高频电子线路第4章习题参考答案
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4-3 为了满足电路起振的相位条件,给图题4.3中互感耦合线圈标注正确的同名端。
(a)(b)(d)图题4.3解:(a)(b)(d)图题4.3中互感的同名端标注4-5 图题4.5为有L1与C1、L2与C2、L3与C3三回路的振荡器的等效电路,设有以下六种情况:(1)112233L C L C L C>>;(2)112233L C L C L C<<;(3)113322L C L C L C>>;(4)113322L C L C L C<<;(5)221133L C L C L C>>;(6)221133L C L C L C<<。
试分析上述六种情况是否可能振荡,振荡频率f0与三个回路谐振频率有何关系?1图题4.5解:设123ωωω==(1)123ωωω<<,有可能,回路1和回路2呈容性,回路3 呈感性,1203f f f f<<<。
(2)123ωωω>>,有可能,回路1和回路2呈感性,回路3 呈容性,1203f f f f>>>。
(3)132ωωω<<,不可能。
(4)132ωωω>>,不可能。
(5)213ωωω<<,有可能,回路1和回路2呈容性,回路3 呈感性,2103f f f f<<<。
(6)213ωωω>>,有可能,回路1和回路2呈感性,回路3 呈容性,2103f f f f>>>。
4-8 如图题4.8所示的LC振荡器中,若电感L = 2μH,要使振荡频率为48 MHz,试求C4的值。
图题4.8EE解:等效电路如下图所示。
L图题4.8等效电路444123112.53 (pF)1111116.2305C C C C C C C ∑=+=+≈+++++,12222126c 115.5010(F)4 3.144810210C L ω-∑-==≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯,4 2.53 2.97 (pF)C C ∑≈-≈。
4-1 如图是用频率为1 000 kHz 的载波信号同时传输两路信号的频谱图。
试写出它的电压表达式,并画出相应的实现方框图。
计算在单位负载上的平均功率P av 和频谱宽度BW AM 。
解:(1)为二次调制的普通调幅波。
为二次调制的普通调幅波。
第一次调制:调制信号:F = 3 kHz 载频:f 1 = 10 kHz ,f 2 = 30 kHz第二次调制:两路已调信号叠加调制到主载频f c = 1000 kHz 上。
上。
令 W = 2p ´ 3 ´ 103 rad/sw 1 = 2p ´ 104rad/sw 2= 2p ´ 3 ´ 104rad/s w c = 2p ´ 106rad/s第一次调制:v 1(t ) = 4(1 + 0.5cos W t )cos w 1tv 2(t ) = 2(1 + 0.4cos W t )cos w 2t第二次调制:v O (t ) = 5 cos w c t + [4(1 + 0.5cos W t )cos w 1t + 2(1 + 0.4cos W t )cos w 2t ] cos w c t= 5[1+0.8(1 + 0.5cos W t )cos w 1t + 0.4(1 + 0.4cos W t )cos w 2t ] cos w c t (2) 实现方框图如图所示实现方框图如图所示(3) 根据频谱图,求功率。
根据频谱图,求功率。
○1 载频为10 kHz 的振幅调制波平均功率的振幅调制波平均功率 V m01 = 2V ,M a1 = 0.5W 5.4)211(2W 22121a 01av1201m 01=+===M P P V P ;○2 f 2 = 30 kHz V m02 = 1V ,M a2 = 0.4W 08.1)211(2W 5.02122a 02av2202m 02=+===M P P V P ; ○3 主载频f c = 1000 kHz V m0 = 5VW 5.122120m 0==V P总平均功率P av = P 0 + P av1 + P av2 = 18.08 W ○4 BW AM 由频谱图可知F max = 33 kHz得BW AM = 2F = 2(1033 -1000) = 66 kHz4-3 试画出下列三种已调信号的波形和频谱图。
4.2解:a、b、e图不能够产生振荡:a和b不满足三点式振荡器电路组成法则,e中的L 和C1串联谐振电路在环路中起阻抗作用(输入是电流,输出是电压),不满足负斜率的相频稳定条件。
c、d图可以产生振荡:c满足三点式振荡器电路组成法则,d满足正反馈和负斜率的相频稳定条件。
4.6解:(a) 电路的交流通路如图(a)所示,为改进型电容三点式振荡电路,称为西勒电路。
其主要优点频率稳定高。
13.3pF=4.86pF1112.28.215MHzCf⎛⎫⎪=+⎪⎪++⎪⎝⎭==(b) 电路的交流通路如图(b)所示,为改进型电容三点式振荡电路,称为克拉泼电路。
其主要优点是晶体管寄生电容对振荡频率的影响很小,故振荡频率稳定度高。
123maxminminmax11111100100010001251601111000100068MHz2.91MHzCC C CC pF pFC pF pFff=++==++=≈++====≈4.7解:(a)、由三点式振荡电路的组成法则,11C L 和22C L 并联电路必须呈感性,为电感三点式电路,所以振荡频率f 0必须满足:f 1,f 2>f 0(b)、根据三点式振荡电路的组成法则,11C L 呈必须感性,22C L 必须呈容性,为电容三点式电路,所以振荡频率f 0必须满足:f 1 >f 0 >f 2 4.9解:交流等效电路分别如图(a)和图(b)。
图(a)中晶体呈感性。
晶体作为高Q 元件与其它元件构成并联谐振回路。
反馈系数12012120013001050.4551111()150********f oIU F U I ωωω---⨯⨯===≈+⨯⨯⨯⨯ 图(b)中晶体工作在串联谐振状态,在振荡器中用作高选择性短路元件。
反馈系数12012120012701010.137117.28()431027010f oIU F U I ωωω---⨯⨯===≈+⨯⨯⨯⨯4.11解:振荡电路简化交流通路如图所示。
高频电子线路(胡宴如 耿苏燕 主编)习题解答目 录第2章 小信号选频放大器 1 第3章 谐振功率放大器 4 第4章 正弦波振荡器10 第5章 振幅调制、振幅解调与混频电路 22 第6章 角度调制与解调电路 38 第7章 反馈控制电路49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] 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⨯⨯===⨯=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 2π2π390μH 300PFf LC≈==⨯0.70390μH100114k Ω300PF////100k Ω//114.k Ω//200k Ω=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===========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 ⨯===⨯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471266.7 2.131021.2k 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-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。
4.1 什么叫做高频功率放大器?它的功用是什么?应对它提出哪些主要要求?为什么高频功放一般在C 类状态下工作?为什么通常采用谐振回路作负载? 答:高频功率放大器是一种能将直流电源的能量转换为高频信号能量的放大电路,其主要功能是放大放大高频信号功率,具有比较高的输出功率和效率。
对它的基本要求是有选频作用、输出功率大、自身损耗小、效率高。
所以为了提高效率,一般选择在C 类下工作,但此时的集电极电流是一个余弦脉冲,因此必须用谐振电路做负载,才能得到所需频率的正弦高频信号。
4.2 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L bm BB cc R U U U 、、、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:当晶体管工作在线性区和截止区时的工作状态为欠压状态,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为过压状态,此时集电极电流脉冲出现平顶凹陷,输出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,及晶体管临界饱和时,为临界状态。
此时的输出功率和效率都比较高。
•当单独改变RL 时,随着RL 的增大,工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。
•当单独改变EC 时,随着EC 的增大,工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。
•当单独改变Eb 时,随着Eb 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。
•当单独改变Ub 时,随着Ub 的增大,工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。
4.3 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: 可以通过采取以下措施1. 减小激励Ub ,集电极电流Ic1和电压振幅UC 基本不变,输出功率和效率基本不变。