高頻課后習(xí)題總結(jié)

2－1對(duì)于收音機(jī)的中頻放大器，其中心頻率f0=465kHz．B0.707=8kHz，回路電容C=200PF，試計(jì)算回路電感和QL值。若電感線圈的Q0=100，問(wèn)在回路上應(yīng)并聯(lián)多大的電阻才能滿足要求。解2-1：設(shè)空載時(shí)得等效電阻為R0，有負(fù)載時(shí)得等效電阻為R?，需并聯(lián)電阻為R,則：即需要并聯(lián)一237KΩ的電阻答：回路電感為0.586mH,有載品質(zhì)因數(shù)為58.125,這時(shí)需要并聯(lián)236.66kΩ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12～260pF，Ct為微調(diào)電容，要求此回路的調(diào)諧范圍為535～1605kHz，求回路電感L和Ct的值，并要求C的最大和最小值與波段的最低和最高頻率對(duì)應(yīng)。答：電容Ct為19pF，電感L為0.3175Mh.題2－2圖解2-2：2－3圖示為一電容抽頭的并聯(lián)振蕩回路。諧振頻率f0=1MHz，C1=400pf，C2=100pF求回路電感L。若Q0=100，RL=2kΩ，求回路有載QL值。

解2-3題2－3圖答：回路電感為0.317mH,有載品質(zhì)因數(shù)為1.5462－4石英晶體有何特點(diǎn)？為什么用它制作的振蕩器的頻率穩(wěn)定度較高？

答2-4石英晶體有以下幾個(gè)特點(diǎn)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(guān)，溫度系數(shù)非常小，因此受外界溫度影響很小具有很高的品質(zhì)因數(shù)具有非常小的接入系數(shù)，因此受外部電路的影響很小。在工作頻率附近有很大的等效電感，阻抗變化率大，因此諧振阻抗很大構(gòu)成振蕩器非常方便，而且由于上述特點(diǎn)，會(huì)使頻率非常穩(wěn)定。3－1對(duì)高頻小信號(hào)放大器的主要要求是什么？高頻小信號(hào)放大器有哪些分類？答3-1：對(duì)高頻小信號(hào)放大器的主要要求是比較高的增益

比較好的通頻帶和選擇性

噪音系數(shù)要小

穩(wěn)定性要高高頻小信號(hào)放大器一般可分為用分立元件構(gòu)成的放大器、集成放大器和選頻電路組成的放大器。根據(jù)選頻電路的不同，又可分為單調(diào)諧回路放大器和雙調(diào)諧回路放大器；或用集中參數(shù)濾波器構(gòu)成選頻電路。3－2一晶體管組成的單回路中頻放大器，如圖所示。已知fo=465kHz，晶體管經(jīng)中和后的參數(shù)為：gie=0.4mS,Cie=142pF，goe=55μS，Coe=18pF，Yie=36.8mS,Yre=0，回路等效電容C=200pF，中頻變壓器的接入系數(shù)p1=N1/N=0.35，p2=N2/N=0.035,回路無(wú)載品質(zhì)因數(shù)Q0=80，設(shè)下級(jí)也為同一晶體管，參數(shù)相同。試計(jì)算：（1）回路有載品質(zhì)因數(shù)QL和3dB帶寬B0.7;（2）放大器的電壓增益；(3)中和電容值。（設(shè)Cb’c=3pF）解3-2：根據(jù)已知條件可知,能夠忽略中和電容和yre的影響。得答：品質(zhì)因數(shù)QL為40.4,帶寬為11.51kHz,諧振時(shí)的電壓增益為30.88,中和電容值為1.615pF3－3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？

集電結(jié)電容是主要引起不穩(wěn)定的因素，它的反饋可能會(huì)使放大器自激振蕩；環(huán)境溫度的改變會(huì)使晶體管參數(shù)發(fā)生變化，如Coe、Cie、gie、goe、yfe、引起頻率和增益的不穩(wěn)定。負(fù)載阻抗過(guò)大，增益過(guò)高也容易引起自激振蕩。一般采取提高穩(wěn)定性的措施為：（1）采用外電路補(bǔ)償?shù)霓k法如采用中和法或失配法（2）減小負(fù)載電阻，適當(dāng)降低放大器的增益（3）選用fT比較高的晶體管（4）選用溫度特性比較好的晶體管，或通過(guò)電路和其他措施，達(dá)到溫度的自動(dòng)補(bǔ)償。3－4三級(jí)單調(diào)諧中頻放大器，中心頻率f0=465kHz，若要求總的帶寬B0.7=8kHZ，求每一級(jí)回路的3dB帶寬和回路有載品質(zhì)因數(shù)QL值。

設(shè)每級(jí)帶寬為B1，則答：每級(jí)帶寬為15.7kHz,有載品質(zhì)因數(shù)為29.6。3－8高頻功放的欠壓、臨界、過(guò)壓狀態(tài)是如何區(qū)分的？各有什么特點(diǎn)？當(dāng)EC、Eb、Ub、RL四個(gè)外界因素只變化其中的一個(gè)時(shí)，高頻功放的工作狀態(tài)如何變化？

答：當(dāng)晶體管工作在線性區(qū)時(shí)的工作狀態(tài)叫欠壓狀態(tài)，此時(shí)集電極電流隨激勵(lì)而改變，電壓利用率相對(duì)較低。如果激勵(lì)不變，則集電極電流基本不變，通過(guò)改變負(fù)載電阻可以改變輸出電壓的大小，輸出功率隨之改變；該狀態(tài)輸出功率和效率都比較低。當(dāng)晶體管工作在飽和區(qū)時(shí)的工作狀態(tài)叫過(guò)壓狀態(tài)，此時(shí)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(guò)壓和欠壓狀態(tài)分界點(diǎn)，及晶體管臨界飽和時(shí)，叫臨界狀態(tài)。此時(shí)的輸出功率和效率都比較高。?當(dāng)單獨(dú)改變RL時(shí)，隨著RL的增大，工作狀態(tài)的變化是從欠壓逐步變化到過(guò)壓狀態(tài)。?當(dāng)單獨(dú)改變EC時(shí)，隨著EC的增大，工作狀態(tài)的變化是從過(guò)壓逐步變化到欠壓狀態(tài)。?當(dāng)單獨(dú)改變Eb時(shí)，隨著Eb的負(fù)向增大，工作狀態(tài)的變化是從過(guò)壓逐步變化到欠壓狀態(tài)。?當(dāng)單獨(dú)改變Ub時(shí)，隨著Ub的增大，工作狀態(tài)的變化是從欠壓逐步變化到過(guò)壓狀態(tài)。3－9已知高頻功放工作在過(guò)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(lái)實(shí)現(xiàn)，變化方向如何？在此過(guò)程中集電極輸出功率如何變化？

答：可以通過(guò)采取以下措施減小激勵(lì)Ub，集電極電流Ic1和電壓振幅UC基本不變，輸出功率和效率基本不變。增大基極的負(fù)向偏置電壓，集電極電流Ic1和電壓振幅UC基本不變，輸出功率和效率基本不變。減小負(fù)載電阻RL，集電極電流Ic1增大，IC0也增大，但電壓振幅UC減小不大，因此輸出功率上升。增大集電極電源電壓，Ic1、IC0和UC增大，輸出功率也隨之增大，效率基本不變。3－10高頻功率放大器中提高集電極效率的主要意義是什么？

主要意義在于提高了電源的利用率，將直流功率的更多的轉(zhuǎn)換為高頻信號(hào)功率，減小晶體管的功率損耗，可降低對(duì)晶體管的最大允許功耗PCM的要求，提高安全可靠性。3－11設(shè)一理想化的晶體管靜特性如圖所示，已知Ec=24V，Uc=21V，基極偏壓為零偏，Ub=3V，試作出它的動(dòng)特性曲線。此功放工作在什么狀態(tài)？并計(jì)算此功放的θ、P1、P0、η及負(fù)載阻抗的大小。畫出滿足要求的基極回路。題3－11圖解3-111、求動(dòng)態(tài)負(fù)載線2、求解θ、P1、P0、η及負(fù)載阻抗的大小。3、符合要求的基極回路為：3－16改正圖示線路中的錯(cuò)誤，不得改變饋電形式，重新畫出正確的線路。題3－16圖改正后的電路圖3—17試畫出一高頻功率放大器的實(shí)際線路。要求(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)基極用串聯(lián)饋電，自偏壓，與前級(jí)互感耦合。

解3-17根據(jù)要求畫出的高頻功率放大器電路如下3－18一高頻功放以抽頭并聯(lián)回路作負(fù)載，振蕩回路用可變電容調(diào)諧。工作頻率f=5MHZ，調(diào)諧時(shí)電容C=200PF，回路有載品質(zhì)因數(shù)QL=20，放大器要求的最佳負(fù)載阻抗RLr=50Ω，試計(jì)算回路電感L和接入系數(shù)P。

解3-184－1什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(hào)的振幅和頻率分別是由什么條件決定？

答4-14－2試從相位條件出發(fā)，判斷圖示交流等效電路中，哪些可能振蕩，哪些不可能振蕩。能振蕩的屬于哪種類型振蕩器？題4—2圖答4-2(a)

可能振蕩，電感三點(diǎn)式反饋振蕩器(b)不能,(c)不能,(d)不能,(e)可能振蕩，振蕩的條件是L1C1回路呈容性，L2C2回路呈感性，即要求f01<f<f02,這時(shí)是一個(gè)電感反饋振蕩器,(f)可能振蕩，振蕩的條件是LC3支路呈感性，即要求f03<f,這時(shí)是一個(gè)電容反饋振蕩器4－3圖示是一三回路振蕩器的等效電路，設(shè)有下列四種情況：

（1）L1C1>L2C2>L3C3;（2）L1C1<L2C2<L3C3;

（3）L1C1=L2C2>L3C3;（4）L1C1<L2C2=L3C3。

試分析上述四種情況是否都能振蕩，振蕩頻率f1與回路諧振頻率有何關(guān)系？題4—3圖解4-3根據(jù)給定條件，可知（1）fo1<f02<f03,因此，當(dāng)滿足fo1<f02<f<f03,就可能振蕩，此時(shí)L1C1回路和L2C2回路呈容性，而L3C3回路呈感性，構(gòu)成一個(gè)電容反饋振蕩器。（2）fo1>f02>f03,因此，當(dāng)滿足fo1>f02>f>f03,就可能振蕩，此時(shí)L1C1回路和L2C2回路呈感性，而L3C3回路呈容性，構(gòu)成一個(gè)電感反饋振蕩器。（3）fo1=f02<f03,因此，當(dāng)滿足fo1=f02<f<f03,就可能振蕩，此時(shí)L1C1回路和L2C2回路呈容性，而L3C3回路呈感性，構(gòu)成一個(gè)電容反饋振蕩器。（4）fo1>f02=f03不能振蕩，因?yàn)樵谌魏晤l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試檢查圖示的振蕩器線路，有哪些錯(cuò)誤？并加以改正。題4－4圖4-6解:設(shè)三極管集電極與發(fā)射極間為第一回路,集電極與基極間為第二回路,發(fā)射極與基極間為第三回路.由題意得:在第三回路中:由于ω3＞ω0所以第三回路成感性,因此第一回路也應(yīng)成感性,而第二回路必須成容性即:所以:4-6振蕩器交流等效電路如圖所示，工作頻率為10MHz，(1)計(jì)算C1、C2的取值范圍。(2)畫出實(shí)際電路。(2)畫出實(shí)際電路。4-7解：此電路為一電容三點(diǎn)式振蕩電路。根據(jù)電容三點(diǎn)式振蕩電路的起振條件:反饋系數(shù):等效電容:帶入數(shù)據(jù)得:因?yàn)?所以:帶入數(shù)據(jù)得:所以:共基極電路，反饋信號(hào)從射極輸入，ri為RE與re的并聯(lián)4-7在圖示的三端式振蕩電路中,已知L=1.3μH,C1=51pF,C2=2000pF，Q0=100,RL=1kΩ，Re=500Ω。試問(wèn)IeQ應(yīng)滿足什么要求時(shí)振蕩器才能振蕩？6－1已知載波電壓uc=UCsinωCt，調(diào)制信號(hào)如圖所示，fC>>1/TΩ。分別畫出m=0.5及m=1兩種情況下所對(duì)應(yīng)的AM波波形以及DSB波波形。解6-1，各波形圖如下6－2某發(fā)射機(jī)輸出級(jí)在負(fù)載RL=100Ω上的輸出信號(hào)為u0(t)=4(1+0.5cosΩt)cosωct

V。求總的輸出功率Pav、載波功率Pc和邊頻功率P邊頻。解6-2顯然，該信號(hào)是個(gè)AM調(diào)幅信號(hào)，且m=0.5,因此6－4在圖示的各電路中，調(diào)制信號(hào)uΩ(t)=UΩcosΩt，載波電壓uC=UCcosωct，且ωc>>Ω,UC>>UΩ，二極管VD1和VD2的伏安特性相同，均為從原點(diǎn)出發(fā)，斜率為gD的直線。（1）試問(wèn)哪些電路能實(shí)現(xiàn)雙邊帶調(diào)制？（2）在能夠?qū)崿F(xiàn)雙邊帶調(diào)制的電路中，試分析其輸出電流的頻率分量。

解6-4（b）中，包含了ωc的奇次