高频电子线路
(胡宴如 耿苏燕 主编)
习题解答
目 录
第 2 章 小信号选频放大器
第 3 章 谐振功率放大器
第 4 章 正弦波振荡器
第 5 章 振幅调制、振幅解调与混频电路
第 6 章 角度调制与解调电路
第 7 章 反馈控制电路
1
4
10
22
38
49
第 2 章 小信号选频放大器
2.1 已知并联谐振回路的
求该并联回路的谐振频率 、谐振电阻 及通
频带
。
[解]
2.2 并联谐振回路如图 P2.2 所示,已知:
信号源内阻
负
载电阻
[解]
求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。
2.3 已 知 并 联 谐 振 回 路 的
求 回 路 的 L 和 Q 以 及
时电压衰减倍数。如将通频带加宽为 300 kHz,应在回路两端并接一个多大的电阻?
[解]
1μH,20pF,100,LCQ0fpR0.7BW90-612110.035610Hz35.6MHz2π2π102010fLCHF6312640.71010022.4k22.361022.36k201035.610Hz35.610Hz356kHz100pHRQFfBWQ300pF,390μH,100,CLQs100k,RL200k,R011465kHz2π2π390μH300PFfLC0.70390μH100114kΩ300PF////100kΩ//114.kΩ//200kΩ=42kΩ42kΩ42kΩ371.14kΩ390μH/300 PF/465kHz/37=12.6kHzpespLeeeRQRRRRRQBWfQ00.710MHz,C=50pF,150kHz,fBW600kHzf6262120115105μH(2π)(2π1010)5010LHfC6030.7101066.715010fQBW
时
1
当
而
由于
所以可得
2.4 并 联 回 路 如 图 P2.4 所 示 , 已 知 :
。试求该并联回路考虑到 影响后的通频带及等效谐振电阻。
[解]
2.5 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 。已知:(a)
,等效损耗电阻
,
;(b)
、
。
、
,
、
、
2236022600101166.78.11010poUfQfU0.7300kHzBW6030.746120101033.33001033.31.061010.6k2π2π10105010eeeefQBWQRQfC471266.72.131021.2k2π105010pRQ,pepRRRRR10.6k21.2k21.2k21.2k10.6keppeRRRRR360pF,C1280μH,L=100,Q250μH,L12=/10,nNNL1kRLR631228010100881088k36010pRQ2263331200.7612101k100k//88k//100k46.8k2801046.810/46.810/0.88105336010119.46kHz2π532π2801036010LLepLeeeeRnRRRRRQfBWQQLCpR1100μHL210μHL4μHM10r300pFC150pFC2100pFC10μHL2r
2
[解]
2.6 并联谐振回路如图 P2.6 所示。已知:
,
,
,
,
,
匝比
,
,试求谐振回路有载谐振电阻 、有载品质因数 和回路
通频带
。
[解] 将图 P2.6 等效为图 P2.6(s),图中
612122(1001042)10(a)39.3k3001010pLLMLRcrCr61262222(100108)108.43(104)1039.3k0.55k(8.43)ppLLMnLMRRn12121212126612121212122(50100)10(b)33.310pF=33.3pF(50100)1010100.15010150k33.3102(50100)1035010150k16.7k3pppCCCCCLRCrCCnCRRn010MHzf100Q12ksRL1kR40pFC11323/1.3nNN21345/4nNNeReQ0.7BW712010039.8k2π2π104010pQRQfC2212223371201.312k20.28k41k16k////(20.28//39.8//16)k7.3k7.3107.3102π10401018.341/2πssLLespLeeRnRRnRRRRRRQfC
3
2.7 单调谐放大器如图 2.2.4(a)所示。已知放大器的中
心频率
,回路线圈电感
,匝数
匝,
匝,
, 晶 体 管 的 参 数 为 :
,
匝,
、
、
、
。试求该大器的
谐振电压增益、通频带及回路外接电容C。
[解]
2.8 单调谐放大器如图 2.2.4(a)所示。中心频率
感
,
,匝比
,
,试求该放大器的谐振电压增益及通频带。
,晶体管工作点电流
,回路电
,
、
,
[解]
0.7010MHz/0.545MHz18.34eBWfQ010.7MHzf134μHL100Q1320N125N455N2mSLG200μSoeG7pFoeCm45mSg0bbr131312124520204,455NNnnNN66601326261232626631211137.2102π1002π10.710410/20010/412.510/210/412510(37.212.5125)10174.710451044174.710poeoeLLepoeLmuoeGSQQfLGGnSGGnSGGGGSgAnnG66660.701226260221161121174.7102π10.710410/10.7/210.51MHz1155.41055.4(2π)(2π10.710)410755.4554eeeToeTQGBWfQCFPFfLCCCPFn030MHzfEQ2mAI131.4μHL100Q11312/2nNN21345/3.5nNNL1.2mSG0.4mSoeG0bbr6661138101002π30101.410pGSQ23261232626606126013/0.410/210010/1.210/3.59810(3810098)1023610/262mA/26mV0.0770.07746.623.52361011236102π3oeoeLLepoeLmEQmueeeGGnSGGnSGGGGSgISgAnnGQGwL66600.7160101.41030101.88MHz16efBWQ
4
第3章 谐振功率放大器
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:
,
,回路调谐在输入信号频率上,试在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 、
、
的大小。
[解] 由
所示。
可作出它的波形如图 P3.1(2)
根据 及转移特性,在图 P3.1 中可作出 的波形如(3)所示。由于
时,
则
因为
,所以
。
则得
由于
,
,
,则
3.2 已知集电极电流余弦脉冲
,试求通角
,
时集电极电流的直流
分量 和基波分量
;若
,求出两种情况下放大器的效率各为多少?
[解] (1)
,
,
(2)
,
,
BB0.2VVi1.1cos()utVc0Ic1mIc2mIBEBB0.21.1cos()0.21.1cos(),iuVuVtVVtBEuci0tBEBEmax(0.21.1)=1.3,uuVVmax0.7CiA()cosimBEonBBUUVBE(on)BBim0.60.2cos0.364,1.1UVU690(69)0.2491(69)0.4322(69)0.26900max11max22max(69)0.2490.70.174(69)0.4320.70.302(69)0.2690.70.188cCcmCcmCIiAIiAIiAmax100mACi120700cI1cmICC0.95cmUV1200()0.4061()0.53601100.40610040.6mA,0.53610053.6mA()110.5360.9562.7%2()20.406ccmcmcCCIIUV700()0.2531()0.436
5
3.3 已知谐振功率放大器的
,
,
,
,试求该放
大器的 、 、 以及
、
、 。
[解]
3.4 一谐振功率放大器,
,测得
。
[解]
,
,
,求 、 和
3.5 已知
,
,
,放大器工作在临界状态
,
要求输出功率
,
,试求该放大器的谐振电阻 、输入电压
及集电极效率 。
[解]
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。
[解] (a) 、 集电极均采用串联馈电方式,基极采用自给偏压电路, 利用高频扼圈中固有直流
电阻来获得反向偏置电压,而 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 中的直流电阻产生很小的
负偏压,输出端由
,
构成 型和 型滤波匹配网络,调节
和 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 、 、 、 构成 和 型滤波匹配网
010.25310025.3mA,0.43610043.6mA10.4360.9581.9%20.253ccmcIICC24VVC0250mAI5WoPcmCC0.9UVDPCPCc1mImaxCi00.25246WDCCCPIV1651W583.3%62250.463A0.924CDooCDocmcmPPPPPPIU11()220.8331.85,500.9CCCcmVgU0max00.251.37()0.183CCIiACC30VVC0100mAIcm28VU70eRoPC0max0100395mA(70)0.253cCIi1max1(70)3950.436172mAcmCIi128163Ω0.172cmecmURI1110.172282.4W22ocmcmPIU2.480%0.130oCDPPCC12VVBE(on)0.6VUBB0.3VUcm10.5VUo1WP60eRimUC221110.555221cmeoURP10()0.6(0.3)1.8Vcos0.5(60)110.39110.578.5%2(60)20.21812BEBBimcmCCCUonVUUV1V2V1V2VBRBL23LC345CCCLT34CC5C1C2C1L6CTL
6
络, 用来调匹配, 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 2 MHz,已知天线等效电容
,等效电阻
,若放大器要求
,求 和 。
[解] 先将 、 等效为电感 ,则 、 组成 形网络,如图 P3.7(s)所示。由图可得
由图又可得
,所以可得
因为
,所以
1C2C500PFAC8Ar80eRLCLACALALCL801138eeARQr/eAAQLr6622122626381.91101.91μH2π2101111.91μH12.122μH311298710F2987pF(2π210)2.12210eAAAAeAQrLHLLQCL1AALLC
7
3.8 一谐振功率放大器,要求工作在临界状态。已知
,
,
,集
电极电压利用系数为 0.95,工作频率为 10 MHz。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] 放大器工作在临界状态要求谐振阻抗 等于
由于 > ,需采用低阻变高阻网络,所以
3.9 已知实 际负载
, 谐振 功率 放大器 要求的 最佳 负载电阻
, 工作 频率
,试计算图 3.3.9(a)所示 型输出滤波匹配网络的元件值,取中间变换阻抗
。
[解] 将图 3.3.9(a)拆成两个 L 型电路,如图 P3.9(s)所示。由此可得
6262126111.9110(2π210)5001014.5910H14.59μHAALLCCC20VVo0.5WPL50ReR22(0.9520)361220.5cmeoURPeRLR6622122626361112.494502.494501.986101.986μH2π10101111.98612.31μH2.4941111010F110pF(2π1010)2.3110eeLeLeRQRQRLHLLHQCL50LR121eR30MHzf2LR2150114.92121117.712LeLeeLRQRRQR1222622222912262122911164.952010520pF2π3010501115201542pF4.9115210H52nH(2π3010)542107.71281.810H81.8nH2π3010eLeeLQCFRCCpFQLCQRL