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 5
2
010
2)2(1-?≈=
?π
3.3310
15010
53
600=??=
=
B
f Q
MHz f f f 5.055.50=-=-=?
dB
f f Q
5.16)
2(1lg 202
-≈?+-=α
当带宽7.02f ?加宽至kHz 300时,65
.1610
30010
53
60=??=
=
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
C
L μω5861
2
0==
Ω
==k C Q R 171/000ω,Ω
≈=
∑
k R n R R n R L S 301//
//12
2
02
1
5
.1710
20010
46514.3210
3012
3
3
0=???????==-∑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 。求L 、B 。若把1R 去掉,但仍保持上边求得的B ,问匝比1n 、
2n 应加大还是减小?为保持0f ,电容C 怎样修改?这样改与接入1R 怎样做更合适。
解:(1)将S R 、L R 、S C 、L C 分别折算到谐振回路两端,则
Ω≈?=
='k R n R S S
6.155.24
.0112
2
1
,Ω≈?=
='k R n R L L
7.1583023
.0112
2
2
pF
C n C S
S
44.194.02
2
1=?==',pF C n C L L
63.01223.02
2
2≈?=='
回路总电容pF C C C C L S
1.22≈+'+'=∑ H C f L 6
12
26
2
010
27.110
1.22)10
302(1
)2(1--∑
?≈????=
=
ππ
Ω==k L Q R 4.14000ω
回路总电阻Ω≈''=∑k R R R R R L S
36.3//////10 1436.34
.14600
0=?=
?=
∑R R Q Q L
MHz Q f B L
14.20
==
(2)若把1R 去掉,但仍保持B 不变,则L Q 不变,即∑R 不变。而
L S
R R R R ''=∑////0,因此匝比1n 、2n 应加大。
另一方面,匝比1n 、2n 加大,则S
C '、L C '变大,为了保证∑C 不变(维持0f 恒定),则C 应该减小。
但C 减小得太小时,管子的输入电容S C 和负载电容L C 的变化对总电容的影响就大,这样对稳频不利,所以这样改不如接入1R 更合适。
提示:并联谐振回路是通信电子电路中最基本、最重要的电路之一,掌握其基本
特性和参数的计算非常重要。本题主要是考察部分接入及信号源、负载对回路品质因数和通频带的影响等内容。在求有载品质因数和通频带时,要考虑回路两端的全部负载。一般情况下,信号源的输出电容和负载电容都折合到回路电容里。在考虑电容C 的变化情况时,要注意到回路应维持0f 恒定这个先决条件。
2-14.已知用于FM (调频)波段的中频调谐回路的谐振频率MHz f 7.100=、
pF C C 1521==、空载Q 值为100,Ω=k R L 100,Ω=k R S 30,如图题2.10所示。
试求回路电感L ,谐振阻抗、有载Q 值和通频带。
图题2.10
解:∑
=
LC
f π
210,其中pF C C C C C 5.72
121=+=
∑
H C
f L μπ53.29)2(12
0==
谐振阻抗Ω==k C Q R 42.198/000ω
Ω=+='k R C C C R L L
400)(2
1
2
1
Ω='=∑k R R R R L
S 47.24////0 32.12/0==∑L R Q L ω
MHz Q f B L
87.032
.127.100==
=
提示:谐振阻抗就是回路的等效损耗电阻∑R ,它由三部分构成。因此,首先要求出回路的固有损耗电阻0R ,然后再把L R 折算到回路两端,从而求出∑R 。
2-20.说明αf 、βf 、T f 和最高振荡频率m ax f 的物理意义,它们相互间有什么关系?同一晶体管的T f 比m ax f 高,还是低?为什么?试加以分析。
答:αf 称为α截止频率,是α下降到0.707o α时的频率;βf 称为β截止频率,是β下降到0.707o β时的频率;T f 称为特征频率,是β下降到1时的频率;最高振荡频率m ax f 是晶体管的共射极接法功率放大倍数p K 下降到1时的频率。
它们相互间的关系是:αβf f f T <<,αβγα
βf f f o
o T ==
同一晶体管的T f 比m ax f 低。因为当1=β时,就电流而言,已无放大作用,当f
进一步提高到1
=p
K
时,晶体管已完全失去放大作用,这时的频率为最高振荡频率
m ax f 。
2-24.调谐在同一频率的三级单调谐放大器,中心频率为465KHz ,每个回路的40=L Q ,则总的通频带是多少?如要求总通频带为10KHz ,则允许L Q 最大为多少?
解:kHz Q f f B L
63.1140
46520)(7.01==
=
?=单,
kHz f f n
93.51263.1112223
)
(7.0)(7.0=-?
=-?=?单总
如要求总通频带为10KHz ,则每个回路的通频带为
kHz f f n
6.191
2101
2223
)
(7.0)(7.0=-=
-?=
?总单
而L
Q f f 0)(7.02=
?单,所以,72.236
.194652)
(7.00
==
?=
单f f Q L
提示:本题主要考查同步调谐的多级单调谐放大器通频带表达式,要注意衰减因子对通频带的影响。
2-26.某单调谐放大器如图所示,已知kHz f 4650=,H L μ560=,1000=Q ,
4612=N ,16213=N ,1345
=N ,晶体管3AG31的Y 参量如下:mS g ie 0.1=,
S
g oe μ110=,
pF
C ie 400=,pF C oe 62=,mS
y fe o
34028∠=,
S y
o
fe
μ290
5.2∠=,试计算:
(1)谐振电压放大倍数∣K V0∣; (2)通频带; (3)回路电容C 。
L
解:284
.0162
461==
n ,08
.0162
132
==
n ,S
LQ
G μω12.61
00
==
S
g n g n G g ie oe μ43.2110
0.108.0110248
.012.63
2
2
2
22
10=??+?+=++=∑
(1)7.29210==
∑g y
n n K fe
V
(2)291
0≈=
∑
Lg
Q L ω,kHz Q f B L
160≈=
(3)∑
=
LC
f π
210pF L
f C 209)2(12
0==
?∑π
pF
C n C n C C oe ie 2012
12
2=--=∑
提示:本题考查的是小信号调谐放大器的以下内容:Y 参数、接入系数、阻抗变换、电压增益、通频带等。该题中晶体管与回路和负载与回路都是部分接入,应把有关参数全部等效到回路两端,再根据参数的定义进行求解。解题时要注意:①0f 为放大器调谐回路的谐振频率,决定振荡频率的回路电容应为三部分之和——C 、ie C 和
oe
C
;②在求回路固有损耗电阻0R 时,要注意到由于回路电容发生变化,因此回路谐
振频率发生变化,但回路固有品质因数0Q 不发生变化,因此回路感抗和等效损耗电阻会同步发生变化(L
R Q 00
0ω=),利用上述公式可求出在工作频率为0f 时的回路固
有等效损耗电阻0R 。
L
C
n
V .
U o
.
U i
2L 3
C
1
45
R 1
L
C
A B n 1
n 2