高频电子线路课后答案(胡宴如-狄苏燕)

1、53 说明 所有习题都是我们上课布置的作业题，所有解答都是本人自己完成，其中难免有错误之处，还望大家海涵。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求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。解 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 当时而由于所以可得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23两端的谐振电阻。已知：(a)、，等效损耗电阻，；(b) 、，、。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，匝，晶体管的参数为：、。试求该大器的谐振电压增益、通频带及回路外接电容。解 2.8单调谐放大器如图2.2.4

2、(a)所示。中心频率，晶体管工作点电流，回路电感，匝比，、，试求该放大器的谐振电压增益及通频带。解 第章谐振功率放大器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。解由可作出它的波形如图P3.1(2)所示。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)，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，求、和。解 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

3、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2MHz，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3.10试求图P3

4、.10所示各传输线变压器的阻抗变换关系及相应的特性阻抗。解(a) (b) 3.11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，试求、及的值。解当a与b端负载电阻均等于2，a与b端获得信号源供给功率的一半。同理，、两端负载都相等，且等于4时，a、b端功率又由、平均分配给四个负载，所以每路负载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。3.12图P3.12所示为工作在230 MHz频段上、输出功率为50 W的反相功率合成电路。试说明：(1) 传输线变压器的作用并指出它们的特性阻抗；(2) 、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。解(1) 说明的作用并指出它们的特性阻抗为1:1传输线变压器，用以不平衡与平衡电路的转换，。和组成9:1阻抗变换电路，。为1:1传输线变压器，用以平衡与不平衡电路的转换，。为1:4传输线变压器，用以阻抗变换，。(2) 说明、的作用并估算功率管的输入阻抗和等效负载阻抗起反向功率分配作用，起反向功率合成作用。功率管的输入阻抗为功率管集电极等效负载阻抗为第4章正弦波振荡器4.1分析图P4.1所示电路，标明次级数圈的

5、同名端，使之满足相位平衡条件，并求出振荡频率。解(a) 同名端标于二次侧线圈的下端(b) 同名端标于二次侧线的圈下端(c) 同名端标于二次侧线圈的下端4.2变压器耦合振荡电路如图P4.2所示，已知，、，晶体管的、，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件。 解作出振荡器起振时开环参数等效电路如图P4.2(s)所示。略去晶体管的寄生电容，振荡频率等于略去放大电路输入导纳的影响，谐振回路的等效电导为由于三极管的静态工作点电流为所以，三极管的正向传输导纳等于因此，放大器的谐振电压增益为而反馈系数为这样可求得振荡电路环路增益值为由于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：发射极直流被短路，变压器同各端标的不正确，构成负反馈。改正图如图P4.3(s)(a)所示。(b) 图中有如下错误：不符号三点式组成原则，集电极不通直流，而通过直接加到发射极。只要将和位置互换即行，如图P4.3(s)(b)所示。4.4根据振荡的相位平衡条件，判断图P4.4所示电

6、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。解(a) 能；(b) 不能；(c) 能；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、为耦合电容或旁路电容，为高频扼流圈)。解各电路的简化交流通路分别如图P4.5(s)(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。4.6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) ；(2) ；(3) ；(4) 。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关系？解令(1) ，即当时，、均呈感性，不能振荡；当时，呈容性，、呈感性，不能振荡；当时，、呈容性，呈感性，构成电容三点式振荡电路。(2) ，即当时，、呈感性，不能振荡；当时，呈容性，、呈感性，构成电感三点式振荡电路；当时，、呈容性，呈感性，不能振荡；当时，、均呈容性，不能振荡。(3) 即当时，、均呈感性，不能振荡；当时，、呈容性，呈感性，构成电容三点式振荡电路；当时，、均呈容性，不振荡。(4) 即时，、均

7、呈感性；时，、呈容性，呈感性；时，、均呈容性，故此种情况下，电路不可能产生振荡。4.7电容三点式振荡器如图P4.7所示，已知谐振回路的空载品质因数，晶体管的输出电导，输入电导，试求该振荡器的振荡频率，并验证时，电路能否起振？解(1)求振荡频率，由于所以(2) 求振幅起振条件故满足振幅起振条件。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。解(a) 电路的交流通路如图P4.8(s)(a)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。 (b) 电路的交流通路如图P4.8(s)(b)所示，为改进型电容三点式振荡电路，称为西勒电路。其主要优点频率稳定高。4.9分析图P4.9所示各振荡电路，画出交流通路，说明电路的特点，并计算振荡频率。解(a) 交流通路如图P4.9(s)(a)所示。电容三点振荡电路，采用电容分压器输出，可减小负载的影响。 (b) 交流通路如图P4.9(s)(b)所示，为改进型电容三点式振荡电路(西勒电路)，频率稳定度高。采用电容分压器输出，可减小负载的影响。4.10若石

8、英晶片的参数为：，试求(1)串联谐振频率；(2)并联谐振频率与相差多少？(3)晶体的品质因数和等效并联谐振电阻为多大？解(1) (2) (3) 4.11图P4.11所示石英晶体振荡器，指出他们属于哪种类型的晶体振荡器，并说明石英晶体在电路中的作用。解(a) 并联型晶体振荡器，石英晶体在回路中起电感作用。(b) 串联型晶体振荡器，石英晶体串联谐振时以低阻抗接入正反馈电路。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；若为的谐振频率，为的谐振频率，试分析电路能否产生自激振荡。若能振荡，指出振荡频率与、之间的关系。 解该电路的简化交流通路如图P4.12(s)所示，电路可以构成并联型晶体振荡器。若要产生振荡，要求晶体呈感性，和呈容性。所以。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。解各电路的交流通路分别如图P4.13(s)所示。4.14图P4.14所示为三次泛音晶体振荡器，输出频率为5 MHz，试画出振荡器的交流通路，说明回路的作用，输出信号为什么由输出？ 解振荡电路简化交流通路如图P4.14(s)所示。回路用以使石英晶体工作在其三次泛音频率上。构成射极输出器，作为振荡器的缓冲级，用以减小负载对振荡器工作的影响，可提高振荡频率的稳定度。4.15试用振荡相位平衡条件判断图P4.15所示各电路中能否产生正弦波振荡，为什么？解(a) 放大电路为反相放大，故不满足正反馈条件，不能振荡。(b) 为共源电路、为共集电路，所以两级放大为反相放大，不满足正反馈条件，不能振荡。(c) 差分电路为同相放大，满足正反馈条件，能振荡。(d) 通过选频网络构成负反馈，不满足正弦振荡条件，不能振荡。(e) 三

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