高频电子线路第2章参考答案
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第二章 谐振与小信号选频放大电路2.4 解:1212200200100(pF)200200C C C C C ∑⨯===++, 42221212011 2.5410(H)44 3.141010010L f C π--∑==≈⨯⨯⨯⨯⨯。
等效电路如下图所示。
'Lg其中,5061200111.25410(S)250 6.281010010g Q f L π--==≈⨯⨯⨯⨯⨯,22'2210010.05(mS)2005L L L C g p g g C ∑⎛⎫⎛⎫===⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,5350' 1.254100.0510 6.25410(S)L g g g ---∑=+=⨯+⨯=⨯,则有载品质因数为:612052 6.28101001010.06.25410L f C Q g π-∑-∑⨯⨯⨯==≈⨯.第三章 高频功率放大电路3.7 解:(1) 60100(W),1006040(W)0.6OC O C P P P P P η======-=-=,1008(A)12.5C CC P I V ====。
(2)'60'75(W),'''756015(W),0.8OC O C P P P P P η======-=-=。
'401525(W)C C P P -=-=。
3.8 解:集电极电流和输入电压的波形图如下所示:tt00.60.2cos 0.364,69,1.1Bz BB im U V U θθ--==≈≈0120.7A,()0.249,()0.432,()0.269,CM I αθαθαθ=≈≈≈001122()0.70.249A 0.174A,()0.70.4320.302,()0.70.2690.188C CM C m CM C m CM I I I I A A I I A Aαθαθαθ=≈⨯≈=≈⨯≈=≈⨯≈3.10 解:(1)0001(120)0.406,(120)0.536,αα≈≈000max 010C1m max 101(120)1000.40640.6(mA),(120) 1.32(120)1000.53653.6(mA)11(120)0.95 1.3262.7%22C C C c I I g I I g ααηξ=≈⨯=≈=≈⨯===⨯⨯=(2)000011(70)0.253,(70)0.436,(70) 1.73g αα≈≈≈00max 00C1m max 101(70)1000.25325.3(mA),(70)1000.43643.6(mA),11(70)0.95 1.7382.2%22C C C c I I I I g ααηξ=≈⨯==≈⨯===⨯⨯≈3.11 解:05240.256(W),651(W),83.3%6o D CC C c D o c D P P V I P P P P η==⨯==-=-===≈。
第二章选频网络注意:①有部分答案有差异;②3-1题是2-1题;③只有计算题答案和部分问答题;④答案不齐全。
(pF)).(L C H)(.QR L ΩR Δf f Q (kHz)Δf MHz:f ..159101*********11591014321010010100101010121010990101211362620603670036700=××××===×××====××===×−×==−−ωµω, .C L ωC L ) (, .C L ωC L ) ( , .C L ωC L ) :(22021101220211012202110111311211123======−ωωωR R C L R )LCωL(jωR )LC ωLR(jωC L R C jωR L jωR )C jωL)(R jω(R :Z =+=−+−++=+++++=−2112111133220020020000)()()()()())()()()())318010404501053514321121535100160512405354501605151431223202222μH .C C LpF - C C CpFC C C:=×+××××=′+==+=×+=+=×+−−ω。
L C C ’()()()()mV V Q V V mA .R V I μH ..C L ..R C :Q -Sm Com Lom -om om --21210121220510111210100105114321121251010010511432115330312260200126000=××====×===××××===××××××==−ωω()()()()()()Ωj ..j .C j R Z Ω.....Q L Q L R pF C pF .L C C C C .V V Q μH .C :L X X X X X X X S C 7967471020010143217471747100102531014321052102531014322001001025310143211100101025310100101432116312606666000626200122620−=××××−=−==××××−××××=−==→=××××==+⋅====××××==−−−−−−ωωωωω()()().21kΩ0.5R,R , 0.5Q Q , f 22f 2Δ320105105552310023100101501052220105010514321173000.70.7660036700012620电阻所以应并上=′=′∆×=′=××−××===××===×××××==−−.f Δf Q ξΔf f Q μH ..C ω :L .∑===−g QCωΔf f C πf C πΔf :..070007022483()()()()()()()()MHz ...Q f Δf .....L ωR Q kΩ..R C C C C R R R kΩ..C LQ R MHz ....LC πf pF .C C C C C C C :C L .L P i P i 4812281064122281080106411432108858855202020209201092010202010801006411031810801432121318202020202020593607066302211021261201260102102=×===××××××===×⎠⎞⎜⎝⎛++=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛++==×+××===××××===++++=++++=−−∑∑−−−−)))RZ 30Z 20Z 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68.0049.01011.01107.377011031014321733.3327.371011.01107.37187.00187.01011.0110310143241189501011.01102410143210754.010701024101432110754070112410250143210737273710754050754015026112674223127222222322221272222127322127363300+=⎟⎠⎞⎜⎝⎛+−×××+××××≈⎟⎠⎞⎜⎝⎛+−+≈+−+++=−=+−××=+−=−−=+−×××××−≈+−+−=+=+−×××××+×=+−+=≈×××××==≈××+=+==××××===××===+×=+=−−−′′′′′′−−′′−−′′−′′−′′−′−′′ωωωωω解:()()()()4124142701010042104010041704070121101241104221104210124212422124284−−=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−==⋅⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−==⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛⋅⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−==⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+=⎠⎞⎜⎜⎝⎛−m mm m ...r m .m.m vo v m .m.mvo v Δf Δf K Q f Δf f ΔfQ A A Q f Δf f Δf Q A A 故得令得解:令()()()()()()()()()1103101045952110830081020010286021830082501020025010237952258854tan 2tan 431100316116570316107102316104107102105228113151********5228104525025052281028604110200411023723710410010710211250205250205943326662262621222206070666022632162626222166001345213231>>××+×+×××=+′++=××+×=+=′−=−−=+==⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−==×===××××××======××××===××+××+×=++==×××××========−−−−−−−−−−−−−−−−−∑−...y y ξg g g g S μS ....p g p g g ..ξ..Q Q K MH ...Q f Δf ..π.L ωg Q ..A A ....g y p p A μS ..g p g p g g μS ..πL Q ωg .N N p .N N p refe L oe ie s ie p L oo re fe L Z L .ΣL vo po Σfe vo ie oe p p ϕϕ解:()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()7221698266804238225025668042479479610444454782122259044546104422610441222565197445412212243822502578213445410158010410710143222782115802438303015801503008203010037010370104107101432100111104444447070707041707041704147044436260070222122222156600..-.A A ..A A ....f ΔΔf A A kHz ...Δf f ΔkHz .Δf f ΔkHz ..Δf Δf ..A A kHz ....f Lg ωΔf .....g y p p A mS .......g p g p R g g mS ...L ωQ g vo vo vo vo ..vo vo ......vo vo .fe vo ie oe p p ==′−==′=′=×=′=′=−=−′=−=′=×−=⋅−=====×××××××===+××===×+×++=+++==××××××==−−−∑∑∑−解:()()()()不能满足解:9.1K 522106250110511432121625011830500114r0.1122620221<=×××××===×+=+=−−∑∑μH ....C πf L pF ..C p C C oe ()74.73.05.24.364.265.2144220=×+==−refeS vo C y A ω解:()()()()()()()163910601046522260104910100410465274104921040574513114910010100010465210620574513491001010001046521020100440574513100010044100012051373118607311873118118101000104652111741030706123121206321123320202236123601012222236112563423612231201.K kH .Q f Δf πg C ωQ ..g y p p A μS π...Q C ωg p g μS πQ C ωg g pF ..C p C C pF C C C .L L L L μH πC ωL .r Z L .L fe vo i o i o ==××===×××××===×××××===∴=××××+××⎟⎠⎞⎜⎝⎛=+==××××+×=+==×⎟⎠⎞⎜⎝⎛+=+==+=+==×+×+=++==××××==−−−−−−−−−−,则。
第1章 高频小信号谐振放大器给定串联谐振回路的0 1.5MHz f =,0100pF C =,谐振时电阻5R =Ω,试求0Q 和0L 。
又若信号源电压振幅1mV ms U =,求谐振时回路中的电流0I 以及回路上的电感电压振幅Lom U 和电容电压振幅Com U 。
解:(1)串联谐振回路的品质因数为061200112122 1.510100105Q C R ωπ-==≈⨯⨯⨯⨯⨯根据0f =40212221200111.125810(H)113μH (2)100104 1.510L C f ππ--==≈⨯=⨯⨯⨯⨯ (2)谐振时回路中的电流为010.2(mA)5ms U I R === 回路上的电感电压振幅为02121212(mV)Lom ms U Q U ==⨯=回路上的电容电压振幅为02121212(mV)Com ms U Q U =-=-⨯=-在图题所示电路中,信号源频率01MHz f =,信号源电压振幅0.1V ms U =,回路空载Q 值为100,r 是回路损耗电阻。
将1-1端短路,电容C 调至100pF 时回路谐振。
如将1-1端开路后再串接一阻抗x Z (由电阻x R 与电容x C 串联),则回路失谐;C 调至200pF 时重新谐振,这时回路有载Q 值为50。
试求电感L 、未知阻抗x Z 。
图题1.2xZ u解:(1)空载时的电路图如图(a)所示。
(a) 空载时的电路 (b)有载时的电路u u根据0f =42122120112.53310(H)253μH (2)10010410L C f ππ--==≈⨯=⨯⨯⨯ 根据00011L Q C r rωω==有: 6120101115.92()21010010100r C Q ωπ-==≈Ω⨯⨯⨯⨯(2)有载时的电路图如图(b)所示。
空载时,1100pF C C ==时回路谐振,则0f =00100LQ rω==;有载时,2200pF C C ==时回路谐振,则0f =050L xLQ r R ω==+。
高频电子线路(用于学习之间交流,不得用于出版等商业用途!)第2章习题答案2-1已知某一并联谐振回路的谐振频率f 0=1MHz,要求对990kHz 的干扰信号有足够的衰减,问该并联回路应如何设计?解 为了有效滤除990kHz 的干扰信号,应使它位于通频带之外。
若取BW 0.7=20kHz ,则由通频带与回路Q 值之间的关系有502010007.00===BW f Q因此应设计Q >50的并联谐振回路.2-2试定性分析题图2—2所示的电路在什么情况下呈现串联谐振或并联谐振状态.解 题图2-2(a )中L 1C 1或L 2C 2之一呈并联谐振状态,则整个电路即为并联谐振状态。
若L 1C 1与L 2C 2呈现为容抗,则整个电路可能成为串联谐振。
题图2-2(b)只可能呈现串联谐振,不可能呈现并联谐振状态.题图2-2(c)只可能呈现并联谐振,不可能呈现串联谐振状态。
2—3有一并联回路,其电感、电容支路中的电阻均为R 。
当C L R =时(L 和C 分别为电感和电容支路的电感值和电容值),试证明回路阻抗Z 与频率无关。
解 ()()()⎪⎭⎫ ⎝⎛-++⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫⎝⎛-++⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=C L j R R C R LR j C L R R C j R L j R C j R L j R Z abωωωωωωωω11121112212121 要想使Z ab 在任何频率下,都呈现纯阻性,就必须使分子与分母的相角相等,亦即必须有2121121R R C L CL R R C R LR +-==-ωωωω 上式化简得C R C L LR C L 2122222-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-ω 要使上式在任何频率下都成立,必有0222=-LR C L 或 C L R =2 0212=-C R C L 或 CL R =1 因此最后得CL R R ==212-4有一并联回路在某频段内工作,频段最低频率为535kHz ,最高频率为1605kHz 。
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]900.035610Hz 35.6MHz f ===⨯=3640.722.4k 22.361022.36k 35.610Hz35.610Hz 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 ==0.7010114kΩF////100k Ω//114.k Ω//200k Ω=42k Ω42kΩ371.14k ΩP F/465k H z /37=12.6k H zp e s pLee e R Q R R RR R Q BW f 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 ⨯===⨯8.1p oU U ∙∙== 当0.7300kHz BW =时6030.746120101033.33001033.31.061010.6k 2π2π10105010e e e ef Q BW Q R Q f C ρ-⨯===⨯====⨯Ω=Ω⨯⨯⨯⨯而471266.72.131021.2k 2π105010p R Q ρ-===⨯Ω=Ω⨯⨯⨯由于,p e pRR R R R =+所以可得10.6k 21.2k 21.2k 21.2k 10.6k e p p eR R R R R Ω⨯Ω===Ω-Ω-Ω2.4 并联回路如图P2.4所示,已知:360p F ,C =1280μH,L ==100,Q 250μH,L = 12=/10,n N N =L 1k R =Ω。
第二章 高频电路基础2-1对于收音机的中频放大器,其中心频率f 0=465 kHz .B 0.707=8kHz ,回路电容C=200pF ,试计算回路电感和 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满足要求。
解2-1: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。
2-5 一个5kHz 的基频石英晶体谐振器, C q =2.4X10-2pF C 0=6pF ,,r o =15Ω。
求此谐振器的Q 值和串、并联谐振频率。
解2-5:答:该晶体的串联和并联频率近似相等,为5kHz ,Q 值为88464260。
2-7 求如图所示并联电路的等效噪声带宽和输出均方噪声电压值。
设电阻R=10k Ω,C=200 pF ,T=290 K 。
解:答:电路的等效噪声带宽为125kHz ,和输出均方噪声电压值为19.865μV2.2-10 接收机等效噪声带宽近似为信号带宽,约 10kHz ,输出信噪比为 12 dB ,要求接收机的灵敏度为 1PW ,问接收机的噪声系数应为多大? 解2-10:根据已知条件答:接收机的噪音系数应为32dB 。
第三章 高频谐振放大器3-4 三级单调谐中频放大器,中心频率f 0=465 kHz ,若要求总的带宽B0.7=8 kHZ ,求每一级回路的 3 dB 带宽和回路有载品质因数Q L 值。
解3-4: 设每级带宽为B 1,则:答:每级带宽为15.7kHz,有载品质因数为29.6。
3-5 若采用三级临界耦合双回路谐振放大器作中频放大器(三个双回路),中心频率为f o =465 kHz ,当要求 3 dB 带宽为 8 kHz 时,每级放大器的3 dB 带宽有多大?当偏离中心频率 10 kHZ 时,电压放大倍数与中心频率时相比,下降了多少分贝? 解3-5 设每级带宽为B 1,则:0226120611244651020010100.5864465200f L f C mHπππ-==⨯⨯⨯⨯=≈⨯⨯2由()03034651058.125810LL 0.707f Q f Q B =⨯===⨯0.707由B 得:900312000000000010010171.222465102001024652158.1251171.22237.6610058.125L LLL L L L Q R k C C C Q Q R g g g R Q Q R R R k Q Q Q ΩωππωωΩ∑-===≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯===++=-==⨯≈--因为:所以:()0q q0q 00q0q 093120q C C 60.024C 0.024pF C C C 60.024f f f 0.998f 4.99kHz C 11122C 1110Q 884642602f Cr 25100.0241015 3.6-⨯==≈=++==≈=⎛⎫++ ⎪⎝⎭====ππ⨯⨯⨯⨯⨯π总电容串联频率品质因数20220002064121),11|()|11()11arctan(2)1(2)211101254410200108RH R j CR j C R H j df df H CR df fCR fCR CR kHz CR ωωωωωπππ∞∞∞∞-===++=+==+====⨯⨯⨯⎰⎰⎰0n 网络传输函数为H(j 则等效噪音带宽为B =22202343214444 1.3710290101251019.865()n n n n kTGB H kTB R kTRB R V μ-====⨯⨯⨯⨯⨯⨯=输出噪音电压均方值为U 121212234061015.85101015.8515.85 1.3710290101015883215.85 1.3729o i i F o S N S N kTB N S N dB---=====⨯⨯⨯⨯=≈≈⨯⨯。
说明所有习题都是我们上课布置的作业题,所有解答都是本人自己完成,其中难免有错误之处,还望大家海涵。
第2章 小信号选频放大器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-===⨯=⨯⨯6312640.71010022.4k 22.361022.36k 201035.610Hz35.610Hz 356kH z100p HR Q Ff BW Q ρρ--===Ω=⨯Ω=Ω⨯⨯===⨯=并联谐振回路如图所示,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//200kΩ=42k Ω42k Ω371.14k Ω390μH/300 PF/465kHz/37=12.6kHzp e s p Lee e R Q R R R R R Q BWf Q ρρ===========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 ⨯===⨯2236022*********.78.11010p oU f Q f U ••⎛⎫⎛⎫∆⨯⨯=+=+= ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭ 当0.7300kHz BW =时6030.746120101033.33001033.31.061010.6k 2π2π10105010e e e ef Q BW Q R Q f C ρ-⨯===⨯====⨯Ω=Ω⨯⨯⨯⨯g而471266.72.131021.2k 2π105010p R Q ρ-===⨯Ω=Ω⨯⨯⨯g 由于,p e pRR R R R =+所以可得10.6k 21.2k 21.2k 21.2k 10.6k e p p eR R R R R Ω⨯Ω===Ω-Ω-Ω并联回路如图所示,已知:360pF,C =1280μH,L ==100,Q 250μH,L = 12=/10,n N N =L 1k R =Ω。
106第二章 习题与解答2-1 图2-18所示电路为一等效电路,其中L =0.8uH,Q 0=100,C =5pF,C 1 =20pF,C 2 =20pF,R =10k Ω,R L =5k Ω,试计算回路的谐振频率、谐振电阻。
题意分析 此题是基本等效电路的计算,其中L 为有损电感,应考虑损耗电阻0R (或电导0g )。
解由图2-18可画出图2-19所示的等效电路。
图2-18 等效电路 图2-19 等效电路(1)回路的谐振频率0f由等效电路可知L =0.8H μ,回路总电容C ∑为12122020515(pF)2020C C C C C C ∑⨯=+=+=++则0f ==45.97(MHz)=(2)R L 折合到回路两端时的接入系数p 为211212121112C C p C C C C C C ωω===++则107()2233110.50.0510s 510L P R -=⨯=⨯⨯ 电感L 的损耗电导0g 为0660011245.97100.810100g LQ ωπ-==⨯⨯⨯⨯⨯ ()643.3010s -=⨯总电导 23-3031110.0433100.05101010L g g P R R ∑-=++=+⨯+⨯⨯ ()30.193310s -=⨯谐振电阻 ()P 1 5.17k R g ∑==Ω2-2 有一个RLC 并联谐振电路如图2-20所示,已知谐振频率f 0=10MHz,L =4μH ,Q 0=100,R =4k Ω。
试求(1)通频带20.7f ∆;(2)若要增大通频带为原来的2倍,还应并联一个多大电阻?题意分析 此题是一个RLC 并联谐振电路的基本计算,了解通频带的变化与回路电阻的关系。
解 (1)计算通频带电感L 的损耗电导0g 为 图2-20 RLC 并联谐振回路066001121010410100g LQ ωπ-==⨯⨯⨯⨯⨯()639.810s -=⨯回路总电导6031139.810410g g R ∑-=+=+⨯⨯ ()6289.810s -=⨯108回路的有载品质因数L Q 为666011g 21010410289.810L Q L ∑ωπ--==⨯⨯⨯⨯⨯⨯13.74=回路通频带()()6600.7101020.72810Hz 0.728MHz 13.74L f f Q ∆⨯===⨯= (2)若通带增大一倍,即20.71.456MHz f ∆=,计算应再并多大电阻R '根据题意要求通频带增大一倍,则回路的有载品质因数应减小一倍,即16.872LL Q Q '== 对应的'g ∑应该增大一倍,即 ()6'2579.610s g g ∑∑-==⨯ 因为0'11g g R R∑=++' 所以0''11g g g g R R ∑∑∑⎛⎫=-+=- ⎪'⎝⎭()6289.810s -=⨯则 3.45k R '=Ω图2-21 单调谐放大电路1092-3 单调谐放大器如图2-21所示。