高频电路习题

1、第1章绪论.2第2章小信号选频放大器.3第3章谐振功率放大器.9第4章正弦波振荡器17第5章振幅调制、振幅解调与混频电路31第6章角度调制与解调电路51第1章绪论返回目录页一、填空1.1 用（电）信号传送信息的系统称为通信系统，发送设备对信号最主要的处理是（调制）。1.2 输入变换器的作用是将各种不同形式的信源转换成（电）信号；传输信号的信道也称为（传输媒介）；传输媒介分为（有线信道和无线信道）两大类。1.3 引起传输误差的因素是（噪声和干扰）。1.4 在时间和幅度上连续变化的信号称为（模拟信号）；在时间和幅度上离散取值的信号称为（数字信号）。1.5 用基带信号去改变高频载频的幅度称为（调幅）

2、用符号（AM表示；用基带信号去改变高频载频的频率称为（调频）用符号（FM）表示；用基带信号去改变高频载频的相位称为（调频）用符号（PM）表示。1.6 数字调制通常分为（振幅键控（ASK）、（相位键控（PSK）、（频率键控（FSK）三种。1.7 无线电波的传播方式有（沿地面传播）、依靠（电离层传播）和（直线传播）三种；频率在（1.530MHZ）的信号主要是依靠电离层的反射传播；高于（30MHz的信号主要沿空间直线传播；长波与超长波信号主要（沿地面）传播。1.8 器件的电阻、电容、或者电感如果不是一个常数，这种器件通常称为（非线性）器件。1.9 用晶体管、二极管组成的电路，如果给电路输入一个单频正

3、弦信号，输出信号的（波形）、（频率）与原信号不同。1.10 非线性电路可采用（图解法）和（解析法）来进行分析；在实际电路分析中，常采用工程近似解析法分析，在工程近似解析法分析中常采用（折线、哥级数和开关函数）二、综合题1.11 非线性电路的基本特点是什么？1.12 画出无线电调幅广播发送设备组成框图；指出其中的线性电路和非线性电路；画出调幅输出波形。1.13 画出超外差式调幅接收机组成框图，指出其中的线性与非线性电路，画出各部分电路的输入与输出波形。1.14 调幅广播频率在5351605KHZ,其信号主要是何种传播方式？电视广播频率在30MHz以上，其信号主要是何种传播方式？那种信号容易受到建

4、筑物的遮挡？返回本章开头第2章小信号选频放大器返回目录页2.1 已知并联谐振回路L=1H,C=20pF,Q=100，求该并联回路的谐振频率品、谐振电阻。及通频带BWh。解：由公式（2.1.4）知,11f0,Hz-35.6MHz2二.LC2二、110-62010,2由(2.1.7)式知L110-63Rp=Q100.2=22.410c=22.4kJp.C2010BW0.7f Q35.6MHz100= 0.356MHz2.2 并联谐振回路如图P2.2所示，已知C=300pF,L=390H,Q=100,信号源内阻Rs=100kQ,负载电阻R-=200KQ,求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。凡口解:

5、由式（2.1.4）2二 v300 10,2 390 104Hz : 465 KHz图P2.2由式（2.1.7）知，回路的空载谐振电阻为Rp =Q6390 10300 10 12-114KI.1所以由（2.1.20）式知谐振电阻为Re = Rp / Rs / Rl =111+ K.' -42K'11+RpRsRl114100 200由（2.1.21）式，有载品质因数Qe 二 ReC =42 103 , L_ _12300 10390 10:37所以BM=fo/Qt=465KHz/37=12.6KHz2.3 已知并联谐振回路的fo=10MHz;C=50pF,BWA=150KHz,求

6、回路的L和Q以及Af=600KHz时的电压衰减倍数。如将通频带加宽为300KHZ,应在回路两端并联多大的电阻？H =5H解：由(2.1.4)式知,2226.2124二foC4二(1010)5010一由式(2.1.16)式知Cf010106武7Q367BW0.7150M10由式(2.1.14)式知U0Up1 (Q12. f1 (Q f ) f。11 (67 V6)2:0.1232 f )2 f01 (672 0.610)2 ： 8.1图 P2.4由式(2.1.21),在并联电阻前-L510-R=Q67.12c=21KJC,5010"同理，设并联电阻后的总电阻为Re,并由(2.1.16)

7、式Lf0L10106510-6Re=Qe312、CBW0.71C300M10、50父10=10.4K设需要并联的电阻为Rx,由电阻并联公式知工;1十一所以ReRRx_11-Rx=K-21K11X1111ReR10.4212.4并联回路如图P2.4所示，已知：C=360pF,L1=280H,Q=100,L2=50H,n=Ni/N2=10,RL=1KQ。试求该并联谐振回路考虑R影响后的通频带及等效谐振电阻。解：由(2.1.23)式，将RL折算到L1两端得RL=n2RL=1021K-100K'1由(2.1.7)式空载Rp为Rp=QL=100.2801022'-88103cC36010

8、=88K'等效谐振电阻通频带BW0.7f0Q2.5RpRl88K'J=46.8KJ1+100Re2二ReC=9.45103Hz=9.45KHz1Hz_3_12z2二46.8103360102并联回路如图P2.5所示，试求并联回路2-3两端的谐振电阻B'。已知：(a)Li=100L2=10H,M=4WH,等效损耗电阻r=10Q,C=300pF;(b)Ci=50pF,C2=100pF,L=10r=2Q。MQ解：(a)先求1、3端的等效阻抗，再求1、2端的等效阻抗1、3端L(LiL22M)Rp=PCrCr2、3端(b)先求总电容(1001024)10d23001010_

9、9;U232_Rp=(且)Rp=(U13,104二(1001024C-6一39.3KJL2ML1L22M)2Rp)239.3K(：0.55KC=C131Ci11十C21pF=33.3pF11一十501001、3端等效阻抗LRp=PCr1010133.31022=1.5105'.12、3端等效阻抗Rp=(骼)2RpU131_(j''C23)2一1j'C13Rp=(*2RpC23C1C2c1c22=(1c2)2RpC250-)2Rp2=(50100)21.510"16.7K1,1式中C13、C23分别是从1一3端和2-4端看过去的电容值。2.6 并联谐振回

10、路如图P2.6所示，已知f0=10MHzQ=10O,RS=12KQ,R=1KQ,C=40pF,匝比ni=Nk/N23=1.3,n2=Nk/N45=4,试求谐振回路有载谐振电阻舟、有载品质因Qr和回路通频带BW7。图 P2.6解：先求RPRP =QCL C 八 LC QC c =Q,C2 =OC2 二 foC1002二101064010而Rs=n12K=1.3212K.i-20.3KJRL=n；RL=421K'1=16KRe =K' 1所以由再谐振电阻为111111''._一RpRsRL4020.316=7.3K有载Qe值为Qe=Re*2f0C=7.31032二1

11、01064010218.3所以，回路通频带为BW0.7f 10Qe18.3MHz = 0.55MHz2.7 单调谐放大器如图2.2.4(a)所示，已知放大器的中心频率f0=10MHz,回路线圈电感L13=4科H,Q=100,匝数Ni3=20匝，Ni2=5匝，25=5匝，晶体管的参数为：G=200科S,G=7pF,gm=45mS试求该放大器的谐振电压增益、通频带及回路外接电容G解：由谐振放大器电压增益公式Auo=g,而RlGeGl-4，式中n1二N13/N12=20/5=4,n2式中 n2 = N13/ N45= 20/5=4;应先求出Gp,因为GpRpRP=Q】E题中L、Q已知，所以先求出CF

12、 =55.3pFC一4二2f02L4二2(10.7106)2410方所以Rp =Q1 L =100, C1 Go Gl二十I 22Rpn1n2-1.75 101S/4 10 一4 10 12 c ： 26.9KJ55.3 10-21200 10下 2 10-S26.9 1034242所以电压增益为Auogmn iGe45 10 与4 4 1.75 10乂有载品质因数为Qe = ReGe5.53 10,1:21.2L 1.75 10”,4 10-6所以通频带为BW0.7f0Qe10.721.2MHz:0.5MHz因为总电容C=C外十年,所以外接电容为C外=CCO-O=5.5310n1112710

13、2-=(55.3-0.4)pF4：55pF*不要求：（幅频特性曲线）=Q *2 f0L=(100m2nM30M106M1.4父106) Q2 26.4K' 1GeAjogmnEzGe0.0772 3.5 2.35 10“:-46.82.8 单调谐放大器如图2.2.4(a)所示。中心频率f0=30MHz,晶体管的工作点电流IEQ=2mA,回路电感Li3=1.4WH,Q=100,匝比n产N3/Ni2=2,n2=Nk/N45=3.5YL=G=1.2mS,Goe=0.4mS,rbb/也0,试求该放大器的谐振电压增益及通频带。解：先求gmIEQ210cgm3SUT2610与-0.077S求空载时

14、的谐振电阻RPRP=QqQI,4二2f02L求谐振时的有载电导Ge1GoGl一._0_-_L22RPn1%_3_30.4101.21022223.52=2.35104S所以放大器的谐振电压增益为求通频带BW0.7fo30BW070二=1.86MHzQe16.1式中Qe1Ge 0LJ 1Ge 2二foL12.35 10"12二 30 106 1.4 10"= 16.1返回本章开头第3章谐振功率放大器返回目录页3.1谐振功率放大器电路如图3.1.1所示，晶体管的理想化转移特性如图P3.1所示,已知：Vbe=0.2V,ui=1.1cos(cot)V,回路谐振在输入信号频率上，试在

15、转移特性上画出输入电压和集电极电流波形，并求出电流导通角。及Ic0、Ielm、Ic2m的大小。解：作图如下由已知条件Vbb=0.2V,Uim=1.1V由图UBE(on)=0.6V,所以cos1=U-vBE(on) VBB0.6 -0.2Uim1.1= 0.364所以1=arccos0.364=69°由作图知iCmax-0.7A由书中图3.1.410(690)=0.25,1(690)=0.43,：2(690)-0.27所以Ic0=icmax10(690)=0.175AIc1m=Lax：1(690)=0.301AIc2m=icmax：2(690)=0.189A此题也可先由曲线求出gc值，

16、然后用公式计算iCmax(直由定义知ic =gc(UBE -UBEg),在输入信号达到峰点 时gcUBE所以由公式0.6-0=1S1.2-0.6ic-iCmaxgc(VBBUim-UBE(on)=gc(0.21.1-0.6)=0.7A计算出iCmax值后，再仿照上面的计算方法可计算其余各电流值max3.2直流分量已知集电极电流余弦脉冲icmax=100mA试求通角。=120°,。=700时集电极电流的Ic0和基波分量Icim；若Ulm=0.95Vcc,求出两种情况下放大器的效率各为多少？解:(1) 0=120s, ot0(0)=0.406 , oti(0) =0.536IC0 =0.

17、46 100 = 40.6mA, I Cim =0.536 100 = 53.6mA1 iL)Ucm1 0.536一 _”0.95 =62.7%2：0()Vcc2 0.406(2) e=70- ot0(e)=0.253,必=0.436I C0=0.253 100 =25.3mA, Icim =0.436 100 43.6 mA1 0.436 0.95 = 81.9%2 0.2533.3已知谐振功率放大器的VCc=24V, Ic尸250mA Po=5VV Um=0.9VCC,试求该放大器的FD, P),Y c 以及 I clm,i Cmax,0 o解:FD = IC0VCC = 0.25 24

18、= 6WFC =Pd _p° =6 -5=1WP0 =5 =83.3%Pd 6因为1P0 =51clMm'所以I ci m2P02 50.46AVcm 0.9 24因为I cimI C0iC max -1( ) )、,1( 口)I CM :01(与：0i( U)=g1装=1.852查图3.1.4,当g1(8)=1.852时8 = 500,所以i C maxI C0：0(500 ) - 0.180.25 =1.38A3.5 已知Vcc=12V,UBE（on）=0.6V,Vbe=-0.3V,放大器工作在临界状态UCm=10.5V,要求输co出功率Po=1VV9=600,试求该放大

19、器的谐振电阻电输入电压Um及集电极效率Y解：谐振电阻为22.iUCmi10.52皿Rp=-55J2F0210.64=1.8Vcos60由式(3.1.8)知UBE(on)-VBBUim;cos-由(3.1.17)式知,-.P0_cimUcmPd2Ic°Vcc1icmax：1(6O0)Ucm=2：01(600)Vcc10.39110.5=XM20.21812=78.5%3.6 谐振功率放大器电路如图P3.6所示，试从馈电方式，基极偏置和滤波匹配网络等方面，分析这些电路的特点。Z-Cc-Cc输入耦合网辂+Vcc的P3.6解：(a)V1、V2集电极均采用串联馈电方式，基极采用自给偏压电路，M

20、利用高频扼圈中固有直流电阻来获得反向偏置电压，而V2利用&获得反向偏置电压。输入端采用L型滤波匹配网络，输出端采用型滤波匹配网络。(b)集电极采用并联馈电方式，基极采用自给偏压电路，由高频扼流圈Lb中的直流电阻产生很小的负偏压，输出端由L2c3,L3c4C5构成L型和T型滤波匹配网络，调节C3c4和C5使得外接50欧负载电阻在工作频率上变换为放大器所要求的匹配电阻，输入端由&、C2、L1、C6构成T和L型滤波匹配网络，G用来调匹配，C2用来调谐振。3.7某谐振功率放大器输出电路的交流通路如图P3.7所示，工作频率为 2MHz已知天线等效电容CA=500pF,等效电阻a=8Q,若

21、放大器要求FP=80Q，求L和C。图 P3,7解：图P3.7可以化成下面电路: 图中 L=L 11+L12由以上两图知，当 s = ；时,Ra=RaL L12CAL111= Ln（1 力=1.91 10q2% +）H =2.12阳，所以321（2二 2 106）2 2.12 10 上F =2.987 10 "F =2987 pF=8G,可求出111,L12=-2=2=6_2j2H=12.7H2cA（2f）2cA（2二2106）250010IQRaIRpdRa80d81gL11=J1*1*6-H=1.91NH0RRa«082nM2M106L=L11L12=（1.9112.7）

22、JH=14.6H3.8谐振功率放大器，要求工彳在临界状态，已知Vcc=20V,Po=0.5W,Rl=50Q,集电极电压利用系数为0.95,工作频率为10MHz用L型网络作为输出滤波匹配网络，试计算该网络的元件值。解：画出谐振功率放大器L型匹配网络图如下临界状态的匹配电阻为2_2Ucm(0.9520)Rp二二二3612PO21由、=_!知_ QRlRl2 二f0Rl= 1.98/H361501,6H:502二101011,_,L=L(12)598(12)H=2.30/HQ22.49211(2 二 10 106)2 2.3 10= 1.1 10°F =110pF困3.3.9 口型滤漉匹配

23、网络 （成口型电路（bJL整拆成L型电路3.9已知实际负载R=50Q ,谐振功率放大器要求的最佳负载电阻RP=121Q,工作频率f=30MHz,试计算图3.3.9（a）所示口型输出滤波匹配网络的元件 值，取中间变换阻抗R =2Q0解：参照例3.3.4图如下解:参考图3.3.10知，I网络应用并 t串变换，利用（3.3.9）、(3.3.10 )知Q2所以，电容。2为C2Q24.9Rl2 二 30 106 50F =520 pFC2=C 2 (1了)=520(14.92)=542 pFL12，2c2I网络用串t并变换，由式式（3.3.7卜（3.3.8）知二6237F=51.9nH(2二301065

24、0)254210L11QiRl7.7122二30106)H=81.8nH所以，电感L1为L1=L11L12=81.851.9=133.7nHL11Lii(11-)=81.8(1Qi27.712)nH=83.2nH所以,电容C1为C12'L11(2二3010650)283.210FF=338pF93.10试求P3.10所示各传输变压器的阻抗变换关系及相应的特性阻抗。(b)图P3.10解：（a）所以由图，输入电流ii分成四路,ii=4i由图，传输变压器端电压u=ui,负载两端的电压uuUi=4ui=4u因为负载电阻RlUliUl输入电阻Riui特性阻抗Zc所以ii4i16Uliul(b)u

25、lul1RL4由图知，输出端两个传输变压器并联通过负载的电流为2i所以2i由图知,输入端两个传输变压器串联ui=2u所以ui2uRi=一二一=4u=4Rl2i传输变压器的特性阻抗为Zcu一二2Rl2i3.11功率四分配网络如图P3.11所示，试分析电路的工作原理。已知R=7S,试求Ri、R2、R3及R的值。SP3.11解：当Tr1a与b端负载电阻均等于2Rs,a与b端获得信号源供给功率的一半。同理，T2、13两端负载R都相等，且等于4Rs时，a、b端功率又由T2、Tr3平均分配给四个负载，所以每路负载Rl获得信号源供给功率的1/4,故图P3.11构成功率四分配网络。Rd1=75，Rd2=Rd3

26、=150IRs=18.75，3.12图P3.12所示为工作在230MHz频段上、输出功率为50W的反相功率合成电路。试说明：（1）Tr1Tr5传输线变压器的作用并指出它们的特性阻抗；（2）Tr6、Tr7传输线变压器的作用并估算功率管输入阻抗和集电极等效负载阻抗。图P112解：（1）说明Tr1Tr5的作用并指出它们的特性阻抗Tri为1:1传输线变压器，用以不平衡与平衡电路的转换,Zci =50。Tr2和Tr3组成9：1阻抗变换电路，Zc2=Zc3=50C/3=16.7C。Tr4为1:1传输线变压器，用以平衡与不平衡电路的转换，Zc4=12.5C。Tr5为1:4传输线变压器，用以阻抗变换，ZC5=

27、25G。(2)说明Tr6、Tr7的作用并估算功率管的输入阻抗和等效负载阻抗Tr6起反向功率分配作用，Tr7起反向功率合成作用。5091 =282功率管集电极等效负载阻抗为50Ra =R =6.25 'J2 4返回本章开头功率管的输入阻抗为第4章正弦波振荡器返回目录页4.1 分析图P4.1所电路，标明次级线圈的同名端，使之满足相位平衡条件，并求出振荡频率。Hl P4 1解：P4.1各图表处的同名端如下（红点为所标出的同名端）(b)依)图 P4. 1估算的振荡频率,、，11cc(a) fo0.876MHz2二LC2二10010与33010”11(b) f0三：-三0777MHz2二.LC2

28、二140103001012,、，11八(c) f。三：-三0.476MHz2二LC2二56010*20010R4.2 变压器耦合LC振荡电路如图P4.2所示，已知C=360pF,L=280出、Q=50、M=20出，晶体管的Qe=0、Goe=2M10'S,略去放大电路输入导纳的影响，试画出振荡器起振时开环小信号等效电路，计算振荡频率，并验证振荡器是否满足振幅起振条B口力Y事曹船般巾，部解：作出振荡器起振时开环丫参数等效电路如图（b）图所示。略去晶体管的寄生电容，振荡频率等于1 1f0=Hz=0.5MHz2 tLC24280父10气360M10上略去放大电路输入导纳的影响，谐振回路的等效电

29、导为1上1Ge=Goe+Gp=Goe十=2父10S+66s=42.7pSeQoL502冗0.510628010”由于三极管的静态工作点电流Ieq为EQ12 1012 33-0.73.3 k'1= 0.6 mA图 P4.3所以，三极管的正向传输导纳等于Yfegm=Ieq/Ut=0.6mA/26mV=0.023S因此，放大器的谐振电压增益为UO-gmu0=GeUie而反馈系数为*Uf-jMMF=JLL这样可求得振荡电路环路增益值为t =| A F =皿Ge0.02320A.42.7 10* 280-38由于T>1,故该振荡电路满足振幅起振条件。4.3 试检查图P4.3所示振荡电路，指

30、出图中错误，并加以改正。解：（a）图中有如下错误：发射极直流被Lf短路，变压器同名端标的不正确，构成负反馈。改正图如下图（a）所示（注意：与原图对照时红色部分，下同）。（b）图中有如下错误：直流工作状态不正确，集电极不通直流；而Vcc通过L直接加到发射极。只要将&和L位置互换即行，如下图（b）所示。4.4 根据振荡的相位平衡条件，判断图P4.4所示电路能否产生振荡？在能产生振荡的电路中，求出振荡频率的大小。图 PJ-4解：(a)能；f0=019M106Hz=019MHz4700262冗j2X10X300黑10(b)不能。/公仝匕-16目匕，f0=0.424M106Hz=0.424MHz

31、2n。470父10上X(1004200)X10立4.5 画出图P4.5所示各电路的交流通路，并根据相位平衡条件，判断哪些电路能产生振荡，哪些电路不能产生振荡（图中CB、CE、Cc为耦合电容或旁路电容，Lc为高频扼流圈）(b)(c)(5图P4.5解：画出的交流通路及回答如下(高频扼流圈对交流开路，可画也可不画)能振薪(a)(64.6 图P4.6所示为三谐振回路振荡器的交流通路，设电路参数之间有以下四种关系：(1)L1OL2OL3Q;(2)L1CVL2GVL3G;(3)LiC=L2Q>L3C3；(4)L1C1VL2Q=L3Q；试分析上述四种情况是否都能振荡，振荡频率与各回路的固有谐振频率有何

32、关系？网P4 6解：要想使图中电路振荡，接在晶体管发射极的两个电路在振荡频率处必须等效成相同性质的电抗元件，接在晶体管基极的电路必须等效成相反性质的电抗元件；又根据并联谐振电路当工作频率小于它的谐振频率时呈感性，当工作频率高于它的谐振频率时呈容性，1由公式振荡频率表达式f0=知：2 二.LC(1)这时的条件可写成fl<f2<f3；所以能振荡：振荡频率f0为：f2<f0<f3；这时1、2回路为容性，3回路为感性。(2)这时的条件可写成fl>f2>f3；所以能振荡：振荡频率f。为:f2>f0>f3；这时1、2回路为感性，3回路为容性。(3)这时的条件

33、可写成f1=f2<f3；所以能振荡；振荡频率f。为：f2<f0<f3；这时1、2回路为容性，3回路为感性。(4)这时的条件可写成f1>f2=f3；所以不能振荡；因为2、3回路任何时候都性质相同，不能满足接在晶体管基极的电抗元件性质相反的条件。4.7电容三点式振荡器如图P4.7所示，已知LC谐振回路的空载品质因数Q=6Q晶体管的输出电导Ge=2.5X10-5S,输入电导G=0.2X10-3S,试求该振荡器白振荡频率f0,并验证IcQ=0.4mA时，电路能否起振？2kQJ-图P4.7解：(1)求振荡频率f°,由于C1C2C1 C2300 1000300 1000p

34、F =231pF所以11f0Hz=1MHz2二.LC2二11010”231102(2)求起振条件跨导 gm回路空载电导I CQ260.4S =0.0154S 2611上GpS=2410SQ、L/C6011010/23110,2等效在输出端(C1)两端gP二(C1C2C22 _)2Gp =(300 1000)2100024 10%二40.6 10S放大器输入电导等效在输出端C12-1300231.Gi；=()2(Gie)=()2(0.210-33)S=28SC2Rb1/Rb210001210-/3610-R的等效电导114,Gc=3s=510-SRc210负载总电导Ge=GoegPGi；Gc=(

35、2540.628500)S=59410-S环路增益TgmC1_0.01543001I77.81GeC259410J1000能够起振。4.8振荡器如图P4.8所示，它们是什么类型振荡器？有何优点？计算各电路的振荡频率。（a）500 pFK工图P4.8解：（a）电路交流通路（a）图：该电路是改进的电容三点式（克拉泼）振荡电路；优点是减小了晶体管输出电容的影响，频率稳定度高，振荡波形比较好。解:1000 pF1000 pF T0501T?由图知，总电容为-1C 二pF ： 100pFm1000 1000 loo1_12二 LC 2 二 50 10上 100 10,2Hz2.25MHzM）的交流通路（

36、b）电路的交流通路如图（b）所示，为改进型电容三点式振荡电路，称为西勒电路。其主要优点频率稳度定高。(b)图的交流通路4.9 分析图P4.5所示各振荡电路,画出交流通路，计算振荡频率，并说明电路特点。图 F4.9解工画出交流通翁如下计算(a)电路的振荡频率；先计 算总电容振荡电路总电容-1C=(1113.3)pF=4.86pF8.2221511f0Hz=96MHz2二.LC2二571044.861012_11_C=25pF=30.83pF1111-"r10555fo12二，5 10 上 30.83 102Hz电路特点是采用了电容三点式振荡电路，振荡频率高，振荡波形好,采用电容分压式输

37、出，负载对电路影响小。（b）电路的总电容是C =1111+ 200 200511 pF : 38.6 pF + 1005.1,11f0Hz2二，LC2二810-38.610*=9.1MHz采用改进的电容三点式（西勒）振荡电路，其余特点同（a）4.10 若石英晶片白参数为：Lq=4H, Cq=6.3 X10-3pF, G=2 PF, rq=100，试求（1）串联谐振频率fs； （2）并联谐振频率fp与fs相差多少？ （ 3）晶体的品质因数 Q和等效并 联谐振电阻为多大？解：画出晶体等效电路 见右图:（1）串联谐振频率fs2二 LqCq2二.4 6.3 10Hz15=1.003MHz（2）并、串联

38、谐振频率差f _ f = f ：1 C _ ffp fsfs1 C0fs663 1。"= 1.003 106(. 12-1)Hz= 1.578KHz（3）品质因数与谐振阻抗（参见第2章有关内容）由式（2.1.6）知品质因数（式中C等于C0串联Cq忠Cq）.1Lq = 14r Cq100 . 6.3 105= 2.52 105由式（2.1.3 ）知并联谐振阻抗为Rp 二LrC石英晶体的谐振阻抗是在G两端，所以RpCqCo CL. rC同上，因为Co CqrCqCqC2Cq2()Co15(2102)2嬴L4.11图P4.11所示石英晶体振荡器，指出它们属于哪种类型的晶体振荡器，并说明石英

39、晶体在电路中的作用。f1 ； fo ：二 f2(#)(b)图P4,ll答：(a)图为并联型石英晶体振荡器，石英晶体在电路中的作用可以等效为电感元件。(b)图为串联型石英晶体振荡器，石英晶体在串联谐振时以低阻抗接入正反馈电路，可以等效为短路线。4.12 晶体振荡电路如图P4.12所示，试画出该电路的交流通路；若f1为L1C的谐振频率，f2为的L2c2的谐振频率，试分析电路能否产生自激振荡。若能振荡，指出振荡频率与f1、f2之间的关系。图为并联型石英晶体振荡器，石英晶体在电路中应等效成电感元件；又根据三点式振荡电路的构成原则L2、C2串联电路应等效成电容元件；L1、G也应等效成电容元件。因为工作频

40、率低于串联谐振电路的谐振频率时，串联谐振电路成容性；而工作频率高于并联谐振电路的谐振频率时，并联谐振电路成容性，设L1、C1,L2、Q回路的谐振频率为f1、f2,所以振荡频率为：4.13 画出图P4.13所示各晶体振荡器的交流通路，并指出电路类型。0.03 pF20曲hu.(d)图 P413(串联型晶体振荡器(d?田联型晶体板卷器M并联型晶华麻薄第TUI- 2，270 pF3)4.14 图P4.14所示为三次泛音晶体振荡器，输出频率为5MHz试画出振荡器的交流通路，说明LC回路的作用，输出信号为什么由V2输出？图P4J4解：画出交流通路如下图P4.“LC并联谐振回路的谐振频率f0应该高于晶体的

41、基频小于晶体的三次泛音，fi<f0<f3。在三次泛音频率，LC回路等效为电容，电路满足三点式振荡器的振荡条件。而在基频频率LC回路等效为电感，电路不满足三点式振荡器的振荡条件所以不会振荡在基频，也即抑制了基频振荡。V2晶体管是射极输出器，起隔离作用；它的特点是输入阻抗大，输出阻抗小，带负载能力强。这样就减小了负载阻抗对谐振电路的影响，同时也提高了振荡电路的带负载能力。4.15 试用振荡相位平衡条件判断图P4.15所示各电路能否产生正弦波振荡，为什么？解：利用瞬时极性法判断：断开反馈网络，假设输入的是一个相位是00的正弦信号,如果信号反馈到断开点时，有某一频率f0与假设信号同相就能满

42、足相位平衡条件，可能振荡（振幅平衡条件假设满足），但必须排除f0-0和f0-8两个频率点；结果如下。何S)图P4.15(a)不能振荡；RC相移网络最大相移为土900,不能产生正反馈。(b)不能振荡；RC相移网络最大相移为土90°,同样不能产生正反馈。(c)能产生振荡；RCffi移网络最大相移为土90°,可在一频率产生相移为0°。(d)不能振荡；RC相移网络最大相移为土900,不能产生正反馈。(e)能产生振荡；三级相移网络最大相移-2700,可在一频率产生正反馈。4.16 已知RC振荡电路如图P4.16所示，(1)说明R应具有怎样的温度系数和如何选择其冷态电阻；(2

43、)求振荡频率f。解：(1)在打“X”出断开反馈电路，由同相输入集成运放反馈放大器的电压放大倍数知Au=l+&,Ri是热敏电阻，由Au表达式知，Ri值增大，Au减小。电路起振时ARi应该较大，满足AuF>1,起振后电流通过R,R温度升高，R值应该变大，放大倍数A减小，过渡到AuF=1;所以应该有正温度系数。1由书中推导知，在振荡频率处F所以起振时3AuF=(1R2)41,解出R13R210R12=万=5K(2)振荡频率f0f0= 36 Hz2 RC 2二 8.2 10 0.02 10-1二970Hz4.17 RC振荡电路如图P4.17所示，已知R=10kG,VCC=VEE=12V，

44、试分析R2的阻值分别为下列情况时，输出电压波形的形状。(1)R2=10kC;(2)R2=100kC;(3) R2为负温度系数热敏电阻，冷态电阻大于20kG;(4)R2为正温度系数热敏电阻，冷态电阻值大于20kQo图P4,17解：起振时R>2R,平衡时R=2R,图中R1=10KQ,所以(1) R2=10KQ,R2=R;不能起振，无振荡电压输出。(2) R2=100KQ,R2>>2R,输出约士12V方波。(3) R冷态电阻大于20KQ,R>2R=20KQ,能够起振；但由于R2是负温度系数，起振后电流通过热敏电阻R2后，它的温度升高，电阻减小，会过渡到R=2R,所以稳态时输出

45、正弦波。(4) R2冷态电阻大于20KQ,R>2R=20KQ,能够起振；由于是正温度系数，起振后电流通过热敏电阻后，它的温度升高，电阻增大，会过渡到R>>2R,输出约士12V方波。4.18设计一个频率为500Hz的RC桥式振荡电路，已知C=0.047F,并用一个负温度系数20kC的热敏电阻作为稳幅元件，试画出电路并标出各电阻值。解：可选用图P4.17电路，因没有要求输出幅度大小，电源电压可取741。Vcc=Vee=12V。由于振荡频率较低，可选用通用型集成运放由f0-1一确定R的值，即02nRC_11R=-1=161.'66.8kI12nfoC2汽父500x0.047

46、X10-由1+RL23可确定R和R2的值，如果选Ri=10KQ,即Ri一R>20K可选常温下R=24心负温度系数热敏电阻。返回本章开头第5章振幅调制、振幅解调与混频电路返回目录页5.1 已知调制信号u(t)=2cos(2兀x500t)V,载波彳f号uc(t)=4cos(2兀x105t)V,令比例常数ka=1，试写出调幅波表示式，求出调幅系数及频带宽度，画出调幅波波形及频谱图。解：uAM(t)=(4+2cos2兀x500t)cos(2九父10”)=4(10.5cos2；t500t)cos(2；t105+1.5cos2 71(510 +300)t +1.5cos2M5M10 -300) t

47、(V)tVm=2=0.5,BW=2500=1000Hz4I17调幅波波形和频谱图分别如下图（a）、（b）所示。5.2 已知调幅波信号uo=1+cos（2tiM100t）cos（2TtM105t）V,试画出它的波形和频谱图，求出频带宽度 BW。解：调幅波波形和频谱图如图（a）、（b）所示。带宽 BW =2 100 =200 Hz)+ 3 co$(0t ) , V载波信号5.3 已知调制信号uq=2co?s(22:13015见=5cos（2父1a）kV=,，试写出调幅波的表木式，回出频谱图，求出频带宽度bw。135解：Uc(t)=(5+2cos27tM2M10t+3cos27tM300t)cos2

48、7tM5M10t35=5(1+0.4cos27tM2M10t+0.6cos27tM300t)cos27tM5M10t55353=5cos27tM5M10t+cos2M5M10+2父10)t+cos2兀(5父10t2M10)t频谱图如图所示。5VirL,IFIIIII498500-0J500500+0.3502yzm量频带宽度BW=2Fmax=22103=4kHz5.4 已知调幅波表示式u=20+12cos（2兀父500t）cos（2兀父106t）V,试求该调幅波的载波振幅Ucm、调频信号频率F、调幅系数北和带宽BW的值。5.5 已知调幅波表示式_6_63_63.u（t）=5cos（2n父10t

49、）+cos2兀（10+5黑10）t+cos2n（105父10）tV,试求出调幅系数及频带宽度，画出调幅波波形和频谱图。1 一解：由一maUcm=1V,可得ma=2/Ucm=2/5=0.423BW=2510Hz=10kHz5.6 已知调幅波表示式u（t）=2+cos（2/100t）cos（2m104t）V，试画出它的波形和频谱图，求出频带宽度。若已知Rl=1C,试求载波功率、边频功率、调幅波在调制信号一周期内平均总功率。解：调幅波波形和频谱图分别如图（a）、（b）所示。mWio4 -100 io4 ioq +100(b)BW=2F=2100=200Hz载波功率U222P0cm=2W2RL21边频

50、功率1ma210.52PsB1=PsB2=一(aUcm)=一(2)=0.125W2RL2212Pav=P°Psb1Psb2=220.125-2.25W5.7 已知u(t)=cos(2二106t)0.2cos2二(106103)t0.2cos2二(106-103)tV,试画出它的波形及频谱图。解：原式,、一一6、一，-一6、_3、u(t)=cos(2二10t)0.4cos(2二10t)cos2二(10t)波形与频谱见下图=(1+0.4cos2兀M103t)cos(2兀乂106t)VIV0.2V0.2V|_1+(b)停+俗f/iHz5.8已知调幅波的频谱图和波形如图P5.8(a)、(b)所示，试分别写出它们的表示式。图P*$解：(a)Uo(t)=10cos27tMl00Ml03t+2cos2兀X101父1031+2cos229乂10333+3cos2%102103t3cos2兀98103t一一一一一3一一一一3一一3=10cos2tt100103t4cos2兀100103tcos2Tt103133.+6cos2%10010tcos2%210t335=10(1+0.4cos2tiM10t+0.6cos27t父2父10t)cos(2tiX10t)V(b)U0(t)=(5+2cos2兀X10