高频第三章答案

1、高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案1第3章习题参考答案3-13-23-33-43-53-63-73-83-93-103-113-123-133-143-153-163-173-183-193-203-213-223-233-243-25高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案231 对高频小信号放大器的主要要求是什么？高频小信号放大器有哪些分类？答3-1：对高频小信号器的主要要求是1.比较高的增益2.比较好的通频带和选择性3.噪音系数要小4.稳定性要高高频小信号放大器一般可分为用分立元件构成的放大器、集成放大器和选频电路组成的放大器。根据选频电路的不同，又可分为单调谐回路

2、放大器和双调谐回路放大器；或用集中参数滤波器构成选频电路。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案332 一晶体管组成的单回路中频放大器，如图所示。已知fo=465kHz，晶体管经中和后的参数为：gie=0.4mS,Cie=142pF，goe=55S，Coe=18pF，Yie=36.8mS,Yre=0，回路等效电容C=200pF，中频变压器的接入系数p1=N1/N=0.35，p2=N2/N=0.035,回路无载品质因数Q0=80，设下级也为同一晶体管，参数相同。试计算： 题31图（1）回路有载品质因数 QL和 3 dB带宽 B0.7;（2）放大器的电 压增益； (3) 中和电容值。（设

3、Cbc=3 pF）高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案4解3-2：根据已知条件可知,能够忽略中和电容和yre的影响。得2222122000.35180.035142202oeieCp Cp CpF 回路总电容为C3-1200022465 10202 107.37480fgSQ 固有谐振电导为C22120262360.3555 100.0350.4 107.374 1014.6oeiep gp ggS 回路总电导为g高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案53-120600.731206111122465 10202 1040.414.6 10465311.5140.4|0.

4、350.03536.8 1030.8814.6 100.3531.61510.65LLfenb cb cfQfdBBkHzQp pyKNpCCCpFNNp C品质因数g带宽谐振增益g中和电容答：品质因数QL为40.4,带宽为11.51kHz,谐振时的电压增益为30.88,中和电容值为1.615pF高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案633 高频谐振放大器中，造成工作不稳定的王要因素是什么？它有哪些不良影响？为使放大器稳定工作，可以采取哪些措施？ 答3-3 集电结电容是主要引起不稳定的因素，它的反馈可能会是放大器自激振荡；环境温度的改变会使晶体管参数发生变化，如Coe、Cie、gie

5、、goe、yfe、引起频率和增益的不稳定。负载阻抗过大，增益过高也容易引起自激振荡。一般采取提高稳定性的措施为：（1）采用外电路补偿的办法如采用中和法或失配法（2）减小负载电阻，适当降低放大器的增益（3）选用fT比较高的晶体管（4）选用温度特性比较好的晶体管，或通过电路和其他措施，达到温度的自动补偿。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案734 三级单调谐中频放大器，中心频率f0=465 kHz，若要求总的带宽 B0.7=8 kHZ，求每一级回路的 3 dB带宽和回路有载品质因数QL值。 130.710.71130L1BB21B8B15.7kHz0.509821fQ29.6B 因为总

6、带宽为则每级带宽为有载品质因数设每级带宽为B1，则：答：每级带宽为15.7kHz,有载品质因数为29.6。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案835 若采用三级临界耦合双回路谐振放大器作中频放大器（三个双回路），中心频率为fo=465 kHz，当要求 3 dB带宽为 8 kHz时，每级放大器的3 dB带宽有多大？当偏离中心频率 10 kHZ时，电压放大倍数与中心频率时相比，下降了多少分贝？ 解3-5设每级带宽为B1，则：1430.710.71143BB21B8B11.2kHz0.71421 根据总带宽得：每级带宽为10kHz当偏离中心频率时，根据谐振特性，有：12222401K2A

7、2KA1(1A)44 高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案93313344400220334224010134243KK288KK 14(4)f42Qf882ff2 2 f4(2)4BfB880.027,20log0.02731.4dB2992 210411.2 10 答：每级放大器的3 dB带宽为11.2kHz,当偏离中心频率 10 kHZ时，电压放大倍数与中心频率时相比，下降了多少31.4dB高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案1036 集中选频放大器和谐振式放大器相比，有什么优点？设计集中选频放大器时，主要任务是什么？ 答3-6优点： 选频特性好、中心频率稳定、Q

8、值高、体积小、调整方便。设计时应考虑： 滤波器与宽带放大器及其负载之间的匹配。另外还要考虑补 偿某些集中参数滤波器的信号衰减。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案1137 什么叫做高频功率放大器？它的功用是什么？应对它提出哪些主要要求？为什么高频功放一般在B类、C类状态下工作？为什么通常采用谐振回路作负载？ 答3-7 高频功率放大器是一种能将直流电源的能量转换为高频信号能量的放大电路，其主要功能是放大放大高频信号功率，具有比较高的输出功率和效率。对它的基本要求是有选频作用、输出功率大、自身损耗小、效率高、所以为了提高效率，一般选择在B或C类下工作，但此时的集电极电流是一个余弦脉冲，

9、因此必须用谐振电路做负载，才能得到所需频率的正弦高频信号。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案1238 高频功放的欠压、临界、过压状态是如何区分的？各有什么特点？当EC、Eb、Ub、RL四个外界因素只变化其中的一个时，高频功放的工作状态如何变化？ 答3-8当晶体管工作在线性区时的工作状态叫欠压状态，此时集电极电流随激励而改变，电压利用率相对较低。如果激励不变，则集电极电流基本不变，通过改变负载电阻可以改变输出电压的大，输出功率随之改变；该状态输出功率和效率都比较低。当晶体管工作在饱和区时的工作状态叫过压状态，此时集电极电流脉冲出现平顶凹陷，输出电压基本不发生变化，电压利用率较高。过

10、压和欠压状态分界点，及晶体管临界饱和时，叫临界状态。此时的输出功率和效率都比较高。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案13当单独改变RL时，随着RL的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。当单独改变EC时，随着EC的增大，工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。当单独改变Eb时，随着Eb的负向增大，工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。当单独改变Ub时，随着Ub的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案1439 已知高频功放工作在过压状态，现欲将它调整到临界状态，可以改变哪些外界因素来实现，变化方向如何？在此过

11、程中集电极输出功率如何变化？ 答3-9 可以通过采取以下措施1.减小激励Ub，集电极电流Ic1和电压振幅UC基本不变，输出功率和效率基本不变。2.增大基极的负向偏置电压，集电极电流Ic1和电压振幅UC基本不变，输出功率和效率基本不变。3.减小负载电阻RL，集电极电流Ic1增大，IC0也增大，但电压振幅UC减小不大，因此输出功率上升。4.增大集电极电源电压，Ic1、IC0和UC增大，输出功率也随之增大，效率基本不变。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案15310 高频功率放大器中提高集电极效率的主要意义是什么？ 答3-10主要意义在于提高了电源的利用率，将直流功率的更多的转换为高频信

12、号功率，减小晶体管的功率损耗，可降低对晶体管的最大允许功耗PCM的要求，提高安全可靠性。311 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=3 V，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、P1、P0、及负载阻抗的大小。画出满足要求的基极回路。 题311图 高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案16解3-110.5 ,1 ,cos(cos2421cos(3cos0.5bCmbececccmbbbcecmEvdigSduuEUtigUtEEutigt 根据给定静态特性，得到晶体管的并得到如下方程组代入数值后得可以解出：）

13、1、求动态负载线高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案17ccecCcbocecccecCccmaxmmti = 0,uEU242135Vt0.5i = 0,cosE0.5,cos,30.50.5arccos80uEU cos242120.5V,33(3)t0uEU3V,i = ig (3cos00.52.5g b(1)当时晶体管截止，因此但，位于C点(2)当时晶体管临界导通且有U因此。位于B点。当时）=2.5A.A 位于 点。连接A、B、C三点，就是它的动态特性曲线。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案1839152127333945b eu 3 .0V2 .52 .0

14、1 .51 /ci Aceu /VABC02、求解、P1、P0、及负载阻抗的大小。oCLoC11cmax0.5arccos803U2121R17.8I(80 )i2.50.472 高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案19C1C11o0C0C1cmaxCC0110I U21 2.50.472P12.39W22PIE(80 )iE0.2862.52417.16WPPP17.1612.394.77WP12.390.722P17.16 3、符合要求的基极回路为123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:6-Aug-2005 Sheet

15、of File:D:Design Explorer 99MyDesign2.ddbDrawn By:v+_COSbbuUt 高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案20312 某高频功放工作在临界伏态，通角 =75o”，输出功率为 30 W，Ec=24 V，所用高频功率管的SC=1.67V，管子能安全工作。（1）计算此时的集电极效率和临界负载电阻； （2）若负载电阻、电源电压不变，要使输出功率不变。而提高工作效率，问应如何凋整？ (3）输入信号的频率提高一倍，而保持其它条件不变，问功放的工作状态如何变化，功放的输出功率大约是多少？ C11 Cmax1CCC21C1C1CCCC1CCC1

16、CCIiS (EU )1111PI US (EU )US E US U2222 因为所以=解3-12（1）高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案21221CC1CC1C1CC1C1C1C2Co1CC2C1Lcr22CLcr1S E(S E )8S PEE2PU2S24S242423060U12144128.0624(75 )1.670.455 1.6720.06V(U20.060.836E24UP2RU20.06R62P230 解之得到代入数值后得到集电极电压振幅为取正值)集电极效率=因为，所以.7 高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案22（2）可增加负向偏值，但同时增大

17、激励电压，保证IC1不变，但这样可使导通角减小，效率增加。（3）由于频率增加一倍，谐振回路失谐，集电极阻抗变小，电路由原来的临界状态进入欠压状态，输出幅度下降，故使输出功率和效率都下降。对于2的频率，回路阻抗为：LLr000L10Ln1L(rj L)CrCZ1rjL1jQCLZrCLrCnZ11jQ nn 回路阻抗为在时，在时，高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案23Ln2L1Ln222n 2L1Z1n1Z1jQ(n1)1jQ nnZnn2ZQ(n1)3Q1Q(n1) 所以因此，输出功率下降到原来的2/3Q倍。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案24313 试回答下列问

18、题： (1)利用功放进行振幅调制时，当调制的音频信号加在基极 或集电 极时、应如何选择功放的工作状态？ (2)利用功放放大振幅调制信号时，应如何选择功放的工作状态？。 (3)利用功放放大等幅度的信号时，应如何选择功放的工作状态？ 解3-13(1）利用功放进行振幅调制时，当调制的音频信号加在基极或集电极时、功放应选在过压状态。 (2）利用功放放大振幅调制信号时，功放应选在欠压状态，并为乙类工作。 (3) 利用功放放大等幅度的信号时，功放应选在过压状态，此时有较大的输出功率和效率。 也可以选择在过压状态，此时输出电压幅度比较稳定。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案253I4 当工作频

19、率提高后，高频功放通常出现增益下降，最大输出功率和集电极效率降低，这是由哪些因素引起的？ 解3-14主要原因是1.放大器本身参数，如、随频率下降。2.电路失谐，集电极阻抗减小。3.少数载流子渡越时间效应。4.非线性电抗效应，如CbC 的影响。5.发射极引线电感的影响，对高频反馈加深。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案26 315 如图所示，设晶体管工作在小信号A类状态，晶体管的输入阻抗为Z，交流电流放大倍数为hfe/(1+j/f/f)，试求Le而引起的放大器输入阻抗Zi。并以此解释晶体管发射极引线电感的影响。315 题图fefeiieieefeiefei222ff2iefeief

20、ehhZZj1LZjLff1j1jffffjL hff1ZL hZjfff111ffffZ2 L h fZ2 L h ff 可见，Le越大，输入阻抗越大，反馈越深，电流越小，反馈越深，输出功率和效率越低。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案27316 改正图示线路中的错误，不得改变馈电形式，重新画出正确的线路。题316图2C2E2L改正后的电路图高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案28317 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3-1

21、7根据要求画出的高频功率放大器电路如下123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:7-Aug-2005 Sheet of File:D:Design Explorer 99MyDesign3.ddbDrawn By:RbCbvCcC1CLcLEc高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案29318 一高频功放以抽头并联回路作负载，振荡回路用可变电容调谐。工作频率f=5 MHZ，调谐时电容 C=200 PF，回路有载品质因数QL=20，放大器要求的最佳负载阻抗RLr=50 ，试计算回路电感L和接入系数 P。 解3-1802212120L

22、cr0Lcr0Lcr0L2LL61231f =2LC11L5.07 H(2 f ) C425 10200 10RCRCR2 f CQ,ppQQ5025 10200 1050 1020.12520 由得，因所以，高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案30 319 如图（a）所示的D型网络，两端的匹配阻抗分别为RP1、RP2。将它分为两个L型网络，根据L型网络的计算公式，当给定Q2=RP2/XP2时，证明下列公式： p1p1p122p2p2p12ss1s22222p2RXR(1Q )1RRRXXXQ(1Q )11QR 并证明回路总品质因数Q=Q1Q2。 题319图 高频电子线路习题参考答

23、案高频电子线路习题参考答案31解3-19首先将电路分解成两个L回路，如图（1）。然后利用并串转换，将Xp2和Rp2的并联转换为Rs和Xs3的串联，得到图（2）。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:7-Aug-2005 Sheet of File:D:Design Explorer 99MyDesign3.ddbDrawn By:p1Xp2Xs1Xs1Xp2Rp1Xs1Xs1Xs3XsRp1Xs1XsRp1XpXpR(1)(2)(3)(4)根据串并转换关系，得：p2p2p2p2ss3p2p222p2p2p2p222p2p2p2p222

24、22p2p2p2p2jX RjX RRjX(RjX)RjXRXXRRjXRXRX 高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案32p2s32p2sp2p2p2p222sp2s3p222222p2p22p2p222s3s2sRXQXRRRXXRXXR1RX1QRX1QXXR 因为=,所以=，当时，产生谐振，电路简化为图（3），谐振电阻为再利用串并转换，将Xs1和Rs的并联转换为Rp和Xp的并联，得到图（4），其中p2s1p1sps1121PsRX1R1QRX1XQQXR（），（），其中p1ppp1XX ,RR 当产生并联谐振，谐振阻抗为=，因此有高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答

25、案332p11s2p22sp11p1p1p1212sp2p1p1p11p122p2R1QR1R1QR21 ,2RQ3XRRQ11Q13RRRRX(QR1Q1R （）（）由得到，（）代入得=证明完毕）（）2p1p2p222s1s2s2s32p2222RXX QR QR1Q1,XX1R1Q1Q s1又因为，X（）， 因此高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案342p1p222ss1s2s22p222p1p222s2p2p2p12s22p2p2p122222p2RX QXXXR1Q1R1QRX QR1Q1RRRR1Q1QRRR(1Q )1Q1QR （）（）（）（证明完毕）s2s3s1s2s

26、1s312ssXXXXXXQQQ(RR 因为，因此从图（2）可以看出，总的品质因数为证明完毕）高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案35320 上题中设RP1=20，Rp2=100，F=30MHZ，指定Q2=5，试计算Ls、CP1、CP2和回路总品质因数Q。 解3-20p2p12s2222p222ss6p1p12p122p2RRX(1Q )1Q1QR10020(15 )1527.1115100X27.11L0.144 H2 f230 10R20X9.76R20(15 )11Q1100R （）高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案36p16p1p2p22p26p2p12212

27、p21211C544pF2 fX230 109.76R100X20Q511C265pF2 fX230 1020R20Q1Q1(15 )12.05R100QQQ52.057.05（）高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案37321 如图示互感耦合输出回路，两回路都谐振，由天线表 IA测得的天线功率PA=10 W，已知天线回路效率 2=0 .8。中介回路的无载品质因数 QO=100，要求有载品质因数QL=10，工作于临界状态。问晶体管输出功率P1为多少？设在工作频率L1=50，试计算初级的反映电阻rf，和互感抗M。当天线开路时，放大器工作在什么状态？题321 图高频电子线路习题参考答案高

28、频电子线路习题参考答案381A2rPP 2fk解2-21：设次级损耗电阻为r，初级损耗电阻为 ，反射电阻为r，中介回路效率天线功率为，次级总功率为 。则：AA2A2A2AL202111k011Lf11fLfA2PR10.2rR5012.5PRr0.8PQ1010P12.5W110.90.8Q100PL12.550P13.9Wr0.50.9Q100LL50Q,rr0.54.5rrQ10Mr Rr4.562.516.8 k因为，得到，因为所以（） 当天线开路时，反射电阻为零，初级回路等效并联阻抗增大，放大器将从临界状态进入过压状态。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案39 322 什么

29、是D类功率放大器，为什么它的集电极效率高？什么是电流开关型和电压开关型D类放大器？ 答3-22D类放大器是一种工作在开关状态的功率放大器，两个晶体管在输入激励控制下交替饱和导通或截止，饱和导通时，有电流流过，但饱和压降很低；截止时，流过晶体管的电流为零。所以晶体管的平均功耗很小，效率很高。在电流开关型电路中，两管推挽工作，电源通过一个大大电感供给一个恒定电流，分别交替流过两个晶体管，两管轮流导通和截止。通过谐振电路得到正弦输出电压。在电压开关型电路中，两晶体管是与电源电压和地电位串联的，在输入控制下，一个导通，一个截止，因此，两管的中间点电压在0和电源电压之间交替切换。通过谐振电路，获的正弦输

30、出信号。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案40323 图333的电压开关型D类放大器，负载电阻为RL，若考虑晶体管导通至饱和时，集电极饱和电阻Rcs(Rcs=1/Sc)，试从物理概念推导此时开关放大器的效率。 解3-23根据题意，将（a）图简化为（b）图所示的等效电路。设Rcs1=Rcs2=Rcs,LC回路对开关频率谐振，则：ic2iLL0C0RLV2uce2uce1V1T1Ec(a)ic1 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Aug-2005 Sheet of File:D:Design Explorer 99MyDesign3.ddbDrawn By:S?SW SPSTEccs1Rcs1R0L0CLRLi (b)高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案4122222202222002221cossin2211coscos22()()2()22ccLLLLccsLcsLcsLccLCLcsLcsLcCCcsLLcLLLEERRRUEtd ttRRRRRREEUItd