高频习题解答小信号谐振放大器

第一章 R 521.5

o

12L Ho o IUms1mV

11所 L1oo

21062100

所

21061001012

LQ Lr

15.9L LC

100,200

0，由于：Q0，

Q＝0 1LQ50,

L＝ ＝ ＝

＝（r＋R

r0

210625310－6

1－3NR'

RS16161NR'

RL1616

211所 L1OO

LQ L

1P 1 R R 通频带B

4659.3kHz1－4C'

2CL22p

20 R'oRo59k 2040 C 5 pF 2040

2

20.810618.3

谐振阻抗为 o g111 236.7106 RRR RRR

10 11.25 20.91031因而R1g最后得Q gB2f07

236.71062 1060.8 fPQL1－6（1）证明：因为回路总电导

111 并且Q 而B 所以B R

g1

1 1

f

1

Bo

7所

2f074f

（2）g4f0.7C6.286106201012S7.5361041G117.536104 S5.536104S SRL RL

10103R

1－7解：接入系数p 41 4 R'1R

C'1

41040 所以总电容CC'LC40500540223.148223.14810654011谐振阻抗RQL10022.271068106 OL有载品质因数Q LR1R

11.41 所以通频带B1－8解：Y

L2.27

4

yyoegoey

Coe8s

3623621－9p

5

p

5

2gp2goep2gg2 2因

gp所 g S37106 Q 100210.71064og0.2522001060.252286010637106228.25106

p1p2

0.250.2545228.25

QQ 228.25

6210.7

4 B2f07

oQ

RQL1006.28301061.5106 P11R

3.541052gGPp2g1oep2g2 C

18.78

10.2545因为：B

fog'

g';所以：g'B2C 101066.2818.7810121.18msg并g'g 1.180.410.77ms1R1

并

465B2f0

100m1O

10031 1O10031OLQ LB

11003146510310

2

12122B 40.641B'1

4''A'A

BB

4106.4

' )26.42

2uo2

2

1－14

B 22g

20252

0.41103所 GLggoe0.411030.021030.39103即

1L 10L

Q

LQL

100CQLg100

o obC4 o4Coe210 0.641所 1

入的方法。若取p1，则3L'L0.388 9C'p2C1652pF72.49了，从而提高了Q值。121－15解：因 2所以LL O 42f 421.5106200O Q0L所 RRR

21.51061130 0 1R1R1耦合系数k

1.06

1010所

1kR'//R// 又因为QL

R'

R' pp1 pp100所以p1 p21－16

212n12n

LQfOL

1－17

1212231－1821f21所以C 42f

1421451060.2

C 11

421551060.2

1－20N1RSRS R

NF2 NF3 G G P1 G G PA 1.7 1 11.70.250.046875 41－22 N G G P1所以

1.72.014

4.04

2－3解：功率放大器的原理是利用输入到基极的信号来控制集电极的电流电源所供给的直流功cpo c popc，则集电极效率cpc pc不超过规定值，那么，提高集电极效率c，将会使交率pc，来提高交流输出功率po。2－4cpo c po输出电压幅度大，过压区内输出电压振幅随RP变化小，常作为发射机的高频功率放大器的中工作状态由欠压到临界然后到过压。改变UBB时，由负向正变，工作状态由欠压到临界到过压。改变RP时，由小到大变，工作状态由欠压到临界然后到过压。2－62－7解：2－9

I90o282.10.500 CMP1 R11412200 2CM1

PO 198873.6%C2－10

EC

30PO1UcmIcim

g U 2 C （1） CC所

PO

5 PD8.33EC ECC（2）若'80C'DP'PO'DC

P'P'PO6.255 CPCPCP'3.331.25C2－12E EC PRCm P RRP

通过查余弦脉冲系数表得c78o2－1521f21所以L

1425106200L1L

又因为QL

且R' 所 p

12

11414gE2crC12 1.5242

2151.37A

IC1

0.253PO

100% UC21.84

坏晶体三极管，用UC指示调谐最明显，UC最大即谐振。2－17

22.5V 242.570o0.253，70o0.436，g70o 于是ICOO

0.2532 0.4362 P1U 121.50.872 cm 于是 PO

因为P1I2 2cm1所以R2PO29.37I I

2－19E12V1 天线突然断开负载RP突然增大立即进入过压区，天线电流IC0天线突然短路负载RP0立即进入欠压区，天线电流IC02－23R1

C

24214422

QQ11C 1

250106XL1

LXL 1Q2 12.561 2C 12402

（n＝0，1…）（n＝0，1…）AAOF1是表明振荡是增幅振荡，振幅由小到大，振荡能够建立起来。振幅平衡条件AF1是表明振荡是等幅振荡，振幅保持不变，处于平衡状态。相位起振条件和相位平衡条件都是AF

（n＝0，1振幅平衡的稳定条件AUO0表示放大器的电压增益随振幅的增大而减小，它能保证电路参数发生变化引起A、F变化时，电路能在新的条件下建立新的平衡，即振幅产生变化来保证AF1。相位平衡的稳定条件Z 3－2f C

1100101211001012300 501061001012300 （a（e）（b（c（d）C1L2,C2L3，C3的元件，CP是输出耦合电容。1121.510121.510CC 4

123－911

f242 C 8.28.2 43.9152.2 8.28.28.2208.2 152.2 502101243.14213.2

3－10C3.3

4.9

151

23.1423.14571064.9 3－11解 11

43.33

10pF

293.33

260pF由 FC10.5 RR//Rp2//Ri

p

C

RL311.5 或RL gm17.85mS （fO10MHz）或gm19.26mS gm19.26mS3－12解：在电容三点式振荡器中，由于晶体管的极间电容直接和回路元件L、C1、C2并联，的振荡频率近似的只与C3、L有关。频率覆盖范围宽，波段范围内幅度比较平稳，因此在短波、超短波通信机、电视3－13q串连谐振频率：f q

f 1 1 等效并联谐振电阻RQ qP（a（b）中晶体等效为电感，反馈系数F150中晶体等效为短路元件，反馈系数F3－15C2LC1构成的并联振荡回路的等效电容。发射极通过电容C3交流接地。3－163－173－20振荡回路参数对频率的影响O1L 2 C

晶体管参数h和hi将发生变化，即引起振荡频率的改变。重量轻，功耗小，可靠性高等优点。采用温度补偿法，一般可以使晶体振荡器的频率1－2400的频率稳定度达到51073－24f C f120~C20.079577F，第二档f2200~2000HzC20. F，第三档f32000~20000Hz4－1解：已知u cos cost 所以iauau2a cos cost

U costcost，1U cm cm ⋯g12cost2cos ⋯ 所以iaauau2a aaU aU aU I1I，其中I 1Inm电流的频率分量的大小为：I n21i1I，其中I

R i1I，其中I 所以iii R iKuu2Ku2u22uu 1iKuu2Ku2u22uu 1极输入了信号uyt，即恒流源电流I0受uyt的控制。

SS u又因为I0ie1ie2ie11 ie11eXT I0 uX所以ie21eu/U21tanh X

T I0 uXiC2ie21eu/U21tanh2UX uO2ECiC2

T uX 1 Tiiitanh

tanhTuiRiiR iiR tanhuX A TIRtanhuXtanh0 tanhuX所以uI0RCu

T xT u

uutanhuR R uIR xOXx

26

K

R

RR R120.7500I I

同理可求出R13

RxR所以RXUxmRx 1103负载电阻RC的计算：已知增益系数K0.1所以R1KIR 11103101032 oxx 1RECU1121

2第一边频振幅为1mV10.725V 1 第二边频振幅为1mV10.325V 2 上mVmaxVo1.51上

V V下mVo下

10 V'250.7sin20.3sin令V'0，解得 上mVmaxVo37.5725上

2505－2解 每一边频功率

每一边频功率

a

0.32100 5－3解 （1）边频功率P1m2P0.50.725000W aPPoT

500010000W集电极载波效率 1 2DPPoT5000D

12 5－4解：ma1 1总功率为 P1 a10001 oT 2边频功率 ma2P

211000 0.72总功率为 P1 a10001 oT

2边频功率 ma2P

1000 5－5解 第一平衡调幅器处输出边频 ff1f2f3f4 5－6第一次调制：调制信号：F3载频：f110kHz，f230 =1=第一次调制：

310310431041064(1+2(1+ 5－7

VsVLi1RDi1RL0Vsi2RDi2RLVL0 iVLVsK( iVLVsK(2 2 ii

2 2RR2R uC cos

cos3

cos5t⋯ cos 展开可见，i中的频率分量中包括直流、2nfC、2n1fCFn1,2,3,⋯，由此可见，上图gugK' gUcost

4cos3 ⋯D ⋯ 路可以完成AM调制，不能得到DSB信号。上图中，uD1uCu uC正向加到两个二极管上，故 cos cos3 D

5－9解 uD1uC uD1uCiauuauu iauuauu 所以输出电压u04a2RPuCu

Kt4cost4cos3 4cos5 Kt4cos 4cos3 4cos5C

cos

cos3

cos5 d 5－11i R

2i 2

所以iii R RS

所以

12cos 2cos3 RSP

2ucos RR （2）若相乘器得系数K1 C0.159 F4600又因为C 1，C

104456

FC210pF4600pF检波器的输入阻抗utRR5k2.25k 2tan 根 tan1325⋯ 33 K

所以

a a12根据得 Ridim，im d 又因为Kcos 所以Rid 当R放在中间位置时，R'

直流负载RR1

2R'//R R0.68

RaRL当R2放在最高端时，

R0.256

RaRL5－16

3R3 3R3传输系数Kdcoscos

输入电阻R1R14.7k22 22不产生负峰切割失真的条件是

RR

R 4.711RC4.71030.0110610103111a 1

a5－173310 KdcosRRL 40.5cos2106t2cos2106tVuOtKdUSt1.8V

SS t1.810.5cos d

UUcos2UUUcos2Usint2 S U

Ucost2Usint2 SU22UUcostU2cos2tU2sin2rrSSU2U2U22UU r11UU2Sr2 U Ur1 U 2上式表明，合成信号的振幅与调制信号的cost成线性关系。对下支路，uD2u1uO2，按上面的分析思路，可得 Ucost 对Um1t,Um2t，利用展开式1x11x1x21x3 1U 1U SSUtU1 cos2 cos3SS

4Ur 8Ur 1U 1U UtU1Scos S cos2 S cos3

4Ur 8Ur UuKU KUScos3 d drr由上式可以看出，输出uO2KdUScost和调制信号频率FU量U）的振幅之比，即k U2U 因为U20，故kf20i设0 S S S

ZL所以U Sr

（2） U1mU t， S 2 Sr 2

S S因 所 Z所 U1mUU S5－20（1）ur2cosCt，故ii1Kcoscost1 2

4

coscos 5－21证明：设u1tcos1t，u2tcos2t，u1t 带调幅波cos1tcosCt；u2t与载波sinCt相乘后为cos2tsinCt；叠加后为costcos2tcostsintcos11

2

costsin21 C 1cost 同样 costsin2t cos2 1cost

产生电压uO，若设T1T2的匝数比均为11，则当u20RD0，故四只二极管相当于短路，输入u1不能到达T2的次级，则

功HB备带带f F解低FAM、DSB、混带AM、DSB、中心频率fOfC，带宽B2FF2。HjfOfCB2F.因uO3为单边带信号（上边带）SSB调制功能。则有uiuu14为一调制信号，从电路完成的功能看，应是从已调信号中解调出原调制信号，在输入信号中有DSB7DSB信号的同步检波功能。则有i7，∐r5BF。uO5是一调频信号，与输入信号u4相似，但载频不同，故应是对u4信号的混频。则有uu，uu，Hj为带通滤波器，fff，B 24上边带滤波输出（5106300Hz5106线性功率放大器输出（45106300Hz451065－250.55~25MHzfp1f qp5－26解：对题中列出的三种现象的解释可能为干扰哨声、副波道干扰、交调干扰和干扰。哨声是有用信号（fS）与本振（fO）的组合形成的干扰；副波道干扰就是由干扰（fn）形成的干扰，它与信号并存；干扰是干扰（fn1）与干扰（fn2）组合形成的干扰 fOfSfi1555kHz 是一种四阶干扰，pq2。fOfSfi 。 p1,q2。接收930kHz信号，同时收到690kHz和810kHzfSfSfn1930810kHz频率最强，可以判断发射机发送的是7.5MHz的频率。在6.5MHz和7.25MHz上听到6.5MHz或7.25MHz信号时，是将前端电路调谐到6.5MHz或7.25MHz，真正的信号应是6.5MHz7.25MHz的信号（本题中没有6.5MHz7.25MHz的信号存在，然在三个频率上听到了7.5MHz的信号，只有在调谐到7.5MHz时，它才是真正的 调谐到6.5MHz时，fS6.5MHz，则fOfSfi6.50.5MHz7.5MHzfn7.5MHzfnfO7.57MHz0.5MHzfi当接收机调谐到7.25MHz时，fS7.25MHz，则fOfSfi7.250.5MHz7.75MHz 2fO2fn27.7527.5MHz15.515MHz0.5MHzfi，所以这也是由干扰与本pq2调制指数mfm10 ft1dt20000 104sin所以fm104 ffP1P

11022 6－3 26103cos2103t29103cosf0

f由于mf10，所以BS2m1F210110322kHzfB2m1F2101103 fmFkfU 5，因B2m1F2512103 PMmpkfUmp不变，因此BS2101210344kHz 20，因B2m1F2201103 B2m1F2201103 B2m1F21012103 B2m1F22012103

u

63cos10t1U

D

4

cost

C

2106210667.811

1 2 85.9106106rad/ 2

11

185.9106

10.76rad/

85.9

C2

10.7

（5）

1.731

5.7105

1f2

4 4

0FMPM2FSK2PSK。法产生PM（或PSK）信号。当utUcos0t时，6－9

f0utdt tu

f0

2

sin2因 2所 k220kHz/V40

t5

6－11fkfukf为比例系数（与电路参数有关，且与无关，所以f与u、的关系曲线如下图所示。又因为调制指数为 f 的回路元件，Cj随ut变化从而改变振荡频率获得调频波。221CO

63pFC

UD 0.6 15 pF0.015pFCCC 1510.01551 1 2所以L H 43.142360106 p 0.98C1CO1C 3pF U 61O UD 0.6Kp2CO0.982

7.58

20.0011.510460.6所以

Cj

UU为电容调制度

0.11

当时，可认为tan6

fmmpF0.4103mUUDUQ0.01fmmpF0.42103mUUDUQ0.005fmmpF0.2103图（a）中两个22pF回路电容的一部分。回路电感1.5H与15pF、5/10pF和15pF、变容二极管串联电路并二极管是参加振荡的回路元件，变容二极管随ut的变化而改变振荡频率获得调频波。所 fC1所以fm1mm6－166－17 u1u 2 鉴频带宽之内为线性鉴频，鉴频灵敏度SD10mVkHz，因此，输出电压为化，因此仍可鉴频。同理，若只有VD2断开时也可鉴频。L2的中心抽头的移动只是改变U22的对称性，即改变了UD1、UD2的大小，从 2增加一个，使U̇2减小一个，从而使输出在f0时大6－19 k 105V/Hz 所 uUsin105f 6－20uUcost10sin3 tdt10sin3103t 2t2式中512式中k3

123

2

3 123

cos310

cos310u0.01Ucost10sin3103t

0.01Usint10sin3103t

uuuUcost10sin3 0.01Usint10sin3103t

U0.01UU0.01U0.02U 2251111035cos310t61515cos310t6u0，且R1