电子线路非线性部分(第四版)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。

电子教案-高频电子线路(第4版-胡宴如)-习题解答-第二章-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第2章 小信号选频放大器2.1填空题（1）LC 并联谐振回路中，Q 值越大，其谐振曲线越 尖锐 ，通频带越 窄 ，选择性越 好（2）LC 并联谐振回路谐振时，回路阻抗为最大且为 纯电阻 ，高于谐振频率时回路阻抗呈 容 性,低于谐振频率时回路阻抗呈 感 性。

（3）小信号谐振放大器的负载采用 谐振回路，工作在甲 类状态，它具有选频放大作用。

（4）集中选频放大器由 集中选频滤波器 和 集成宽带放大器 组成，其主要优点是 矩形系数接近于1 。

2.2 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] 90-6120.035610Hz 35.6MHz 2π2π102010f LCH F-===⨯=⨯⨯63p 126p 40.710HR Q 10022.3610K 22.36k 2010F f 35.610HzBW 35.610Hz 356kHzQ 100--=ρ==⨯Ω=Ω⨯⨯===⨯=2.3 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 2π2π390μH 300PFf LC≈==⨯0.70390μH100114k Ω300PF////100k Ω//114.k Ω//200k Ω=42k Ω42k Ω371.14k Ω390μH/300 PF/465kHz/37=12.6kHzρρ===========p e s p Lee e R Q R R R R R Q BWf Q2.4 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。

电路-第四版-答案（第三章）第三章电阻电路的一般分析电路的一般分析是指方程分析法，它是以电路元件的约束特性(VCR)和电路的拓扑约束特性(KCL,KVL)为依据，建立以支路电流或回路电流，或结点电压为变量的回路方程组，从中解出所要求的电流、电压、功率等。

方程分析法的特点是：（1）具有普遍适用性，即无论线性和非线性电路都适用；（2）具有系统性，表现在不改变电路结构，应用KCL，KVL,元件的VCR建立电路变量方程，方程的建立有一套固定不变的步骤和格式，便于编程和用计算机计算。

本章的重点是会用观察电路的方法，熟练运用支路法、回路法和结点电压法的“方程通式”写出支路电流方程、回路方程和结点电压方程，并加以求解。

3-1 在一下两种情况下，画出图示电路的图，并说明其节点数和支路数(1)每个元件作为一条支路处理；(2)电压源(独立或受控）和电阻的串联组合，电流源和电阻的并联组合作为一条支路处理。

解:(1)每个元件作为一条支路处理时，图(a)和(b)所示电路的图分别为题解3-1图(a1)和(b1)。

图(a1)中节点数6b==n，支路数11图(b1)中节点数7b=n，支路数12(2)电压源和电阻的串联组合，电流源和电阻的并联组合作为一条支路处理时，图(a)和图(b)所示电路的图分别为题解图(a2)和(b2)。

图(a2)中节点数4b=n，支路数8=图(b2)中节点数15=bn，支路数9=3-2指出题3-1中两种情况下，KCL,KVL独立方程数各为多少？解：题3－1中的图(a)电路，在两种情况下，独立的KCL方程数分别为(1)51=-41-==n(2)311=6--独立的KVL方程数分别为(1)6+-84b1-n+=1=1=111b(2)5+6+-n=图(b)电路在两种情况下，独立的KCL方程数为(1)61=5-=1n-7n(2)41=1-=-独立的KVL方程数分别为(1)6+1=95b1-n+=-12711=+-nb(2)5+=3-3对题图(a)和(b)所示G，各画出4个不同的树，树支数各为多少？解：一个连通图G的树T是这样定义的：(1) T包含G的全部结点和部分支路；(2) T本身是连通的且又不包含回路。

电子线路第四版线性部分-谢嘉奎-复习资料全申明：本复习资料仅作为考试参考，不代表百分百会考本资料上的容。

一、选择填空题1、本征半导体：纯净的、不含杂质的半导体称为本征半导体。

2、本征激发是半导体中产生自由的电子空穴对的条件。

3、N型半导体：本征半导体中掺入少量五价元素构成。

4、P型半导体：本征半导体中掺入少量三价元素构成。

5、PN结的基本特性：单向导电性（即正向导通，反向截止）。

除了单向导电性外还有反向击穿特性、温度特性、电容特性。

6、PN结的伏安特性方程式：正偏时：反偏时：其中：热电压倍。

7、硅PN结：VD（on）=0.7V锗PN结：VD（on）=0.3V8、PN结的击穿特性：热击穿（二极管损坏，不可恢复），齐纳击穿（可恢复）。

9、PN结的电容特性：势垒电容、扩散电容。

10、三极管部结构特点：发射区掺杂浓度大；基区薄；集电结面积大。

11、三极管的工作状态及其外部工作条件：放大模式：发射结正偏，集电结反偏；饱和形式：发射结正偏，集电结正偏；≈26mV（室温）；温度每升高10℃，Is约增加一截止模式：发射结反偏，集电结反偏。

12、三极管工作在放大模式下：对NPN管各极电位间要求：Ve<Vb<Vc对PNP管各极电位间要求：Ve>Vb>Vc解：电压值都为正，可判断为NPN管；假设三极管工作在放大状态，根据电位间要求：Ve<Vb<Vc，可判断U1=10V 为C极电压，U2-U3=0.7V，可判断U2=3V为B极电压；U3=2.3V为E极电压；且UCE=10-2.3=7.7V>0.3V,由此可判断此三极管为NPN型三极管，且工作在放大状态，假设成立。

13、三极管静态工作点：IBQ、TCQ、VCEQ14、公式：15、三极管的三种组态：16、混合Π型小号电路模型：vB Er b ei BQiEvB EiBiEQ26(1)re(1)ICQrce三极管输出电阻，数值较大。

电路第四版课后习题答案第一章：电路基础1. 确定电路中各元件的电压和电流。

- 根据基尔霍夫电压定律和电流定律，我们可以列出方程组来求解未知的电压和电流值。

2. 计算电路的等效电阻。

- 使用串联和并联电阻的计算公式，可以求出电路的等效电阻。

3. 应用欧姆定律解决实际问题。

- 根据欧姆定律 \( V = IR \)，可以计算出电路中的电压或电流。

第二章：直流电路分析1. 使用节点电压法分析电路。

- 选择一个参考节点，然后对其他节点应用基尔霍夫电流定律，列出方程组并求解。

2. 使用网孔电流法分析电路。

- 选择电路中的网孔，对每个网孔应用基尔霍夫电压定律，列出方程组并求解。

3. 应用叠加定理解决复杂电路问题。

- 将复杂电路分解为简单的子电路，然后应用叠加定理计算总的电压或电流。

第三章：交流电路分析1. 计算交流电路的瞬时值、有效值和平均值。

- 根据交流信号的表达式，可以计算出不同参数。

2. 使用相量法分析交流电路。

- 将交流信号转换为复数形式，然后使用复数运算来简化电路分析。

3. 计算RLC串联电路的频率响应。

- 根据电路的阻抗，可以分析电路在不同频率下的响应。

第四章：半导体器件1. 分析二极管电路。

- 根据二极管的伏安特性，可以分析电路中的电流和电压。

2. 使用晶体管放大电路。

- 分析晶体管的共发射极、共基极和共集电极放大电路，并计算放大倍数。

3. 应用场效应管进行电路设计。

- 根据场效应管的特性，设计满足特定要求的电路。

第五章：数字逻辑电路1. 理解逻辑门的工作原理。

- 描述不同逻辑门（如与门、或门、非门等）的逻辑功能和电路实现。

2. 使用布尔代数简化逻辑表达式。

- 应用布尔代数的规则来简化复杂的逻辑表达式。

3. 设计组合逻辑电路。

- 根据给定的逻辑功能，设计出相应的组合逻辑电路。

第六章：模拟集成电路1. 分析运算放大器电路。

- 根据运算放大器的特性，分析电路的增益、输入和输出关系。

2. 设计滤波器电路。

第7章 反馈控制电路7.1填空题(1) 自动 增益 控制电路可以用以稳定整机输出电平，自动 频率 控制电路用于维持工作频率的稳定，锁相环路可用以实现 无频率误差的 跟踪。

(2) 锁相环路是一个相位误差控制系统，是利用 相位 的调节以消除 频率 误差的自动控制系统。

(3) 锁相环路由 鉴相器 、 环路滤波器 和 压控振荡器 组成，锁相环路锁定时，输出信号频率等于 输入信号频率 ，故可以实现 无频率误差的 跟踪。

(4) 锁相环路输出信号频率与输入信号频率 相等 ，称为锁定；若环路初始状态是失锁的，通过自身调节而进入锁定，称为 捕捉 ，若环路初始状态是锁定，因某种原因使频率发生变化，环路通过自身的调节维持锁定的，称为 跟踪 。

7.2 锁相直接调频电路组成如图P7.2所示。

由于锁相环路为无频差的自动控制系统，具有精确的频率跟踪特性，故它有很高的中心频率稳定度。

试分析该电路的工作原理。

[解] 用调制信号控制压控振荡器的频率，便可获得调频信号输出。

在实际应用中，要求调制信号的频谱要处于低通滤波器通带之外，并且调制指数不能太大。

这样调制信号不能通过低通滤波器，故调制信号频率对锁相环路无影响，锁相环路只对VCO 平均中心频率不稳定所引起的分量(处于低通滤波器之内)起作用，使它的中心频率锁定在晶体振荡频率上。

7.3 频率合成器框图如图P7.3所示，760~960N =，试求输出频率范围和频率间隔。

[解] 因为01001010f N =，所以1010100kHz=(76.0~96.0)MHz o f N N =⨯=⨯，频率间隔=100 kHz 7.4 频率合成器框图如图P7.4所示，200~300N =，求输出频率范围和频率间隔。

[解] 1222505MHz,0.01NMHz 2020f f N =⨯==⨯= 12(50.01)MHz o f f f N =-=-所以 max min 52000.01 3.00MHz53000.01 2.00MHz =0.01MHzo o f f =-⨯==-⨯=频率间隔 7.5 三环频率合成器如图P7.5所示，取r 100kHz f =，110~109N =，22~20N =。

第一章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，P CM 还受功率管所处环境温度、散热条件等影响。

1-3 一功率放大器要求输出功率P 。

= 1000 W ，当集电极效率ηC 由40％提高到70‰时，试问直流电源提供的直流功率P D 和功率管耗散功率P C 各减小多少？解：当ηC1 = 40% 时，P D1 = P o /ηC = 2500 W ，P C1 = P D1 - P o =1500 W当ηC2 = 70% 时，P D2 = P o /ηC =1428.57 W ，P C2 = P D2 - P o = 428.57 W 可见，随着效率升高，P D 下降，(P D1 - P D2) = 1071.43 WP C 下降，(P C1 - P C2) = 1071.43 W 1-6 如图所示为低频功率晶体管3DD325的输出特性曲线，由它接成的放大器如图1-2-1（a ）所示，已知V CC = 5 V ，试求下列条件下的P L 、P D 、ηC （运用图解法）：（1）R L = 10Ω，Q 点在负载线中点，充分激励；（2）R L = 5 Ω，I BQ 同（1）值，I cm = I CQ ；（3）R L = 5Ω，Q 点在负载线中点，激励同（1）值；（4）R L = 5 Ω，Q 点在负载线中点，充分激励。

解：(1) R L = 10 Ω 时，作负载线(由V CE = V CC - I C R L )，取Q 在放大区负载线中点，充分激励，由图得V CEQ1 = 2.6V ，I CQ1 = 220mA ，I BQ1 = I bm = 2.4mA因为V cm = V CEQ1-V CE(sat) = (2.6 - 0.2) V = 2.4 V ，I cm = I CQ1 = 220 mA所以mW 26421cm cm L ==I V P ，P D = V CC I CQ1 =1.1 W ，ηC = P L / P D = 24%(2) 当 R L = 5 Ω 时，由V CE = V CC - I C R L 作负载线，I BQ 同(1)值，即I BQ2 = 2.4mA ，得Q 2点，V CEQ2 = 3.8V ，I CQ2 = 260mA这时，V cm = V CC -V CEQ2 = 1.2 V ，I cm = I CQ2 = 260 mA所以 mW 15621cm cm L ==I V P ，P D = V CC I CQ2 = 1.3 W ，ηC = P L / P D = 12%(3) 当 R L = 5 Ω，Q 在放大区内的中点，激励同(1)，由图Q 3点，V CEQ3 = 2.75V ，I CQ3= 460mA ，I BQ3 = 4.6mA ， I bm = 2.4mA 相应的v CEmin = 1.55V ，i Cmax = 700mA 。

第四章 非线性电路、时变参量电路和变频器（一）简答题1．什么是交调失真和互调失真？当干扰信号进入混频器后，将包络转移到了有用信号的载频上。

互调是多个干扰信号进入混频器后，它们的组合频率接近信号频率，和本振混频后产生接近中频的干扰。

2．当收音机的中频频率为465KHz 时，在收听频率1460KHz 电台时，同时又听到730KHz 电台的信号，请问这属于何种干扰？ 组合副波道干扰，可由PfL –qfJ=fI ，P=1，q=23．当收音机的中频频率为465KHz 时，在收听频率560KHz 电台时，同时又听到1490KHz 电台的信号，请问这属于何种干扰？ 镜像干扰 。

4．提高接收机前端电路的选择性，是否可以抑制干扰哨声？ 不可以 。

是否可以抑制镜像干扰？ 可以 ，是否可以抑制交调和互调干扰？ 可以5．某超外差收音机接受电台频率为710KHz ，中频为465KHz ，则可能出现的镜象干扰为 1640 KHz 。

6．一个非线性器件的伏安特性为i=b1u+b3u3,它能实现混频吗？ 不能 。

（二）计算题1． 某晶体管混频器的的时变跨导为gm(t)=1+2cos ωLt +0.5 cos2ωLt+……(mS),负载为RL=1k Ω，求出混频跨导gc ，并当输入信号分别为以下三种信号时，分别求出输出中频信号uI(t)=?,(1)u1(t)=1.5(1+0.3cos Ωt)cos ωct (V),(2)u2(t)=cos Ωtcos ωct (V)(3)u3(t)=2cos(ωct+10 cos2πX103t+5cos3πX103t) (V)11331212(1)()cos 1010 1.5(10.3cos )cos V1.5(10.3cos )cos V C L m m C I C L I I I g mS g g mS u t g R U t t t t t ωωωωωω--=====⨯⨯+Ω=+ΩI 解：设=变频跨导为：332333333333(2)()cos 1010cos cos cos cos V (3)()cos ()10cos 2105cos 31010102cos ()10cos 2105cos 3102cos 10cos 2105cos 310V I C L I I I I C L L C L C I u t g R U t t tt t u t g R U t t t t t t ωωωωωππωωππωππ--==⨯⨯Ω=Ω⎡⎤=-+⨯+⨯⎣⎦⎡⎤=⨯⨯-+⨯+⨯⎣⎦⎡⎤=+⨯+⨯⎣⎦。

第5章 振幅调制、振幅解调与混频电路填空题(1) 模拟乘法器是完成两个模拟信号 相乘 功能的电路，它是 非线性 器件，可用来构成 频谱 搬移电路。

(2) 用低频调制信号去改变高频信号振幅的过程，称为 调幅 ；从高频已调信号中取出原调制信号的过程，称为 解调 ；将已调信号的载频变换成另一载频的过程，称为 混频 。

(3) 在低功率级完成的调幅称 低电平 调幅，它通常用来产生 DSB 、SSB 调幅信号；在高功率级完成的调幅称为 高电平 调幅，用于产生 AM 调幅信号。

(4)包络检波器，由 非线性器件 和 低通滤波器 组成，适用于解调 AM 信号。

(5) 取差值的混频器输入信号为36()0.1[10.3cos(210)](cos210)V s u t t t ππ=+⨯⨯，本振信号为6()cos(2 1.510)V L u t t π=⨯⨯，则混频器输出信号的载频为 0.5M Hz ，调幅系数m a 为 ，频带宽度为 2k Hz 。

(6) 超外差式调幅广播收音机的中频频率为465kHz ，当接收信号频率为600kHz 时，其本振频率为 1065 kHz ，中频干扰信号频率为 465 kHz ，镜像干扰信号频率为 1530 kHz 。

理想模拟相乘器的增益系数1M 0.1V A -=，若X u 、Y u 分别输入下列各信号，试写出输出电压表示式并说明输出电压的特点。

(1) 6X Y 3cos(2π10)V u u t ==⨯；(2) 6X 2cos(2π10)V u t =⨯，6Y cos(2π 1.46510)V u t =⨯⨯； (3) 6X 3cos(2π10)V u t =⨯，3Y 2cos(2π10)V u t =⨯； (4) 6X 3cos(2π10)V u t =⨯，3Y [42cos(2π10)]V u t =+⨯[解] (1) 22660.13cos 2π100.45(1cos 4π10)V O M x y u A u u t t ==⨯⨯=+⨯ 为直流电压和两倍频电压之和。