高频曾兴雯课后重要习题答案前七章

题 2－2 图
根据已知条件，可以得出： 回路总电容为C ∑ = C + C t ,因此可以得到以下方程组 3 1605 ×10 = 2π 535 ×103 = 2π 1 1 = LC min 2π L(12 × 10 −12 + C t ) 1 1 = LC max 2π L(260 × 10−12 + C t )
_
v
+
3、符合要求的基极回路为
3－16 改正图示线路中的错误，不得改变馈电形式，重新画出正确的线路。
解 3-16：
题 3－16 图
C2
L2
E2
3—17 试画出一高频功率放大器的实际线路。 要求(1)采用 NPN 型晶体管， 发射极直接接地； (2)集电极用并联馈电，与振荡回路抽头连接；(3)基极用串联馈电，自偏压，与前级互 感耦合。 解 3-17： 根据要求 出的高频功率放大器电路如下
3－11 设一理想化的晶体管静特性如图所示，已知 Ec=24 V，Uc=21V，基极偏压为零偏，Ub=3 V，试作出它的动特性曲线。此功放工作在什么状态？并计算此功放的θ、P1、P0、η 及负载阻抗的大小。画出满足要求的基极回路。 解 3-11 1、求动态负载线
根据给定静态特性， ′ = 0.5v , 得到晶 管的E b gm = diC = 1 S , 并得到如下方程组 dube 代入数值后得 可以解出：
所以：RL = （
58.125 Q0 QL − 1）R0 = × 171.22 ≈ 237.66k Ω R = QL Q0 − QL 0 100 − 58.125
答：回路电感为 0.586mH,有载品质因数为 58.125,这时需要并联 236.66kΩ的电阻。 2－2 图示为波段内调谐用的并联振荡回路，可变电容 C 的变化范围为 12～260 pF，Ct 为微调电容，要求此回路的调谐范围为 535～1605 kHz，求回路电感 L 和 Ct 的值，并要 求 C 的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。
uce = E c − U c cos ωt ′ + Eb ic = gm (U b cos ωt − E b uce = 24 − 21cos ωt ic = gm (3 cos ωt − 0.5）
题 3－11 图
(1)当ωt = π时 晶 管截止，因此 ic = 0, 但u ce = Ec + U C = 24 + 21 = 35V， 位于C点 (2)当ωt = θ时 0.5 , 3 0.5 0.5 因此θ = arccos ≈ 80o 。u ce = Ec − U c cos θ = 24 − 21 × = 20.5V, 3 3 位于B点。 (3)当ω t = 0时 u ce = Ec − U C = 3V, ic = icmax = g m (3cos 0 − 0.5）=2.5g m = 2.5A. 晶 管临界导通 i c = 0, 且有Ub cos θ = E′ b = 0.5,cos θ = 位于A点。 连接A、B、C三点，就是它的动态特性曲线。
1－1
出无线通信收发信机的原理框图，并说出各部分的功用。
话 筒 音频 放大器 调制器 线开关 扬 声 器
音频 放大器
解调器
中频放大 与滤波
混频器
高频放大
本地 振荡器
上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图，它由发射部分、接收部分以及无 线信道三大部分组成。发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频器（不一定必须） 、功 率放大器和发射天线组成。 低频音频信号经放大后，首先进行调制后变成一个高频已调波，然后可通过变频，达到 所需的发射频率，经高频功率放大后，由天线发射出去。接收设备由接收天线、高频小信号 放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。由天线接收来的信号， 经放大后， 经过混频器，变成一中频已调波，然后检波，恢复出原来的信息，经低频功放 放大后，驱动扬声器。
6 2
负载R L 接入系数为p=
C1 400 = = 0.8 C1 + C2 500
′ = 折合到回路两端的负载电阻为RL 回路固有谐振阻抗为R 0 = 有载品质因数QL =
RL 2 = = 3.125 k Ω 2 p 0.64
Q0 100 = ≈ 199k Ω 2π f 0C 6.28 × 106 × 80 × 10−12
答：电容 Ct 为 19pF，电感 L 为 0.3175mH. 2－3 图示为一电容抽头的并联振荡回路。谐振频率 f0=1MHz，C1=400 pf，C2=100 pF 求回 路电感 L。若 Q0=100，RL=2kΩ，求回路有载 QL 值。
题 2－3 图 解 2-3
C= L= = C1C 2 40000 = = 80 pF , C1 + C 2 500 1 (2π f 0 )2 C 1 ≈ 0.317 mH (2π × 10 ) 80 × 10−12
ic / A
A
2、求解θ、P1、P0、η及负载阻抗的大小。 0.5 θ = arccos ≈ 80o 3 U 21 21 RL = C = = ≈ 17.8Ω o I C1 α1 (80 ) × i cmax 2.5 × 0.472
u .0 V be =3 2 .5 2 .0 1 .5 1
B
0
C
3
9
7－15 己知某鉴频器的输入信号为 υFM（t）=3sin(ωct+10sin2πⅹ103t)(V) ， 鉴频跨导为 SD=-5mV/kHZ，线性鉴频范围大 2△fm。 求输出电压的υo 的表示式。 解 7-15
∆ϕ ( t ) = 10sin 2π × 103 t ( rad ) d ∆ϕ ( t ) ∆ω ( t ) = = 20π × 103 cos 2π × 103 t ( rad / S ) dt ∆ω ( t ) = 10 × 103 cos 2π × 10 3 t (Hz) = 10 cos 2π × 103 t (kHz) ∆ f (t ) = 2π uo ( t ) = ∆ f ( t ) S D = −5 × 10 −3 × 10 cos 2π × 103 t = −50π cos 2π × 103 t (mV)
1605 = 535
260 × 10 −12 + C t ， 12 × 10−12 + C t
260 × 10 −12 + C t =9 12 × 10 −12 + C t
8C t = 260 × 10 −12 − 9 × 12 × 10 −12 Ct = 260 − 108 × 10 −12 = 19 pF 8 1 L= 3 2 ×10-12 （2π × 535 × 10 ） （260 + 19） = 106 ≈ 0.3175 mH 3149423435
N1 p1 0.35 × 3 = 1.615 pF C b′c = C b′c = N − N1 1 − p1 0.65
答： 品质因数 QL 为 40.4,带宽为 11.51kHz,谐振时的电压增益为 30.88,中和电容值为 1.615pF
3－4 三级单调谐中频放大器，中心频率 f0=465 kHz，若要求总的带宽 B0.7=8 kHZ，求每一 级回路的 3 dB 带宽和回路有载品质因数 QL 值。 解 3－4： 设每级带宽为 B1，则：
15
21
27
33
39
45
uce /V
P1 =
I C1 U C1 21 × 2.5 × 0.472 = = 12.39W 2 2 P0 = I C0 EC = α1 (80o ) × i cmax × EC = 0.286 × 2.5 × 24 = 17.16W PC = P0 − P1 = 17.16 − 12.39 = 4.77W η= P1 12.39 = ≈ 0.722 P0 17.16 ub = U b COS ωt
题 3－1 图
回路总电导为
2 gie + g0 g ∑ = p12 goe + p2
= 0.352 × 55 × 10−6 + 0.035 2 × 0.4 × 10−3 + 7.374 × 10 −6 ≈ 14.6 µ S
品质因数QL = 3dB带宽B0.7 = 谐振增益K 0 = 中和电容C n = 2π f 0C∑ 2π × 465 × 103 × 202 × 10-12 = ≈ 40.4 g∑ 14.6 × 10−6 f0 465 = ≈ 11.51kHz QL 40.4 p1 p2 | y fe | g∑ = 0.35 × 0.035 × 36.8 × 10−3 = 30.88 14.6 × 10−6
因为总带宽为B 0.7 = B1 2 3 − 1 则每级带宽为B1 = B 0.7
1 3 1
=
2 −1 f0 有载品质因数Q L = ≈ 29.6 B1
8 ≈ 15.7kHz 0.5098
答：每级带宽为 15.7kHz,有载品质因数为 29.6。 3－8 高频功放的欠压、临界、过压状态是如何区分的？各有什么特点？当 EC、Eb、Ub、RL 四个外界因素只变化其中的一个时，高频功放的工作状态如何变化？ 答 3-8 当晶体管工作在线性区时的工作状态叫欠压状态，此时集电极电流随激励而改变，电压 利用率相对较低。如果激励不变，则集电极电流基本不变，通过改变负载电阻可以改变输出 电压的大，输出功率随之改变；该状态输出功率和效率都比较低。 当晶体管工作在饱和区时的工作状态叫过压状态， 此时集电极电流脉冲出现平顶凹陷， 输出 电压基本不发生变化，电压利用率较高。 过压和欠压状态分界点，及晶体管临界饱和时，叫临界状态。此时的输出功率和效率都比较 高。 •当单独改变 RL 时，随着 RL 的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。 •当单独改变 EC 时，随着 EC 的增大，工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。 •当单独改变 Eb 时，随着 Eb 的负向增大，工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。 •当单独改变 Ub 时，随着 Ub 的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。