第2章小信号选频放大器课后习题及答案

合集下载

通信电子电路第2章作业解析

通信电子电路第2章作业解析

第2章 小信号调谐放大器2—4.给定并联谐振回路的谐振频率MHz f 50=,pF C 50=,通频带kHz f 15027.0=∆,试求电感L 、品质因数0Q 以及对信号源频率为MHz 5.5时的衰减;又若把7.02f ∆加宽至kHz 300,应在回路两端并一个多大的电阻?解:∑=LC f π210H C f L 520102)2(1-⨯≈=⇒π 3.33101501053600=⨯⨯==B f Q MHz f f f 5.055.50=-=-=∆dB f f Q5.16)2(1lg 202-≈∆+-=α 当带宽7.02f ∆加宽至kHz 300时,65.1610300105360=⨯⨯==B f Q L x R R R //0=∑,即x L R L Q L Q //000ωω=解得Ω=k R x 2.21,即应在回路两端并一个Ωk 2.21的电阻。

提示:该题可根据通频带与品质因数的关系进行求解.当电路的条件不变而让通频带加宽时,只需降低回路的品质因数,其方法是在回路中并接电阻。

2—8.在图所示电路中,已知回路谐振频率kHz f 4650=,1000=Q ,信号源内阻Ω=k R S 27,负载Ω=k R L 2,pF C 200=,31.01=n ,22.02=n ,试求电感L 及通频带B 。

解:H CL μω586120==Ω==k C Q R 171/000ω,Ω≈=∑k R n R R n R L S 301////1220215.17102001046514.32103012330=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-∑C R Q L ω kHz Q f B L 57.265.174650===提示:本题考查部分接入的基本概念和运算。

回路电感求解容易,在求回路通频带时,应将信号源内阻和负载都等效到回路两端,求出回路有载品质因数,进而求出通频带.2-9.回路如图所示,给定参数如下:MHz f 300=,pF C 20=,线圈600=Q ,外接阻尼电阻Ω=k R 101,Ω=k R S 5.2,Ω=830L R ,pF C S 9=,pF C L 12=,4.01=n ,23.02=n 。

第2章--小信号选频放大器PPT课件

第2章--小信号选频放大器PPT课件

RP
LC r
Q
L C
.
(2.1.7)
11
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
5)并联谐振回路阻抗频率特性 将式(2.1.3)、(2.1.4)、(2.1.5)代入(2.1.2)
可得并联谐振回路阻抗频率特性电性:
Z
RP
1 jL1C r
RP
1 j 0 L
0
r
0
RP
1 jQ
0
0
C Q
L1 0
0
r
r
(2.1.5)
将式(2.1.4)代入式(2.1.5),则得
Q
L C
.r
(2.1.6) 10
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
⑵品质因数Q与并联谐振电阻RP 的关系 一般LC谐振回路的Q值在几十到几百范围 内,Q值越大,回路的损耗越小,其选频特性就越 好。将式(2.1.6)代入(2..1.3)可得
.
5
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
• 并联谐振回路的阻抗频率特性
图2.1.1 并联谐振回路
.
6
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
1) 并联谐振回路的等效阻抗Z:
U Z
• •
O
(rjL)(1jC) rjLjC
IS
(2.1.1)
通常r很小,当r<<ωL ,Z可用下式表示 :
Zrj(LLC 1C)
3)电压谐振曲线
图2.1.3 并联谐振回路输出电压调谐曲线
(a)幅频特性
. (b)相频特性
19
2.1.1 并联谐振回路的选频特性
2、通频带
1)通频带的定义
当占有一
7
2.1.1 并联谐振回路的选频特性

魏俊平 高频电子线路 第2章 高频小信号选频放大器

魏俊平 高频电子线路 第2章 高频小信号选频放大器

R. S
Us
L rC
解:1. 计算不考虑 RS、 RL时的回路固
RL
有特性:f0、Q、RP、BW0.7
f0

2
1 LC
(
2
1
)Hz 465kHz
586 106 200 1012
586 106
Q
LC r

200 1012 12
143
RP

L Cr

(
586 106 200 1012
Is'U
' o

IsU12
I's

I sU 12 U 'o

U 12 U 13
Is

1 n1
Is

1mA 5
0.2 mA




Uo

U13 n2

U
' o
n2

I
' s
Re

0.2 30.6 V
n2
10
0.612 V
思考讨论题
1. LC并联谐振回路有何基本特性?说明Q对 回路特性的影响。
2.1 LC谐振回路
2.1.3抽头谐振回路 2.电容分压式
【例2-3、2-4】
第2章 高频电路基础
例 2-3 如图, 抽头回路由电流源激励,忽略回路本 身的固有损耗,试求回路两端电压 u1(t) 的表示式及 回路带宽。
29
例2.4 下图中,线圈匝数 N12 = 10 匝, N13 = 50 匝,N45 = 5 匝,L13= 8.4 mH, C = 51 pF, Q =100, Is = 1 mA , Rs =10 kW, RL= 2.5 kW, 求有载品质因数Qe、通频带BW0.7、谐振输出电压Uo。

第2章高频小信号谐振放大器

第2章高频小信号谐振放大器

第2章 通信信号的接收
A + . Is L RP C . U - B
图2.6 并联振荡回路
第2章 通信信号的接收
Um
U



图2.7 电压-频率特性曲线
第2章 通信信号的接收
3)并联谐振回路谐振频率 在实际应用中,并联谐振回路频率可以由式(2─2) 近似求出
0C 0
1 0 f0 1 2 LC
高频小信号放大器广泛用于广播、电视、通信、 测量仪器等设备中。高频小信号放大器可分为两类: 一类是以谐振回路为负载的谐振放大器;另一类是以 滤波器为负载的集中选频放大器。它们的主要功能都 是从接收的众多电信号中,选出有用信号并加以放大, 同时对无用信号、干扰信号、噪声信号进行抑制,以 提高接收信号的质量和抗干扰能力。
反馈电阻,C1、Ce是直流高频旁路电容,它们起稳定
放大器静态工作点的作用。LC组成并联谐振回路,它 与晶体管共同起着选频放大作用。
第2章 通信信号的接收
T2 R1 T1 La C1 R2 Re Ce R3 C L
U CC
V
图2.2 共射单调谐放大器
第2章 通信信号的接收
当直流工作点选定以后,图2.2可以简化成只包括
放大器的噪声系数是指输入端的信噪比Pi/Pni 与输
出端的信噪比Po/Pno两者的比值,即
F

( S / N )i ( S / N )o

Pi / Pni Po / Pno Pi / Pni Po / Pno )
( N F ) dB 10 lg(
第2章 通信信号的接收
式中,Pi 为放大器输入端的信号功率;Pni 为放大
下面利用谐振曲线求出通频带。
由式(2─16),令U/U0 =0.707,如图2.10所示,可得 回路的通频带BW 0.7为

高频第2章 小信号放大器

高频第2章   小信号放大器
A 1 u 2f A u0 1 jQL f0
式中,Δf=f-f0,称为一般失谐。 令ξ=QL2Δf/f0,称为广义失谐。 Au 1 A 1 u Au 0 Au 0 1 j 12
第2章 高频功率放大器
3.放大器的通频带
根据通频带的定义,Au/Au0=1/2时所对应的2Δf为 放大器的通频带。
N(f)
Q01>Q02
1 Q02
理想的幅频特性
1 / 2 Q01
0.1 f3 f1 f0 2Δ f0.7 2Δ f0.1 (c) f2
实际的幅频特性
f4
f
第2章 高频功率放大器
三、串并联阻抗的等效互换 如图是一个串联电路与并联电路的等效互换图。设串联 电路是由X1与r1组成,等效后的并联电路是由X2与R2组成。
Vcc
b
选频与阻 抗匹配
直流偏置由R1、R2 、R3来 实现 Cb 、 CC 为耦合电容,Ce 为高频旁路电容。
+ Cb R2
C
L CC +
U o
R1 Ce R3 -
U i

第2章 高频功率放大器
(一)放大器的等效电路及其简化 若信号源用Is和Ys等效,变压器次级的负载为下一级相同 型号的放大管(即具有相同的输入导纳Yie)。则其等效电路 如下:

y fe U i

) U 稳定系数 S i ( yie YS )( yoe YL yre y fe U i
第2章 高频功率放大器
(二)单级调谐放大器的稳定增益
稳定增益,是指晶体管不加任何稳定措施,而满
足稳定系数S(例如S≥5)要求时,放大器工作于谐振频 率的最大电压增益。
L
r

第2章 小信号谐振放大器

第2章 小信号谐振放大器
13
信息工程学院

Y11
Y21
I1

U1

U 2 0

称为输出短路时的输入导纳 称为输出短路时的正向传输导纳
I2

U1

U 2 0

Y12
I1

U2

U1 0

称为输入短路时的反向传输导纳 称为输入短路时的输出导纳
Y22
I2 U2
U1 0

信息工程学院
14
Y11 Yie
' L

(b) 1 1 / 2 YL 2 ( g p jC1 n2 Yie2 ) jL n1
YL/
Yre1Yfe1 放大器的输入导纳为 Yi Yie1 Yoe1 YL' Ui
信息工程学院
Ib
(2-3-4)
27
2. 电压增益
Au
由图2-3-2 c中
/

g P 是 T1 集电极调谐回路损耗电导,
n1 是初级回路自耦变压器的接入系数,
n2 是一次、二次侧之间变压器耦合的接入系数
将下一级放大器的输入导纳 Yie 2 和回路导纳都等效为
T1 集电极回路的等效负载导纳 YL
/
信息工程学院
24

Ib




Yre1 U c Yfe1 U i
Ic
/ L

Ui
u ds id
ugs 0
(2-2-4)
信息工程学院
10
2.2.2 混合π型参数与Y 参数的关系
图2-2-3 晶体管的Y参数模型
信息工程学院
11

第二章高频小信号选频放大器的结构与电路-精品


由附录A中的式(A-3-3)和式(A-3-4),
可得
ω 0 = 1/( LC e) 1/2< 1/( LC ) 1/2
( 2-2-7)
Q = ge 10L= g1eC Le
( 2-2-8)
由此可知,由于下级电路的输入导纳 和本级放大元件的输出导纳的影响,LC回 路的谐振频率、品质因数及谐振电阻都比 空载时小。此外,由式(A-3-5)得输出电压
S=A(ω1)/A0
显然,S值越小的电路选择性越好。
4.
这是指选频放大器中的非线性放大元 器件的偏置、交流参数,以及其它电路元 件参数发生变化时,电路性能的稳定程度。
5. 与低频放大器一样,选频放大器的输
出噪声也来源于输入端和放大电路本身。
在小信号条件下,将处于放大区的三 极管用微变等效电路来取代。
2.3.1 参差调谐的选频放大单元
所谓参差调谐,就是将两级单调谐放 大器的谐振频率分别调谐在信号中心频率 f0附近的两个不同频率点上,其中一级调 谐在f01=f0+Δ,另一级调谐在f02=f0-Δ上,如 图2-3-1(a)所示。
上述两级放大器统称为一级参差调谐 放大器,或一个基本参差调谐放大器单元。
Av 0=Av (ω0)=0.5(n 1 n 2 ∣y f e∣/g e) BW0.7 ≈1.414ω0/Q K0.1=3.15 可见,临界耦合双调谐回路谐振放大
器的矩形系数与参差调谐放大器相同,其 选择性比单调谐回路谐振放大器好。
2.3.3 多级单元电路的谐振放大器
假定多级单元放大器由几个相同参数 (包括增益元器件和选频参数)的单元放大 器组成,则n级单元放大器的总增益函数可 以用一个单元的增益函数来表示,即
可以证明:最平坦特性时,Δ应满足 2×4Q2×[4Q2Δ2+ω02]=(4Qω0)2, 即:

高频习题答案

1高频电子线路习题解答 (胡宴如 耿苏燕 主编)第2章 小信号选频放大器2.1 已知并联谐振回路的1μH,20pF,100,L C Q ===求该并联回路的谐振频率0f 、谐振电阻p R 及通频带0.7BW 。

[解]900.035610H z 35.6M H z f ===⨯=3640.722.4k 22.361022.36k 35.610H z35.610H z 356kH z100p R Q f BW Q ρρ===Ω=⨯Ω=Ω⨯===⨯=2.2 并联谐振回路如图P2.2所示,已知:300pF,390μH,100,C L Q ===信号源内阻s 100k ,R =Ω负载电阻L 200k ,R =Ω求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。

[解]0465kHz f ≈==.70114k Ω////100k Ω//114.k Ω//200k Ω=42k Ω42k Ω371.14k Ω/465kH z/37=12.6kH zp e s p Lee e R Q R R R R R Q BWf Q ρρ===========2.3 已知并联谐振回路的00.710MHz,C=50pF,150kHz,f BW ==求回路的L 和Q 以及600kHz f ∆=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] 6262120115105μH(2π)(2π1010)5010L H f C--===⨯=⨯⨯⨯⨯6030.7101066.715010f Q BW ⨯===⨯8.1poUU ∙∙=== 当0.7300kHz BW =时6030.746120101033.33001033.31.061010.6k 2π2π10105010e e e ef Q BW Q R Q f Cρ-⨯===⨯====⨯Ω=Ω⨯⨯⨯⨯而 471266.72.131021.2k2π105010p R Q ρ-===⨯Ω=Ω⨯⨯⨯ 由于 ,p e p RR R R R =+所以可得10.6k 21.2k 21.2k 21.2k 10.6k e pp eR R R R R Ω⨯Ω===Ω-Ω-Ω2.4 并联回路如图P2.4所示,已知:360pF,C =1280μH,L ==100,Q 250μH,L = 12=/10,n N N =L 1k R =Ω。

第二章 .小信号调谐放大电路1


GS ' n12GS I S ' n1 I S G ' n 2 G 2 L L
2.3单调谐放大器
单调谐放大器
按谐振回路分
双调谐放大器
参差调谐放大器
本节
共基极调谐放大器
按晶体管连接 方法分
共集极调谐放大器 共发射极调谐放大器
2.3.1电路的组成
EC
R1
C1 + ii
I1 RC iB
2 2 u1 2 u2 RL u1 2 或 RL RL u2 RL
+
M C N1 N2 RL
+
u1
-
u2
-
RL'
变压器初次级电压比u1/u2等于相应圈数比N1/N2,故有
N RL ( 1 )2 RL N2
N1 N2
可通过改变
比值调整RL'的大小。
2.自耦变压器接入
RL
N1 2 RL ( ) RL N2
-
c
+ C1 udb
-
L
uab
-
C
RL'
-
b
2 u2 u cb ab R ' RS S i S ' uab i S ucb 2 2 uab udb RL ' RL
b

1 ucb 2 1 ( ) uab RS RS ' ucb )i S iS ' ( uab udb 2 1 1 ( ) R ' uab RL L
2 等效互换原理分析
A
A
X2
R2
X1
B

第2章 高频小信号放大器(1)


1 ' 0 LC
1 LC
结论: 并联谐振回路谐振频率降低,并且CS、CL的不稳定将影响 回路的频率特性不稳定。 在实际应用的谐振回路中, CS、CL常常是晶体管的输出 电容和输入电容,当更换管子或温度变化时, CS、CL也要变 化,这将引起f0的不稳定。显然C 值越大, CS、CL变化影响 就越小。在设计高频谐振回路时应考虑这个问题。
N RL ( 1 )2 RL N2
R0 // RS // RL ' QL 0 L
N
结论:可通过改变 1 ( 1)比值调整RL‘ 的大小,提高回路 N2 QL的值。
⑵ 回路抽头的阻抗变换
高频电路的实际应用中,常用到激励信号源或负载与振荡回路中的电 感或电容部分接入并联振荡回路,常称为抽头振荡回路或部分接入并联 振荡回路。 抽头的目的是:减小信号源内阻和负载对回路和影响。
Q0 QL Rs RL 1 R R
结论:并联谐振适用于信号 源内阻RS很大,负载电阻RL 也较大的情况,以使QL较高 而获得较好的选择性。
结论:串联谐振回路通常适用 于信号源内阻Rs很小(恒压源) 和负载电阻RL也不大的情况。
(2)实际信号源内阻和负载并不一定都是纯电阻,也有可能有 电抗成分(一般是容性)。 考虑信号源输出电容和负载电容时的并联谐振回路 回路的谐振频率:
1 1 2
同样定义并联(串联)谐振回路端电压(电流)的相位为
P tg
P 或 S
S tg 1
P 或
S
1
Q1
Q2
Q2 > Q1
Q1 Q2
O

O

●通频带
定义:
并联 谐振回路:
u 1 令: i uio 2
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第2章小信号选频放大器 2.1 已知并联谐振回路的1μH,20pF,100,LCQ求该并联回路的谐振频率0f、谐振电阻pR及通频带0.7BW。

[解] 90-612110.035610Hz35.6MHz2π2π102010fLCHF

6312640.71010022.4k22.361022.36k201035.610Hz35.610Hz356kHz100pHRQFfBWQ



2.2 并联谐振回路如图P2.2所示,已知:300pF,390μH,100,CLQ信号源内阻s100k,R负载电阻L200k,R求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。 [解]

011465kHz2π2π390μH300PFfLC

0.70390μH100114kΩ300PF////100kΩ//114.kΩ//200kΩ=42kΩ42kΩ42kΩ371.14kΩ390μH/300 PF/465kHz/37=12.6kHzpespLeeeRQRRRRRQBWfQ

 2.3 已知并联谐振回路的00.710MHz,C=50pF,150kHz,fBW求回路的L和Q以及600kHzf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] 6262120115105μH(2π)(2π1010)5010LHfC

6030.7

101066.715010fQBW

22

3

60

22600101166.78.11010poUfQfU



当0.7300kHzBW时 6030.7

46120101033.33001033.31.061010.6k2π2π10105010eeeefQBWQRQfC





而 1 471266.72.131021.2k2π105010pRQ



由于,pepRRRRR所以可得

10.6k21.2k21.2k21.2k10.6keppeRRRRR



2.4 并联回路如图P2.4所示,已知:360pF,C1280μH,L=100,Q250μH,L

12=/10,nNNL1kR。试求该并联回路考虑到LR影响后的通频带及等效谐振电阻。

[解] 631228010100881088k36010pRQ 22

63331200.7612101k100k//88k//100k46.8k2801046.810/46.810/0.88105336010119.46kHz2π532π2801036010LLepLeeeeRnRRRRRQfBWQQLC











2.5 并联回路如图P2.5所示,试求并联回路2-3两端的谐振电阻pR。已知:

(a)1100μHL、210μHL、4μHM,等效损耗电阻10r,300pFC;(b)

150pFC、2100pFC,10μHL、2r。

[解] 612122(1001042)10(a)39.3k3001010pLLMLRcrCr 2 61262222(100108)108.43(104)1039.3k0.55k(8.43)ppLLMnLMRRn







12121212126612121212122(50100)10(b)33.310pF=33.3pF(50100)1010100.15010150k33.3102(50100)1035010150k16.7k3pppCCCCCLRCrCCnCRRn

















2.6 并联谐振回路如图P2.6所示。已知:010MHzf,100Q,12ksR,L1kR,40pFC,匝比11323/1.3nNN,21345/4nNN,试求谐振回路有载谐振电阻eR、有载品质因数eQ和回路通频带0.7BW。

[解] 将图P2.6等效为图P2.6(s),图中 712010039.8k2π2π104010pQRQfC

2212223371201.312k20.28k41k16k////(20.28//39.8//16)k7.3k7.3107.3102π10401018.341/2πss

LLespLee

RnRRnRRRRRRQfC





0.7010MHz/0.545MHz18.34eBWfQ 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010.7MHzf,回路线圈电感134μHL,100Q,匝数1320N

匝,125N匝,455N匝,2mSLG,晶体管的参数为:200μSoeG、7pFoeC、

m45mSg、0bbr。试求该大器的谐振电压增益、通频带及回路外接电容C。 [解] 1313121245

20204,455NNnnNN 3 66601326261232626631211137.2102π1002π10.710410/20010/412.510/210/412510(37.212.5125)10174.710451044174.710poeoeLLepoeLmuoeGSQQfLGGnSGGnSGGGGSgAnnG

6

6660.701226260221161121174.7102π10.710410/10.7/210.51MHz1155.41055.4(2π)(2π10.710)410755.4554eeeToeTQGBWfQCFPFfLCCCPFn









 2.8 单调谐放大器如图2.2.4(a)所示。中心频率030MHzf,晶体管工作点电流EQ2mAI,回路电感131.4μHL,100Q,匝比11312/2nNN,21345/3.5nNN,

L1.2mSG、0.4mSoeG,0bbr,试求该放大器的谐振电压增益及通频带。 [解] 6661138101002π30101.410pGSQ 23261232626606126013/0.410/210010/1.210/3.59810(3810098)1023610/262mA/26mV0.0770.07746.623.52361011236102π3oeoeLLepoeLmEQmueeeGGnSGGnSGGGGSgISgAnnGQGwL



66600.7160101.41030101.88MHz16efBWQ



第3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:BB0.2VV,i1.1cos()utV,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c0I、

c1mI、c2mI的大小。 4 [解] 由BEBB0.21.1cos()0.21.1cos(),iuVuVtVVt可作出它的波形如图P3.1(2)所示。 根据BEu及转移特性,在图P3.1中可作出ci的波形如(3)所示。由于0t时,

BEBEmax(0.21.1)=1.3,uuVV则

max0.7CiA。 因为()cosimBEonBBUUV,所以

BE(on)BBim

0.60.2cos0.364,1.1UVU

则得

69 由于0(69)0.249,1(69)0.432,2(69)0.269,则

00max11max22max(69)0.2490.70.174(69)0.4320.70.302(69)0.2690.70.188cCcmCcmC

IiAIiAIiA 3.2 已知集电极电流余弦脉冲max100mACi,试求通角120,70时集电极电流的直流分量0cI和基波分量1cmI;若CC0.95cmUV,求出两种情况下放大器的效率各为多少? [解] (1) 120,0()0.406,1()0.536

01100.40610040.6mA,0.53610053.6mA()110.5360.9562.7%2()20.406ccmcmcCC

IIUV (2) 70,0()0.253,1()0.436 010.25310025.3mA,0.43610043.6mA10.4360.9581.9%20.253ccmc

II

 3.3 已知谐振功率放大器的CC24VV,C0250mAI,5WoP,cmCC0.9UV,

相关文档
最新文档