高频电路原理及应用主编朱代先第三章高频小信号放大电路课后习题答案
《高频电子线路》 高等教育出版社 课后答案
F
= 0.0356 × 109 Hz = 35.6 MHz
R p = Qρ = 100 BW0.7 = fρ Q =
35.6 × 106 Hz = 35.6 × 104 Hz = 356 kH z 100
[解]
f0 ≈ 1
= 100 kΩ//114. kΩ//200 kΩ=42 kΩ R 42 kΩ 42 kΩ = = 37 Qe = e = ρ 390 μH/300 PF 1.14 kΩ BW0.7 = f 0 / Qe = 465 kHz/37=12.6 kHz
课
Re = Rs // R p // RL
后
R p = Qρ = 100
390 μH = 114 k66.7 BW0.7 150 × 103
2 2
⎛ 2Δf ⎞ ⎛ 2 × 600 × 103 ⎞ 1 66.7 = 1+ ⎜Q = + ⎟ ⎜ ⎟ = 8.1 f0 ⎠ 10 × 106 ⎠ ⎝ ⎝
2.3
个多大的电阻? [解]
L=
ww
w.
Q=
Up Uo
• •
已知并联谐振回路的 f 0 = 10 MHz, C=50 pF, BW0.7 = 150 kHz, 求回路的 L 和 Q 以及 Δf = 600 kHz 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
1 1 = = 5 × 10−6 H = 5 μ H 2 6 2 −12 (2π f 0 ) C (2π × 10 × 10 ) × 50 × 10
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目 第２章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章
录
小信号选频放大器 谐振功率放大器 正弦波振荡器 振幅调制、振幅解调与混频电路 角度调制与解调电路 反馈控制电路
高频电路原理及应用-主编-朱代先--第三章-高频小信号放大电路课后习题答案
3.1 对高频小信号放大器的主要要求是什么？高频小信号放大器有哪些分类？ 答：对高频小信号器的主要要求是 1. 比较高的增益2. 比较好的通频带和选择性3. 噪音系数要小4. 稳定性要高高频小信号放大器一般可分为用分立元件构成的放大器、集成放大器和选频电路组成的放大器。
根据选频电路的不同，又可分为单调谐回路放大器和双调谐回路放大器；或用集中参数滤波器构成选频电路。
3.2 高频谐振放大器中，造成工作不稳定的王要因素是什么？它有哪些不良影响？为使放大器稳定工作，可以采取哪些措施？ 集电结电容是主要引起不稳定的因素，它的反馈可能会是放大器自激振荡；环境温度的改变会使晶体管参数发生变化，如Coe 、Cie 、gie 、goe 、yfe 、引起频率和增益的不稳定。
负载阻抗过大，增益过高也容易引起自激振荡。
一般采取提高稳定性的措施为：（1）采用外电路补偿的办法如采用中和法或失配法 （2）减小负载电阻，适当降低放大器的增益（3）选用fT 比较高的晶体管（4）选用温度特性比较好的晶体管，或通过电路和其他措施，达到温度的自动补偿。
3.3 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。
答：设每级带宽为B1，则：答：每级带宽为15.7kHz,有载品质因数为29.6。
3.4 某高频晶体管3CG322A ，当2mA E I =，039MHz f =时测得Y 参数如下：(2.8 3.5)mS ie y j =+，(0.080.3)mS re y j =--，(3627)mS fe y j =-，(0.22)mS oe y j =+试求ie g ，ie C ，oe g ，oe C ，fe y ，fe ϕ，re y ，re ϕ的值。
解：根据题意有：3.5 在图题3.1所示的调谐放大器中，工作频率010.7MHz f =，134μH L -=，0100Q =，1320N -=匝，532=-N 匝，455N -=匝。
高频电子线路第3章参考答案解析
回路总电容为
C
C p12Coe p22Cie 200 0.352 18 0.0352 142 202 pF
固有谐振电导为
g0
2
f C 0 Q0
2 465103 20210-12 7.374 S
80
回路总电导为
g
p12 goe p22 gie g0
0.352 55 106 0.0352 0.4 103 7.374 106 14.6 S
入系数p1=N1/N=0.35， p2=N2/N=0.035,回路无载品质因 数Q0=80，设下级也为同一晶体 管，参数相同。试计算：
题3－1图
（1）回路有载品质因数 QL和 3 dB带宽 B0.7;（2）放大器的电
压增益； (3) 中和电容值。（设Cb’c=3 pF）
2
高频电子线路习题参考答案
解3-4： 根据已知条件可知,能够忽略中和电容和yre的影响。得
3－11 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3-11
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。
中和电容Cn
N1 N N1
Cbc
p1 1 p1
Cbc
0.35 3 1.615 pF 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
4
高频电子线路习题参考答案
高频电子线路 邹传云 第三章作业解答
2
PO = 74% PD
RΕ =
（3）若要求放大器的效率最大，则放大器应该工作在弱过压状态，可以采取增加等效 负载、增加输入信号振幅、增加基极偏置电压、减小集电极电源电压的办法。 3.8 某高频谐振功放工作于临界状态， 输出功率为 15W， 且 VCC = 24 V ， 导通角 θ = 70 ，
PC = PD − Po = 1W ηC =
Po = 83% PD
I c1m =
2 Po = 0.46 A U cm
g1 (θ) =
α1 (θ) I c1m = = 1.84 ，则导通角 θ ≈ 50 o α 0 (θ) I c 0
3.6 已知一谐振功率放大器的 VCC = 12 V ， U BE（on ) = 0.6V ， U BB = -0.3 V ，放大器 工作在临界状态，U cm = 10.5V ，要求输出功率 Po = 1W ，导通角 θ = 60 ，求该放大器的
`
∴ η180o : η90o : η60o =
( (
) )
( ) ( )
( ) ( )
(
) ( ) ( )
3.4 谐 振 功 率 放 大 器 的 晶 体 管 折 线 化 转 移 特 性 曲 线 如 图 题 3.4 所 示 。 已 知 ：
U BB = -0.2 V ，u i = 1.2 cos(ωt )V ，负载 LC 回路调谐在输入信号的频率上，试在转移特性
2.0 1.5 1.0 0.5
ic
A UBE=3.0V 2.4V 斜率-gd B 1.8V 1.2V 18 uCE
3
12
O
图题 3.7 解： （1）此时功率放大器工作在临界工作状态；
高频电路原理与分析课后习题参考答案
题2－8图
等效噪音带宽为
Bn = 0
| H ( j ) |2 df H
2 0
0
1 1 df df 2 2 1 ( CRD ) 1 (2 fCRD ) 0
0
1 arctan(2 fCRD ) 2 CRD 1010 44.64 MHz 224
1 1 4CRD 4 100 10 12 56
1－4 无线电信号的频段或波段是如何划分的？各个频段的传 播特性和应用情况如何？
第2章 习题参考答案
2 － 1 对 于 收 音 机 的 中 频 放 大 器 ， 其 中 心 频 率 f0=465 kHz．B0.707=8kHz，回路电容C=200 PF，试计算回 路电感和 QL值。若电感线圈的 QO=100，问在回路上 应并联多大的电阻才能满足要求。 解2-1：
2－8 如图所示噪声产生电路，已知直流电压 E=10 V， R=20 kΩ,C=100 pF，求等效噪声带宽B和输出噪声 电压均方值（图中二极管V为硅管）。 解2-8： 此题中主要噪音来自二极管的散粒噪音，因此
流过二极管的电流为 E-VD 9.3 I0 = 0.465 mA, R 20000 26mV 二极管电阻为RD 56 I0 网络传输函数为 H(j ) 1 1 j C R // RD 1 1 j C RD RD , 1 j CRD H 0 RD
由f 0 1 2 LC 1 1 L 2 （2 f 0） C 4 2 4652 106 200 1012 得：
106 0.586mH 2 2 4 465 200 f0 由B0.707 得： QL
QL f0 B0.707 465 103 58.125 3 8 10
高频电路原理与分析 参考答案
输出噪音电压均方值为 1 U 4kTGBn H 4kT Bn R 2 4kTRBn R 4 1.37 10 23 290 104 125 10 3 19.865( V 2 )
2 n 2 0
答：电路的等效噪声带宽为125kHz，和输出均方噪声电压值 为19.865μV2.
2
2 I nio
Rs R3 1 4kTB R2 R3 Rs R2 R3 Rs R1 R2 R3
Rs R3 1 4kTB Rs R2 ( Rs R1 R3 ) R3 ( Rs R1 ) R3 4kTBRs R ( R R1 ) ( Rs R1 R3 ) R2 3 s Rs R1 R3
2 I no R R R1 R3 NF 2 0 s I nio Rs R3 2
2
2 Rs R3 4kTB 2 R0 ( Rs R1 R3 )
2
2.解П型网络
Rs R1 R2 R3 R1 Rs R2 Rs R1 R2 R3 Rs R1 输出电阻为：R0 Rs R1 ( R2 R3 )( Rs R1 ) Rs R1 R2 R3 Rs R1
第1章 习题参考答案
1－1 画出无线通信收发信机的原理框图，并说出各部分的功 用。 答：
话 筒 音频 放大器 调制器 变频器 激励放大 输出功 率放大
载波 振荡器 天线开关 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。
高频电路原理与分析 参考答案
输出噪音电压均方值为 1 U 4kTGBn H 4kT Bn R 2 4kTRBn R 4 1.37 10 23 290 104 125 10 3 19.865( V 2 )
2 n 2 0
答：电路的等效噪声带宽为125kHz，和输出均方噪声电压值 为19.865μV2.
噪音电压均方值为
2 U2 2 I 0 qBn H 0 n
2 0.465 103 1.6 10 19 44.64 106 56 2 2083 ( V 2 )
2－9 求图示的T型和П 型电阻网络的噪声系数。
题2－9图
解2-9 设两个电路的电源内阻为Rs 1.解T型网络
1－3 无线通信为什么要进行凋制？如何进行调制？ 答： 因为基带调制信号都是频率比较低的信号，为了达到较高的 发射效率和接收效率，减小天线的尺寸，可以通过调制，把 调制信号的频谱搬移到高频载波附近；另外，由于调制后的 信号是高频信号，所以也提高了信道利用率，实现了信道复 用。 调制方式有模拟调调制和数字调制。在模拟调制中，用调 制信号去控制高频载波的某个参数。在调幅方式中，AM普通 调幅、抑制载波的双边带调幅（DSB）、单边带调幅 （SSB）、残留单边带调幅（VSSB）；在调频方式中，有调 频（FM）和调相（PM）。 在数字调制中，一般有频率键控（FSK）、幅度键控 （ASK）、相位键控（PSK）等调制方法。
题2－8图
等效噪音带宽为
Bn = 0
| H ( j ) |2 df H
2 0
0
1 1 df df 2 2 1 ( CRD ) 1 (2 fCRD ) 0
0
1 arctan(2 fCRD ) 2 CRD 1010 44.64 MHz 224
(完整版)通信电子线路第三章答案
3-1分析：晶体管低频放大器与高频小信号放大器的不同主要因为输入信号的频率和幅度差异造成。
解：晶体管低频放大器由于静态工作点不同，工作状态可能为饱和，线形，截止；而高频小信号放大器强调输入信号电平较低，放大器工作在线形区。
而且由于工作频率不同，分析工作状态时使用的模型也不尽相同，由于频率变大，在低频时不考虑的电容在高频时成为了影响工作的主要因素。
由于高频小信号放大器的输入信号的幅度小，晶体管工作在线形区，所以没有必要用特性曲线分析。
3-2分析：主要考察了晶体管混合型等效电路个参量的意义。
解：r bb是指基极体电阻，晶体管内部等效元件都连接到b' b'为载流子通过的有效基区，与基极引线b存在基区体电阻r bb，一般高频管r bb在15-250 之间。
电阻r bb是沿着PN结平面由基区材料决定的体积电阻，是晶体管高频放大性能变坏的主要原因，r bb越小越好，是评价晶体管高频放大性能的重要参数。
r bc是集电结电阻，因为集电结为反偏，所以r bc较大，约为10k —10M ，特别是硅管，r bc很大，和放大器的负载相比，它的作用往往可以忽略。
3-3分析：主要考察了晶体管模型的重要参数g m 的意义。
解：g m 是晶体管的跨导，反映晶体管的放大能力，即输入对输出的控制能力。
它和晶体管集电极静态电流大小有关。
分析：阻抗匹配问题是由于高频小信号的负载的特殊性——谐振回路特性决定的。
解：因为高频小信号放大器的负载是一个谐振回路，如果阻抗不匹配，会使输出信号幅3-4度减小，而且会失真，为此，必须考虑阻抗匹配的问题。
3-5分析：主要考察了小信号放大器的几个主要质量指标之间的关系。
解：主要质量指标有：增益，通频带，选择性，工作稳定性，噪声系数这5个指标。
以上几个指标，增益和稳定性是一对矛盾， 通频带和选择性是一对矛盾。
为使放大器稳定工作，必须采取稳定措施， 即限制每级增益，选择内反馈小的晶体管，应用中和或失配方法等；而 解决通频带和选择性的矛盾可以增加回路的数目， 采用参差谐调，用网络综合法设计耦合网络或者采用集中滤波器放大器的办法来解决。
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高频电路原理及应用课后答案
3.1 对高频小信号放大器的主要要求是什么？高频小信号放大器有哪些分类？
答：对高频小信号器的主要要求是 1. 比较高的增益
2. 比较好的通频带和选择性
3. 噪音系数要小
4. 稳定性要高
高频小信号放大器一般可分为用分立元件构成的放大器、集成放大器和选频电路组成的放大器。
根据选频电路的不同，又可分为单调谐回路放大器和双调谐回路放大器；或用集中参数滤波器构成选频电路。
3.2 高频谐振放大器中，造成工作不稳定的王要因素是什么？它有哪些不良影响？为使放大器稳定
工作，可以采取哪些措施？ 集电结电容是主要引起不稳定的因素，它的反馈可能会是放大器自激振荡；环境温度的改变会使晶体管参数发生变化，如Coe 、Cie 、gie 、goe 、yfe 、引起频率和增益的不稳定。
负载阻抗过大，增益过高也容易引起自激振荡。
一般采取提高稳定性的措施为：
（1）采用外电路补偿的办法如采用中和法或失配法 （2）减小负载电阻，适当降低放大器的增益
（3）选用fT 比较高的晶体管
（4）选用温度特性比较好的晶体管，或通过电路和其他措施，达到温度的自动补偿。
3.3 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。
答：设每级带宽为B1，则：
0.7B B =因为总带宽为
答：每级带宽为15.7kHz,有载品质因数为29.6。
3.4 某高频晶体管3CG322A ，当2mA E I =，039MHz f =时测得Y 参数如下：
(2.8 3.5)mS ie y j =+，(0.080.3)mS re y j =--，(3627)mS fe y j =-，(0.22)mS oe y j =+
试求ie g ，ie C ，oe g ，oe C ，fe y ，fe ϕ，re y ，re ϕ的值。
解：根据题意有：
33
116
033
126
02.8mS
3.510 3.510 1.42810(F)=1
4.28pF 2239100.2mS
2102108.16210(F)=8.16pF 22391045(mS)
27arctan 37360.310ie ie oe oe fe fe re g C f g C f y y ππππϕ------=⨯⨯==≈⨯⨯⨯=⨯⨯==≈⨯⨯⨯=-⎛⎫
=≈-︒
⎪⎝⎭
=(mS)
0.3180arctan 2550.08re ϕ-⎛⎫
=︒+≈︒
⎪-⎝⎭
3.5 在图题3.1所示的调谐放大器中，工作频率010.7MHz f =，134μH L -=，0100Q =，1320N -=匝，
532=-N 匝，455N -=匝。
晶体管3DG39在2mA E I =，010.7MHz f =时测得：2860μS ie g =，
18pF ie C =，200μS oe g =，7pF oe C =，45mS fe y =，0re y =。
画出用Y 参数表示的放大器微变等
效电路，试求放大器电压增益uo A 和通频带B 。
图题3.1
C
E
解：其交流通路如图3.1（a ）所示，相应的Y 参数微变等效电路如图3.1（b ）所示。
ie
+
-
i
u
将（b ）图中的集电极回路、负载折合到谐振回路两端的等效电路如图（c ）所示。
+
-
i
u 22ie
C
图中：o g 为谐振回路的损耗电导，接入系数2311351204N p N =
==，4521351
204
N p N === 由00131
o
Q L g ω=
有：
566
0013
11
3.71910(S)100210.710410
o g Q L ωπ--=
=
≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 回路总电导：
22
52626612 3.71910(14)20010(14)286010228.4410(S)o oe ie g g p g p g ----∑=++=⨯+⨯⨯+⨯⨯≈⨯
∴放大器电压增益为：3
126
451012.344228.4410fe
uo p p y A g --∑
⨯==≈⨯⨯⨯ 有载品质因数为666
01311
16.278210.710410228.4410L Q L g ωπ--∑=
=≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯
∴通频带6
6010.7100.65710(Hz)0.657MHz 16.278
L f B Q ⨯==≈⨯= 3.6 略
3.7 图题3.3是中频放大器单级电路图。
已知工作频率030MHz f =，回路电感 1.5μH L =，0100Q =，124N N =，14~C C 均为耦合电容或旁路电容。
晶体管采用3CG322A ，Y 参数与题3.4的相同。
（1）画出Y 参数表示的放大器微变等效电路。
（2）求回路总电导g ∑。
（3）求回路总电容C ∑的表达式。
（4）求放大器电压增益uo A 。
（5）当要求该放大器通频带为010MHz f =时，应在回路两端并联多大的电阻？
解：（1）其交流通路如图3.3（a ）所示，相应的Y 参数微变等效电路如图3.3（b ）所示。
图中：o g 为谐振回路的损耗电导，接入系数211
4
N p N =
=。
图3.3(a)
-
-
u 2ie C
（2）由001
o
Q Lg ω=
有： 回路的损耗电导566
0011
3.536810(S)100210.73010 1.510
o g
Q L
ωπ--==
≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 回路总电导为
2562663.53681020010(14)286010414.11810(S)o oe ie g g g p g ----∑=++=⨯+⨯+⨯⨯≈⨯ （3）由0f =
有
112
662
011
1.876310(F)18.763pF (2) 1.510(23010)
C L f ππ-∑-=
=
≈⨯=⨯⨯⨯⨯ （4）放大器的电压增益为12
o u i be
u pu A u u =
= 由图（b ）有：1211fe i fe be
y u y u u g j C g j C j L j L ωωωω∑∑∑∑
=-=-
++++ 22o o e i e
o o e i e g g g p g C C C p C ∑∑⎛⎫=++ ⎪ ⎪
=++⎝⎭
∴1fe
u py A g j C j L
ωω∑∑
=-
++
∴谐振时的电压增益为3
6
1
4510427.17414.11810fe uo p y A g --∑
⨯⨯=
=≈⨯ （5）由0
L
f B Q =
有 6
06
301031010L f Q B ⨯===⨯
设并联的电阻为R ，则有
6
66
011
1307.5() 1.31k Ω11
414.11810323010 1.510
L R g Q L
ωπ-∑
-=
=
≈Ω=--⨯⨯⨯⨯⨯⨯
3.8 略
3.9 在三级单调谐放大器中，工作频率为465kHz ，每级LC 回路的40L Q =，试问总的通频带是多少？如果要使总的通频带为10kHz ，则允许最大L Q 为多少？
解：（1
）总通频带33 5.92710(Hz) 5.927kHz L B ==≈⨯= （2
）由3L
B =
0323.7L Q B ==≈
3.10 电阻热噪声有何特性？如何描述
电阻的热噪音是由于温度原因使电阻中的自由电子做不规则的热运动而带来的，因此热噪音具有起伏性质，而且它具有均匀的功率谱密度，所以也是白噪音，噪音的均方值与电阻的阻值和温度成正比。
3.11接收机等效噪声带宽近似为信号带宽，约 10kHz ，输出信噪比为 12 dB ，要求接收机的灵敏度为 1PW ，问接收机的噪声系数应为多大？。