高頻電路習(xí)題

1、第1章緒論.2第2章小信號選頻放大器.3第3章諧振功率放大器.9第4章正弦波振蕩器17第5章振幅調(diào)制、振幅解調(diào)與混頻電路31第6章角度調(diào)制與解調(diào)電路51第1章緒論返回目錄頁一、填空1.1 用（電）信號傳送信息的系統(tǒng)稱為通信系統(tǒng)，發(fā)送設(shè)備對信號最主要的處理是（調(diào)制）。1.2 輸入變換器的作用是將各種不同形式的信源轉(zhuǎn)換成（電）信號；傳輸信號的信道也稱為（傳輸媒介）；傳輸媒介分為（有線信道和無線信道）兩大類。1.3 引起傳輸誤差的因素是（噪聲和干擾）。1.4 在時(shí)間和幅度上連續(xù)變化的信號稱為（模擬信號）；在時(shí)間和幅度上離散取值的信號稱為（數(shù)字信號）。1.5 用基帶信號去改變高頻載頻的幅度稱為（調(diào)幅）

2、用符號（AM表示；用基帶信號去改變高頻載頻的頻率稱為（調(diào)頻）用符號（FM）表示；用基帶信號去改變高頻載頻的相位稱為（調(diào)頻）用符號（PM）表示。1.6 數(shù)字調(diào)制通常分為（振幅鍵控（ASK）、（相位鍵控（PSK）、（頻率鍵控（FSK）三種。1.7 無線電波的傳播方式有（沿地面?zhèn)鞑ィ?、依靠（電離層傳播）和（直線傳播）三種；頻率在（1.530MHZ）的信號主要是依靠電離層的反射傳播；高于（30MHz的信號主要沿空間直線傳播；長波與超長波信號主要（沿地面）傳播。1.8 器件的電阻、電容、或者電感如果不是一個(gè)常數(shù)，這種器件通常稱為（非線性）器件。1.9 用晶體管、二極管組成的電路，如果給電路輸入一個(gè)單頻正

3、弦信號，輸出信號的（波形）、（頻率）與原信號不同。1.10 非線性電路可采用（圖解法）和（解析法）來進(jìn)行分析；在實(shí)際電路分析中，常采用工程近似解析法分析，在工程近似解析法分析中常采用（折線、哥級數(shù)和開關(guān)函數(shù)）二、綜合題1.11 非線性電路的基本特點(diǎn)是什么？1.12 畫出無線電調(diào)幅廣播發(fā)送設(shè)備組成框圖；指出其中的線性電路和非線性電路；畫出調(diào)幅輸出波形。1.13 畫出超外差式調(diào)幅接收機(jī)組成框圖，指出其中的線性與非線性電路，畫出各部分電路的輸入與輸出波形。1.14 調(diào)幅廣播頻率在5351605KHZ,其信號主要是何種傳播方式？電視廣播頻率在30MHz以上，其信號主要是何種傳播方式？那種信號容易受到建

4、筑物的遮擋？返回本章開頭第2章小信號選頻放大器返回目錄頁2.1 已知并聯(lián)諧振回路L=1H,C=20pF,Q=100，求該并聯(lián)回路的諧振頻率品、諧振電阻。及通頻帶BWh。解：由公式（2.1.4）知,11f0,Hz-35.6MHz2二.LC2二、110-62010,2由(2.1.7)式知L110-63Rp=Q100.2=22.410c=22.4kJp.C2010BW0.7f Q35.6MHz100= 0.356MHz2.2 并聯(lián)諧振回路如圖P2.2所示，已知C=300pF,L=390H,Q=100,信號源內(nèi)阻Rs=100kQ,負(fù)載電阻R-=200KQ,求該回路的諧振頻率、諧振電阻、通頻帶。凡口解:

5、由式（2.1.4）2二 v300 10,2 390 104Hz : 465 KHz圖P2.2由式（2.1.7）知，回路的空載諧振電阻為Rp =Q6390 10300 10 12-114KI.1所以由（2.1.20）式知諧振電阻為Re = Rp / Rs / Rl =111+ K.' -42K'11+RpRsRl114100 200由（2.1.21）式，有載品質(zhì)因數(shù)Qe 二 ReC =42 103 , L_ _12300 10390 10:37所以BM=fo/Qt=465KHz/37=12.6KHz2.3 已知并聯(lián)諧振回路的fo=10MHz;C=50pF,BWA=150KHz,求

6、回路的L和Q以及Af=600KHz時(shí)的電壓衰減倍數(shù)。如將通頻帶加寬為300KHZ,應(yīng)在回路兩端并聯(lián)多大的電阻？H =5H解：由(2.1.4)式知,2226.2124二foC4二(1010)5010一由式(2.1.16)式知Cf010106武7Q367BW0.7150M10由式(2.1.14)式知U0Up1 (Q12. f1 (Q f ) f。11 (67 V6)2:0.1232 f )2 f01 (672 0.610)2 ： 8.1圖 P2.4由式(2.1.21),在并聯(lián)電阻前-L510-R=Q67.12c=21KJC,5010"同理，設(shè)并聯(lián)電阻后的總電阻為Re,并由(2.1.16)

7、式Lf0L10106510-6Re=Qe312、CBW0.71C300M10、50父10=10.4K設(shè)需要并聯(lián)的電阻為Rx,由電阻并聯(lián)公式知工;1十一所以ReRRx_11-Rx=K-21K11X1111ReR10.4212.4并聯(lián)回路如圖P2.4所示，已知：C=360pF,L1=280H,Q=100,L2=50H,n=Ni/N2=10,RL=1KQ。試求該并聯(lián)諧振回路考慮R影響后的通頻帶及等效諧振電阻。解：由(2.1.23)式，將RL折算到L1兩端得RL=n2RL=1021K-100K'1由(2.1.7)式空載Rp為Rp=QL=100.2801022'-88103cC36010

8、=88K'等效諧振電阻通頻帶BW0.7f0Q2.5RpRl88K'J=46.8KJ1+100Re2二ReC=9.45103Hz=9.45KHz1Hz_3_12z2二46.8103360102并聯(lián)回路如圖P2.5所示，試求并聯(lián)回路2-3兩端的諧振電阻B'。已知：(a)Li=100L2=10H,M=4WH,等效損耗電阻r=10Q,C=300pF;(b)Ci=50pF,C2=100pF,L=10r=2Q。MQ解：(a)先求1、3端的等效阻抗，再求1、2端的等效阻抗1、3端L(LiL22M)Rp=PCrCr2、3端(b)先求總電容(1001024)10d23001010_

9、9;U232_Rp=(且)Rp=(U13,104二(1001024C-6一39.3KJL2ML1L22M)2Rp)239.3K(：0.55KC=C131Ci11十C21pF=33.3pF11一十501001、3端等效阻抗LRp=PCr1010133.31022=1.5105'.12、3端等效阻抗Rp=(骼)2RpU131_(j''C23)2一1j'C13Rp=(*2RpC23C1C2c1c22=(1c2)2RpC250-)2Rp2=(50100)21.510"16.7K1,1式中C13、C23分別是從1一3端和2-4端看過去的電容值。2.6 并聯(lián)諧振回

10、路如圖P2.6所示，已知f0=10MHzQ=10O,RS=12KQ,R=1KQ,C=40pF,匝比ni=Nk/N23=1.3,n2=Nk/N45=4,試求諧振回路有載諧振電阻舟、有載品質(zhì)因Qr和回路通頻帶BW7。圖 P2.6解：先求RPRP =QCL C 八 LC QC c =Q,C2 =OC2 二 foC1002二101064010而Rs=n12K=1.3212K.i-20.3KJRL=n；RL=421K'1=16KRe =K' 1所以由再諧振電阻為111111''._一RpRsRL4020.316=7.3K有載Qe值為Qe=Re*2f0C=7.31032二1

11、01064010218.3所以，回路通頻帶為BW0.7f 10Qe18.3MHz = 0.55MHz2.7 單調(diào)諧放大器如圖2.2.4(a)所示，已知放大器的中心頻率f0=10MHz,回路線圈電感L13=4科H,Q=100,匝數(shù)Ni3=20匝，Ni2=5匝，25=5匝，晶體管的參數(shù)為：G=200科S,G=7pF,gm=45mS試求該放大器的諧振電壓增益、通頻帶及回路外接電容G解：由諧振放大器電壓增益公式Auo=g,而RlGeGl-4，式中n1二N13/N12=20/5=4,n2式中 n2 = N13/ N45= 20/5=4;應(yīng)先求出Gp,因?yàn)镚pRpRP=Q】E題中L、Q已知，所以先求出CF

12、 =55.3pFC一4二2f02L4二2(10.7106)2410方所以Rp =Q1 L =100, C1 Go Gl二十I 22Rpn1n2-1.75 101S/4 10 一4 10 12 c ： 26.9KJ55.3 10-21200 10下 2 10-S26.9 1034242所以電壓增益為Auogmn iGe45 10 與4 4 1.75 10乂有載品質(zhì)因數(shù)為Qe = ReGe5.53 10,1:21.2L 1.75 10”,4 10-6所以通頻帶為BW0.7f0Qe10.721.2MHz:0.5MHz因?yàn)榭傠娙軨=C外十年,所以外接電容為C外=CCO-O=5.5310n1112710

13、2-=(55.3-0.4)pF4：55pF*不要求：（幅頻特性曲線）=Q *2 f0L=(100m2nM30M106M1.4父106) Q2 26.4K' 1GeAjogmnEzGe0.0772 3.5 2.35 10“:-46.82.8 單調(diào)諧放大器如圖2.2.4(a)所示。中心頻率f0=30MHz,晶體管的工作點(diǎn)電流IEQ=2mA,回路電感Li3=1.4WH,Q=100,匝比n產(chǎn)N3/Ni2=2,n2=Nk/N45=3.5YL=G=1.2mS,Goe=0.4mS,rbb/也0,試求該放大器的諧振電壓增益及通頻帶。解：先求gmIEQ210cgm3SUT2610與-0.077S求空載時(shí)

14、的諧振電阻RPRP=QqQI,4二2f02L求諧振時(shí)的有載電導(dǎo)Ge1GoGl一._0_-_L22RPn1%_3_30.4101.21022223.52=2.35104S所以放大器的諧振電壓增益為求通頻帶BW0.7fo30BW070二=1.86MHzQe16.1式中Qe1Ge 0LJ 1Ge 2二foL12.35 10"12二 30 106 1.4 10"= 16.1返回本章開頭第3章諧振功率放大器返回目錄頁3.1諧振功率放大器電路如圖3.1.1所示，晶體管的理想化轉(zhuǎn)移特性如圖P3.1所示,已知：Vbe=0.2V,ui=1.1cos(cot)V,回路諧振在輸入信號頻率上，試在

15、轉(zhuǎn)移特性上畫出輸入電壓和集電極電流波形，并求出電流導(dǎo)通角。及Ic0、Ielm、Ic2m的大小。解：作圖如下由已知條件Vbb=0.2V,Uim=1.1V由圖UBE(on)=0.6V,所以cos1=U-vBE(on) VBB0.6 -0.2Uim1.1= 0.364所以1=arccos0.364=69°由作圖知iCmax-0.7A由書中圖3.1.410(690)=0.25,1(690)=0.43,：2(690)-0.27所以Ic0=icmax10(690)=0.175AIc1m=Lax：1(690)=0.301AIc2m=icmax：2(690)=0.189A此題也可先由曲線求出gc值，

16、然后用公式計(jì)算iCmax(直由定義知ic =gc(UBE -UBEg),在輸入信號達(dá)到峰點(diǎn) 時(shí)gcUBE所以由公式0.6-0=1S1.2-0.6ic-iCmaxgc(VBBUim-UBE(on)=gc(0.21.1-0.6)=0.7A計(jì)算出iCmax值后，再仿照上面的計(jì)算方法可計(jì)算其余各電流值max3.2直流分量已知集電極電流余弦脈沖icmax=100mA試求通角。=120°,。=700時(shí)集電極電流的Ic0和基波分量Icim；若Ulm=0.95Vcc,求出兩種情況下放大器的效率各為多少？解:(1) 0=120s, ot0(0)=0.406 , oti(0) =0.536IC0 =0.

17、46 100 = 40.6mA, I Cim =0.536 100 = 53.6mA1 iL)Ucm1 0.536一 _”0.95 =62.7%2：0()Vcc2 0.406(2) e=70- ot0(e)=0.253,必=0.436I C0=0.253 100 =25.3mA, Icim =0.436 100 43.6 mA1 0.436 0.95 = 81.9%2 0.2533.3已知諧振功率放大器的VCc=24V, Ic尸250mA Po=5VV Um=0.9VCC,試求該放大器的FD, P),Y c 以及 I clm,i Cmax,0 o解:FD = IC0VCC = 0.25 24

18、= 6WFC =Pd _p° =6 -5=1WP0 =5 =83.3%Pd 6因?yàn)?P0 =51clMm'所以I ci m2P02 50.46AVcm 0.9 24因?yàn)镮 cimI C0iC max -1( ) )、,1( 口)I CM :01(與：0i( U)=g1裝=1.852查圖3.1.4,當(dāng)g1(8)=1.852時(shí)8 = 500,所以i C maxI C0：0(500 ) - 0.180.25 =1.38A3.5 已知Vcc=12V,UBE（on）=0.6V,Vbe=-0.3V,放大器工作在臨界狀態(tài)UCm=10.5V,要求輸co出功率Po=1VV9=600,試求該放大

19、器的諧振電阻電輸入電壓Um及集電極效率Y解：諧振電阻為22.iUCmi10.52皿Rp=-55J2F0210.64=1.8Vcos60由式(3.1.8)知UBE(on)-VBBUim;cos-由(3.1.17)式知,-.P0_cimUcmPd2Ic°Vcc1icmax：1(6O0)Ucm=2：01(600)Vcc10.39110.5=XM20.21812=78.5%3.6 諧振功率放大器電路如圖P3.6所示，試從饋電方式，基極偏置和濾波匹配網(wǎng)絡(luò)等方面，分析這些電路的特點(diǎn)。Z-Cc-Cc輸入耦合網(wǎng)輅+Vcc的P3.6解：(a)V1、V2集電極均采用串聯(lián)饋電方式，基極采用自給偏壓電路，M

20、利用高頻扼圈中固有直流電阻來獲得反向偏置電壓，而V2利用&獲得反向偏置電壓。輸入端采用L型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)，輸出端采用型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)。(b)集電極采用并聯(lián)饋電方式，基極采用自給偏壓電路，由高頻扼流圈Lb中的直流電阻產(chǎn)生很小的負(fù)偏壓，輸出端由L2c3,L3c4C5構(gòu)成L型和T型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)，調(diào)節(jié)C3c4和C5使得外接50歐負(fù)載電阻在工作頻率上變換為放大器所要求的匹配電阻，輸入端由&、C2、L1、C6構(gòu)成T和L型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)，G用來調(diào)匹配，C2用來調(diào)諧振。3.7某諧振功率放大器輸出電路的交流通路如圖P3.7所示，工作頻率為 2MHz已知天線等效電容CA=500pF,等效電阻a=8Q,若

21、放大器要求FP=80Q，求L和C。圖 P3,7解：圖P3.7可以化成下面電路: 圖中 L=L 11+L12由以上兩圖知，當(dāng) s = ；時(shí),Ra=RaL L12CAL111= Ln（1 力=1.91 10q2% +）H =2.12陽，所以321（2二 2 106）2 2.12 10 上F =2.987 10 "F =2987 pF=8G,可求出111,L12=-2=2=6_2j2H=12.7H2cA（2f）2cA（2二2106）250010IQRaIRpdRa80d81gL11=J1*1*6-H=1.91NH0RRa«082nM2M106L=L11L12=（1.9112.7）

22、JH=14.6H3.8諧振功率放大器，要求工彳在臨界狀態(tài)，已知Vcc=20V,Po=0.5W,Rl=50Q,集電極電壓利用系數(shù)為0.95,工作頻率為10MHz用L型網(wǎng)絡(luò)作為輸出濾波匹配網(wǎng)絡(luò)，試計(jì)算該網(wǎng)絡(luò)的元件值。解：畫出諧振功率放大器L型匹配網(wǎng)絡(luò)圖如下臨界狀態(tài)的匹配電阻為2_2Ucm(0.9520)Rp二二二3612PO21由、=_!知_ QRlRl2 二f0Rl= 1.98/H361501,6H:502二101011,_,L=L(12)598(12)H=2.30/HQ22.49211(2 二 10 106)2 2.3 10= 1.1 10°F =110pF困3.3.9 口型濾漉匹配

23、網(wǎng)絡(luò) （成口型電路（bJL整拆成L型電路3.9已知實(shí)際負(fù)載R=50Q ,諧振功率放大器要求的最佳負(fù)載電阻RP=121Q,工作頻率f=30MHz,試計(jì)算圖3.3.9（a）所示口型輸出濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的元件 值，取中間變換阻抗R =2Q0解：參照例3.3.4圖如下解:參考圖3.3.10知，I網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用并 t串變換，利用（3.3.9）、(3.3.10 )知Q2所以，電容。2為C2Q24.9Rl2 二 30 106 50F =520 pFC2=C 2 (1了)=520(14.92)=542 pFL12，2c2I網(wǎng)絡(luò)用串t并變換，由式式（3.3.7卜（3.3.8）知二6237F=51.9nH(2二301065

24、0)254210L11QiRl7.7122二30106)H=81.8nH所以，電感L1為L1=L11L12=81.851.9=133.7nHL11Lii(11-)=81.8(1Qi27.712)nH=83.2nH所以,電容C1為C12'L11(2二3010650)283.210FF=338pF93.10試求P3.10所示各傳輸變壓器的阻抗變換關(guān)系及相應(yīng)的特性阻抗。(b)圖P3.10解：（a）所以由圖，輸入電流ii分成四路,ii=4i由圖，傳輸變壓器端電壓u=ui,負(fù)載兩端的電壓uuUi=4ui=4u因?yàn)樨?fù)載電阻RlUliUl輸入電阻Riui特性阻抗Zc所以ii4i16Uliul(b)u

25、lul1RL4由圖知，輸出端兩個(gè)傳輸變壓器并聯(lián)通過負(fù)載的電流為2i所以2i由圖知,輸入端兩個(gè)傳輸變壓器串聯(lián)ui=2u所以ui2uRi=一二一=4u=4Rl2i傳輸變壓器的特性阻抗為Zcu一二2Rl2i3.11功率四分配網(wǎng)絡(luò)如圖P3.11所示，試分析電路的工作原理。已知R=7S,試求Ri、R2、R3及R的值。SP3.11解：當(dāng)Tr1a與b端負(fù)載電阻均等于2Rs,a與b端獲得信號源供給功率的一半。同理，T2、13兩端負(fù)載R都相等，且等于4Rs時(shí)，a、b端功率又由T2、Tr3平均分配給四個(gè)負(fù)載，所以每路負(fù)載Rl獲得信號源供給功率的1/4,故圖P3.11構(gòu)成功率四分配網(wǎng)絡(luò)。Rd1=75，Rd2=Rd3

26、=150IRs=18.75，3.12圖P3.12所示為工作在230MHz頻段上、輸出功率為50W的反相功率合成電路。試說明：（1）Tr1Tr5傳輸線變壓器的作用并指出它們的特性阻抗；（2）Tr6、Tr7傳輸線變壓器的作用并估算功率管輸入阻抗和集電極等效負(fù)載阻抗。圖P112解：（1）說明Tr1Tr5的作用并指出它們的特性阻抗Tri為1:1傳輸線變壓器，用以不平衡與平衡電路的轉(zhuǎn)換,Zci =50。Tr2和Tr3組成9：1阻抗變換電路，Zc2=Zc3=50C/3=16.7C。Tr4為1:1傳輸線變壓器，用以平衡與不平衡電路的轉(zhuǎn)換，Zc4=12.5C。Tr5為1:4傳輸線變壓器，用以阻抗變換，ZC5=

27、25G。(2)說明Tr6、Tr7的作用并估算功率管的輸入阻抗和等效負(fù)載阻抗Tr6起反向功率分配作用，Tr7起反向功率合成作用。5091 =282功率管集電極等效負(fù)載阻抗為50Ra =R =6.25 'J2 4返回本章開頭功率管的輸入阻抗為第4章正弦波振蕩器返回目錄頁4.1 分析圖P4.1所電路，標(biāo)明次級線圈的同名端，使之滿足相位平衡條件，并求出振蕩頻率。Hl P4 1解：P4.1各圖表處的同名端如下（紅點(diǎn)為所標(biāo)出的同名端）(b)依)圖 P4. 1估算的振蕩頻率,、，11cc(a) fo0.876MHz2二LC2二10010與33010”11(b) f0三：-三0777MHz2二.LC2

28、二140103001012,、，11八(c) f。三：-三0.476MHz2二LC2二56010*20010R4.2 變壓器耦合LC振蕩電路如圖P4.2所示，已知C=360pF,L=280出、Q=50、M=20出，晶體管的Qe=0、Goe=2M10'S,略去放大電路輸入導(dǎo)納的影響，試畫出振蕩器起振時(shí)開環(huán)小信號等效電路，計(jì)算振蕩頻率，并驗(yàn)證振蕩器是否滿足振幅起振條B口力Y事曹船般巾，部解：作出振蕩器起振時(shí)開環(huán)丫參數(shù)等效電路如圖（b）圖所示。略去晶體管的寄生電容，振蕩頻率等于1 1f0=Hz=0.5MHz2 tLC24280父10氣360M10上略去放大電路輸入導(dǎo)納的影響，諧振回路的等效電

29、導(dǎo)為1上1Ge=Goe+Gp=Goe十=2父10S+66s=42.7pSeQoL502冗0.510628010”由于三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)電流Ieq為EQ12 1012 33-0.73.3 k'1= 0.6 mA圖 P4.3所以，三極管的正向傳輸導(dǎo)納等于Yfegm=Ieq/Ut=0.6mA/26mV=0.023S因此，放大器的諧振電壓增益為UO-gmu0=GeUie而反饋系數(shù)為*Uf-jMMF=JLL這樣可求得振蕩電路環(huán)路增益值為t =| A F =皿Ge0.02320A.42.7 10* 280-38由于T>1,故該振蕩電路滿足振幅起振條件。4.3 試檢查圖P4.3所示振蕩電路，指

30、出圖中錯(cuò)誤，并加以改正。解：（a）圖中有如下錯(cuò)誤：發(fā)射極直流被Lf短路，變壓器同名端標(biāo)的不正確，構(gòu)成負(fù)反饋。改正圖如下圖（a）所示（注意：與原圖對照時(shí)紅色部分，下同）。（b）圖中有如下錯(cuò)誤：直流工作狀態(tài)不正確，集電極不通直流；而Vcc通過L直接加到發(fā)射極。只要將&和L位置互換即行，如下圖（b）所示。4.4 根據(jù)振蕩的相位平衡條件，判斷圖P4.4所示電路能否產(chǎn)生振蕩？在能產(chǎn)生振蕩的電路中，求出振蕩頻率的大小。圖 PJ-4解：(a)能；f0=019M106Hz=019MHz4700262冗j2X10X300黑10(b)不能。/公仝匕-16目匕，f0=0.424M106Hz=0.424MHz

31、2n。470父10上X(1004200)X10立4.5 畫出圖P4.5所示各電路的交流通路，并根據(jù)相位平衡條件，判斷哪些電路能產(chǎn)生振蕩，哪些電路不能產(chǎn)生振蕩（圖中CB、CE、Cc為耦合電容或旁路電容，Lc為高頻扼流圈）(b)(c)(5圖P4.5解：畫出的交流通路及回答如下(高頻扼流圈對交流開路，可畫也可不畫)能振薪(a)(64.6 圖P4.6所示為三諧振回路振蕩器的交流通路，設(shè)電路參數(shù)之間有以下四種關(guān)系：(1)L1OL2OL3Q;(2)L1CVL2GVL3G;(3)LiC=L2Q>L3C3；(4)L1C1VL2Q=L3Q；試分析上述四種情況是否都能振蕩，振蕩頻率與各回路的固有諧振頻率有何

32、關(guān)系？網(wǎng)P4 6解：要想使圖中電路振蕩，接在晶體管發(fā)射極的兩個(gè)電路在振蕩頻率處必須等效成相同性質(zhì)的電抗元件，接在晶體管基極的電路必須等效成相反性質(zhì)的電抗元件；又根據(jù)并聯(lián)諧振電路當(dāng)工作頻率小于它的諧振頻率時(shí)呈感性，當(dāng)工作頻率高于它的諧振頻率時(shí)呈容性，1由公式振蕩頻率表達(dá)式f0=知：2 二.LC(1)這時(shí)的條件可寫成fl<f2<f3；所以能振蕩：振蕩頻率f0為：f2<f0<f3；這時(shí)1、2回路為容性，3回路為感性。(2)這時(shí)的條件可寫成fl>f2>f3；所以能振蕩：振蕩頻率f。為:f2>f0>f3；這時(shí)1、2回路為感性，3回路為容性。(3)這時(shí)的條件

33、可寫成f1=f2<f3；所以能振蕩；振蕩頻率f。為：f2<f0<f3；這時(shí)1、2回路為容性，3回路為感性。(4)這時(shí)的條件可寫成f1>f2=f3；所以不能振蕩；因?yàn)?、3回路任何時(shí)候都性質(zhì)相同，不能滿足接在晶體管基極的電抗元件性質(zhì)相反的條件。4.7電容三點(diǎn)式振蕩器如圖P4.7所示，已知LC諧振回路的空載品質(zhì)因數(shù)Q=6Q晶體管的輸出電導(dǎo)Ge=2.5X10-5S,輸入電導(dǎo)G=0.2X10-3S,試求該振蕩器白振蕩頻率f0,并驗(yàn)證IcQ=0.4mA時(shí)，電路能否起振？2kQJ-圖P4.7解：(1)求振蕩頻率f°,由于C1C2C1 C2300 1000300 1000p

34、F =231pF所以11f0Hz=1MHz2二.LC2二11010”231102(2)求起振條件跨導(dǎo) gm回路空載電導(dǎo)I CQ260.4S =0.0154S 2611上GpS=2410SQ、L/C6011010/23110,2等效在輸出端(C1)兩端gP二(C1C2C22 _)2Gp =(300 1000)2100024 10%二40.6 10S放大器輸入電導(dǎo)等效在輸出端C12-1300231.Gi；=()2(Gie)=()2(0.210-33)S=28SC2Rb1/Rb210001210-/3610-R的等效電導(dǎo)114,Gc=3s=510-SRc210負(fù)載總電導(dǎo)Ge=GoegPGi；Gc=(

35、2540.628500)S=59410-S環(huán)路增益TgmC1_0.01543001I77.81GeC259410J1000能夠起振。4.8振蕩器如圖P4.8所示，它們是什么類型振蕩器？有何優(yōu)點(diǎn)？計(jì)算各電路的振蕩頻率。（a）500 pFK工圖P4.8解：（a）電路交流通路（a）圖：該電路是改進(jìn)的電容三點(diǎn)式（克拉潑）振蕩電路；優(yōu)點(diǎn)是減小了晶體管輸出電容的影響，頻率穩(wěn)定度高，振蕩波形比較好。解:1000 pF1000 pF T0501T?由圖知，總電容為-1C 二pF ： 100pFm1000 1000 loo1_12二 LC 2 二 50 10上 100 10,2Hz2.25MHzM）的交流通路（

36、b）電路的交流通路如圖（b）所示，為改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩電路，稱為西勒電路。其主要優(yōu)點(diǎn)頻率穩(wěn)度定高。(b)圖的交流通路4.9 分析圖P4.5所示各振蕩電路,畫出交流通路，計(jì)算振蕩頻率，并說明電路特點(diǎn)。圖 F4.9解工畫出交流通翁如下計(jì)算(a)電路的振蕩頻率；先計(jì) 算總電容振蕩電路總電容-1C=(1113.3)pF=4.86pF8.2221511f0Hz=96MHz2二.LC2二571044.861012_11_C=25pF=30.83pF1111-"r10555fo12二，5 10 上 30.83 102Hz電路特點(diǎn)是采用了電容三點(diǎn)式振蕩電路，振蕩頻率高，振蕩波形好,采用電容分壓式輸

37、出，負(fù)載對電路影響小。（b）電路的總電容是C =1111+ 200 200511 pF : 38.6 pF + 1005.1,11f0Hz2二，LC2二810-38.610*=9.1MHz采用改進(jìn)的電容三點(diǎn)式（西勒）振蕩電路，其余特點(diǎn)同（a）4.10 若石英晶片白參數(shù)為：Lq=4H, Cq=6.3 X10-3pF, G=2 PF, rq=100，試求（1）串聯(lián)諧振頻率fs； （2）并聯(lián)諧振頻率fp與fs相差多少？ （ 3）晶體的品質(zhì)因數(shù) Q和等效并 聯(lián)諧振電阻為多大？解：畫出晶體等效電路 見右圖:（1）串聯(lián)諧振頻率fs2二 LqCq2二.4 6.3 10Hz15=1.003MHz（2）并、串聯(lián)

38、諧振頻率差f _ f = f ：1 C _ ffp fsfs1 C0fs663 1。"= 1.003 106(. 12-1)Hz= 1.578KHz（3）品質(zhì)因數(shù)與諧振阻抗（參見第2章有關(guān)內(nèi)容）由式（2.1.6）知品質(zhì)因數(shù)（式中C等于C0串聯(lián)Cq忠Cq）.1Lq = 14r Cq100 . 6.3 105= 2.52 105由式（2.1.3 ）知并聯(lián)諧振阻抗為Rp 二LrC石英晶體的諧振阻抗是在G兩端，所以RpCqCo CL. rC同上，因?yàn)镃o CqrCqCqC2Cq2()Co15(2102)2嬴L4.11圖P4.11所示石英晶體振蕩器，指出它們屬于哪種類型的晶體振蕩器，并說明石英

39、晶體在電路中的作用。f1 ； fo ：二 f2(#)(b)圖P4,ll答：(a)圖為并聯(lián)型石英晶體振蕩器，石英晶體在電路中的作用可以等效為電感元件。(b)圖為串聯(lián)型石英晶體振蕩器，石英晶體在串聯(lián)諧振時(shí)以低阻抗接入正反饋電路，可以等效為短路線。4.12 晶體振蕩電路如圖P4.12所示，試畫出該電路的交流通路；若f1為L1C的諧振頻率，f2為的L2c2的諧振頻率，試分析電路能否產(chǎn)生自激振蕩。若能振蕩，指出振蕩頻率與f1、f2之間的關(guān)系。圖為并聯(lián)型石英晶體振蕩器，石英晶體在電路中應(yīng)等效成電感元件；又根據(jù)三點(diǎn)式振蕩電路的構(gòu)成原則L2、C2串聯(lián)電路應(yīng)等效成電容元件；L1、G也應(yīng)等效成電容元件。因?yàn)楣ぷ黝l

40、率低于串聯(lián)諧振電路的諧振頻率時(shí)，串聯(lián)諧振電路成容性；而工作頻率高于并聯(lián)諧振電路的諧振頻率時(shí)，并聯(lián)諧振電路成容性，設(shè)L1、C1,L2、Q回路的諧振頻率為f1、f2,所以振蕩頻率為：4.13 畫出圖P4.13所示各晶體振蕩器的交流通路，并指出電路類型。0.03 pF20曲hu.(d)圖 P413(串聯(lián)型晶體振蕩器(d?田聯(lián)型晶體板卷器M并聯(lián)型晶華麻薄第TUI- 2，270 pF3)4.14 圖P4.14所示為三次泛音晶體振蕩器，輸出頻率為5MHz試畫出振蕩器的交流通路，說明LC回路的作用，輸出信號為什么由V2輸出？圖P4J4解：畫出交流通路如下圖P4.“LC并聯(lián)諧振回路的諧振頻率f0應(yīng)該高于晶體的

41、基頻小于晶體的三次泛音，fi<f0<f3。在三次泛音頻率，LC回路等效為電容，電路滿足三點(diǎn)式振蕩器的振蕩條件。而在基頻頻率LC回路等效為電感，電路不滿足三點(diǎn)式振蕩器的振蕩條件所以不會(huì)振蕩在基頻，也即抑制了基頻振蕩。V2晶體管是射極輸出器，起隔離作用；它的特點(diǎn)是輸入阻抗大，輸出阻抗小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。這樣就減小了負(fù)載阻抗對諧振電路的影響，同時(shí)也提高了振蕩電路的帶負(fù)載能力。4.15 試用振蕩相位平衡條件判斷圖P4.15所示各電路能否產(chǎn)生正弦波振蕩，為什么？解：利用瞬時(shí)極性法判斷：斷開反饋網(wǎng)絡(luò)，假設(shè)輸入的是一個(gè)相位是00的正弦信號,如果信號反饋到斷開點(diǎn)時(shí)，有某一頻率f0與假設(shè)信號同相就能滿

42、足相位平衡條件，可能振蕩（振幅平衡條件假設(shè)滿足），但必須排除f0-0和f0-8兩個(gè)頻率點(diǎn)；結(jié)果如下。何S)圖P4.15(a)不能振蕩；RC相移網(wǎng)絡(luò)最大相移為土900,不能產(chǎn)生正反饋。(b)不能振蕩；RC相移網(wǎng)絡(luò)最大相移為土90°,同樣不能產(chǎn)生正反饋。(c)能產(chǎn)生振蕩；RCffi移網(wǎng)絡(luò)最大相移為土90°,可在一頻率產(chǎn)生相移為0°。(d)不能振蕩；RC相移網(wǎng)絡(luò)最大相移為土900,不能產(chǎn)生正反饋。(e)能產(chǎn)生振蕩；三級相移網(wǎng)絡(luò)最大相移-2700,可在一頻率產(chǎn)生正反饋。4.16 已知RC振蕩電路如圖P4.16所示，(1)說明R應(yīng)具有怎樣的溫度系數(shù)和如何選擇其冷態(tài)電阻；(2

43、)求振蕩頻率f。解：(1)在打“X”出斷開反饋電路，由同相輸入集成運(yùn)放反饋放大器的電壓放大倍數(shù)知Au=l+&,Ri是熱敏電阻，由Au表達(dá)式知，Ri值增大，Au減小。電路起振時(shí)ARi應(yīng)該較大，滿足AuF>1,起振后電流通過R,R溫度升高，R值應(yīng)該變大，放大倍數(shù)A減小，過渡到AuF=1;所以應(yīng)該有正溫度系數(shù)。1由書中推導(dǎo)知，在振蕩頻率處F所以起振時(shí)3AuF=(1R2)41,解出R13R210R12=萬=5K(2)振蕩頻率f0f0= 36 Hz2 RC 2二 8.2 10 0.02 10-1二970Hz4.17 RC振蕩電路如圖P4.17所示，已知R=10kG,VCC=VEE=12V，

44、試分析R2的阻值分別為下列情況時(shí)，輸出電壓波形的形狀。(1)R2=10kC;(2)R2=100kC;(3) R2為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，冷態(tài)電阻大于20kG;(4)R2為正溫度系數(shù)熱敏電阻，冷態(tài)電阻值大于20kQo圖P4,17解：起振時(shí)R>2R,平衡時(shí)R=2R,圖中R1=10KQ,所以(1) R2=10KQ,R2=R;不能起振，無振蕩電壓輸出。(2) R2=100KQ,R2>>2R,輸出約士12V方波。(3) R冷態(tài)電阻大于20KQ,R>2R=20KQ,能夠起振；但由于R2是負(fù)溫度系數(shù)，起振后電流通過熱敏電阻R2后，它的溫度升高，電阻減小，會(huì)過渡到R=2R,所以穩(wěn)態(tài)時(shí)輸出

45、正弦波。(4) R2冷態(tài)電阻大于20KQ,R>2R=20KQ,能夠起振；由于是正溫度系數(shù)，起振后電流通過熱敏電阻后，它的溫度升高，電阻增大，會(huì)過渡到R>>2R,輸出約士12V方波。4.18設(shè)計(jì)一個(gè)頻率為500Hz的RC橋式振蕩電路，已知C=0.047F,并用一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)20kC的熱敏電阻作為穩(wěn)幅元件，試畫出電路并標(biāo)出各電阻值。解：可選用圖P4.17電路，因沒有要求輸出幅度大小，電源電壓可取741。Vcc=Vee=12V。由于振蕩頻率較低，可選用通用型集成運(yùn)放由f0-1一確定R的值，即02nRC_11R=-1=161.'66.8kI12nfoC2汽父500x0.047

46、X10-由1+RL23可確定R和R2的值，如果選Ri=10KQ,即Ri一R>20K可選常溫下R=24心負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。返回本章開頭第5章振幅調(diào)制、振幅解調(diào)與混頻電路返回目錄頁5.1 已知調(diào)制信號u(t)=2cos(2兀x500t)V,載波彳f號uc(t)=4cos(2兀x105t)V,令比例常數(shù)ka=1，試寫出調(diào)幅波表示式，求出調(diào)幅系數(shù)及頻帶寬度，畫出調(diào)幅波波形及頻譜圖。解：uAM(t)=(4+2cos2兀x500t)cos(2九父10”)=4(10.5cos2；t500t)cos(2；t105+1.5cos2 71(510 +300)t +1.5cos2M5M10 -300) t

47、(V)tVm=2=0.5,BW=2500=1000Hz4I17調(diào)幅波波形和頻譜圖分別如下圖（a）、（b）所示。5.2 已知調(diào)幅波信號uo=1+cos（2tiM100t）cos（2TtM105t）V,試畫出它的波形和頻譜圖，求出頻帶寬度 BW。解：調(diào)幅波波形和頻譜圖如圖（a）、（b）所示。帶寬 BW =2 100 =200 Hz)+ 3 co$(0t ) , V載波信號5.3 已知調(diào)制信號uq=2co?s(22:13015見=5cos（2父1a）kV=,，試寫出調(diào)幅波的表木式，回出頻譜圖，求出頻帶寬度bw。135解：Uc(t)=(5+2cos27tM2M10t+3cos27tM300t)cos2

48、7tM5M10t35=5(1+0.4cos27tM2M10t+0.6cos27tM300t)cos27tM5M10t55353=5cos27tM5M10t+cos2M5M10+2父10)t+cos2兀(5父10t2M10)t頻譜圖如圖所示。5VirL,IFIIIII498500-0J500500+0.3502yzm量頻帶寬度BW=2Fmax=22103=4kHz5.4 已知調(diào)幅波表示式u=20+12cos（2兀父500t）cos（2兀父106t）V,試求該調(diào)幅波的載波振幅Ucm、調(diào)頻信號頻率F、調(diào)幅系數(shù)北和帶寬BW的值。5.5 已知調(diào)幅波表示式_6_63_63.u（t）=5cos（2n父10t

49、）+cos2兀（10+5黑10）t+cos2n（105父10）tV,試求出調(diào)幅系數(shù)及頻帶寬度，畫出調(diào)幅波波形和頻譜圖。1 一解：由一maUcm=1V,可得ma=2/Ucm=2/5=0.423BW=2510Hz=10kHz5.6 已知調(diào)幅波表示式u（t）=2+cos（2/100t）cos（2m104t）V，試畫出它的波形和頻譜圖，求出頻帶寬度。若已知Rl=1C,試求載波功率、邊頻功率、調(diào)幅波在調(diào)制信號一周期內(nèi)平均總功率。解：調(diào)幅波波形和頻譜圖分別如圖（a）、（b）所示。mWio4 -100 io4 ioq +100(b)BW=2F=2100=200Hz載波功率U222P0cm=2W2RL21邊頻

50、功率1ma210.52PsB1=PsB2=一(aUcm)=一(2)=0.125W2RL2212Pav=P°Psb1Psb2=220.125-2.25W5.7 已知u(t)=cos(2二106t)0.2cos2二(106103)t0.2cos2二(106-103)tV,試畫出它的波形及頻譜圖。解：原式,、一一6、一，-一6、_3、u(t)=cos(2二10t)0.4cos(2二10t)cos2二(10t)波形與頻譜見下圖=(1+0.4cos2兀M103t)cos(2兀乂106t)VIV0.2V0.2V|_1+(b)停+俗f/iHz5.8已知調(diào)幅波的頻譜圖和波形如圖P5.8(a)、(b)所示，試分別寫出它們的表示式。圖P*$解：(a)Uo(t)=10cos27tMl00Ml03t+2cos2兀X101父1031+2cos229乂10333+3cos2%102103t3cos2兀98103t一一一一一3一一一一3一一3=10cos2tt100103t4cos2兀100103tcos2Tt103133.+6cos2%10010tcos2%210t335=10(1+0.4cos2tiM10t+0.6cos27t父2父10t)cos(2tiX10t)V(b)U0(t)=(5+2cos2兀X10