f 0=465 kHz .B 0.707=8kHz ,回路电容 C=200pF , Q L 值。若电感线圈的 Q O =100,问在回路上应并联多大
的电阻才能
答:回路电感为 0.586mH, 有载品质因数为 58.125, 这时
需要并联 236.66k Ω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 C t 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。
题 2- 2 图
根据已知条件,可以得出:
回路总电容为 1605 10 C C C t ,因此可以得到以下方程组 1 535 10 3
min
1 2 LC max 2 L(12 10 12 C t ) 1 122-1 对于收音机的中频放大器,其中心频
率 试计算回路电感和 满足要求。 解 2-1 :
因为: 所以: 由f 0
由B Q L
R 0
Q
L
R L
2 LC
得:
1
1
2
2 2 6 12
2 f 0)2C 4 2 4652 106 200 10 12
10
6
2
0.586mH
4652 200
42
0.707
B
0.707
Q
C
0C g
Q
Q L Q 0L
得:
465 103
58.125
8 103
2 465
100 103 200
10
12
2
10
9
171.22k
465 2
C
g 0 g L
1)R 0
Q
1
R 0
R L
Q L Q 0 Q L R
58.125 100 58.125
171.22 237.66k
1
1605
260 10
12
C t
,
260 12
10
12
C t
9
535 12 10
12
C
t
,
12
12
10 12
C t
9
8C t
260
10
12
9 12
10
12
解 2-3
2
(2 f 0)2
C
1
6 2 12 0.317mH
(2 106 )2
80 10 12
负载R L 接入系数为 p=C 1
C
1
C
2
400
0.8 500
折合到回路两端的负载电阻为 R L
R
L
2 p 2
2 3.125k
0.64
回路固有谐振阻抗为 R 0 2 Q
有载品质因数 Q L
1
R 0
R
L
Q 0 f 0C 100
100
6 12
6.28 106
80 10
12
1.546
199 3.125
199k
C t
260 8
108
10 12
19pF
2 535 103
)(2
260 19)10
-12
6
106
答:电容 Ct 为311499p 4F 2,3电43感5 L 为
00..33117755m
m H H.
2- 3 图示为一电容抽头的并联振荡回路。谐振频率
L 。若 Q 0=100 ,R L =2k Ω,求回路有载 Q L 值。
路电感 f
=1MHz ,C 1=400 pf ,C 2=100 pF 求回
C 1C
2
C
1 C 2
1 40000
80pF, 500
题 2- 3
图
答:回路电感为 0.317mH, 有载品质因数为 1.546
2- 4 石英晶体有何特点?为什么用它制作的振荡器的频率稳定度较高? 答 2-4 : 石英晶体有以
下几个特点
1. 晶体的谐振频率只与晶片的材料、尺寸、切割方式、几何形状等有关,温度系数非 常
小,因此受外界温度影响很小
2. 具有很高的品质因数
3. 具有非常小的接入系数,因此手外部电路的影响很小。
4. 在工作频率附近有很大的等效电感,阻抗变化率大,因此谐振阻抗很大
5.
构成震荡器非常方便,而且由于上述特点,会使频率非常稳定。
3- 3 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?
答 3-3 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 C oe 、C ie 、g ie 、g oe 、y fe 、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 f T 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- 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
E C 、 E b 、 U b 、 R L
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
3- 9 已知高频功放工作在过压状态,现欲将它调整到临界状态,可以改变哪些外界因素来 实
现,变化方向如何?在此过程中集电极输出功率如何变化?
答 3-9
可以通过采取以下措施
1. 减小激励 U b ,集电极电流 I c1 和电压振幅 U C 基本不变,输出功率和效率基本不变。
2. 增大基极的负向偏置电压, 集电极电流 I c1 和电压振幅 U C 基本不变, 输出功率和效率 基
本不变。
3. 减小负载电阻 R L ,集电极电流 I c1增大, I C0也增大,但电压振幅 U C 减小不大,因此 输出
功率上升。
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, 高。
?当单独改变
?当单独改变 ?当单独改变
?当单独改变 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 R L
时, E C 时, E 时, 随着 随着 随着 随着 R L 的增大,工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。 E C 的增大,工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。
E b 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。 U 的增大,工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。
4. 增大集电极电源电压,I c1、I C0和U C增大,输出功率也随之增大,效率基本不变。
3-10 高频功率放大器中提高集电极效率的主要意义是什么?
答3-10
主要意义在于提高了电源的利用率,将直流功率的更多的转换为高频信号功率,减小晶体管的功率损耗,可降低对晶体管的最大允许功耗P CM的要求,提高安全可靠性。
3-13 试回答下列问题:
(1) 利用功放进行振幅调制时,当调制的音频信号加在基极或集电极时、应如何选择功放的工
作状态?
(2) 利用功放放大振幅调制信号时,应如何选择功放的工作状态?。
(3) 利用功放放大等幅度的信号时,应如何选择功放的工作状态?
解3-13
(1 )利用功放进行振幅调制时,当调制的音频信号加在基极或集电极时、功放应选在过压状态。
(2 )利用功放放大振幅调制信号时,功放应选在欠压状态,并为乙类工作。
(3) 利用功放放大等幅度的信号时,功放应选在过压状态,此时有较大的输出功率和效率。也可以选择在过压状态,此时输出电压幅度比较稳定。
4-1 什么是振荡器的起振条件、平衡条件和稳定条件?振荡器输出信号的振幅和频率分别是由什么条件决定?
答4-1
起振条件:T ( j ) 1,即T(j()T)12n振幅条件
n 0,1,2 ....... 相位条件.
平衡条件:T(j ) 1,即T(j()T)12n振幅条件
n 0,1, 2 ........ 相位条件
稳定条件:
U i U i U iA
振幅稳定条件
相位稳定条件
4- 2 试从相位条件出发,判断图示交流等效电路
中,振荡的属于哪种类型振荡器?
哪些可能振荡,哪些不可能振荡。能
题4-2 图
答4-2
(a) 可能振荡,电感三点式反馈振荡器,
(b) 不能,
(c) 不能,
(d) 不能,
(e) 可能振荡,振荡的条件是L1C1 回路呈容性,L2C2回路呈感性,即要求f01 一个电感反馈振荡器, (f) 可能振荡,振荡的条件是LC3 支路呈感性,即要求f03 题4-4 图 解4-4 改正过的电路图如下 4-8 在图示的电容三端式电路中,试求电路振荡频率和维持振荡所必须的最小电压增 益。解4-8 题4-8 图 6-1 已知载波电压u c=U C sinωC t,调制信号如图所示, C2C1 30000 = 75pF 回路总电容C = C2+ C1400 1 振荡频率f1 f0 = 1 0 2 LC 1 2 50 10 6 75 10 12 当以 u ce作为放大器的输出时,反馈系 数K F =C1 F C2 2.6MHz 要维持振荡,应满足K K F 1, 即K= K1F C C12 130000 3 f C>>1/T Ω。分别画出m=0.5 及m=1 两种情况下所对应的 AM 波波形以及DSB 波波形。 6-2 某发射机输出级在负载R L=100 Ω上的输出信号为u0(t)=4(1-0.5cos Ω t)cosω c t V。求总的输出功率P av、载波功率P c 和边频功率P 边频。 解6-2 显然,该信号是个AM 调幅信号,且m=0.5, 因此 6P-边3频试用P相av乘器P、C相加0器.0、9滤波0器.0组8成产0生.0下1列W信号的框图(1)AM 波;(2)DSB 信号; (3)SSB 信号。 解6-3 P C R L U C2 2 2 100 0.08W P av P C 1 0.08 1 0.52 0.09W 常数(直流) u Ω (t )=U Ω cosΩt,载波电压u C=U C cosω c t ,且ωc>> Ω ,U C>>U Ω,二极管V D1和V D2的伏安特性相同,均为从原点出发,斜率为g D的直线。(1)试问哪些电路能实现双边带调制?(2)在能够实现双边带调制的电路中,试分析其输出电 流的频率分量。 题6-4 图 解6-4 i2 i2 i La i1 i Lb i1 g D K ( 4 g D g D K( c t)(u c t)(u c cos c t u) 4 cos3 3 2g D U 2g D U c u ) g D K( c t c t cos )(u c u ) c t U cos t )t cos( c )t 1 )t cos(3 c 3c cos( 1 cos(3 c 3c 21 cos2 2t cos4 2t )t 3 2 3 2 u +X u u C u DSB u X X滤波器 6- 4 在图示的各电路中,调制信号 u SSB i Lc i1 i2 g D K( g D K ( 4 g D K( c t)(u c t) K( c t ) c t)u u c)g D K( c t K( c t) g D )(u K( u c) c t ) u c g D cos c t 2g D U cos( c 1 cos(3 c 3c g D u c 4 cos3 3 )t c t cos( )t U cos )t c1 cos(3 c 3c )t g D U c cos c t g D U c cos c t i Ld i1 i 2g D K(c t)(u c u ) g D K(c t)(u c u ) 2g D K(c t)u c 2 cos 2 cos3 c t 3c DSB 调幅c的奇次谐波与Ω的和频与差频分量,以及ω c 的偶次谐波分量。c 的基频分量。 2g D 12 2 所以,(b)和而且在(b)中,包含了ω 在(c)中,包含了 ω c 的奇次谐波与Ω的和频与差频分量,以及ω c t c)能实现 U c cos c t 6-14 检波电路如图所示,其中u s=0.8(1+0.5cosΩt)cosωC tV,F=5kHz, f C=465kHz,r D=125 Ω . 试计算输入电阻R i 、传输系数K d,并检验有无惰性失真及底部切削失真。 根据已知条件,得 10 4.7 R 3.2k 4.7 10 因此,输入阻抗为R i 电流通角: R 1.6k 2 3 125 o 3 336o 4.7 103 检波效率: 因为RC 3 3R r D K d cos36o 3.2 1030.01 10 632 10 6S 0.81 6 1 m 2 1 0.53 2 0.7548 10 6 RC, 2 5 1030.5 15700 故不产生惰性失真。 10 6-24 图示为二极管平衡电路,用此电路能否完成振幅调制(AM 、DSB 、SSB)、振幅解调、倍频、混频功能?若能,写出u1、u2 应加什么信号,输出滤波器应为什么类型的滤波器,中心频率f0、带宽B 如何计算? 解6-24 设输出滤波器的谐振频率为f0,调制信号最高频率为F max。当满足U2>>U 1的条件下,输出电流i L=2g D K(ω2t)u1,因此: (1)将u1,加载波信号,u2,加调制信号,可实现AM 调制。此时要求滤波器为带通滤波器,中心频率为载波频率,f 0=f C,带宽为2 倍的调制信号最高频率,B0.7=2F max,即输入信号的带宽。(2)将u1,加调制信号,u2,加载波信号,可实现DSB 或SSB 调制。滤波器为带通滤波器DSB 调制时,f0=f C,B0.7=2F max。SSB调制时,B 0.7=F max.- F min.≈F max, 中心频率f0=f C+0.5( F ma x+ F min)。(3)将u1,加调幅信号,u2,加插入载波信号,可实现振幅解调。此时要求滤波器为低通滤波器,滤波器的高频截止频率f H> F max. 。 (4)将u1,加正弦信号信号,u2 不加信号,可实现倍频。此时要求滤波器为窄带滤波器,中心频率为所需倍频的频率。 (5)将u1,加调幅信号,u2,加本振信号,可实现混频。此时要求滤波器为带通滤波器,中心频率为中频频率,f 0=f I=f L-f C,带宽为2 倍的调制信号最高频率,B0.7=2F max.,即输入信号的带宽。 6-25 图示为单边带(上边带)发射机方框图。调制信号为频 谱分布如图中所示。试画出图中各方框输出端的频谱图。 300~3000 HZ 的音频信号,其 7-1 角调波 u ( t )=10cos (2 ⅹ106 t + 10cos2000πt )(V ),试确定 : ( 1)最大频偏; (2)最 大相偏;( 3)信号 带宽;(4)此信号在单位电阻上的功率; (5)能否确定这是 FM 波还是 PM 波?( 6)调制电压。 解 7-1 根据给定条件,可以看出, 2000 rad /S ,F =1000 Hz , (t) 10cos 2000 t 7-2 调制信号 u Ω=2cos2πⅹ 103 t + 3cos3π*10 3 t ,调频灵敏度 k f =3kHZ/V ,载波信号为 u c =5cos2πⅹ 107 t (V) ,试写出此 FM 信号表达式。 解 7-2 由题意可知: 333 (t) 2 k f u 2 3 103 2cos2 103t 3cos3 103 t 3 3 3 3 12 103 cos2 103 t 18 103 cos3 103t t (t) (t)dt 0 5 f / MHz 20 f / MHz (1)最大频偏 d (t) dt d 10cos2000 t dt 2 104 sin 2000 t 2 10 4 rad /s, 4 104 Hz (2)最大 相偏 (3)信号m B S m P 10rad 3 2( f m F ) 2(10 1) 103 (4)因为调角波的功率就等 于载波功率,所以 22kHz U C 2 P 2R L (5)因为题中没给出调制信号的形式,因此无 法判定它是 102 50 W 2 FM 还是PM 信 号。 题 6-25 图 解 6-25 各点频谱如下 5 7- 3 调制信号如图所 示。 题7-3 图 (1) 画出FM 波的△ω (t) 和△φ (t) 曲线;( 2)画出PM 波的△ω (t) 和△φ (t) 曲线; (3)画出FM 波和PM 波的波形草图。 解7-3 波形如下图所示 信号(a)在FM 时, 它们的频率为线性 变化,称为线性调 频或扫频信号; t 由于(t) (t)dt 0 的积分限不 定,所以我(的t) 波形实际上可 沿纵坐标上下移动; (a) (b) (c)DSB 信号的方法产生PM(或PSK )信号。 信号(b)在PM时,它 们的频率为线性变化, 信号(c)可以认为是数字信号, 因此实现的调制为数字调制,又 2PSK 。 相同,故在数字调制中,可用产生 因为是二元信号,对它进行FM 和PM 分别称为2FSK 和 PM 信号的波形与DSB 信号的波形 称为线性调频或扫频 信号; 7-4 频率为100 MHz 的载波被频率被5 kHz 的正弦信号调制,最大频偏为50 kHz 。,求此时FM 波的带宽。若UΩ加倍,频率不变,带宽是多少?若UΩ不变,频率增大一倍,带 宽如何?若U Ω和频率都增大一倍,带宽又如何? 解7-4 根据题意,已知 C 100MHz, F 5kHz, f m 50kHz (1) B s 2( f m F ) 2(50 5) 110kHz (2) 当U 加倍时,因为f m正比于U ,所以f m也加倍,调频指数m f 增大一倍。 B s 2( f m F ) 2(100 5) 210kHz (3) 当U 不变时,F加倍时,最大频偏不变,但调频指数m f 减小一倍,所以带宽 为 B s 2( f m F ) 2(50 10) 120kHz (4) 当U 、F 都加倍时,最大频偏加倍,但调频指数m f不变,所以带宽为 B s 2( f m F ) 2(100 10) 220kHz 7-6 有一个AM 和FM 波,载频均为1MHz ,调制信号均为υ Ω(t)=0.1sin(2πⅹ 103t) V。FM灵敏度为k f =1kHz/V ,动态范围大于20 V 。( 1)求AM 波和FM 波的信号带宽; (2)若υΩ(t)=20sin(2π*10 3t) V,重新计算AM 波和FM 波的带宽;(3)由此(1) 、( 2)可得出什么结论。 解7-6 (1) 根据已知条件,调制信号频率F=1000Hz AM 调幅时,信号带宽为B=2F=2 ⅹ 1000=2000Hz 。 FM 调制时, Δf m=0.1k f=100Hz, 则调频信号带宽为B S=2(Δf m+F)= 2(100+1000)=2200Hz. (2) 若υ Ω (t )=20sin(2 π*10 3t),则: AM 调幅时,信号带宽仍然B=2F=2 ⅹ1000=2000Hz 。但在FM 调制时,Δ f m=20k f=20Hz, 则调频信号带宽为B S=2(Δf m+F)= 2(20+1)=42kHz. (3) 比较( 1)和(2)的结果,可以看到,AM 调幅时的信号带宽只取决于调制信号的频率,而与调 制信号的大小无关。对于FM 调制,在窄带调制时,信号带宽基本上等于AM 信号带宽,但在宽带调制时,主要取决于调制灵敏度和调制信号的振幅,带宽基本不随调