现代电子线路基础(新版教材)--_第六章习题答案

1、第六章习题答案6.1 在题图6.1所示调谐放大器中，工作频率fo=10.7MHz,L1-3=4H,Qo=100, N1-3=20匝, N2-3=5匝, N4-5=5匝,晶体管3DG39在fo=10.7MHz时测得gie=2860S,Cie=18pF, goe=200S, Coe=7pF,|yfe|= 45mS,yre=0,试求放大器的电压增益Avo和通频带BW。 题图6.1 交流等效电路 折合后的等效电路解： ， 总电容LC振荡回路电容LC振荡回路固有谐振频率10.85(MHz) 固有损耗电导： ， 注：由上述计算可以看出，和相差不大，即部分接入后对谐振频率影响较小，但概念要清楚。另外，这里给

2、出了（即认为是）不要通过来计算。6.2 题图6.2是某中放单级电路图。已知工作频率fo=30MHz,回路电感L=1.5H, Qo=100,N1/N2=4,C1C4均为耦合电容和旁路电容。晶体管在工作条件下的y参数为 ； 试解答下列问题： (1) 画出放大器y参数等效电路； (2) 求回路谐振电导g； (3) 求回路总电容C； (4) 求放大器电压增益Avo和通频带BW； (5) 当电路工作温度或电源电压变化时, Avo和BW是否变化？题图6.2 y参数等效电路 解：(1) y参数等效电路如上图： (3) 由得(2) ， 由y参数得，固有损耗电导： (4) (5) 当电路工作温度或电源电压变化时

3、，会引起y参数变化，从而和BW会发生变化。6.3 某场效应管调谐放大器电路如题图6.3所示,为提高放大器稳定性,消除管子极间电容CDG引起的内部反馈,电路中加了CN、LN元件,试解答下列问题。(1) 分析CN、LN是如何消除CDG引起的内部反馈的？(2) 分析其它各元件的作用；(3) 画出放大器的交流等效电路；j(4) 导出放大器电压增益Avo表达式。 题图6.3 交流等效电路解：（1）与组成并联谐振回路，使得漏栅之间的反馈阻抗为，故消除了漏栅之间的反馈，即消除了引起得内部反馈，实现了单向化。（2）各元件的作用：组成并联谐振回路，起选频作用； 组成并联谐振回路，起选频作用，作放大器的负载； 为

4、输入、输出的耦合电容；组成串联谐振回路，减小内部反馈； 为偏置电阻，提供场效应管的工作点； 为旁路电容； 为电源滤波电容； 场效应管用作放大器。（3）交流等效电路如上图：（4）与晶体管相似，设y参数分别为、且，且设负载（ ）接入系数为，并联谐振回路固有损耗为 则6.4 题图6.4示出了晶体管丙类调谐功放晶体管的输出特性(vBE最大值对应的一条输出特性曲线)和负载线A-B-Q直线(也称输出动特性),图中C点对应的vCE等于电源VCC,试解答下列问题。(1) 当vi=0,VCE=VCC时,动特性为何不从C点开始,而是从Q点开始？(2) 导通角为何值时,动特性才从C点开始？题图6.4(3) 电流脉冲

5、是从B点才开始发生，在BQ段区间并没有,为何此时有电压降vBC存在？解：1）根据电路可得:则在时，又因为，所以因此，当时，动特性不从C点开始，而是从Q点开始。2）根据1）的推倒可知，当动特性才从C点开始。3）由于该电路的负载是LC谐振网络，则虽然在BQ段为0，但是因为LC谐振网络具有储能作用，电感L对电容C充电后，电容C两端的电压造成此时电压降BC。6.5谐振功率放大器工作在欠压区,要求输出功率Po=5W,已知VCC=24V,VBB=VD,Re=53,设集电极电流为余弦脉冲,即试求电源供给功率PD和集电极效率。解：由题义知 ：，而，可得： 由 （） 得 6.6 实测谐振功率放大器，发现输出功率

6、Po仅为设计值的20%，而Ico却略大于设计值。试问放大器工作于什么状态？如何调整放大器，才能使Po和Ico接近设计值？解：根据图6.3.5知，该放大器工作在欠压状态。可以适当增大导通角或Re的值。6.7 试求题图6.7所示各传输线变压器的阻抗变换关系式Ri/RL及相应特性阻抗ZC表达式。(a) (b) (c)(d) (e)题图6.7解：(a)由图可知：，故，(b)由图可知：，(c)由图可知：，故， (d)由图可知：，故，(e)由图可知：，故，6.8 证明题图6.8中RB开路（即B端信源开路）时RC和RD上的功率都为PA/2,其中PA=I·V。题图6.8解：根据传输线的变压器的特性可

7、知：I=(I1+I2)I1=I2=I/2v1=v2根据功率合成(或分配)网络的最佳传输条件可知:RC=R/2RD=2R RC上的电压VRC=V-v1RD上的电压VRD=v1+v2对于推导v1=V/2也可根据教材进行说明RC上的功率RD上的功率6.9 题图6.9所示为互感耦合反馈振荡器，画出其高频等效电路，并注明电感线圈的同各端。(a) (b) (c)题图6.9 解：高频等效电路、电感线圈的同各端如下图所示： 6.10试判断题图6.10所示交流通路中，哪些不能产生振荡。若能产生振荡，则说明属于哪种振荡电路。 (a) (b) (c) (d) (e) (f)题图6.10解：(a) 不能振荡（负反馈）

8、； (b)互感耦合振荡器；(c)不能振荡（同性质）；(d)电感三点式振荡器； (e) 不能振荡； (f)电容三点式振荡器；6.11 题图6.11为一三谐振回路振荡器的交流等效电路，若电路参数之间的关系为：(1) L1C1>L2C2>L3C3； (2) L1C1=L2C2=L3C3； (3) L2C2>L3C3>L1C1；试分析以上三种情况下电路能否振荡？若能振荡，则属于哪种类型的振荡电路？其振荡频率fo与各回路的固有谐振频率f1、f2、f3之间是什么关系？题图6.11解：由于并联回路的谐振频率为， LC回路的等效阻抗为，可得：时 Z为容性；时 Z为感性（1） 可得，同性

9、质必须（容性），或者（感性）而时，为感性，不能振荡；时，为容性，不能振荡； 为感性， 能振荡；可见当时能振荡，为电容三点式，且 （2） 任何频率时都有同性质，不能振荡（3）可得，同性质必须（容性）， 或者（感性） 而或者时，都与同性质，不能振荡6.12 题图6.10(a)、(b)分别为10kHz和25kHz晶体振荡器,试画出交流等效电路,说明晶体的作用,并计算反馈系数。(a) (b)题图6.12解：交流等效电路如下图所示： 晶体作用：(a) 高Q值电感；(b) 短路线反馈系数：由 ，得：(a) ；(b)6.13 将石英晶体正确地接入题图6.13所示电路中，组成并联型或串联型晶振电路。(a) (

10、b)题图6.13解：(a)用晶体取代L即可，构成并联型晶振电路；(b)晶体一端接C1和C2 之间，另一端接到发射极，构成串联型晶振电路。6.14 若非线性器件的伏安特性为i=a1v+a2v2,其中v=Vcmcosct+Vmcost+(Vm/2) cost,且满足c>>的条件。求电流i中的组合频率成分。解： 可以看出中含有直流、。6.15 两个信号的表达式分别为v1=V1mcos1t(V)和v2=V2mcos2t(V)。试写出两者相乘后的数学表达式,并定性画出波形和频谱示意图。解： 频谱 波形6.16 已知某调幅波的表达式为试求该调幅波的载波振幅Vcm、载波角频率c、调制信号角频率、

11、调制度ma和带宽BW的值。解： 对照AM波表达式可得： 6.17 某调幅发射机发射的未调制载波功率为9kW。当载波被角频率为1的正弦信号调制后,发射功率为10.125kW,试计算调幅度ma1。如果再加一个角频率为2的正弦信号对其进行40调幅后再发射,试求这两个正弦波同时调幅时的发射总功率。解：又题义知： 可得 而 6.18 已知某调幅波的表达式为试求其包含的频率分量及相应的振幅值,并求出该调幅波的峰值与谷值。解：包含的频率分量及相应的振幅值： 1MHz 25V 1.005MHz 8.75V 0.995MHz 8.75V 1.01MHz 3.75V 0.99 MHz 3.75V 调幅波包络为，可

12、化简为 最大值为37.6V，最小值为0V 即调幅波的峰值与谷值分别为37.6V、0V。6.19 已知某调幅波的频谱如题图6.19所示。试写出该调幅波的数学表达式,并画出实现该调幅波的原理框图。题图6.19解： 于是有： 可得： 框图如下：6.20 画出题图6.20所示多级调制产生SSB信号的框图中A、B、C三点的频谱图。已知fo1=5MHz,fo2=50MHz,fo3=100MHz。并说明为何要采用逐级调制方法。题图6.20解： A、B、C点频谱图如下：采用多级调制主要是为了增加两个边频带之间的相对距离，使得易于设计滤波器。6.21 用题图6.21(a)所示的电路产生AM波,已知调制信号v(t

13、)=Vmcost,载波vc(t)=Vcmcosct,用示波器测量得到输出端的波形产生了过调制失真如题图6.21(b)所示。则应如何调整电路参数克服这种失真？(注：直流电压Eo、载波和调制信号幅度均不能改变)题图6.21解：由题图6.21(a)知 ，可减小的值，从而减小，克服过调制失真。6.22 差分对管调幅电路如题图6.22所示。已知载波vc(t)=Vcmcosct,调制信号v(t)= Vmcost。(1) 若c107rad/s,LC回路对c谐振,谐振电阻RL=1k,Ee=Ec=10V,RE=5k, vc(t)=156cosct(mV),v(t)= 5.63cos104t(V)。试求输出电压v

14、o(t)。(2) 电路能否得到双边带信号?题图6.22解：（1）如图：， 得出：，而而 ，其中 n=1时， 输出电压 即 （2）不能，因为，要得到DSB，必须，而如，则没有直偏置，电路不能工作。6.23 在题图6.23所示的包络检波器电路中,已知LC谐振回路固有谐振频率为106Hz,谐振回路的谐振电阻Ro=20k,检波系数kd=0.9,试回答下列问题。(1) 若is(t)=0.5cos2×106t(mA),写出检波器输入电压vs(t)及输出电压vo(t)的表达式。(2) 若is(t)=0.5(1+0.5cos2×103t)cos2×106t(mA),写出vo(t)

15、的表达式。题图6.23解：(1)）(2) 6.24 检波电路图题图6.24所示。已知va(t)=0.8(1+0.5cos10×103t)cos2×465×103t(V),二极管的导通电阻rd=125。求输入电阻Rid和检波系数Kd,并检验有无惰性失真和负峰切割失真。题图6.24解： 直流负载为：,交流负载为：,，无负峰切割失真。，无惰性失真6.25 为了不产生负峰切割失真,通常采用题图6.25所示的分负载检波器电路。试问当ma=0.3时,此电路是否会产生负峰切割失真。若该电路产生了负峰切割失真又应如何解决？题图6.25解：（1）当电位器的动臂位于最上端时： 直流负

16、载 交流负载 故电路会产生负峰切割失真。(2) 可将电位器的动臂向下移动以增加，设移动后上边部分为，下边部分，则： 设 得：解得：所以将电位器的动臂向下移动，使得移动后上边部分即可消除负峰切割失真6.26 已知调制信号v(t)=2cos2×2000t(V),若调频灵敏度kf=5kHz/V,求最大频偏fm和调制指数mf。若调相灵敏度kp=2.5rad/V,求最大相偏m和调制指数mp。解：， ，6.27 已知载波频率fc=100MHz,载波电压振幅Vcm5V,调制信号电压v(t)=cos2×103t+2cos2×500t(V),若最大频偏fm20kHz,试写出调频波的

17、数学表达式。 解：对调频波（FM）：按定义有又由，得6.28 已知载波频率fc=25MHz,载波振幅Vcm4V,调制信号v(t)=Vmsin2×400t(V),最大频偏fm10MHz。(1) 试分别写出调频波vf (t)和调相波vp(t)的表达式。(2) 若调制频率改为2kHz,其它参数不变,再写调频波vf (t)和调相波vp(t)的表达式。解：（1）当调制频率为400Hz时：对调频波（FM）：按定义有且对调相波（PM）：，且所以：最大相偏（2）当调制频率为2KHz时：对调频波（FM）：对调相波（PM）：6.29 若调角波的数学表达式为v (t)=10sin(2×108t+

18、3sin2×104t)(V)。(1) 这是调频波还是调相波？(2) 求载频、调制频率、调制指数、频偏、带宽以及调角波在100电阻上的功率。解：（1）根据定义：当v(t)=Vmcos104t时为调频波,当v(t)=Vmsin104t时为调相波。（2）载频：100MHz；调角波的总功率约等于载波功率，即。6.30 一个调频设备如题图6.30所示。已知本振频率fL=40MHz,调制信号频率f100Hz15kHz,混频器输出频率为fL-fc2,倍频系数N1=5、N210。若要求输出调频波的载频fc=100MHz,最大频偏fm75kHz。试求fc1和fm1以及 两个放大器的带宽BW1、BW2。

19、题图6.30解：由题意可知： ,可得 ,可得 由，可得，6.31 变容二极管直接调频电路如题图6.31所示。试分析电路并回答如下问题。(1) 画出简化的高频等效电路(交流通路)。(2) 分别说明元件L2,R5、R6和C5, R1、R2在电路中的作用。(3) 该电路的振荡频率主要由哪些元件决定？ 题图6.31 简化的高频等效电路解：(1) 简化的高频等效电路如上图： (2) L2高频扼流圈，阻止高频信号进入信号源；R5、R6为变容二极管提供偏置，R5和C5极为电源滤波，滤高频；R1、R2为三极管提供直流偏置。 (3) 振荡频率主要由C2、C3、C4、L1、Cj等元件决定6.32 某鉴频器的鉴频特

20、性如题图6.32所示。已知鉴频器的输出电压为vo (t)=cos4103t。求：(1) 鉴频器的鉴频跨导gd；(2) 写出输入信号vf (t)和原调制信号v (t)的表达式。题图6.32解：(1) 由定义； (2) 由题意可知，即 由调频定义得：； 而 即有题图6.336.33 微分鉴频器电路如题图6.33所示。若输入调频波为。试写出vo1(t)和vo (t)的表达式。解：经过包络检波得：6.34 晶体管混频器原理电路如题图6.34所示。设本振电压为vL(t)= cos2×106t(V),信号电压为vs(t)=0.05cosst(V),输出中频频率为465kHz,管子静态电流ICQ=

21、1mA。电路参数为L1=185微亨,N1-2=40匝, N1-3=50匝, N4-5=10匝,有载品质因数QL30。已知晶体管的转移特性为。试 (1) 画出混频器的交流等效电路(2) 求输入信号频率(3) 求混频器的变频跨导gc(4) 画出混频器的y参数等效电路(5) 求混频器的电压增益Avc题图6.34 混频器的交流等效电路解： （1）混频器的交流等效电路如上图：（2）由题条件可知中频频率：；本振频率：，可求出信号频率（超外差方式）：（3）混频电路基极直流工作电压：，所以：，将其代入ic表达式中可得： 上式中的项（其中：）将产生中频电流： 由此可得变频跨导：（4）混频器的Y参数等效电路：（5

22、）由，得 6.35 由结型场效应管组成的混频器电路如题图6.35所示。若vs(t)=Vsmcosst(V), vL(t)=VLmcosLt(V),输出频率取差频Ls。管子的转移特性为试求iD中中频电流分量和变频跨导表达式,并分析场效应管混频器的特点。题图6.35解：设静态工作点为，则其中第二项含中频分量，变频垮导效应管混频器混频失真小、动态范围大、工作频率高。6.36 一超外差收音机的工作频段为0.55MHz25MHz,中频频率为455kHz,本振频率>信号频率。试问波段内哪些频率上可能出现6阶以下的组合干扰？解：产生第一类组合干扰，p,q为整数。C语言程序如下:#include <

23、;stdio.h>#include <conio.h>void main()double fi=0.455;/MHZint p=0;int q=0;double fs=0.0;for(q=6;q>1;q-)for(p=0;p<q;p+)fs=fi*(p+1)/(q-p);if(fs>0.55&&fs<2.5&&(p+q)<7)printf("p=%d,q=%d,fs=%.2fMHzn",p,q,fs);fs=fi*(p-1)/(q-p);if(fs>0.55&&fs<2.5&&(p+q)<7)printf("p=%d,q=%d,fs=%.2fMHzn",p,q,fs);getch();输出结果如下：p=2,q=4,fs=0.68MHz p=2,q=3,fs=1.37MHz p=1,q=2,fs=0.91MHz6.37 试分析解释下列现象(1) 在某地,收音机收到1090kHz信号时,可以收到1323kHz的信号。(2)