通信电子线路第3章习题ppt课件

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31 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比较高的增益比较好的通频带和选择性噪音系数要小稳定性要高高频小信号放大器普通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放大器和双调谐回路放

2、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32 一晶体管组成的单回路中频放大器，如下图。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,回路无载质量因数Q0=80，设下级也为同一晶体管，参数一样。试计算： 题31图1回路有载质量因数 QL和 3 dB带宽 B0.7;2放大器的电 压增益； (3) 中和电容值。设Cbc=3 pF高频电子线路习题参考

3、答案高频电子线路习题参考答案解3-2：根据知条件可知,可以忽略中和电容和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3-120600.731206111122465 10202 1040.414.6 10465311.5140.4|0.350.03536.8 1030.8814.

4、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：质量因数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33 高频谐振放大器中，呵斥任务不稳定的王要要素是什么？它有哪些不良影响？为使放大器稳定任务，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要素，它的反响能够会是放大器自激振荡；环境温度的改动会使晶体管参数发生变化，如Coe、Cie、gie、goe、yfe、引起频率和增益的不稳定。负载

5、阻抗过大，增益过高也容易引起自激振荡。普通采取提高稳定性的措施为：1采用外电路补偿的方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，或经过电路和其他措施，到达温度的自动补偿。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案34 三级单调谐中频放大器，中心频率f0=465 kHz，假设要求总的带宽 B0.7=8 kHZ，求每一级回路的 3 dB带宽和回路有载质量因数QL值。 130.710.71130L1BB21B8B15.7kHz0.509821fQ29.6B 因为总带宽为则每级带宽为有载品质因数设每级带宽为B1，那么：答：每级

6、带宽为15.7kHz,有载质量因数为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35 假设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，那么：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：12222401K2A2KA1(1A)44 高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题

7、参考答案3313344400220334224010134243KK288KK 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36 集中选频放大器调和振式放大器相比，有什么优点？设计集中选频放大器时，主要义务是什么？ 答3-6优点： 选频特性好、中心频率稳定、Q值高、体积小、调整方便。设计时应思索： 滤波器与宽带放大器及其负载之

8、间的匹配。另外还要思索补 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37 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？为什么高频功放普通在B类、C类形状下任务？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。对它的根本要求是有选频作用、输出功率大、本身损耗小、效率高、所以为了提高效率，普通选择在B或C类下任务，但此时的集电极电流是一个余弦脉冲，因此必需用谐振电路做负载，才干得到所需频率的正弦高频信号。高频电子线路习

9、题参考答案高频电子线路习题参考答案38 高频功放的欠压、临界、过压形状是如何区分的？各有什么特点？当EC、Eb、Ub、RL四个外界要素只变化其中的一个时，高频功放的任务形状如何变化？ 答3-8当晶体管任务在线性区时的任务形状叫欠压形状，此时集电极电流随鼓励而改动，电压利用率相对较低。假设鼓励不变，那么集电极电流根本不变，经过改动负载电阻可以改动输出电压的大，输出功率随之改动；该形状输出功率和效率都比较低。当晶体管任务在饱和区时的任务形状叫过压形状，此时集电极电流脉冲出现平顶凹陷，输出电压根本不发生变化，电压利用率较高。过压和欠压形状分界点，及晶体管临界饱和时，叫临界形状。此时的输出功率和效率都

10、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当单独改动RL时，随着RL的增大，任务形状的变化是从欠压逐渐变化到过压形状。当单独改动EC时，随着EC的增大，任务形状的变化是从过压逐渐变化到欠压形状。当单独改动Eb时，随着Eb的负向增大，任务形状的变化是从过压逐渐变化到欠压形状。当单独改动Ub时，随着Ub的增大，任务形状的变化是从欠压逐渐变化到过压形状。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 知高频功放任务在过压形状，现欲将它调整到临界形状，可以改动哪些外界要素来实现，变化方向如何？在此过程中集电极输出功率如何变化？ 答3-9 可以经过采取以下措施减小鼓励Ub，集电极电流

11、Ic1和电压振幅UC根本不变，输出功率和效率根本不变。增大基极的负向偏置电压，集电极电流Ic1和电压振幅UC根本不变，输出功率和效率根本不变。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。增大集电极电源电压，Ic1、IC0和UC增大，输出功率也随之增大，效率根本不变。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案310 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，提高平安可靠性。311 设一理想

12、化的晶体管静特性如下图，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。此功放任务在什么形状？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：）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ccecCcbocecccecCccmaxmmt

13、i = 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39152127333945b eu 3 .0V2 .52 .01 .51 /ci Aceu /VABC02、求解、P1、P0、及负载阻抗的大小。oCLoC11cmax0.5arcco

14、s803U2121R17.8I(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C1C11o0C0C1cmaxCC0110I U212.50.472P12.39W22PIE(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 of File:D:Design Explorer 99MyDesign2.ddbDrawn By:v+_COSbbuUt 高

15、频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案312 某高频功放任务在临界伏态，通角 =75o，输出功率为 30 W，Ec=24 V，所用高频功率管的SC=1.67V，管子能平安任务。1计算此时的集电极效率和临界负载电阻； 2假设负载电阻、电源电压不变，要使输出功率不变。而提高任务效率，问应如何凋整？ (3输入信号的频率提高一倍，而坚持其它条件不变，问功放的任务形状如何变化，功放的输出功率大约是多少？ C11 Cmax1CCC21C1C1CCCC1CCC1CCIiS (EU )1111PI US (EU )US E US U2222 因为所以=解3-121高频电子线路习题参考答案高频电子线路习

16、题参考答案221CC1CC1C1CC1C1C1C2Co1CC2C1Lcr22CLcr1S 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2可添加负向偏值，但同时增大鼓励电压，保证IC1不变，但这样可使导通角减小，效率添加。3由于频率添加一倍，谐振回路失谐，集电极阻抗变小，电路由原来的临界形状进入欠压形状，输出幅度下降，

17、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Ln2L1Ln222n 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313 试回答以下问题： (1)利用功放进展振幅调制时，当调制的音频信号加在基极 或集电 极时、应如何选择功放的任务形状？ (2)利用功放放大振幅调制信号时，应如何选择功放的任务形状？。

18、(3)利用功放放大等幅度的信号时，应如何选择功放的任务形状？ 解3-13(1利用功放进展振幅调制时，当调制的音频信号加在基极或集电极时、功放应选在过压形状。 (2利用功放放大振幅调制信号时，功放应选在欠压形状，并为乙类任务。 (3) 利用功放放大等幅度的信号时，功放应选在过压形状，此时有较大的输出功率和效率。 也可以选择在过压形状，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3I4 当任务频率提高后，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，这是由哪些要素引起的？ 解3-14主要缘由是放大器本身参数，如、随频率下降。电路失谐，集电极阻抗减小。少数载流

19、子渡越时间效应。非线性电抗效应，如CbC 的影响。发射极引线电感的影响，对高频反响加深。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案 315 如下图，设晶体管任务在小信号A类形状，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fefeiieieefeiefei222ff2iefeiefehhZZj1LZjLff1j1jffffjL hff1ZL hZjfff111ffffZ2 L h fZ2 L h ff 可见，Le越大，输入阻抗越大，反响越深，电流越小，反响越深，输出功率和效率越低

20、。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案316 矫正图示线路中的错误，不得改动馈电方式，重新画出正确的线路。题316图2C2E2L矫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317 试画出一高频功率放大器的实践线路。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，与振荡回路抽头衔接；(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123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:7-Aug-2005 Sheet of File:D:Design Exp

21、lorer 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318 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。任务频率f=5 MHZ，调谐时电容 C=200 PF，回路有载质量因数QL=20，放大器要求的最正确负载阻抗RLr=50 ，试计算回路电感L和接入系数 P。 解3-1802212120Lcr0Lcr0Lcr0L2LL61231f =2LC11L5.07 H(2 f ) C425 10200 10RCRCR2 f CQ,ppQQ5025 10200 1050 1020.12520 由得，因所以，高

22、频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案 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，证明以下公式： p1p1p122p2p2p12ss1s22222p2RXR(1Q )1RRRXXXQ(1Q )11QR 并证明回路总质量因数Q=Q1Q2。 题319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。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevis

23、ionSizeBDate: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：p2p2p2p2ss3p2p222p2p2p2p222p2p2p2p22222p2p2p2p2jX 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p2s32p2sp2p2p2p222sp2s3p222222p2p22p2p222s3s2sRXQXR

24、RRXXRXXR1RX1QRX1QXXR 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案2p11s2p22sp11p1p1p1212sp2p1p1p11p122p2R1QR1R1QR21 ,2RQ3XRRQ11Q13RRRRX(QR1Q1R （）（）由得到，（）代入得=证明完毕）（）2p1p2p222s1s2s2s32p2

25、222RXX 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2p1p222ss1s2s22p222p1p222s2p2p2p12s22p2p2p122222p2RX QXXXR1Q1R1QRX QR1Q1RRRR1Q1QRRR(1Q )1Q1QR （）（）（）（证明完毕）s2s3s1s2s1s312ssXXXXXXQQQ(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320 上题中设RP1=20，Rp2=100，F=30MHZ，指定Q2=5，试计算Ls、CP1、CP2和

26、回路总质量因数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p16p1p2p22p26p2p12212p21211C544pF2 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321 如图示互感耦合输出

27、回路，两回路都谐振，由天线表 IA测得的天线功率PA=10 W，知天线回路效率 2=0 .8。中介回路的无载质量因数 QO=100，要求有载质量因数QL=10，任务于临界形状。问晶体管输出功率P1为多少？设在任务频率L1=50，试计算初级的反映电阻rf，和互感抗M。当天线开路时，放大器任务在什么形状？题321 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1A2rPP 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：AA2A2A2AL202111k011Lf11fLfA2PR10.2rR5012.5PRr0.8PQ1010P

28、12.5W110.90.8Q100PL12.550P13.9Wr0.50.9Q100LL50Q,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，放大器将从临界形状进入过压形状。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案 322 什么是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类放大器是一种任务在开关形状的功率放大器，两个晶体管在输入鼓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

29、均功耗很小，效率很高。在电流开关型电路中，两管推挽任务，电源经过一个大大电感供应一个恒定电流，分别交替流过两个晶体管，两管轮番导通和截止。经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。经过谐振电路，获的正弦输出信号。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案323 图333的电压开关型D类放大器，负载电阻为RL，假设思索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

30、电路。设Rcs1=Rcs2=Rcs,LC回路对开关频率谐振，那么：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22222202222002221cossin2211coscos22()()2()22ccLLLLccsLcsLcsLccLCLcsLcsLcCCcsLLcLLLEERRRUEtd ttRRRRRREEUItd t