非线性电子线路练习题(答案)
电子线路非线性部分习题解答
电子线路非线性部分习题解答第一章（1-20）第三章（3-5、3-6、3-7、3-8、3-9、3-18、3-22）3-5 试判断下图所示交流通路中，哪些可能产生振荡，哪些不能产生振荡。
若能产生振荡，则说明属于哪种振荡电路。
解：(a) 不振。
同名端接反，不满足正反馈；(b) 能振。
变压器耦合反馈振荡器；(c) 不振。
不满足三点式振荡电路的组成法则；(d) 能振。
但L2C2回路呈感性，ωosc < ω2，L1C1回路呈容性，ωosc > ω1，组成电感三点式振荡电路。
(e) 能振。
计入结电容C b'e，组成电容三点式振荡电路。
(f) 能振。
但L1C1回路呈容性，ωosc > ω1，L2C2回路呈感性，ωosc > ω2，组成电容三点式振荡电路。
3-6 试画出下图所示各振荡器的交流通路，并判断哪些电路可能产生振荡，哪些电路不能产生振荡。
图中，C B、C C、C E、C D为交流旁路电容或隔直流电容，L C为高频扼流圈，偏置电阻R B1、R B2、R G不计。
解：画出的交流通路如图所示。
(a)不振，不满足三点式振荡电路组成法则。
(b) 可振，为电容三点式振荡电路。
(c) 不振，不满足三点式振荡电路组成法则。
(d) 可振，为电容三点式振荡电路，发射结电容C b'e为回路电容之一。
(e) 可振，为电感三点式振荡电路。
(f) 不振，不满足三点式振荡电路组成法则。
3-7 如图所示电路为三回路振荡器的交流通路，图中f01、f02、f03分别为三回路的谐振频率，试写出它们之间能满足相位平衡条件的两种关系式，并画出振荡器电路（发射极交流接地）。
解：(1) L2C2、L1C1若呈感性，f osc < f01、f02，L3C3 呈容性，f osc > f03，所以f03 < f osc < f01、f02。
(2) L2C2、L1C1若呈容性，f osc > f01、f02，L3C3 呈感性，f osc < f03，所以f03 > f osc > f01、f02。
电子线路(非线性部分)习题完全答案(谢嘉奎第四版)
电子线路(非线性部分)习题完全答案(谢嘉奎第四版)1-2一功率管，它的最大输出功率是否仅受其极限参数限制？为什么？解：否。
还受功率管工作状态的影响，在极限参数中，PCM还受功率管所处环境温度、散热条件等影响。
第二章2-1为什么谐振功率放大器能工作于丙类，而电阻性负载功率放大器不能工作于丙类？解：因为谐振功放的输出负载为并联谐振回路，该回路具有选频特性，可从输出的余弦脉冲电流中选出基波分量，并在并联谐振回路上形成不失真的基波余弦电压，而电阻性输出负载不具备上述功能。
2-2放大器工作于丙类比工作于甲、乙类有何优点？为什么？丙类工作的放大器适宜于放大哪些信号？解：(1)丙类工作，管子导通时间短，瞬时功耗小，效率高。
(2)丙类工作的放大器输出负载为并联谐振回路，具有选频滤波特性，保证了输出信号的不失真。
为此，丙类放大器只适宜于放大载波信号和高频窄带信号。
2-4试证如图所示丁类谐振功率放大器的输出功率PoCVCC2VCE(at)VCC2(VCC2VCE(at))2，集电极效率2πRL。
已知VCC=18V，VCE(at)=0.5V，RL=50，试求放大器的PD、Po和C 值。
解：(1)vA为方波，按傅里叶级数展开，其中基波分量电压振幅Vcm(VCC2VCE(at))。
通过每管的电流为半个余弦波，余弦波幅度Icm Vcm2(VCC2VCE(at))，其中平均分量电流平均值RLπRL2πIC0Icmπ所以PoVcmIcm1222(V2V)CCCE(at)π2RL2VCC(VCC2VCE(at))π2RLPDVCCIC0CPo/PDVCC2VCE(at)VCC(2)PD2VCC(VCC2VCE(at))1.24Wπ2RLPo2(VCC2VCE(at))21.17W2πRLCPo/PD94.36%2-5谐振功率放大器原理电路和功率管输出特性曲线如图所示，已知VCC=12V，VBB=0.5V，Vcm=11V，Vbm=0.24V。
非线性电路-习题解
率放大器例1-1图例1-1为变压器耦合甲类功率放大器。
图中，R T1为变压器初级线圈的直流电阻，例1-2变压器的匝比为n=4。
调节R b,使电路不失真的输出功率最大。
（1）求静态集电极电流。
（2）若忽略晶体管的饱和压降，负载得到的最大交流输出功率是多少?（3）若调节电位器使R b减小，同时增大输出信号，输出波形将如何变化？解：（1）R L在初级的反射电阻为R L'=n2R L=42×8Ω=128Ω总的交流负载电阻为R L"=R L'+R T1=138Ω为了使输出功率最大，静态工作点应设在交流负载线的中点。
若忽略R T1的直流负载作用，则应使(2)晶体管的最大输出功率为负载得到的输出功率为(3)R B减小，I CQ将增大，交流负载线将向上平行移动。
若增大输出信号，输出波形将产生饱和失真，其负峰值大于电源电压V CC，输出电压的波形如右图所示。
例1-2 某晶体管收音机的功率输出级电路如图例1-2所示。
(1)若R T2=0，Tr2传输效率ηT＝80％，R E短路，T1、T2的V CE(sat)≈0，试求负载能得到的最大输出功率P Lmax ;(2)在输出最大功率时，求电源供给的峰值电流和平均电流；(3)校核采用3AX22是否满足要求？（晶体管手册3Ax22的P CM=125mW,V(BR)CEO≥18V,I CM=100mA变压器初级的耗损电阻为2R T1，所以忽略R E的负载效应，晶体管的交流负载为R=R L'+R T1=72+18Ω=90Ω。
负载得到的最大输出功率为每管的功耗为最大集电极电流为I cm=66.7mA<I CM=100mA最高反向电压V CEmax≈2V CC=12V<V(BR)CEO=18V采用3AX22可以满足要求。
例1-3 图例1－3为某收音机的输出电路。
(1)说出电路名称；(2)简述C2、C3、R4、R5的作用；(3)已知V CC=24V,电路的最大输出功率P0max=6.25w，估算对称功放管T2、T3的饱和压降；(4)若V CE(sat)≈0，求极限运用时，电路的输出功率P0max，每个功率管的最大管耗P cmax，最大集电极峰值电流I cm，流过电源的平均电流。
非线性电路习题
A)Vbm保持不变,增加Re. B)Vbm保持不变,减小Re. C)同时减小Vbm和Re.
D)Re保持不变,增加Vbm. E)Re保持不变,减小Vbm. F)同时增加Vbm和Re.
15.某谐振功率放大器,原工作在临界状态,且是乙类.
1)若Vcc,VBB,Vbm均为常数,Re增加,则放大器工作在: 状态,
A)增加 B)减小 C)等于零
(b)功率管:
A)安全工作 B)不安全工作
(c)输出波形:
A)失真 B)不失真 C)无输出波形
3.变压器耦合乙类推挽放大器在充分激励的情况下,当一管损坏时,则:(单选)
(a)输出功率:
A)增加 B)减小 C)等于0
(b)功率管:
A)安全工作 B)不安全工作
(c)输出波形:
11.放大器工作在欠压状态,随着负载谐振电阻Re的增大而向临界状态过渡时,
1）放大器动态负载线斜率将 , A B C D E
2）放大器的交流输出电压Vcm将 , A B C D E
3）输出功率Po将 , A B C D E
4）集电极电流脉冲高度icmax将 , A B C D E
5）而集电极电流的直流Ico将 , A B C D E
A)失真 B)不失真 C)无输出波形
4.乙类推挽放大器集电极耗散功率最大时,信号振幅为:（单选）
5.图中,Ri:RL= （单选）
A)4:9 B)9:4 C)1:36 D)36:1
6.如图,求输入阻抗Ri= （单选）
A)1/2RL B)RL C)4RL D)1/4RL
7.功率放大器工作状态按流通角φ可分为4类:
6）基波分量Ic1m , A B C D E
7）电源输入直流功率PD将 , A B C D E
第四章(非线性电路)习题答案
Ii VDSS 2 V0 ；当 V0 VP VGS 时， Vs VP
gC g 0 / 2 ，即为静态工作点上跨导的一半。
解：2）设输入信号 vs Vs sin s t 是小信号，本振 v0 V0 sin 0 t 是大信号，结型场效应
3
管的转移特性为
i D f (VGS0 vs v0 ) f (VGS0 v 0 )+ + 1 d iD 2 2 dvGS
1 1 2 cos 2nx i gv gV0 (1 m sin t) sin x n 1 (2n 1)(2n 1) 2 1 1 gV0 (1 m sin t) +gV0 (1 m sin t) sin0 t 2 电流分量 振幅频谱图 2 2 -gV0 (1 m sin t) cos20 t-gV0 (1 m sin t) cos40 t 3 15 2 -gV0 (1 m sin t) cos60 t+ 35
2
V0 Vp VGS0
5.30 计算图 5.6.5 所示混频器的输入电导 g iC 、输出电导 g oC 、变频跨导 g C 、变频器的最大 变频增益和实际变频增益。已知： IE 0.08mA ， fs 5MHz ， fi 465kHz ，负载阻抗
R L 10k 。晶体管的参数如下： rbb 45 ， fT 80MHz ， 30 ， Cbe 3pF ，
1 22 分量将使调
1 22 1 2 1 1 2 1 22
幅波中的信号严重失真，成为干扰。
5.10 若非线性元件伏安特性如图 5.5，为了用作线性放大，工作点应如何设置？选定工作点 后，设输入信号为 vi 0.02cos 2 10 t (V) ，试求输出电流。
电子线路(非线性部分)习题解答
代入 VCEQ 方程中 Vcm = VCC IcmRC = VCC ICQRC
= VCC 2Vcm =VCC 2Icm R L
解得
Vcm 1 V CC 1 V CC， I cm 3 3 RL
即
1 V CC 2 1 V CC 1 1 VCC 3 18 R L 2 3 RL
所以
1 Vcm I cm 156 mW ，PD = VCC ICQ2 = 1.3 W，C = PL/ PD = 12 2 (3)当RL = 5 ，Q 在放大区内的中点，激励同(1)， 由图 Q3 点，VCEQ3 = 2.75V，ICQ3= 460mA，IBQ3 = 4.6mA， Ibm = 2.4mA 相应的 vCEmin= 1.55V，iCmax= 700mA。 因为 Vcm = VCEQ3 vCEmin = 1.2 V，Icm = iCmax I CQ3 = 240 mA PL
解：(1) RL = 10 时，作负载线(由 VCE = VCC ICRL)，取 Q 在放大区负载线中点，充分 激励， 由图得 VCEQ1 = 2.6V， ICQ1 = 220mA， IBQ1 = Ibm = 2.4mA 因为 Vcm = VCEQ1VCE(sat) = (2.6 0.2) V = 2.4 V，Icm = I CQ1 = 220 mA
C(b)
PL max( b ) PD
1 4
)的直线 (3)因为直流负载电阻为零，故直流负载线为 CG，交流负载线斜率为(1/ RL MN，当 QC 处于中点时，得 V Vcm = VCEQ = VCC， I cm I CQ CC RL
PL max( c)
电路与电子线路习题集答案(下册)
第1章 非线性电路概述1. 方法11R 、2R 和3R 特性曲线()v i 1、()v i 2和()v i 3相加（对于一个i ，将对应这个i 的电压v 相加），得到()v f 。
最后得到对应于0V 的电流表0I 。
方法2得到2R 和3R 特性曲线的和（对于一个i ，将对应这个i 的电压v 相加），得到两个非线性电阻的伏安特性曲线()v i i =，线性电阻伏安特性为10R vV i -=，两条曲线交点即为所求。
2.最后，找到0V 点对应的0I 。
4.等效电路列写A 点的结点电压方程2A A A A s 122U U U U i i R R +++=+代入数据有 2A A 420U U +-=解得A 2 V U =取V 45.026A =-=V5.列写回路电压方程C s iR u u +=代入u 的表达式，得2s 0.5dqR kq u dt+=6.先求静态工作点 22i i +=解得1i =， 2 ()i =-舍掉求静态工作点处的动态电阻12 d i df R di===Ω小信号所产生的电压()u t 和电流()i t 分别为 ()cos()22cos() V 123t u t t ωω==+ ()cos()1cos() A 123t i t t ωω==+7.先求静态工作点2i i +=s I解得2i =， 3 ()i =-舍掉求静态工作点处的动态电阻14 d i df R di===Ω小信号所产生的电压()u t 和电流()i t 分别为 ()44cos()cos() V 145u t t t ωω==+()411cos()cos() A 545i t t t ωω==第2章 半导体PN 结与二极管1. 2. 3. 电子电路分析与设计TN702/N348/V .1 P 55 1.26, 1.27, 1.294. 电子电路分析与设计TN702/N348/V .1 P 56 1.375. 6. 8. 电子电路分析与设计TN702/N348/V .1 P 56 1.38, 1.39, 1.40 7. 电子电路分析与设计TN702/N348/V .1 P 55 1.309. 10. 电子电路分析与设计TN702/N348/V .1 P 57 1.48, 1.49第3章 双端口非线性器件与受控源2. 模拟CMOS 集成电路设计p69 Fig.3.28 3. 模拟CMOS 集成电路设计p72 Fig. 3.344. 模拟CMOS 集成电路设计p78 Fig. 3.435.6. 7. 8. 自编题9. 10. Introduction to electronic circuit design.TN702/161 P 299. P6.21 P300 P6.25.第4章 双极型晶体管自编题第5章 双极型晶体管基本电路组态1-5复习题6. [1]P142 Example 3-6 7、8、[1]p194 21、23 9. [1] P161 Example 3-13 10. [1] P165 Example 3-14第6章 双极型晶体管组合电路1. [4] p.262 Example 5.202. [4] p.297 66题计算图6-2所示管联放大器的静态偏置电压B1V 、B2V 、C2V 。
《非线性电子线路》第3章(习题解析)
第三章习题解析
University of Science and Technology of China
课程安排
• 第三章习题： 3.1 3.2 3.3 3.5 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14
2 University of Science and Technology of China
3.10
（2） arccos EB VT
Ub
EB增大或Ub减小？
如果U 减小，则 b
ICP gmUb (1 cos)
Ic I CP 1( ) 减小，与题设矛盾
9 University of Science and Technology of China
3.11
解：放大器依然工作在临界状态： A 放大器正常工作，晶体管没有损坏，饱和区特性没有改变，又UBEMAX没有
93.75mA
PO m ax
1 2
V2 Omax RL '2
562.5mV
C
PO max VCC ICQ
50%
4
（2）ICQ 93.75mA RL 8
PO max
1 2
IC2Q RL
35.16mV
C
PO max VCC ICQ
3.125 %
（3） RL ' n2RL 256
PO max
1 VC2C 2 RL '
281.25mV
C
PO max VCC ICQ
25%
University of Science and Technology of China
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非线性电子线路练习题(答案)
1、 无线通信中为什么要采用调制与解调，各自的作用是什么？
解：调制就是把图像和声音信息装载到载波上的过程。
而解调则是调制的逆过程，即从已调制的高频振荡中取出原调制信号。
调制的原因有两点：
① 为了天线易于实现。
无线通信是利用天线向空中辐射电磁波来传送信息的，而天线长度必须和电磁波的
波长可以比拟，才能有效地把电振荡辐射出去。
而声音信号的频率约为20Hz ～20kHz 即其波长范围15×103
～15
×106
m ，要制造出与此尺寸相当的天线显然是很困难的。
因此直接将音频信号辐射到空中去是不可能的。
② 为了区分不同的电台信号。
因为各种声音信号频率都在20Hz ～20kHz ，如果不调制则它们在空中混在一起，收听着也无法选择所要接受的信号。
因此，有必要将不同的信息调制到不同的高频载波上去。
2、 外差式接收机里“混频”的作用是什么？如果接收信号的频率是2100MHz ，希望把它变成70MHz 的中频，该怎么办？画出方框图并标明有关频率。
解：“混频“的作用是将接受的已调信号的载波频率变为一固定中频信号。
如果接受信号的频率是2100MHz ，希望把它变成70MHz 的中频则需要加一个振荡频率为2170MHz 的本地振荡器。
将接收信号和本地振荡信号同时加到某一非线性器件上，经过频率变换后再通过一个谐振频率为70MHz 的选频网络即可。
其实现框图如下所示。
3、 如图（1）所示电路，设给定串联谐振回路的ƒ0＝1MHz ，Q 0＝50，若输出电流超前信号源电压相位45º，试求：
a) 此时信号源频率ƒ是多少？输出电流相对于谐振时衰减了多少
分贝？
b) 现要在回路中再串联一个元件，使回路处于谐振状态，应该
加入何种元件，并定性分析元件参数的求法。
分析 本题主要考查的是串联谐振回路基本参数与特性，及其在失谐情况下的特性。
该题应该从“输出电流超前信号源电压45º”入手，针对失谐时的回路阻抗，具体分析输出电流与信号源的角度关系。
同时，由于题目给出的是谐振时的条件，解题时应将失谐的情形与谐振时相参照，以便充分利用已知条件求解。
解： （1）串联谐振回路中，输出电流为
因此有 R
C L ωω1
arctan
45-
-=
则
11
-=-
R
C L ωω
当回路处于谐振状态时， R
V I s o = 因而 2
1)
1(111112
=
-+=
⎪⎪⎪⎪⎭
⎫
⎝
⎛
-
+=
R C L I I
o
ωω
21=o
I I 正好是定义通频带BW 的条件，即信号源频率处于回路通频带边缘，由通频带的定义可知 B f 2
1
=△W 由已知条件ƒO ＝1MHz ，Q 0＝50，得 所以 MHz BW f 01.02
1
==
△
又由已知条件可知回路失谐状态时，ωL ＜1／ωC ，故ω＜ω0，即ƒ＜ƒ0，从而可得 ƒ＝ƒ0－△ƒ＝0.99MHz ＝990kHz
因为2
10=
I I ,根据分贝定义，有 即输出电流相当于谐振时衰减了3dB 。
（2） 由上一问可知ω＜ω0，回路呈现容性，根据题设，为使回路达到谐振状态， 只需 需回路中增加一个电感元件即可。
根据谐振条件，假设加入的电感为L ',则有
由此即可根据谐振频率和原回路中的各参数确定L '。
4、 图（2）所示的并联谐振回路，信号源与负载都是部分接入的，已知R s 、R L 及回
路参数L 、C 1、C 2和空载品质因数Q 0，求：
1)ƒ0和2Δƒ0.7；
2)R L 不变，要求总负载与信号源匹配，如何调整回路参数。
分析 本题的主要目的是考查并联谐振回路基本参数与特性方面的内容，以及抽头接入回路、接入系数、阻抗变换和匹配的概念。
在求带宽时还要注意Q L （有载Q 值）和Q 0（空载Q 值）的区别。
解：（1）计算ƒ0和2△ƒ0.7。
2121C C C C C +=
, LC
f π21
0=
对于2△ƒ0.7，先考虑空载是的情况，
再考虑有载时的情况，这里不考虑信号源，并设R L 对回路的接入系数为p 2，则
把R L 折合到回路两端，变为L
R ', 回路本身的并联谐振电阻R p ＝Q 0ω0L ，它与L
R '并联，构成总回路负载0R '，即 因此，有载Q 值Q L 为
所以 L
Q f f 0
(7.02＝△有载）
若考虑s R ，也可求出考虑s R ，影响后的回路带宽2△ƒ0.7。
（2） 设信号源对回路的接入系数为P 1,则总负载折合到信号源处为
若要使0
R ''与s R 匹配，即s R R =''0,则需调整0R ''。
由于R L 不变，0R ''中可调整的参数有p 1、p 2、Q 0和L 。
但实际上L 及Q 0一般不变，而且回路的ƒ0也不能变，因此，只有通过调整p 1和p 2来实现。
调整p 1就是调整L 的
抽头位置，调整p 2就是调整C 1和C 2，需要注意的是 ，调整C 1和C 2时要保持C 不变。
5、试定性分析图（3）所示电路在什么情况下呈现串联谐振或并联谐振状态。
解：当回路频率满足以下条件时，回路达到谐振状态： 图（a ）：
2
21
1011
1
1
L C L C L ωωωωω-
+
-
=
相当于L 1、C 1，L 2、C 2回路均呈容性，整个回路为串联谐振。
图（b ）： 2
21
101
11
1C L C L C ωωωωω-
+
-
=
L 1、C 1，L 2、C 2支路均呈感性，整个回路为并联谐振。
图（c ） 2
21
101
11
1C L C L C ωωωωω-
+
-
=
L 1、C 1，L 2、C 2支路均呈感性，整个回路为串联谐振
6、如图(4)所示为一电容抽头的并联振荡回路，谐振频率为1MHz ，C 1＝400pF ，C 2＝100pF 。
求回路电感L 。
若Q 0＝100，R L ＝2k Ω，求回路有载Q L 。
解：pF pF C C C C C 80100
400100
4002121=+⨯=+=
由于 C
L 001
ωω=
故 ()()
H H C f C L μππω31710
8010141
211122622020=⨯⨯⨯⨯===
- 回路本身的并联谐振电阻
它与L
R ' 并联，构成总的回路负载∑R ,即 所以。