(完整版)高频电子线路张肃文第五版_第2章习题答案

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高频电子线路

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第2章习题答案

2-1

已知某一并联谐振回路的谐振频率 f o = 1MHz ,要求对990kHz 的干扰信号有足够的衰

减,问该并联回路应如何设计?

解 为了有效滤除990kHz 的干扰信号,应使它位于通频带之外。若取 BW O .7= 20kHz ,

则由通频带与回路 Q 值之间的关系有

因此应设计Q > 50的并联谐振回路。

2-2

试定性分析题图2-2所示的电路在什么情况下呈现串联谐振或并联谐振状态。

解 题图2-2 ( a )中L i C i 或L 2C 2之一呈并联谐振状态,则整个电路即为并联谐振状态。 若L i C i 与L 2C 2呈现为容抗,则整个电路可能成为串联谐振。

题图2-2 (b )只可能呈现串联谐振,不可能呈现并联谐振状态。 题图2-2 (c )只可能呈现并联谐振,不可能呈现串联谐振状态。

2-3

有一并联回路,其电感、电容支路中的电阻均为

R 。当R L C 时(L 和C 分别为

BW O .7

1000 20

50

(b)

题圈

2-2

电感和电容支路的电感值和电容值)

,试证明回路阻抗 Z 与频率无关。

要想使Z ab 在任何频率下,都呈现纯阻性, LR 2 R i

就必须使分子与分母的相角相等,亦即必须有

L 丄

C I —

上式化简得

要使上式在任何频率下都成立,必有

2-4

有一并联回路在某频段内工作,频段最低频率为

两个可变电容器,一个电容器的最小电容量为

i2pF , 的最小电容量为i5pF ,最大电容量为450pF 。试问: 应采用哪一

个可变电容器,为什么? 回路电感应等于多少? 绘出实际的并联回路图。

C

max

9

C

min

解Z ab

i

R i j L R 2 二

"T

j

"~C

R i j L R 2

R i FR R i R 1 R 2

C i j LT

R i R 2

R i R 2

因此最后得 L 2

C

R i

LR

R i 2

R 2

R 2

R i

(i)

max min

max

i605 3

535

2

~

C

LR ;

R i 2

Ab

题圈

535kHz ,最高频率为 i605kHz 。现有

最大电容量为 100pF ;另一个电容量

(1) (2) (3)

因而

4

4

V 9 ,

450=30>9

12 15

因此应米用 C max = 450pF , C min = 15pF 的电容器。但因为 C m ax C m in

30,远大于9,因此还应

在可变电容器旁并联一个电容 C X ,以便

,C max C

X C min C

X

3,解之得

C x ?40pF 。 )将 C max C max C X 490 pF 代入 L 1 "C

解题图2-4

2 (3) 535kHz 解之得回路电感L = 180 H 。 见解题图2-4 2-5 给定串联谐振回路的 又若信号源电压振幅 和 V CO 。 f o = 1.5MHz , C O = 100pF ,谐振时电阻 V sm = 1mV ,求谐振时回路中的电流

r = 5Q 。试求 Q O 和 L o 。 I O 以及回路元件上的电压 V LO

Q O

r O C O

1

6 12

5 2

1.5 10

100 10

212

L o

谐振时回路电流 2-6 2

1.5

H 100 10 12

113

皿 0.2mA

5

V LO = Q o V s = 212mV V CO = V LO = 212mV

V sm = 0.1V 。将11端短路,

11端开路,再串接一阻抗 2.5V , 2-6所示。信号源频率f 0= 1MHz ,电压振幅

电容C 调到100pF 时谐振,此时,电容 C 两端的电压为10V 。女口 ,则回路失谐,C 调到200pF 时重新谐振,电容两端电压变成 串联电路如题图

Z X (电阻与电容串联) 试求线圈的电感量 L 、回路品质因数Q O 值以及未知阻抗Z x 。 解11端短路时, C = 100pF 谐振,因此求得 1)0(3

0 11T

2

Q L r 25 Q o

r R x 100

oC

1062

12

100 10

253 H

Q 0 V C0 10 100 V sm

0.1 11端开路,加入 Z X 1

R x j

后,要恢复谐振,原电容

C 应调至200pF 。而C

C x

与C X 串联后的总电容量仍应等于 100pF 。因此, 此时回路的Q 值降为 因而

Q L

2.5

01

C x = 200pF 。

25

于是求得 R x 3r °L Q 0

6 6 3 2 10 253 10 100 47.

7 因而未知阻抗是由

47.7 Q 的电阻与200pF 的电容串联组成。 2-7 1

1

2

c

6

6 H 20.2 H

2

5 106

50 10 6

又 BW 0.7 f

Q 0

给定并联谐振回路的 f °= 5MHz , C = 50pF ,通频带BW O .7= 150kHz 。试求电感L 、品质 因数Q o 以及对信号源频带为 5.5MHz 的失调。又若把 BW O .7加宽到300kHz ,应在回路两端 再并联上一个阻值多大的电阻? 解回路电感值为

因此 BW 0.7

5 106

150 103

33.3

当信号源频率为 5.5MHz 时 33.3 55 —

6.36

5 5.5

要使BW0.7加宽为300kHz,则Q值应减半,即

1

Q L Q016.7

当Q o 下降为Q L 后,g p 变为g E = 2X 47 X 10 6S 。因而并联电导值为

g = g 刀一g p = 47X 10 6S

即并联电阻值为

21.3k

2-8

g =2 BW 0.7C

将已知数据代入上式,得

G L = g s — g s — G p

=554X 10 6S

可以求出

g p

1

Q o o

L

Q o

g p o L 33.3 2

1 5 106

6S

20.2 10

47 10 6S

并联谐振回路如题图

2-8所示。已知通频带

BW 0.7,电容C 。若回路总电导为 0.7,

g s

G p G L

,试证明

若给定 C = 20pF , BW 0.7= 6MH Z , R p = 10k Q, R s = 10k Q,求 R L 。

P

C

Q L

BW D .7

Q L

匕二式可得

2 f p C f p

BW D .7

2 BW 0.7C

6 106

20 10 12

S 754 10 6s

754 10 6

1 10 103

1 10 103

R L

—1.8k G L

2-9

L = 0.8 卩H , Q0= 100, C1 = C2= 20pF, C i = 5pF, R i = 10

如题图2-9所示,已知

k Q。C o= 20pF, R o= 5k Q。试计算回路谐振频率、谐振阻抗(不计R o与R i时)、有载Q L

C I

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