电子线路(非线性部分)谢嘉奎课后答案

1、的放人器如图（运用图解法）:（1）/?l=10Q. cq：（3） /?l= 5Q, Q点 绳p点，充分激励。(4) Rl=5G5 M卩Vceq2 = 1.2 V, /cm= Icq2 = 260 mA所以= 156 mW, PD= VCC/CQ2= 1.3 W, 7c = PL/ PD= 12%2rB16mA14mA12mA 10mA 8mA 6mA 4mA 2mAZB=l6niA 14mA 12mA解：心1 激励.由图得2.4 V,，He = Pl/ 当 负载线， VZCEQ2= 3 8V时，负载线（由0在放大区负载线中点,充分=220 111A1-2 一功率管，它的垠人输出功率是否仅受其极

2、限参数限制？为什么？解：否。还受功率管工作状态的形响,在极限参数中,Pg还受功率管所处环境温度、 散热条件等影响。13 一功率放人器耍求输出功率P。= 1000 W,当集电极效率由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 7/c1 = 40% 时.Pd】 = PJ“c=2500W Pci = Pdi - 几=1500 W当c2=70% 时,Pd2 = P= clVceq3 = 2.25 V 所以 & =*匕丿0 =517.5mW , PD = Vcc/CQ3= 23 W, % = P Pd= 22.5%R、-I卜ccQ交流负载线中点过0,斜率

3、得解得1/3 2KcS所以(2)交流负我相同.均为CF 为获最人输出功率，0处r交流负载;线的中点，故V rrr.2Kc1-7如图所示为三种甲类功率放人器的输出电路,采用相同的功率管及Vcc值。设Vcem) =0. /ceo=0,变床器是理想无耗的.试在同一输出特性曲线上作出各电路的d戌流负銭解：(1)直流负我线方程VCE = 一】cqRg“CL 2/c1%线，并求这三种放人器的最人输出功率Z比人唤：&3x(b) ： &3X o18 R；亍瓦Lnuix() 1&爲线CD，当/c=/cq时，Vceq = VccR； = Rl =|/?c根抑;殳流负载线肋hm=IcQV代入Vceq方程中必p1 L

4、max(a)Vcm = Vceq = cc/2 G =【cq =所以Ymax(b) - ancm將咲“是所以Ymax(b) - ancm將咲“是Lnuoc(b) 1Pd =亍（3）因为直流负戏电阻为零，故fl流负栽线为CG交流负戏线斜率为（-1/?；）的fl线MM 当Qc处于中点时，得Vcm=VcEQ=Vcc /cm = /CQ=人皿(0 詁 VcJan =2盲 PD =VCC/CQ = 所以= 4:9:3650Q,交流负痔办不变，输出将出现饱和内为岳不变，所以以m不变,以奇耦介推挽功率放人器采用相同的功率管30V,放人器的/Cmax = 2A, /?l=8Q,输入充分激励，试Pd = Vcc

5、 x /bm= 6onux Pj g 庄、H：(2)功率管的极限参数PcMV,试求充分利用功率管时两放人器的垠人输出功率P。线卜移到M,25 W, fli.Vc恥=PJ P失真。(3) VCc=30V,不变，因此Pl不变，PlWRe忽略不汁。M戈繼以02为中心顺时针转动但由丁心、逆时针转百屮类放人器的堆等匹配值，设VcE(sat)=0. Ice。甲类乙类交流负 我线、1 :C /A03060if/V2(306(pce/VP 0DUXcm/cm=lvccl/CmiX=15WyVcm/cm=lvccl/Cmix=30WPcmax2Pomax=30W0.2Ponux=6W(|in)30 W,(2)见

6、表甲类乙类= 150W= 45W(.RII(1P omax/l航十 以)otnax. - (BRKEOCM=-x60Vx3A = 22.5W8隘xS*M3OW = 15W所以 Pz = P：z=gomax - V(BR)CEO 】C=x 60 4= 25.47W, .-.PC= = 4.74W =(兀/4)x = 6283%解：火真辿fO直流电丿E并联负反馈的恒斥源，给Ti、T?耳补管提供克服交越= 16WM4如图所示为两级功放电路，苴中， 当输人端加I:激励信号时产牛的负我电流屯 输出功率Pl；(2)每管的管耗Pc;(3)(2) d类.试指出T,Z?3的作用(A),讨计算:(1)当& = 8

7、Q时的 g设&、&电阻不计。1-16试按下列要求画单电源互补推挽功率放大器电路:(1)互补功率管为复合管;(2) 推动级采用口举电路；(3)引入末级过流保护电路：(4)采用二极管偏置电路。解：按耍求画出的单电源互补推挽功率放人器电路如图所示。图中Ti为推动级，门、 T3、口、Ts为准互补推挽功率级，Di、D?为末级偏置电路，T6、T?为过流保护电路，G为自 举电容。交D,Ri+TVfa Tp1-17两级功放原理电路如图所小简述电 ：作原理；(2)已知Vcc族管VBE(n)相等，设儿管恥解： 作为差放纟 r6电斥串T3、为复介管组成差分放人器，作为推动级。T5、T6为镜像电流源, 1我。T7Ti

8、o准互补功放电路，D】D3为功率级提供正向偏置：心、 负反馈，改善电路性能。(2)通过乩的电流 /E=|V|-VBE(oa) R，CQ5 = /cQ6 = 05 /eeRs +R6= 50Q试求放大器的Poo 已知Vcc=18V,Vcc和c值。Rl nRL电流平效率c =c2%(呦所以2-1为什么谐振功率放大2；韭匸作于丙类，而电阻性负裁功率放大器仁能匸作F丙类? 解：因为谐振功放的输出负我为并联谐振回路，该回路具冇选频待性，可从输出的余 弦脉冲电流中选出基波分鼠.并在并联谐振回路上形成不失真的基波余弦电压.而电阻性输 出负载不典备上述功能。2-2放人器工作尸丙类比工作尸甲.乙类有何优点?为什

9、么?丙类工作的放人器适辽r 放犬哪些信号？解：(1)丙类工作，管子导通时间短，瞬时功耗小，效率高。(2)丙类工作的放人器输出负戯为并联谐振回路.具有选频滤波特性，保i “电信号 的不失真。为此，丙类放大器只适立丁放大载波信号和高频窄带信号。xO2-4试证如图所示丁类谐振功率放人器的输出功率化二伝壬Vcez)2,集电极2及数展开，具屮垄波分匮电压振幅Van=-(Vcc-2Vcz(wt)e nV20(Vcc-2VCE(ut),其中平均分杲1化冷丄=(Vcc - 2VCEM)- /7T /Pd = Vcc?co = 2 D Vcc(Vcc 2VcE3)2PD=pZ_Vcc(Vcc-2VCE,t) =

10、 1.24WtTRlc MW =94.36%140720mV1/bRi.VCE61t140100= (12-llcosM)V曲=(0.5 + 0.24 cos tuf)VBB =流ic求得/co= 32P=rV%c-2UcE3)2=117WZc/mA|1064mV 620mV,600m V10 叫/v25谐振功率放人器原理电路和功率背输出特性曲线如图所0.5 V, Vcm=ll V, = 0.24 Vo试在特性曲线上画出动态线 mA. /cim= 54 mA,试求P。、c及所需的凡*700mV80mV660 mVvb 45607590120*be/V0.670620.560.50.38vce/

11、V WlZEZ4.226.59.151217.5vBK=740mV720mV7(XlmV684(0.71,4.47)6A()mV(0.67,4.22)統20ic =厅亍Cnux4mA所以则)=Vcc/co = 6.63W,过压=75.42%2-12设两个谐振功率做人; 和06 Wo现若增大两放人： = 0 6W放人器的输t 试问还应同时采取什么解：P=1W的放人器 略有增大。因Po=0AW，co =2/亠=2因为/co=；Ec血丄ig，/Z7T -芾71elm = + I COS试求电源供给功率Pd、集电极效率久。解：因为VBB= VBE(on),放人器工作在甲乙类，近似作乙类，1nj相同的卩

12、I路尤件 其中P产P.W)=Vcc/co=384niWo=|vcm/an=297mWUc = P。！ Pd = 77 34%R.= Vcn/cim= 204 Q2-8谐振功率放大器工作在欠压区，要求输出功率P=5W。己知Vcc=24，Vbb = Vbe(q，凡=53Q,设集电极电流为余眩脉冲，即/Cmax cosftX vb 0 0vb01的输出功率几分别为1W功率増加不明显,而P。W放人器的输出功率.)?临界或矢”cCt，放人器更趋J：欠压状态，/皿 或 AbbT)发複器趋临界./止迅速増人，所以几迅3若反馈振荡器满足起振和T衡条件，则必然满足稳定条件这种说法是否正确？为 什么？解：否。因为

13、满足起振与平衡条件后，振荡由小到人并达到平衡。但当外界因素（T、Vcc）变化时，平衡条件受到破坏，若不满足稳定条件，振荡器不能冋到平衡状态，导致停振。32 一反馈払 h :减小因温度变化而使平衡条件受到破坏,从而引起振荡振幅和振荡频率的变化应増人和为什么？试描述如何通过门身调节建龙新平衡状态的过程（振幅和相位）。解：由掾荡稳定条件知:振幅稳定条件:0相位稳定条件:阻止如增大,的变化就越小，振荡频 M5图所示交流通路中，哪吐可能产定振荡.哪吐不能产牛振荡。卄能产生振T（绥Q减小,H增人减缓,最终 :衡点所需X的变化就越小.振荡3-3并联谐振烈路和出隔弄振回路 斜率的相频特解：丿L4 如图（ 性，

14、0若满足振幅稳定条件，当外界温度变化引起匕 回到新的平衡点。若在新平衡点上负斜率越人M到i 振幅就越稳定。杆满足相位稳定条件，外界内索变彳最终冋到新平衡点。这时匸 率就越稳定。3-5 试：荡则说明属丁哪种振荡电路。则到达11爪檄励还是电流激励）才能产生负端电WV 频率特性才会产生负斜率的相频特性:、电流/的频率待性才会产生负斜率的和频特解：(a) 不振。(b) 能振。(c) 不振。(d) 能振。 振荡电路。(e) 能振。(f) 能振。 振荡电路。,组成电感三点式L。加 他，组成电容三点式l乐各振荡;Cb、/?G不计。2Tc：同名端接反.不满足正反f 变斥器耦合反馈振荡器： 不满足三点式振荡电

15、但bC2回路计入绍 但LG回电容三点比:判慚哪些电路町能产生振荡，哪些电路不 旁路电容或隔自流电容，Lc为高频扼流圈，偏-Kccic3M叭f hitRnMEII解：湎出的交流通路如图所示。(a)不振,射结电容Cbi为回路电容Z。严7丁为电容三点式 &为电感三点振，不满%T点振荡电路组成三点式振荡型电路组1成法则。率，试 地)。辰荡器的交流通路，和|怖1、血、局分别为三回路的谐振频 位、卜衡条件的两种关系式.并倆出振荡器电路(发射极交流接解： “2、L1G若呈感性.&V/61、加 bG呈容性，Ac/03所以局V心eV血、 局。(2)皿 BC1若呈容性,1 加 加 厶3C3呈感性，阳 所阪3加 佔

16、3-8试改止如图所示振荡电路中的错谋，并指出电路类型。图中Cb、Cd、Ce均为旁路 电容或隔直流电容，Lc. Le. Zs均为高频扼流圈。3馈泰荡原理，分析如图所示乞交流通路能否振荡。Rl解：图(a)满足正反馈条件，厶C并联冋路保证了柑特性负需率因而满足相位平衡条 件。图(b)不满足正反馈条件，因为反馈电压V平衡条件。图(C)负反馈.不满足正反馈条件.(咐K)叩氏已知 Cbi =【空短路.厶E为肓频拖i3-13在卜图所示的电容三丿C3= (12 -250) pF, R 振的频率范围图斗L个小J： 90。的相位，不満足相位、C= 51 pF C2= 3300 pF. ： go =80,试求能够起

17、I熨等效电路如图所示山振幅起振条件知，gm 丄珀+ngin式中0= 0.015,其中 C： =C. +Cb.=3320pF, =m=30mSo代入,得g； 4 .115kQcoR则能满足起振条件的振荡频率必或3耐如由图示电路知，(:严 +舟孕C +c2当G=12pF时，G= 62.23 pF.二= 179.2 xM一卩r(2) 当(p (p时设为少二，3二 %(3) 当0增加时，相频特性趋J：陡绡， 輕不变， 輕变化0qTt 轴cl，如cTo卜当G =250pF时，0=300 pF。可见该振荡器的振荡角频率范国叫 即振荡频率范H隘16.38 28.523-15込C振荡器若外界ML同小别大于2或

18、小J “ 试用解：振荡回路才- 179.2) x 106rad/s,辰荡器频老的变化;1 殳。：叫，0；0厂0；分Mm)式中0= 0.015,其中 C： =C. +Cb.=3320pF, =m=30mSo式中0= 0.015,其中 C： =C. +Cb.=3320pF, =m=30mSo3-16如图所示为克拉泼振荡电路，已知L = 2 pH, OlOOOpF, C2 = 4000 pF. C3=7O pFQo=lOO, /?l= 15 kQt Cbi=10pF, /?e= 500 Q试佔算振荡角频率绥乂值.并求满足起振条 件时的/Egn。设“很人。已知Rq0=氐上00=16.9EQ根据益解：振

19、荡器的交流等效电路如图所示。由J C!C3. c2c3, s而振荡角频率近似为3-18试扌帯H如图所示各振荡器电路的错误，并改正，画出正确的振荡器交流通路指 出晶体的作用。图中CbCc、Ce、Cs均为交流旁路电容或隔直流电容。；+嗚，即俘船亍求Meq 3.21mA=84.52 x 106rad/sRe 几 Re Vt Vt 弘4010pF+ C；0& R；=50.880 ，EQ* t- r 亠=QJ；E令驾45 pFTQ人4TwIMHH体呈电如 体振荡2：,上拓体尤件。解：改正后的图如图所示。1?解：改正后的交流通路如图所示。(a)图(a)Z用C3取代，为并联型阳 图(b)晶体改接到发从3-2

20、2试判断如|图屮，Cb、Cc、5 CII0坏能振荡，并改正错误。Q叩rHh(a) 为同相放人器.RC移相网络产生180。相移.不港足相位T衡条件，因此不振。改正:将反馈线自发射极改接到基极上。(b) 屮电路是反相放人器，RC移相网络产匕0满足相位平衡条件，可以振荡。(c) 中放人环节为同相放人器，RC移机网络产生不振。改正：移相网络从T?集电极改接细Ti(d) 屮放人环节为反相放人器，店节应为同相放人。改正：解:ri7lOUk A*sJrIW103-23 图(a) 幅的文氏电桥振荡器, 路,指出如何实。和移.不满足相位平衡条件，丙此为RC串并朕电路，相移为or所以放人环)为采用晶体二极管稳并将

21、它们改画成电桥形式的电2 I6klitfknco中灯泡是非线性器件，n冇正温度系数。起振时，灯泡凉.阻值小(/?放人器增益大，便r起振。随着振荡振幅増大,温度升高,&増加,放大器增益相应减小,最后达到平 衡。(b)中Di、D?是非线性器件,苴正向导通电阻阻值蘆信号增大而减小。起振时,D】、D?截 止，负反馈授弱，随着振荡加强.二极管正向电阻减小，负反馈增大，使振幅达到平衡。41如图是用频率为1 000 kHz的载波信号同时传输两路信号的频谱图。试写出它的电 压表达式，并画出相应的实现方框图。计算在单位负载上的平均功率P”和频谱宽度巧第二次调制:令载;频：力=10 kHz, =30kHz两路已调

22、加调制到主载频Q 1000 Q-2n x 3 x 10rad/s = 2兀 x 104rad/s3= 2n x 3 x 104rad/sat= 2ji x 106radzsVi(t) = 4(1 + 0 5cosQ)c v2(t) = 2(1 + 0 4cosQ)cos 矽 vo(r) = 5 costtV +第一次调制:第二次调制:coster2( 1 -H.4 cos Ros pjPq：v1=2J%1(1 + |m；1) = 4.5WsQ)cos5cos/2t)cosryir；2=302= IV, 5/,2=0.41 + 0.4cos/2r)costy2f costiVosd)cos矽co

23、ster(2)实现方框图如图所示。.5 cosnr0.4 cosfl t2c(3)根据! P倔H制波平均功率J%2=| % =0.5W： P迥=2心(1 + 艸2)= 1 08W主我频1000kHz咕)=5V0坊詁咯=12-5 W总平均功率几v=Po + Pa、i + P“2= 18.08 W由频谱图町知y= 33 kHz紂BW心=2F= 2(1033 -1000) = 66 kHz4-3试画出卜列三种已调信号的波形和频谱图。已知氓/2(1) v(F) = 5cosacosqr(V)：(2) HD = 5cos(処+。(3) v(F) = (5 + 3cos/2r) cosgr。解：(1)双边

24、带调制信号(a)； (2)单边带调制信号(b)； (3)Wc + /2不04 谓过调幅?:调制借号 经将伐波人辺搠v0v0制；和单边带调制信号均不会产生过调幅？d号振幅的情况称为过调幅。因为双边带和单边带调制信号 生过调幅。件的伏安特性为式中u=巾卜“+ 巴=Fq+ Kmcos10103 cos(2tt x 103 r)(niA)堆e3slO兀兴 IO (mV), vn(r)=0很人，E(n)可忽略。可知i x=屈+(-1)”/n-1(3) Vq =g = gD，如图所示。可见，(1)、(2)屮g(f)含仃基波分彊，能实现频谱搬移功能，而(3)中g(/)仅仃直流分彊, 故无法实现频谱搬移功能。

25、为实现消除一些有害无用的组介频率分駅 使输出有用信号的质杲提鳥，业现频谱搬 移功能时，应遵循有用信号较弱，参考信号较强的原则。调制时：旳二乙心。做波)，V2 = VnCOSHt调制信号)解调时：门=Tmcosej(参考信，rj) v2= Km( 1 + AGcosQ)cos混频时：V = FLmCOSaX本振信巧)，V2 = Xm(l + MC0Sa)C0S4-9在如图所示的羞分对管调制电路中，L2Xlhc(0 = 36 5cos2tt x 10“(mV), Vcc= I ee I =10V, EE=15kQ 晶体 试用开关函数求fc= C/C1-IC2)值。x444WJ th(cos ej)

26、孝 K、(ej) = cos coj-cos3ej 十cos 5。/一 2n3n5n所以zc =/0tli(-costycr) il +103 cos(2ttx= 1 + IO3 cos(27rxIO3r)0.42cos(10nx 106r) 一 0.14cos(30ttx 106r) + 0.084cos(50icxlO6/)(mA)441 一双差分对平衡调制器如图所示.其单端输出电流22 2kT 2 Re 2kT试分析为实现卜列功能(不失真)，两输人端并自应加什么信号电斥？输出端包含哪些 频率分最，输出滤波器的耍求是什么？(1)混频(取=如-牝)：(2)双边带调制:(3)双边带调制波RcT

27、iKmCOSfiV，V：(0 = VS()=XnOCOS/2r COSftV。开关丁4g士2wat/2o输出采用低通滤波器,m260mV K$m26 ，(2+1)如 “c，输出kuCc9 cc9带通滤裁器。弘二 ZnCOSdF.力 产生的组；3Wo,7t 调制波解调： 酣:的组介频率播帚y解：(1)混频:V mV工作在开关状态时, 采用屮心频率为(2)双边带采川心频率为)=Fnm(r)cos/2r.:分彊疽gfTZ 3g/Z ，(2/+1)妮土仏 输出I俯为振幅调制器,如图所示图Il,Vc(r)=KmCOS vM = 正片腕电阻为Rd KT作在受比控制的开关状态。设RlRd试Fcos求输出电解

28、当当吃0, D3、D*导通,Di、D2截止 (1)当比0时，等效电路，日=一 B 回路方程为：lvcvn9 ft-极管均工作在受比控制的开关状态。 D?导通，D3、D4截止% _ 比 + 片心 + 01 _ J)L = _ VQ - i&L + flRD VC =2(“)&+2%+(7 心=0考虑比作为开关两数K(ej)Kgj)同理可求比7c=31频率为血的干p Ai 戸戸 f 得知，p = , q = 2 时，Ifi 艇频器输出,它由静态转移特性三次方项中3门“心):庶m(l + cos2e)中分T：6vsvLr产生中频分 包含了干扰信兮包络变化造成的交叉失其。通过器件特性的三次方以上项才能产生屮频频率，所以工作在平 汗扰信号的影响。ag+bf + cl + ml。已知混频器的本振频率为斤二23 MHz,中频频率=九-/ 3 MHz若金混频器输人端同时作用凡尸19.6 MHz科为也=19.2 MHz的干扰仁号 试问在混频器输出 端足否会仃川频借号输出？它是通过转移特性的儿次项产生的？解：组合频率分帚通式 /pqrs