电子线路答案(第五版)

1、第一章1-1在性能要求上，功率放兴器与小信号放大器比较，有什么不同？解：功率放大器的性能要求为：安全、高效率和失真在允许范圉内的输出所需信号功 率。而小信号放人器的性能要求为：增益、输入电阻、输出电阻及频率特性等，一般对输出 功率不作要求。1-3 一功率放大器要求输出功率P=1000W,当集电极效率处由40%提高到70%。时, 试问直流电源提供的直流功率PD和功率管耗散功率Pc各减小多少？解：当 7c1 = 40% 时，Pdi=Po/7c = 2500W, Pci =Pdi - Po=1500 W当7c3=70% 时，PD2 = Po/7c=1428 57W, PC2=Pd2-Po=428 5

2、7 W可见,随着效率升高,Pd I、降，（Pdi-Pd2）= 1071.43 WPc 下降,（Pci-Pc2）= 1071.43 W1-6如图（b）所示为低频功率晶体管3DD325的输出特牲曲线，由它接成的放人器如 图（a）所示，己知Vg = 5V,试求下列条件卞的Pl、Pd、He （运用图解法）：1）氐 = 100, Q点在负載线中点，充分激励；（2）Rl=5Q, Ibq同（1）值，Icm=IcQ：（3） Rl=5Q, Q点在负载线中点，激励同（1）值：（4） Rl=5Q, Q点在负载线中点，充 分激励。解：(1)Rl=10Q时，作负载线(由Vce = Vcc-IcRQ，取Q在放人区负我线中

3、点，充分 激励，由图得 Vceqi = 2.6V, Icqi = 220mA, lBQi = Ibm= 2.4mA因为 Vcm= Vceqi-Vce(s.o = (2 6 - 0 2) V = 2 4 V, Icm=I cqi = 220 mA所以PL =lvcmIan = 264mW, Pd = VccIcqi=1 1 W, 7c=PL/Pd=24%(2) 当Rl=5Q时，由VCE = Vcc - IcRl作负載线，Ibq同值，即1昨=2 4昭，得Q 点，Vceq2= 3.8V 】cq?= 2601T1A这时，Vcm=Vcc-VCEQ2=1.2V, Icm=ICQ2=260mA所以 卩二=；

4、VgIg = 156mW, PD=VCc Icq2=1 3W, c=Pl/Pd=1?%(3) 当Rl=,G, Q在放大区内的中点，激励同(1)，由图 Q3点，Vceq3=275V, IcQ3=460mA lBQ3 = 4 6mA Ibm= -4-mA相应的 vCEiron = 1.55V, icnttX= 700mAoI人1 为 Vcm= VcEQ3 - VcEimn= 1 ? V, Icm= ICmax 一【CQ3 = -0 ttlA所以 Pl =；VgIg = 144nW, PD=VCC Icq3=2.3W, ijq =Pl/Pd = 6 26%(4) 当 Rl=5Q.允分激励时，Icm=

5、IcQ3 = 460mA, Vcm= VCc-VCEQ3= 2.25 V 所以 PL =lvcmIcm = 5175rnW, PD = Vcc Icq3=13 W, rjc =Pi/Pd = 22.5%1- 8如图（a）所示为变压器耦合甲类功率放人电路，图（b）所示为功率管的理想化输 出特性曲线。已知Rl = 8G，设变压器是理想的，上的直流压降町忽略，试运用图解法:（1）Vcc = 15V, R； =50G,在负载匹配时求相应的n、Pz、g（2）保持（1）中Vcc. 不变，将Icq增加一倍，求Pl值：（3 ）保持（1）中Icq、R； bm不变，将Vcc增 加一倍，求Pl值：（4）在（3）条件

6、中，将增加一倍，试分析工作状态。(Pd=VccIcq=4 5WC）%是否变化没说明，故分两种情况讨论当氏.不变时，因为Icq增加一倍，因此，R；己不是匹配值，其交流负载线平行移动, 为一条过Q?点的直线EF（R；不变，斜率不变，Icq增加，Q点升高）此时，由于Vcc、km、R都不变，其PLmax亦不变，为2.25 W（kn不变，Rm不变，乂皿不变）但 Pd=VccxIcq=9W % = PlQ Pd = 25%O当R改变时，且50d 交流负載线以Q为中心顺时针转动，但由于Vcc、爲、 Icm 彳、变，因而 R； J PlJ 7c J当R50d交流负载线以Q?为中心逆时针转动，但由于激励不变，输

7、出将出现饱和 失真。Vcc = 30V,交流负载线平移到EF,静态工作点为Q3,因为Ibm不变，所以V不 变，Icm不变，因此Pl不变，Pl=225W,但Vcc=30V,所以Pd = Wc x Icq = 9 W 7c = Pl/Pd = 25%（4）hm=6mA,以Q3点为静态工作点，出现截止失真。1- 9单管甲类变斥器耦合和乙类变用器耦合推挽功率放大器釆用柑同的功率管 3DD3O3、相同的电源电压Vcc和负载氐，且甲类放人器的R等于匹配值，设VCE（5at）= 0,匕0 =0,斑忽略不计。（1）己知Vcc = 30V,放大器的icm = 2A, Rl=8Q,输入充分激励， 试作交流负我线，

8、并比较两放人器的Pg、Pcwax、R；、n：（2）功率管的极限参数 Pcm = 30W, Icm=3A, V（br）ceo=60V,试求充分利用功率管时两放人器的最人输出功率Ponwx。解：（1）见表甲类乙类交流负 载线/C/Ai2（3060 叱 e/VL/Ai23060如/Poxnax月 VCC；】CZ = 15WfVglcW j = 30WPCex2Ponx=30W0 2Pwx=6W（单管）7c50%78 5%KV6c/2Ponux = 30QV? /rp=150vcm 1 -Lomax1 亠厶n將厝恰弋3C）见表甲类乙类P oxnaxP 詁 Pcm 詁 x3OW = 15WFornax

9、- -(BR)CEOCM= 1x60Vx3A=225W8所以Pomax - (BR)CEOCM= 1x60Vx3A = 45W4Pox5Pcm = 5x30W=15J所以 Ponx = P；w.x=45Wi- io单管甲类变压器耦合和乙类变压器耦合推挽功率放人器采用相同的功率管 3DD3O3、相同的电源电压Vcc和负載氐,且甲类放人器的珥等丁匹配值两放人器中若维 持激励不变，试问：当发生卜列情况时，放人器的输出功率将如何变化？功率管是占安全？（1）两功率放人器的扬声器突然短路或者断路：（？）在甲类放人器川将初、次级变压器绕 组对换：（3）在乙类功率放大器中，一管突然损坏（开路）。解：（1）对于

10、甲类，扬声器短路即Rl=R=0： Vcm=0o由于激励不变因而Icm不变，从 而得Po=0, PD=VCC Icq不变，Pcw=Pd，表明管子安全工作。对于乙类，Icm同理不变，所以，Po=0o直流电源提供的总直流功率Pd= -Vcc Uon该功率将全部消耗在两只功率管中，每只功率管消耗的功率Pc= -PD=0 32VCCIcmo己知正2常工作时每只功率管的最大耗散功率为Pcxmx=0 2PonttX=0.2*| Vcc Iem=0 1 Vcc IgPc Pcxnax,管子不安全。扬声器开路，即R；Po=0o但初始线圈中仍有直流通过，所以，PD仍然存在，且 Pc=Pd。甲类：虽然P。TO,但由

11、于变压器线圈的感生电压使VcExnax显著增人，且其值远大于 V（BR）CEO，从而导致晶体管击穿，工作不安全。乙类：管子导通时，交流负载线总是从2 Vcc出发，因此，VCEnux2Vcc.管子工作安 全。（2）甲类功放中，变压器初、次级绕组接反，R显著减小，导致P。减小效率降低。（3）乙类功放中，一管损坏开断，输出半波信号，严重失真，工作安全。1-14如图所示为两级功放电路，其中，口、T2工作于乙类，试指出Ts &、R3的作用。 当输人端加上激励信号时产生的负载电流为iL=2sindt （A）,讨计算：（1）当Rl = 8Q时的 输出功率Pl：（2）每管的管耗Pc：（3）输出级的效率。设R5

12、、&电阻不计。解：口、R, R?组成貝有直流电压并联负反馈的恒压源，给Ti、T?互补管提供克服交 越失真的直流正偏压。(1) 硕(2) /p = /ccIm； = 2547W, P厂也一屯= 474W712 =-；=08, 7c=(n/4)x0 0vb 7c = P / Pd = 7 5.42%2-10 一谐振功率放人器，设计在临届工作状态，经测试得输出功率P。仅为设计值的60%,而几却略人于设计值。试问该放人器处于何种工作状态？分析产生这种状态的原因。解：R小.导致放人器进入欠斥状态。原因是放人器由临界状态进入欠压状态时，集电极电流脉冲高度增人，导致丁 CQ和血略有增人，但V因凡而减小，结果

13、P。减小,Pd增大，减小.2-11设计一工作于临界状态的谐振功率放人器，实测得效率兀接近设计值，但心、 P。、Pc均明显小于设计值，回路调谐于基波，试分析电路工作状态。现欲将它调到临界状 态，应改变哪些参数？不同调整方法所得的功率是否相同？解：根据题意町确定放人器工作于过乐状态，因为由临界状态进入过压状态时兀变化 不人，但由于集电极电流脉冲出现凹陷，使Jcq、Idxn减小，从而使p。、Pd、Pc减小。为 了使谐振功放处于临界状态可改变下列电量：（1）保持Vbb、VbmVcc不变，减小&，使其趋向临界状态，在这种状态下，由于Vbez 和管子导通时间不变，1C凹陷消失，高度增加，使A、Ichn上升

14、，导致p。、Pd、TJC。（2）增人Vcc，保持R、Vbb、Wxn不变，使放犬器的工作状态回到临界状态，由于尺 不变，所以输出功率较（1）大。（3）其它不变，减小Xm，导致Vg减小，使放人器的工作状态从过压趋向临界，这 时，由于VbEz和导通时间减小，导致1C的高度减小，宽度变窄，结果是托。、Ichn减小， 输出功率比前两种情况都小。（4）其它不变，减小Vbb，即Vbb向负值方向堆人，结果与减小Vbm相同。第三章3- 5试判断卜图所示交流通路中，哪些可能产生振荡.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。（C）Li(|)GLi解：（a）不振。同名端接反，不满足正反馈;（b）能振

15、。变压器耦合反馈振荡器；(c) 不振。不满足三点式振荡电路的组成法则；(d) 能振。但DC?回路呈感性，九DC】回路呈容性，九c函，组成电感三点式 振荡电路。(e) 能振。计入结电容Cb.,组成电容三点式振荡电路。能振。但LC回路呈容性，如c5, 56回路呈感性，：，组成电容三点式 振荡电路。3- 6试画出卜图所示各振荡器的交流通路，并判断哪些电路町能产生振荡，哪些电路不 能产生振荡。图中，Cb、Cc、Ce、Cd为交流旁路电容或隔直流电容，R为离频扼流圈，偏 置电阻Rm、Rb“ 不计。(町(b)(c)解：画出的交流通路如图所示。(a)不振，不满足三点式振荡电路组成法则。(W可振，为电容三点式振

16、荡电路。(c) 不振，不满足三点式振荡电路组成法则。(d) 可振，为电容三点式振荡电路，发射结电容Cbi为回路电容之一。(e) 可振，为电感三点式振荡电路。不振，不满足三点式振荡电路组成法则。3- 7如图所示电路为三回路振荡器的交流通路，图中心、址、血分别为三回路的谐振 频率，试写出它们Z间能满足相位平衡条件的两种关系式，并画出振荡器电路(发射极交流 接地)。解:(1)LqC2、LjCl 若呈感性L3C3 呈容性 tsc 5)3,所以？)3cfin. fin。3-21如图所示的晶体振荡电路中.试分析晶体的作用。己知晶体与6构成并联谐振回 路，其谐振电阻RWOkG, R/RW,试问：为满足起振条

17、件，R应小于何值？设集成运放是理想的。解：晶体呈感性，与Cl构成并联谐振回路。RR+Rf为使振荡器起振，要求v+ V-. 即 Ro 士求得 R。冗及维持振荡所需Rf锻小值的氐迹表达式。已知(1)c I = C 2= 05R1=5 kQ. R2 =10kQ, (2)C.8HhJJR=Rj=10kG，Ci=00iF ,0=0 1F。C=b lOkfiHZZh lOkQa3J解：因为RC串并联网络的传输特性R?/一必R*R屮疋p p :(式中 R广 R / /Rs)Q+g+計隔“尿云根据相位平衡条件呱总*得九=展応kf(jQ口1 +j些Cl R：(1) CQ2=Q05/lF ,RI=5kQ,R2=1

18、0kQ, R厂R/R3=5kG = R ,C广C2,得所以 6?O5C=7 = 4* 10d/s因为 1+C1+星=3, kf(ja? )=-Ci r2 f 050 3根据振幅起振条件，二反相放人器增益应大于3倍，即匹3, y=(Rfuiin)3V, V, R3 所以 Rfnun = R3=17 32kQC) RjhRimokGQiSOl/F，C2= 1F ,R2=R2/R3=5kQ1Jrr；cg=4 47* 0rad/s因畑針+牆+扫,二级反相放人器总增益应人于13倍，求得Rfniin = 3R3=36 06kQ第四章4- 1如图是用频率为1 OOOkHz的载波信号同时传输两路信号的频谱图。

19、试写出它的电 乐表达式，并画出和应的实现方框图。计算在单位负我上的平均功率P”和频谱宽度BMm。2 V21).5 V0.5 V10.5 V0.2 V 0.2 V|v丄丄1 vlT9709W 1 000 I OH)I 030 /kHz967973987993I 0071 0131 027 1 033解：(1)为二次调制的普通调幅波。第一次调制：调制信号：F = 3kHz载频：fi=10kHz, $=30kHz第二次调制：两路已调信号叠加调制到主我频t= 1000 kHz上。 令4=2兀 x 3 x 103rad/s两=5 x 104 rad/s今=2兀 x 3 x 104 rad/s如=2兀 x

20、 106 rad/s第一次调制：Vi = 4(1 + 0 5cosQt)costV2 = 2(1 + 0 4cosi?t)cosgt第：次调制：vo(t) = 5 cosgt + 4(1 + 0 5cosa)coso?it + 2(1 + 0 4cosC)cosa)2t cosgt=5 1+0.8(1 + 0.5cosa)cosgt+ 0.4(1 + 0 4cosa)cost cosottC)实现方框图如图所示。2( I -H.4cosi2/)cos=3OkHzVg=lV, hti=O4P02 = ；Vj = 0 5W： Pav2 = 2P02(l + i) = 1 08W 主載频 t= 10

21、00kHzVm=5VPo=v,125W总平均功率 Par= Po + Pari + Pav2 = 18.08 WBWam由频谱图町知Fnx=33kHz得 BWam = 2F = 2(1033 -1000) = 66 kHz4- 2试指出卞列电压是什么已调信号？写出已调值号的电压表达式，并指出它们在单位 电阻上消耗的平均功率Pav及相应的频谱宽度。(1) VQ (t) =2cos (4X106nt ) 4-0 1 cos (3996X10坯t) +0 lcos (4004X 103tit) (V)(2) X, (t) =4cos (2nX106 t) +1 6cos2n(106 4-103)t4

22、-04 cos2n(106 4-103+1 6cos27i(106-103)t+0 4 cos2tt(1 06-103)t(3) Y, (t) =5cos(w。+ W + G)t+5cos(w。一 W G)t+5cos(w。+ W G)t+5cos(wo W + Q)t+4cos(w + w? + Q3)t+4cos(wo w2 Q2 )t+4cos(wo 4- w3 Q)t+4cos(w。一 w? + Q2)t(V)其中 w。=27t X 106 rad/s w】=2兀 X104 rad/s w2 =2nX 3 X 10 rad/s G】=Q2 =5 X 103rad/s(a)(b)1ar飞

23、叫厂如2+2 oFi+QU.Xk0+31 一 2 ) o+e|+&型0+少2+力2解：(1) (t)为单音调制的普通调幅信号。 (t) =2 1+01 cos(4kX 103t)cos(47iX 1061)其中 W=2V, Ma=0 1, Q=47tX103i*ad/s, wc =4nX 106iad/s,所以 P0=-i=2W,匕产 R (14-Im；) =2 01W,=2F=4KHZ2 2(2) y, (t)为双音调制的普通调幅信号。 (t) =41 + 0 8(cos2nX 103t)+0 2(cos2nX 104t)cos(27tX 106t)其中Vxv, Mal=0.8, Ma2=0

24、.2, QZTtXlO-ad/s, Q2=2tiX 104rad/s,所以卩0=沁氓Pr=R(1+、M；+Zm；) =1072W, BWam=2F2=20KHZ2 2(3) Y, (t)为二次调制的双边带调制信号。乂 (t) =20coswjtcosQj t b 16cosw21cosQ2tcosw01由此可得B%bW( w2 4- Q2 ) =62KHZ.己知副载频w】的边带幅度Vnxl=5V,副载 频W?的边带幅度2=4V,所以琮=4 (丄X隘+X弋p) =82Wo2 24-3试画出下列三种己调信号的波形和频谱图。己知処Q(1) v(t) = 5cosCcos 氓 t(V)：(2) v(t

25、) = 5cos(at+X7) t：(3) v(t) = (5 + 3cosQ) cosato解：(1)双边带调制信号(a)： (2)单边带调制信号(b); (3)些通调幅信号(c)。g wc+12(a)g 3厶/244肖采用相移法实现单边带调制时，若要求上边带传输的调制信号为cosQ ,下边 带传输的调制信号为a cosQ2t,试画出其实现方框图。解:方框图如下所示。（t） =AMVQmlYm C0S（Wc + 诙）t+COS（WQ - G?）txyxy匕2nd 匕COS（0c+Q|U?6H 匕CDS （叫+Q|6I7m2cs-r；m2sin Q2tJMXVQMFcmCOSCW+九*2忍17

26、183（叫-2”o（415试求图所示的单平衡混频器的输出电压乂 (t)表示式。设二极管的伏安特性均为从原点出发，斜率为gD的直线，且二极管工作在受控制的开关状态 解：图(a)电路中， (t)正半周期间D“ D?导通，列出卜列方程fvL( t) + vs(t)-i1KD-(i1-i3)RL=0vL(t)-vs(t)-i2RD-(i3-i1)RL=O联立求解叶蚩詈KgKE)2%(t)K】(WLt), %(t)=2% +2KlVs(t)K】(WLt)图(b)电路中，(t)正半周期间D、D?导通，列出下列方程fvL( t) + Vs (t) - i% 一 (i 一 ij% = 0vL( t) - vs

27、 (t) - (i2 -= 0联立求解得供K(WLt), i3 =/Kt)% + 2%KEt)i =1 =卩 蔦 Vs(t)K】(WLt), %(t)=2 (QKwJ)图(c)电路中，附*Kg%心聶呻t)KE)+ vg(a)(b)(c)4-16采用双平衡混频组件作为振幅调制器，如图所示。图小Vc = VgCOS氓t,刃戏)=VdCOsG。各二极管正向导通电阻为Rd，且工作在受Vc(t)控制的开关状态。设氐阳，试求输出电斥VoC）表达式。各二极管均工作在受VC控制的开关状态。D4截止解：作混频器，且vcvc当vc0, Di、D2导通，D3、 当 vc0时，等效电路，11 = 11一12 回路方程

28、为：J Vq - Vc + Rd + Ch - i2)Rl = 0 l-vfl-iiRL+i2RD-vc = O2(il - 12)Rl+ 2 Vq+ (11- 12)Rd = 0lj = h -12 =-氓+R考虑Vc作为开关函数Ki(qt) 所以i 一 27沁)(2兔+兔c(2) 同理町求vc V0时111 = 13 h = - r；* K】t - 71)2Rl + RpG)Rt总电流1 = 11- 111吧Ki(叫t) - K(叫t -兀)=- 一血+冷(4) v0(t).* RlRd: V0(t)=- TVq (t)K2 t) -Vq (l)K2 (述)-兔 +4-21在一超外差式广播

29、收音机中，中频率fL-fcKHZo试分析卜列现象属于何种干扰，又是如何形成的。（1）肖收到频率fc=931KHZ的电台时，伴冇频率为1KHZ的哨 声：（2当收听频率）fc =55OKHZ的电台时，听到频率为1480KHZ的强电台播音：（3）当 收听fc =1480KHZ的电台播音时，听到频率为740KHZ的强电台播音。解：（1）为干扰哨声。引起干扰哨声的频率为岂，q-p当p=l, q=?时，QWf； q930KHZ,所以在930KHZ上可听到哨叫声；（2）为镜像频率干扰。因为fM 所以当 p=l，q=l 时，fM=fc +2fI=1480KHZ：q q（3）为寄生通道干扰。当 fc =1480

30、KHZ 时，p=l, q=2, fM = - fc =740KHZ24-22超外差式广播收音机得接收频率范闱为5351605KHZ,中频频率 fi=fL-fc=465KHZ试问：（1）为收听fc =702KHZ电台的播音时，除了调谐在702KHZ 频率刻度上能收听到该台得信号外，还町能在接收频段内的哪些频率刻度匕收听到该台信号 （写出最强的两个）？并说明它们各自通过什么寄生通道形成的。（2）当收听到fc =600KHZ 的电台信号时，还可能同时收听到哪些频率的电台信号（写出最强的两个）？并说明各自通 过什么寄生通道形成的。解：（1） fM=702KHZ,由fc=-fM当 p=l, q=2, f

31、c=1404KHZ, p=l,q qq=3时.fc =1176KHZ.町见亦1404KH7.和1176KH7.频率刻度上uj听到707KH7.迫台的信 号。（2）在频率fc =600KHZ ,由fM = -fc +fT 当 p=l，q=l WfM=15O3KHZ（镜频）：p=l，q=2时，fM2=765KHZ,町见在收听600KHZ电台信号时，町以同时受到15O3KHZ和765KHZ电台信号。4-30包络检波电路如图所示，二极管正向电阻Ro= 100 Q, F= （100- 5000） Hz。图 （a）中，&图（b）中H=0 3o试求图（a）中电路不产生负峰切割失真和惰性 失真的C和值。图（b

32、）中当町变电阻R?的接触点在中心位置时，是否会产生负峰切割 失真？解：（1）图（a）中，己知 直=氐1 + &2=510, % = 2兀 x 5000 rad/s, = 0.8,根拯 不产生惰性失真条件，得C 入亿(0)=心風=4 kQ因为(0 =恥+氐阳，=0812kQ(3)氐在中间位置时ZL(r?) = Ri +学/只= 121150 , ZL(O)=Ri +享=286(D故不产生负峰切割失真。第五章5-1 一已调波迩)=VmCOS(氓+At)t,试求它的Z、(t)的表示式。如果它是调频 波或调相波，试问，它们相应的调制电压各为什么？解：沁)=忒t)=必皿=dt若为调频波，则由于瞬时频率变

33、化。与调制信号成正比，即Ac(t) = kfVn(t) = 2Aait,所以调制电压vfi(t) = 2At若为调相波，则由于瞬时相位变化讽t)与调制信号成正比，即aJ) = vMt) = gF,所以调制电压V(t)= AtWit25-2己知载波信号vc = Vcmcost,调制信号为周期性方波和三角波，分别如图(a) 和(b)所示。试画出卜列波形：(1)调幅波，调频波；(2)调频波和调相波的瞬时角频率 偏移说)。瞬时相位偏移涎)(坐标对齐)。解：(1)对应两种调制信号画出调幅波和调频波的波形分别如图(a)、(b)所示。(2)对应两种调制信号调频波FM和调相波PM的和卩(t)分别如图(a)、(

34、b)所示。5-3 B JflV(t )=5OOcos2x 10st + 20 sin(2x 1031) (mv),(1) 若为调频波，试求载波频率fc、调制频率F、调频指数Mf、最人频偏：、有效频谱宽度B%r和平均功率P打(设负载电阻Rl=50Q)o(2)若为调相波，试求调相指数Mp,调制信号(t)(设调相灵敏度kp=5rad/v),般人频偏解：根据V(t)表达式，=2X1 (frad/s,AD(t) = 20sin(2x 10s)rad,求得(1)FM波:w 2/rxlO8J2n 2nHZ = 100MHZ,F=2；rX1 HZ = 1KHZ2n 2n(2)若为调相波，试求调相指数Mp,调制信号(t)(设调相灵敏度kp=5rad/v),般人(2)若为调相波，试求调相指数Mp,调制信号(t)(设调相灵敏度kp=5rad/v),般人Mf=20iad- Afm=MfF=20KHZ所以B%r=2 (Mf+1) F=42KHZ,(2)若为调相波，试求调相指数Mp,调制信号(t)(设调相灵敏度k