高频电子线路第3版课后习题.doc-资料库

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第二章 2.2 并联谐振回路如图 P2.2 所示，已知： 300 pF, C  L  390 μH, Q  信号源内 100, 100 k ,  负载电阻 L R  200 k ,  求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。阻 s R  [解] f 0  1 LC  2π 1 2π 390 μH 300 PF   465 kHz 390 μH 300 PF R L R p  Q   100  114 kΩ R e Q e    BW 0.7  p // // R R s 100 kΩ//114. kΩ//200 kΩ=42 kΩ R e  / f Q 0 e 390 μH/300 PF 465 kHz/37=12.6 kHz  42 kΩ   42 kΩ 37 1.14 kΩ  2.6 并联谐振回路如图 P2.6 所示。已知： 0 f  10 MHz ， 100 Q  ， 12 k sR   ， R   ， 40 pF L C  1 k n ，匝比 1  N N 13 / 23 1.3 n  ， 2  N N 13 / 45  ，试求谐振回路有载 4 谐振电阻 eR 、有载品质因数 eQ 和回路通频带 0.7 BW 。 [解] 将图 P2.6 等效为图 P2.6(s)，图中 R p  Q    Q f C 0 2π  2π 10  7 100  40 10   39.8 k  12   20.28 k  16 k   R s   R L R  e Q e  BW 0.7   2 2 1.3 12 k n R   1 s 2 2 1 k 4 n R     2 L   // // R R R  L s p 3 R 7.3 10  e 1/ 2π f C  0 10 MHz 18.34 f Q 0 e     / (20.28// 39.8//16) k   7.3 k  7.3 10  3  7 2π 10   40 10  12   18.34  0.545 MHz 2.8 单调谐放大器如图 2.2.4(a)所示。中心频率 0 f  30 MHz ，晶体管工作点电

流 EQ I  2 mA ，回路电感 13 L  1.4 μH ， 100 n Q  ，匝比 1  N N 13 12 / n  ， 2 2  N N 13 / 45  ， 3.5 G  L 1.2 mS 、 oeG  0.4 mS ， bbr   ，试求该放大器的谐振电压增益及通频带。 0 [解] pG  1 Q    100 2π 30 10   1  6  1.4 10  6   38 10  6  S 2 oe e m 6  L p 3  6  3     S S (38 100 98) 10    2 100 10 0.4 10 / 2 / G G n    1 oe   2 2 98 10 1.2 10 / 3.5 / G G n    2 L   G G G G       L oe 2 mA / 26 mV 0.077 / 26 S g   EQ g   A m n n G 1 2 e 1 2 3.5 236 10  0.077    46.6      I  6 u 0  e G w L 0 13 f 30 10 0 Q e  16   6  2π   236 10 6  1.88 MHz Q e  BW 0.7  第三章 6  236 10   6 S 1 3 0 10  6  1.4 10    6 16 3.8 一谐振功率放大器，要求工作在临界状态。已知 CC V  20 V ， o P  0.5 W ， R   ，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 L 50 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 eR 等于  2 (0.95 20)  2 0.5   361  LR ，需采用低阻变高阻网络，所以 e  Q e 2 UR  cm 2 P o 由于 eR > R e R L Q R e L     1 2 L    C L L L 1    1   1   2.494 361 50     2.494 50 6 2π 10 10  1  2 Q  e 1.986   H   1 6 2 (2π 10 10 )    6 1.986 10   H  1.986μH 1     1 2.494 2     2.31μH  2.31 10   6  110 10 F 110 pF   12 

第四章 4.3 画出图 P4.3 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 BC 、 EC 、 CC 为耦合电容或旁路电容， CL 为高频扼流圈)。 [解] 各电路的简化交流通路分别如图 (a)、(b)、(c)、(d)所示，其中 (a) 能振荡； (b) 能振荡； (c) 能振荡； (d) 不能振荡。 4.4 振荡器如图 P4.4 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。 [解] 电路的交流通路如图所示，为改进型电容三点式振荡电路，称为克拉泼电路。其主要优点是晶体管寄生电容对振荡频率的影响很小，故振荡频率稳定度高。 f 0  1 2π LC  2π 50 10   1 6  100 10   12 Hz=2.25 MHz 第五章 5.4 已知调幅波表示式 ( ) u t  [2 cos(2π 100 )]cos(2π 10 ) V   t  4 t ，试画出它的波形和

频谱图，求出频带宽度。若已知 L R   ，试求载波功率、边频功率、调幅波在 1 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。 BW 2 F  200 Hz m  ， a 0.5 P O  1 2  2 cm U R L  2 1 2 2 1   2 W ( 1 2 m U a R L 1 2  2 ) cm  1 2     1 2  0.5 2  1 2    P SSB   0.125 W PSB1+PSB2=0.125+0.125=0.25W P AV  P P c  DSB   2 0.25 2.25  W 5.6 已知调幅波的频谱图和波形如图 P5.6(a)、(b)所示，试分别写出它们的表示式。解 ( ) a u t 0 3 ( ) 10cos2π 100 10    t  3 2cos2π 101 10   t  3 2cos2π99 10  t

   3 +3cos2π 102 10 t 3 10cos2π 100 10 t  3 +6cos2π 100 10 t 3 10(1 0.4cos2π 10       3 t 3   cos2π t 3cos2π 98 10  4cos2π 100 10  t 2 10 )cos(2π 10 ) V     2 10   0.6cos2π cos2π 10    t t t t 3 3 3 5 0 ( ) ( ) b u t   5.10 已知调幅波电压 4  (5 2cos 2π 10 )cos 2π 10 5(1 0.4cos 2π 10 )cos(2π 10 ) V      t t t t 4 7 7 ( ) u t  [10 3cos(2π 100 ) 5cos(2π 10 )]cos(2π 10 ) t V      t t 3 5 ，试画出该调幅波的频谱图，求出其频带宽度。 [解] 调幅波的频谱如图所示。 2 10 Hz=2 kHz BW   2 F n 3 5.23 二极管包络检波电路如图 P5.23 所示，已知 ( ) su t     t 3 [2cos(2π 465 10 ) 0.3cos(2π 469 10 ) 0.3cos(2π 461 10 )] V      t t 3 3 。 (1)试问该电路会不会产生惰性失真和负峰切割失真？(2)若检波效率 d 1  ，按对应关系画出 A、B、C 点电压波形，并标出电压的大小。 [解] (1)由 Su 表示式可知， 465 kHz cf  、 4 kHz F  、 am  0.3 由于 RC  5.1 10  3  12  6800 10  2 1 m  a m  a  6  34.68 10  ，而 2 1 0.3  3 0.3 2π 4 10      6 127 10  

RC 则  2 1 m  a  ，故该电路不会产生惰性失真 m a // R R L R 3 3 5.1  R L R R  L 0.37      ' R L R 生负峰切割失真。 m a ( 0.3)  ，故电路也不会产 (2)A、B、C 点电压波形如图.28 所示。 f 5.28 超外差式广播收音机，中频 I  f L  f c  465 kHz ，试分析下列两种现象属于何种干扰：(1)当接收 c f  560 kHz ，电台信号时，还能听到频率为 1490 kHz 强电台信号；(2)当接收 c 1460 kHz f  电台信号时，还能听到频率为 730 kHz 强电台的信号。 [解] (1)由于 560+2×465=1490 kHz，故 1490 kHz 为镜像干扰； (2)当 p =1， q =2 时， f N  1 q ( pf L  f I )  1 2 (1460 465 465) 730 kHz    ，故 730 kHz 为寄生通道干扰。第六章 6.1 已知调制信号 u   8cos(2π 10 ) V  t 3 ，载波输出电压 o( ) 5cos(2π 10 ) V u t   t 6 ， k  f 2π 10 rad/s V   ，试求调频信号的调频指 3 数 fm 、最大频偏 mf 和有效频谱带宽 BW ，写出调频信号表示式

[解] f   m fk U  2π m  2π 10  2π 3  8   8 10 Hz 3 f m    8 m k U f   m 3 2π 10  3 2π 10  2(8 1) 10 BW  6 ( ) 5cos(2π 10 u t o F    2( 1)   t 3 18 kHz   8sin 2π 10 ) (V)    t 3 8 rad 6.2 已知调频信号 ou t 7 ( ) 3cos[2π 10   t  5sin(2π 10 )] V  t 2 ， k  f 3 10 π rad/s V  ，试：(1) 求该调频信号的最大相位偏移 fm 、最大频偏 mf 和有效频谱带宽 BW ；(2) 写出调制信号和载波输出电压表示式。 [解] (1) fm  5 m f m F   =2( +1) BW m F 5 100 500 Hz       2(5 1) 100 1200 Hz  f (2) 因为 m f  k U f  m  ，所以 U  m  m f k  f  5 2π 100   π 10  3  1 V ，故 ( ) cos 2π 10 (V) u t  ( ) 3cos 2π 10 (V) u t O     t 7 t 2 6.6 设载波为余弦信号，频率 cf  25 MHz 、振幅 m U  ，调制信号为 4 V 单频正弦波、频率 400 Hz F  f ，若最大频偏 m  10 kHz ，试分别写出调频和调相信号表示式。 [解] FM 波： m f  f  m F  3 10 10  400  25 FMu ( ) t  4cos (2π 25 10   6 t  PM 波： m p  f  m F  25 25 cos 2π 400 )V  t PMu ( ) t  4cos (2π 25 10   6 t  25 sin 2π 400 )V  t 6.7 已知载波电压 o( ) 2cos(2π 10 )V u t   t 7 ，现用低频信号 u t U   ( ) m cos(2π Ft ) 对其进行调频和调相，当 m U   、 1 kHz F  5 V 时，调

频和调相指数均为 10 rad，求此时调频和调相信号的 mf 、BW ；若调制信号 mU  不变， F 分别变为 100 Hz 和 10 kHz 时，求调频、调相信号的 mf 和 BW 。 [解] F  1 kHz 时，由于 m f m p 10  ，所以调频和调相信号的 mf 和 BW 均相同，其值为 f   m BW  mF 2( m   3 10 10 Hz=10 kHz 3 1)    F  2(10 1) 10 Hz=22 kHz 当 0.1 kHz F  时，由于 fm 与 F 成反比，当 F 减小 10 倍， fm 增大 10 倍，即 fm  ， 100 所以调频信号的 f   m 100 0.1 10 Hz=10 kHz,   3 BW  2(100 1) 0.1 10 Hz=20.2 kHz    3 对于调相信号， pm 与 F 无关，所以 10 pm  ，则得 f  m 10 0.1 10 Hz=1 kHz   3 ， BW  2(10 1) 0.1 10 Hz=2.2 kHz    3 当 10 kHz F  时，对于调频信号， fm  ，则得 1 f    1 10 10 Hz=10 kHz,  3 m BW  2(1 1) 10 10 Hz=40 kHz    3 对于调相信号， pm  ，则 10 f   m 10 10 10 Hz=100 kHz,   3 BW  2(10 1) 10 10 Hz=220 kHz    3 6.15 某调频设备组成如图 P6.15 所示，直接调频器输出调频信号的中心频率为 10 MHz，调制信号频率为 1 kHz，最大频偏为 1.5 kHz。试求：(1) 该设备输出信号 ( ) ou t 的中心频率与最大频偏；(2) 放大器 1 和 2 的中心频率和通频带。 [解] (1) cf  (10 5 40) 10 MHz=100 MHz    mf  1.5 kHz 5 10=75 kHz  

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