高频小信号谐振放大器答案

1、第1章高频小信号谐振放大器1.1给定串联谐振回路的 f0 =1.5MHz , Co =100pF ,谐振时电阻R=5Q，试求Q0和L。又若信号 源电压振幅Ums =1mV ,求谐振时回路中的电流 I0以及回路上的电感电压振幅 ULom和电容电压振幅 U Com。解：（1）串联谐振回路的品质因数为 TOC o 1-5 h z -11Q。= = 6T2212，0CR 2 二 1.5 10100 10-51根据f0 =/ 有:2 二 L0C01L0 - -1 -2C。(2 二 f 0)1_ 1222TT2100 10 4 二 1.5 10r=1.1258x10-(H) =113（2）谐振时回路中的电

2、流为I0UmsR15 : 0.2(mA)回路上的电感电压振幅为LLomQUs 212r 212(mV)回路上的电容电压振幅为Ucom =QoUms =一212 1=-212(mV)1.2在图题1.2所示电路中，彳t号源频率f=1MHz，信号源电压振幅Ums=0.1V,回路空载Q值为100, r是回路损耗电阻。将 1 1端短路，电容C调至100pF时回路谐振。如将1 1端开路后再串 接一阻抗Zx （由电阻Rx与电容Cx串联），则回路失谐；C调至200pF时重新谐振，这时回路有载 Q解：（1）空载时的电路图如图（a）所示。根据f0二（a）空载时的电路UsQr+ RxC/Cx *（b）有载时的电路五

3、而有:1根据Q0 =，0GrL 二2C(2 二 f。)2- 0L .= 有：100 1012 4二2 1012r:2.533x10-(H) =253r =二z77.0C1Q02 二 106 100 10-2 100：15.92(c)（2）有载时的电路图如图（b）所示。空载时，C =G =100pF时回路谐振，则 fo =,Qo=蚣=1OO;1L有载时，C =C2 =200pF时回路谐振，则 =._. Ql=50。2二 L（C2Cx）r RxCC，根据谐振频率相等有 G =C2 PCx =,解得：Cx =200pF。C2 Cx根据品质因数有：匚四 =g0 =2 ,解得Rx =r =15.92（。

4、）。r 501.3在图题1.3所示电路中，已知回路谐振频率f=465kHz, Q=100, N =160匝，N1 =40匝,N2=10 匝，C=200pF, Rs =16kQ , RL =1kQ。试求回路电感有载Q值和通频带Bo图题1.3解：本电路可将部分接入电路（图（a）等效成电路图（b）。图中，Rp为谐振电阻，部分接入系数R =NJN =40/160=1/4 , P2 =N2/N =10/160=1/16。4八z5.857M10(H) =586根据谐振频率有:L = _Z - 2 = _ 122Z_267sC(2 二 L)200 104二 46510 R-根据空载时的品质因数 Q0 =上

5、=80CRp有: , JRpQ。1003120c 2 二 465 10200 1051.711 10(c)根据图（b）有载时的品质因数为QlR2gs 10C2gpp2 gL2 二 465 103 200 10242.78111+ +16 16 103 1.711 105 162 103通频带为465 1 0341.087 10 (Hz) = 10.87kHz42.781.4 在图题 1.4 所示电路中，L =0.8H , C1 =C2 =20pF , Cs =5pF , R =10kQ , Cl =20pF , Rl =5kQ ,Q =100。试求回路在有载情况下的谐振频率f。、谐振电阻Rp

6、（不计Rs和R）、Ql值和通频带B。解：将Rl、Cl看作负载导纳，并折合至回路两端，则空载时和有载时的电路如下图所示。S-2回路总电容Cy=Cs cRs L1，二 C1R二 C2p2Cl；f2p gL图(b)有载时1C1C220 20,C =1 2 =10(pF)2C1c220 20p Cl -5 1020 =20(pF)4有载时的谐振频率为f0 =R.根据Qo =一工有-oL2h ACZ 2nj0.8M10、M20M10上：39.789 106(Hz) =39.8MHzRp =Q0 0L =100 2二 39.8 106 0.8 10,：20005.6。)=20.01kQ有载时的品质因数为Q

7、l =1Rs，Rp 2 Rlp0LQoRp1 pRsp2RpRl10024.9920.011 20.011 1045通频带为Ql39.8 10624.991.592 106 (Hz) =1.592MHz1.6 (1)并联谐振回路如图题1.6所示。已知通频带B=2Af0.7 ,电容为 C ,若回路总电导g ygs +Gp +Gl。试证明：(2)若给定 C =20pF,g = 4Mfo.7C。2占0.7 =0.6MHz , Rp=10ka, & =10ka,求 Rl。Rp图题1.6(1)证明:有载品质因数 Ql二上=勺00c =处 (1) 0L -g%通频带B =曳=27(2)Ql(1)代入(2)

8、中有：2九7 = f0 =X，0C 2二 C：7.5398 103(S)故 g -4： Lf0.7C O(2)解：根据(1)有：g=4n0.7C =2冗乂2担0.7 MC =2H乂6父106 M20M10211411”gs=3=1M10(S); Gp =3=1X10(S)Rs 10 103Rp10 10故 GL=g%Gp gs =7.5398 10- -10- -10- =5.5398 10-(S)因此Rl =15.5398 10-上1.8父103(。)=1.8kQ并联谐振回路与负载间采用部分接入方式，如图题1.7所示，已知L=4H, L2=4H (L1、L2间互感可以忽略)，C=500pF,

9、空载品质因数 Q0=100,负载电阻Rl =1kQ ,负载电容CL=10pF。 计算谐振频率f。及通频带B。解：设回路的谐振电阻为图中的接入系数为Lc 41p=-=二=一 ；回路两端总电感L = L+L2 =4+4 = 8(科H)；回路两L1L24 4 2端总电容C、-Cp2CL1= 500104= 502.5(pF)。.之 2.5102 M106 (Hz)定2.51MHz(1)谐振频率为f0 二二八2二,LC 2二 8 10502.5 10(2)由Qo =殳有 pLRp =Qo6oL =100 m2nM2.51 父106 父8父10 1.2617M 104(C) fc12.6kQQl1Rp

10、J 2 RlpoLQoTRP1P1100 24.061空41B _ foB 二Ql2.51 10624.06：1.043 1 05(Hz) =104.3kHz某高频晶体管 CG322A,当Ie =2mA , f =39MHz时测得Y参数如下:yie =(2.8 +j3.5)mS , ye =(-0.08 j0.3)mS , yfe =(36 -j27)mS , y。e =(0.2 + j2)mS试求 gie , Ge, goe, Ce，Yfe，中 fe，Vre ,a的值。 解：根据题意有：gie =2.8mSCie3.5 10& _ 3.5 10，2 二 f0一2 二 39 106一1 一 1

11、.428 10 (F)=14.28pFgoe =0.2mS2 10，2 103i2Coe =6 8.162 1012(F)=8.16pF2 二 f02 二 39 10yfe =：362 272 =45(mS)=arctan 273736yre =(-0.08)2 (-0.3)2 ： 0.310(mS)-re =180arctan 03 J -255re-0.08在图题1.9所示的调谐放大器中，工作频率=10.7MHz , L=4wH, Q=100, Nq=20匝,N2 3=50 匝，N4上=5匝。晶体管 3DG39 在 lE=2mA , fo =10.7MHz 时测得：gie =2860 S,

12、Ce=18pF , ge =2000，Ce =7pF , yfe =45mS, |yre =0。画出用丫参数表示的放大器微变等 效电路，试求放大器电压增益Auo和通频带B。解：其交流通路如图1.9 (a)所示，相应的丫参数微变等效电路如图1.9 (b)所示。图1.9(a)+UiyreUce# eeCieyfeUiJ5广U年iegie图 1.9(b)将(b)图中的集电极回路、负载折合到谐振回路两端的等效电路如图(c)所示。图中:有:由Qo 二；.一，o L13 gogoQo 0L13100 2二 10.7 1 06 4 1 06：3.719 10(S)回路总电导:2g g。P1 goe2P2gi

13、e =3.719 10上(1 4)2 200 10, (14)2 2860 10 228.44 10,(S)，放大器电压增益为:AuoP1 P2|yfe45M10二-卫、12.3gq 4 4 228.44 10有载品质因数为 Ql =-1一 =61一66 ： 16.278，oLi3g%2 二 10.7 104 10- 228.44 10-f010.7 106，通频带 B =，0.657 10 (Hz) =0.657MHzQl16.278图题1.10是中频放大器单级电路图。已知工作频率f=30MHz ,回路电感L=1.5H, Q0=100 ,N1/N2 =4 , GC4均为耦合电容或旁路电容。晶

14、体管采用 CG322A , Y参数与题1.8的相同。(1)画出Y参数表示的放大器微变等效电路。(2)求回路总电导gTo(3)求回路总电容C工的表达式。(4)求放大器电压增益 Auoo(5)当要求该放大器通频带为f0=10MHz时，应在回路两端并联多大的电阻？解：(1)其交流通路如图1.10 (a)所示，相应的 Y参数微变等效电路如图 1.10 (b)所示。图中：N21go为谐振回路的损耗电导，接入系数p =。N14(2)由 Q0 =-1有: 0 Lg oUigieyfeUiT回路的损耗电导gooe- C图 1.10(b)1_1Q0 0L -100 2二 10.730 106 1.5 10上：3

15、.5368 10,(S)2P gieP2%回路总电导为gv = go goe p2gie =3.5368 10= 200 106 (1 4)2 2860 10 上 ,414.118 10 上(S)1(3)由 f0 =有2二 c1Z Z 2L(2 二 f0)11.5 10上(2 -： 30 106)2：1.8763 (F) =18.763pF(4)放大器的电压增益为Au=uo =强Ui Ube由图(b)有:U12gg%y fe U bej6.谐振时的电压增益为Auo =P yfe131 45 10 至-46 ： 27.17414.118 10-(5)由B =上有 qlf030 106 c6 =3

16、B 10 10设并联的电阻为R,则有1R =二1Ql J -gy1 -6 -414.118 103 2 二 30 10 1.5 10-1307.5(0) =1.31kQ_61.11在三级单调谐放大器中,工作频率为465kHz ,每级LC回路的Ql =40 ,试问总的通频带是多少？如果要使总的通频带为10kHz，则允许最大 QL为多少?3解：(1)总通频带 B3 =收13 1卫=亚13 1竺定5.927 M103 (Hz) =5.927kHzQl402 3 1 f01213 1 M465M10310 103-：23.71.12设有一级单调谐回路中频放大器，其通频带B=4MHz, A。=10,如果再用一级完全相同的放大器与之级联，这时两级中放总增益和通频带各为多少？若要求级联后的总频带宽度为4MHz,问每级放大器应如何改变？改变