29.6。3-5若采用三級臨界耦介雙凹路諧振放人器作屮頻放人器(三個 雙回路)，中心頻率為/>465 kHz,當要求3 dB帶寬為8 kHz 時，每級放人器的3 dB帯寬有多人？當偏離屮心頻率lOkHZ 時，電壓放人倍數(shù)與屮心頻率時相比，卜降了多少分貝？解3-5 設每級帶寬為B,貝山根據(jù)總帶寬B°7二B,密一 1 得:每級帶寬為巴二Bo.711.2kHz0.714當偏離中心頻率lOkHzIbJ,根據(jù)諧振特性,有:K«i J（l +A?-孑）2 + 牝2 A = 1 J4 +學3-31.4dB答：每級放大器的3 dB帶寬為11.2kHz,S偏離屮心頻率lOk

22、HZ 時，電壓放大倍數(shù)與屮心頻率時相比，卜降了多少31.4dBy3-6集屮選頻放大器和諧振式放大器相比，冇什么優(yōu)點？設 計集中選頻放大器時，主耍任務是什么？答3-6優(yōu)點：選頻特性好、中心頻率穩(wěn)定、Q值高、體積小、調(diào)整方便 。設計時應考慮：濾波器與寬帶放大器及其負載Z間的匹配。另外還要考慮 補償某些集屮參數(shù)濾波器的信號衰減。3-7什么叫做高頻功率放犬器？它的功用是什么？應對它提 出哪些主耍要求？為什么高頻功放-般在B類、C類狀態(tài) 下工作？為什么通常采用諧振回路作負載？答3-7高頻功率放人器是一種能將直流電源的能量轉(zhuǎn)換為高頻 信號能量的放大電路，其主要功能是放大放大高頻信號功 率，具有比較高的輸出

23、功率和效率。對它的基本耍求是有選 頻作用、輸出功率大、口身損耗小、效率高、所以為了捉高 效率，一般選擇在B或C類下工作，但此時的集電極電流是一 個余弦脈沖，因此必須用諧振電跆做負載，方能得到所需頻 率的正弦高頻信號。3 8高頻功放的欠壓、臨界、過壓狀態(tài)是如何區(qū)分的？各有什么 特點？當Ec、Eb、4、R.四個外界因素只變化其屮的一個 時，高頻功放的工作狀態(tài)如何變化？答38當晶體管工作在線性區(qū)時的工作狀態(tài)叫欠壓狀態(tài)，此時集電 極電流隨激勵而改變，電壓利用率相對較低。如果激勵不變， 則集電極電流基本不變，通過改變負載電阻可以改變輸出電床 的人，輸出功率隨Z改變；該狀態(tài)輸出功率和效率都比較低。當晶體管

24、工作在飽和區(qū)時的工作狀態(tài)叫過壓狀態(tài)，此時集電 極電流脈沖出現(xiàn)平頂凹陷，輸出電壓基本不發(fā)生變化，電壓利 用率較高。過壓和欠壓狀態(tài)分界點，及晶體管臨界飽和時，叫臨界狀態(tài)。 此時的輸出功率和效率都比較高。12 當單獨改變RL時，隨看Rl的增大，工作狀態(tài)的變化是從欠壓逐 步變化到過壓狀態(tài)。當單獨改變Ec時，隨著Ec的增大，工作狀態(tài)的變化是從過壓逐 步變化到欠壓狀態(tài)。當單獨改變Eb時，隨著Eb的負向增大，工作狀態(tài)的變化是從過 壓逐步變化到欠壓狀態(tài)。當單獨改變q時，隨著從的增大，工作狀態(tài)的變化是從欠壓逐 步變化到過壓狀態(tài)。3-9已知高頻功放J：作在過壓狀態(tài)，現(xiàn)欲將它調(diào)整到臨界狀 態(tài)，可以改變哪些外界因素來

25、實現(xiàn)，變化方向如何？在 此過程屮集電極輸出功率如何變化？答39可以通過采取以下措施1. 減小激勵4,集電極電流気和電壓振幅Uc基本不變，輸 出功率和效率基本不變。2. 增大基極的負向偏置電壓，集電極電流1“和電壓振幅Uc 基本不變，輸出功率和效率基本不變。3. 減小負載電阻集電極電流齢增大，Ig也增大，但電 壓振幅Uc減小不大，因此輸出功率上升。4. 增大集電極電源電壓，1門、G和增大，輸出功率也隨Z增大，效率基本不變。u.3-10高頻功率放人器屮提舟集電極效率的主耍意義是什么？答3T0主要意義在丁提高了電源的利用率，將苴流功率的更多的 轉(zhuǎn)換為高頻信號功率，減小晶體管的功率損耗，可降低對晶 體

26、管的最大允許功耗Pc”的要求，提高安全可靠性。"A-J111218/Vtit題3-11圖3-11設一理想化的晶體管靜特性 如圖所示，已知Ec=24 V, Uc二21V,基極偏壓為零偏， %二3 V,試作出它的動特性曲 線。此功放工作在什么狀態(tài)？ 并計算此功放的（）、P】、P。、 幾及負載阻抗的大小。畫出滿 足要求的基極回路。解3-111、求動態(tài)負載線根據(jù)給定靜態(tài)特件，得到晶體管的毋=05卩，g =單-=15并得到如下方程組%代入數(shù)值后得=乞一/COS 3/4 =cos co/ - E + E,可以解出:陷=24 - 21 cos co/ie = g,”(3coscof - 0.5)(

27、1 )'&3t =兀時晶體管截止,因此ic=0,= Ec + Uc = 24+ 21 = 35V, 位于C點(2)3cot = 9 時晶體管臨界導通ic = 0,且有Ubcos0 = E； = 0.5, cos0=,I大I此e = arccos-« 80°o ucc = Ec - Uc cos0 = 24- 21 x 21= 20.5V, 33位于B點。(3)為 3t = 0 時uce = Ec-Uc = 3V,ic = iCBlax = gn)(3cos0-0.5) =2.5gni = 2.5A. 位于A點。連接A、B、C三點，就是它的動態(tài)特性曲線。172

28、、求解（八Pr Po. n及負載阻抗的大小。e.arccos，80«3Io21W(8°°)xig2.5x0.472 17,8QP _ IcQc1 2= 21x2.5x0.472 = 1239w2P« = IcoEc =(80°)x ig x Ec = 0.286X 2.5X 24 = 17.16WPc = Po -Pj = 17.16-12.39 = 4.77WT112.3917.16« 0.7223、符合姿求的基極冋路為3-12某高頻功放工作在臨界伏態(tài)，通角()二75?！保敵龉β?為30 W, Ec二24 V,所用高頻功率管的SC

29、=1.67V,管子能 女全工作。(1) ir算此時的集電極效率和臨界負載電 阻； (2)若負載電阻、電源電壓不變，要使輸出功 率不變。而提高工作效率，問應如何凋整？(3)輸入信號的頻率提高一倍，而保持其它條件不變，問功放的工 作狀態(tài)如何變化，功放的輸出功率大約是多少？解 3-12因為】C1 = ai*Cmax = C|SC(EC - Uc)所以耳=亍1(、1_1。= ot|Sc(E )UC = ctjSEU ct|ScUU _ cqScEc 土 JgScEj-阿 ScP Eg 士 怦 2Rc_2a(ScT_T a,Sc代入數(shù)值后得到集電極電壓振幅為蘭土 12£_ 2 x 30=12

30、1144 :60=12 ±806c 2 Y 4(75° )1.67V 0.455x1.67=20.06V(取正值)集電極效率Uc 20.06 瓦二24u 0.836因為p, = -£L.所以2Rlcr20.0622x 30« 6.7Q21（2）可增加負向偏值，但同時增大激勵電壓，保證Li不變，但 這樣可使導通角減小，效率增加。（3）由于頻率增加一倍，諧振回路失諧，集電極阻抗變小，電路由原來的臨界狀態(tài)進入欠壓狀態(tài)，輸出幅度下降，故使輸出功率和效率都下降。對于23的頻率,回路阻抗為:(F+ jcoL)coC )冋路阻抗為紐=;3C r + j coL -在

31、3=3。時，ZlA = -7在 3= 113。時,22所以1n'T7T5l +jQ(n2-l)1 + jQ n丿nn#+Q(n2-l)2nQ(n2-1) n=223Q因此，輸出功率卜降到原來的2/3Q倍。3-13試回答下列問題：利用功放進行振幅調(diào)制時，當調(diào)制的音頻信號加在基極或集電 極時、應如何選擇功放的工作狀態(tài)？(2) 利用功放放人振幅調(diào)制信號時，應如何選擇功放的工作狀態(tài)？。(3) 利用功放放人等幅度的信號時，應如何選擇功放的工作狀態(tài)？解3T3(1) 利用功放進行振幅調(diào)制時，當調(diào)制的音頻信號加在基極或 集電極時、功放應選在過壓狀態(tài)。(2) 利用功放放大振幅調(diào)制信號時,功放應選在欠壓狀

32、態(tài)，并 為乙類工作。(3) 利用功放放大等幅度的信號H、J,功放應選在過壓狀態(tài)，此 時有較大的輸出功率和效率。也可以選擇在過斥狀態(tài)，此 時輸出電壓幅度比較穩(wěn)定。24.3-14當工作頻率提高后，高頻功放通常出現(xiàn)增益下降，最大 輸出功率和集電極效率降低，這是由哪些因索引起的？解 3-14主耍原因是1. 放大器本身參數(shù)，如B、a隨頻率下降。2. 電路失諧，集電極阻抗減小。3. 少數(shù)載流子渡越時間效應。4. 非線性電抗效應，如久氣的影響。5. 發(fā)射極引線電感的影響，對高頻反饋加深。電流越小，264Back3-15如圖所示，設晶體管匚作在小信號A類狀態(tài)，晶體管的 輸入阻抗為Z,交流電流放大倍數(shù)為hfe/

33、(l+j/f/f訝， 試求Le而引起的放大器輸入阻抗Z'i。并以此解釋晶體 管發(fā)射極引線電感的影響?？梢?，Le越大，輸入阻抗越人，反饋越深, 反饋越深，輸出功率和效率越低。3-16改正圖示線路屮的錯誤，不得改變饋電形式，重新畫 出正確的線路。匚27317試畫出一高頻功率放大器的實際線路。耍求（1）采用NPN 型晶體管，發(fā)射極直接接地；（2）集電極用并聯(lián)饋電，與 振蕩回路抽頭連接；（3）基極用巾聯(lián)饋電，|'|偏壓，與前 級互感耦合。解3-7根據(jù)耍求訓出的高頻功率放大器電路如HC128解318由f廠(50x 271x5x106x 200x1?V203-18 一高頻功放以抽頭并聯(lián)回路

34、作負載，振蕩回路用町變電 容調(diào)諧。工作頻率f=5 MHZ,調(diào)諧時電容C=200 PF,回路 有載品質(zhì)因數(shù)Ql二20,放大器要求的最佳負載阻抗RL1=50 Q,試計算回路電感L和接入系數(shù)Po11(2")叱4tt2x 25x10-,2x 200x10-12 ' "卩127t>yLC得,二 50 x 10 '厲 u 0.125293-19如圖（a）所示的D型網(wǎng)絡，兩端的匹配阻抗分別為 Rpi、Rp2。將它分為兩個L型網(wǎng)絡，根據(jù)L型網(wǎng)絡的計算 公式，當給定Q2=RP2/XP2H'f,證明卜列公式：并證明回路總品質(zhì)因數(shù)Q-Q + Q2。題3-19圖30解

35、3-19首先將電路分解成兩個L回路，如圖（1）。然后利用并串轉(zhuǎn)換 ，將乂戸2和2的并聯(lián)轉(zhuǎn)換為Rs和Xs3的串聯(lián)，得到圖（2）。根據(jù)串并轉(zhuǎn)換關系，得：p ：V jXp?Rp2 _ jXp2Rp2 fR , »v 宀*硏L耳W'L) x； r )R> x_R；+X；2 PR： + X；2 P231r> v因為Q2 =古二護，所以XP2 RsRs =Rp2 乂2 Rp2R> + x； n_T7疋當3 = 2時，產(chǎn)生諧振，電路簡化為圖（3）,諧振電阻為R$再利用串并轉(zhuǎn)換，將5和Rs的并聯(lián)轉(zhuǎn)換為Rp和Xp的并聯(lián)，得到圖（4）,其中Xp=(l +Xp當Xp二Xp,產(chǎn)生并

36、聯(lián)諧振，諧振阻抗為Rp=Rpl,因此有R廠（1 + Q：）巴<1>"（1 + Q；）Rs<2>R Qi - J< 3>Xp|山v 1>9< 2>得至I,Q產(chǎn)皿Y _ RpiApl =Q.陽+QIR（證明完畢）Rd1 , 瀘（1 + Q；）_1 叫2代入3得又因為,X廠RQ = R.加QZ ""臉爲Q；因此33汕1 + Q：）1 + Rp2 21 + Q；汕+齊+垃Rp2Rp2 yJ1 + Q；（證明完畢）暑（1+Q：）1 + Q2 加+Q；）_Z岡為Xs2 = Xs3, W此從圖（2）可以看出，總的品質(zhì)因數(shù)為Q

37、 = Xl + X$2 = X翻 + X 和=Q + Q2 （證明完畢）R,A3-20 上題中設Rp二20Q, 12=100 0, F二30MHZ,指定Q?二5,試 計算Ls、Cp】、Cp2和回路總品質(zhì)因數(shù)Q。解320v - Rp2屠(1 + Q；)-1+Q2(l + 52)-l+5 10027.11s 1 + Q；L100-1 + 52Ls = 2nf= 2ttx 30x106 °'144|iH盼 =2°«9.76Q加i+Q；i 脇z)iP2= 27.110Xp>C =- =?«544pFP，2P. 2nx 30x10x9.76X =i&

38、#177; = =20Qp2 Q2 5C 2 = - =« 265pF+ 52)-1«2.05P2 27ifXp2 271x30x10x20Q，島+QiQ = Q“Q2 =5 + 2.05 = 7.053-21如圖示互感耦合輸出冋路，兩冋路都諧振，由天線表Ia測得的天線功率PA=10 W,已知天線回路效率匕二。&中介回 路的無載品質(zhì)因數(shù)Qo=100,要求有載品質(zhì)因數(shù)Ql二10,工作 于臨界狀態(tài)。問晶體管輸出功率P】為多少？設在工作頻率 3二50Q，試計算初級的反映電阻 和互感抗3M。當天 線開路時，放大器工作在什么狀態(tài)？025W，= t）,得到r2 = x50 =

39、12.5Qx0.8nk = 1_<L=1_2L=0.9k Qo 100coL. 50 八rt = 0e5Q1 Qo ioo50 0.5 = 4.5Q10解2-21：設次級損耗電阻為匚，初級損耗電阻為邛反射電阻為中介回路效率班天線功率為匕，次級總功率為P”則：因為比=_P2 Ra+2n10P2 = =nP（ =-=13.9W, m o.9因為Q|二旦一,所以rf = ri+rfOlcoM = JrA Ra + 1*2）= J45x 625 « 16.8Q當犬線開路時，反射電阻為冬，初級回路等效并聯(lián)阻抗增 大，放大器將從臨界狀態(tài)進入過壓狀態(tài)。3-22什么是D類功率放大器，為什么它的

40、集電極效率高？什 么是電流開關型和電壓開關型D類放大器？答 3-22D類放大器是一種丁作在開關狀態(tài)的功率放大器，兩個晶體管在 輸入激勵控制卜交替飽和導通或截止，飽和導通時，有電流 流過，但飽和壓降很低；截止時，流過晶體管的電流為零。 所以晶體管的平均功耗很小，效率很高。在電流開關型電路屮，兩管推挽丄作，電源通過一個大大電感 供給一個恒定電流，分別交替流過兩個晶體管，兩管輪流導 通和截止。通過諧振電路得到正弦輸出電壓。在電壓開關型電路屮,兩晶體管是與電源電壓和地電位串聯(lián) 的，在輸入控制廠一個導通，一個截止，因此，兩管的屮 間點電壓在o和電源電壓Z間交替切換。通過諧振電路，獲的 正弦輸出信號。39

41、3-23圖333的電壓開關型D類放大器，負載電阻為R-若考慮 晶體管導通至飽和時，集電極飽和電阻Rcs（Rrs=i/Sc）,試從物 理概念推導此時開關放大器的效率。解 3-23根據(jù)題意，將（小 圖簡化為（b）圖所示的等效電路。設Rcsl=Rcs2=Rcs LC回路對開關頻率諧振,貝山輸出電壓振幅=雖* %S3如=亡占22ERd二100 w反相功率介成的實際線路43100 w反相功率介成的實際線路43集電極平均電流1 ? UL ,1 ?一coscoMcof = 2兀n2兀仏（心+乞）直流輸入功率co 一Pq = ErI；° r ro ?！靶?® 負載上的功率戶 ：2gZ 2

42、心吳電極效率亠心厶（心+«）奧電極耗散功率2E12ECOSCO/i/CD/ =IE。兀譏+Q41Pc = Pq_ P.= 2-j6"+乞）兀2（心+）2IE1 z R R_ce _ D Ics = P （kR +«）' R +«° R +«x r jZzcrLciL3-24根據(jù)圖337的反相功率合成器線路，說明各變壓器和傳 輸線變壓器所完成的功用，標出從晶體管輸出端至負載間 各處的阻抗值。設兩管正常匸作時，負載電阻上的功率為 100 W,若某管因性能變化，輸出功率卞降一半，根據(jù)合 成器原理，問負載上的功率下降多少瓦？100 w

43、反相功率介成的實際線路43當某管上的功率下降一半時，證明該管上的輸出電壓降低, 其值是原來的0707倍。那么最后流過合成器負載的電流設功率降低一半的晶體管原來正常輸出電壓為，它貢獻合成器 的電流為/，異常輸出電壓為；該管的負載電阻為R。則有：l/f2 U1U'U=?2那么，流過合成器的電流為合成后的功率為與正常相比，有2Li®所以，故障后的合成功率為P=0.728x100 = 72.8"3-25射頻摸塊放人器的故基本形式是什么樣的電路？它可 以完成哪些功能？它有哪些王要優(yōu)點答 3-25射頻模塊放人器的放基本的形式是一個采川混介電路技術的 薄膜混合電路，是把固態(tài)元件和

44、無源元件（包括分立元件和集 成元件）外接在一塊介質(zhì)襯底上，并將有源和無源元件以及互 連做成一個整體。用這種放大器可以構成振蕩器、調(diào)制器、混頻器、功率介成 與分配期、環(huán)行器、定向耦合器；采用多個模塊可構成一個射 頻系統(tǒng)。采用射頻模塊的主要優(yōu)點是電路性能好、可靠性筒、尺寸小、重量輕、散熱好、損耗低、價格便宜等。第4章習題參考答案4-1什么是振蕩器的起振條件、平衡條件和穩(wěn)定條件？振蕩器輸出信號的振幅和頻率分別是山什么條件決定？答4-1起振條件:7伽>1,即化(忙2”,相位條件.振幅條件平衡條件：7V«)= b即卩。?"(p(7) = 2/ztc,振幅條件/= 0,1,2相位

45、條件穩(wěn)定條件:振幅穩(wěn)定條件相位穩(wěn)定條件4-2試從相位條件出發(fā)，判斷圖示交流等效電路屮，哪些可能 振蕩，哪些不可能振蕩。能振蕩的屬哪種類型振蕩器？9)G4H(6L(e)題4_2圖答4-2)可能振蕩，電感三點式反饋振蕩器，(b)不能，(0)不能，(d) 不能，(e) 可能振蕩，振蕩的條件是L&|路呈容性，L2C2|u|路呈感 性，即要求血戲代血，這時是一個電感反饋振蕩器，(f) 可能振蕩，振蕩的條件是LC3支路呈感性，即耍求f03<f,這 時是一個電容反饋振蕩器4-3圖示是一三冋路振蕩器的等效電路，設有卜列四種情況:(1)(2)(3)L1C1>L2C2>L3C3;L1C1

46、<L2C2<L3C3:LC二1>2。2兒3。3 ；(4) LCC?二L3C3。振蕩頻率f與回路諧試分析上述四種情況是否都能振蕩,振頻率冇何關系?解4-3根據(jù)給定條件，可知(1) fol<f02<f03J因此,當滿足fol<f02<f<f03,就可能振蕩,此 時L】CJ叫路和L2C2|u|路呈容性，而13冋路呈感性，構成一 個電容反饋振蕩器。(2) 心>血2>血3,因此,當滿足f°】fo2f>fo3,就可能振蕩，此 時路和L2C2Ih1路呈感性，而L3C3M路呈容性，構成一 個電感反饋振蕩器。(3) 如二血2<心，

47、因此,當滿足fol=f02<f<f03,就可能振蕩, 此時LG冋路和12冋路呈容性，lfljL3C3M路呈感性，構成 一個電容反饋振蕩器。fol>f02=f03不能振蕩,因為在任何頻率下,L3C3回路和 L2C2回路都呈相同性質(zhì)，不可能滿足相位條件。4-4試檢査圖示的振蕩器線路，有哪些錯誤？并加以改正。題4一4圖解4-4改正過的電路圖如F(by(c)（2）實際電路如F4-5將圖示的兒個”感耦合振蕩器交流通路改畫為實際線 路，并注明互感的同名端。題4一5圖 解4-5,畫出的實際電路如F4-6振蕩器交流等效電路如圖所示，作頻室為10 MHZ,(1)計算C、C?取值范國。(2)畫出

48、實際電路。解46(1)因為= 2t/x1(FJ12t/x10-5題4一6圖(2ti/)2x10-,6-139.4384x10-2 1-2t/x10-5 2t/x10_5<0,呈感性,所以也應呈感性，即(2/)23x10弋 一1 02t/x3x1()-59G<(23x1 14k2710,4x3x10 5 -（2）實際電路如F（2）實際電路如FX, = 2#x 2x IO-5 -T7r=1 應該呈容性，及2itf x C22nf x C22k/xC22< (2k/，)2x2x10-54k2x10I4x2x105= 2n pF4一7在圖示的三端式振蕩電路中，己知L二l3uH, q二

49、51pF, C2=2000pF, Q0=lOO, %二lkQ, Re=500Q 試問匕應滿足什么要 求時振蕩器才能振蕩？解4-7以回路兩端為放犬器的輸!li,則當忽略晶體管的彫響后反饋系數(shù) © = =-=旦=0.02487f Cl + C2 51+ 20002051、,+ 宀仏小 C.C2 102000 皿總電谷為。=« 50pFC, + C2 2051 LTvnxl°q 62|iS,固有諧振電導g0=-J-負載電亍呂l =f = ImSSniSin1 R, 1000放大器增益K =電二D”2艮甌+ g° + Kj菩嚴亂+ 9。+ ©臨環(huán)路增益

50、T(d1)=K,.K二 1時滿足起振條件，即gL+g0 + KF2gmgn)KF>gL+g0+KF2gn1(1 + 0.062)x1 Ofcgm >(g, +g0 )=u438mSn, Kf(1-KJ0.02487(1-0.02487)Ig = gmVT > 43.8 x26 = 1.14mA4-8在圖示的電容三端式電路屮，試求電路振蕩頻率和維持 振蕩所必須的最小電壓增益。解4一8回路總電容c = 2 + I30000400=75 pF振蕩頻率fI « f02nyLC= 一«2.6MHz2 兀 J50x10"x75x 10川為以“作為放大器的輸出

51、時，題49圖16題49圖16要維持振蕩,應滿足KK沖,即K怙專.齡3F 1154-9圖示是一電容反饋振蕩器的實際電路，已知q二50 pF, C2=100 pF, C3= 10260pF,要求工作在波段范圍,即 f二1010MHz,試計算回路電感L和電容C。設回路無載Q。 =100,負載電阻R二lkQ,晶體管輸入電阻&二500Q.若要 求起振時環(huán)路增益K。金二3,問要求的跨gs。和靜態(tài)工作 電流Q必須多大？題49圖161= 2jLC12 兀 /Ecv max觥之得代入數(shù)值后得反饋系數(shù)Kf =501解4-9回路總電容C =上1£2一 + C° + C嚴 33.334-C

52、o + C3 C + C2Cni.B = 33.33+ 10+Co= 43.33+ CoCniax = 33.33 + 260 + Co = 293.33 + Co因此得到方程組如下20x10° =;2tiJL （43.33+C。）10xl06 = 一2714293.33+（：。）C嚴 40pF,L = 076pH放大器增益K = 嚴_r因此，KKf =gml-<p?-3,3+ 石 + K：I Kgm" go + +Kp- =9RJ 丄E Ql7即"87兇可A 1（33033 xlO” 1 Toov 0.76 X10-6 +歸歸".88x1尸ICQ

53、 = gmVT = 12.88 X 26 u 335pA4-10對丁圖示的齊振蕩電路；（1）畫出交流等效電路，說明振蕩器類型；（2）估算振蕩頻率和反饋系數(shù)。510 Q!I 500 pF15 kD2.2 pF1522 pFgsnw- ad 歹！89題4一10圖解 4-10（1）交流等效圖如F57pH）是一個術勒振蕩器，當忽略15pF的電容后，是一個電容三點 式反饋振蕩器；（b）是一個電容三點式反饋振蕩器(2)對于(a)電路，反饋系數(shù)為KF=«0.268o«282x22“x 15& 2x2.2C = 加十平 + 3.3 « 4855pF& 2x2.2“r+15 82+229.57MHz1_ '2 兀血 C 2 兀 y/?7xl(T%<4855xl(ri2對于(b)電路曲