第1章 高频小信号谐振放大器答案

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,高于谐振频率时间阻抗呈容性，低于谐振频率时间阻抗感性。

(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，它具有选频作用。

(4)集中选频放大器由集成宽带放大器和集中选频滤波器组成，其主要优点是接近理想矩形的幅频特性，性能稳定可靠，调整方便。

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]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⨯===⨯=2.3 并联谐振回路如图P2.3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 ≈==0.70114k Ω////100k Ω//114.k Ω//200k Ω=42k Ω42k Ω371.14k Ω/465kHz/37=12.6kHzp e s p Le e e R Q R R R R R Q BWf Q ρρ========== 2.4 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。

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-Ω2.6 并联谐振回路如图P2.6所示。

高频复习提纲一、高频小信号放大器1、谐振回路注意：并联谐振回路的空载品质因数与等效谐振电阻的关系：RR Q Pρρ==III 、耦合谐振回路特性：2、阻抗变换电路（变换前阻抗为R L）3、小信号谐振放大器I 、三极管等效电路-+beec r bb´- +r cer b´eC b´cC b´ebeV b IcI ceV b´ e b m V g '+-eb V ' 三极管混合π参数等效电路b- eec +- +b Iie YbeV cI befe V Y ceV be re V YoeY三极管共射等效Y 参数电路关系：()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+≈-≈≈-≈+≈++≈''''''''c b ce oec b re m c b m fe e b e b c b e b e b ie C j g Y C j Y g C j g Y C j g C C j g Y ωωωωω II 、单调谐回路的谐振放大器1）晶体管用y 参数等效电路表示（忽略Yre ）Y ie1Y oe1i fe V Y2）注意接入系数的问题，一般⎪⎩⎪⎨⎧='='='='p V V I p I Cp C G p G ,,223）计算⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧'='==∑ρρωP L R R Q LC 10通频带LQ f BW 07.0=，矩形系数101.0≈K谐振增益：∑=g Y p p A fev 210功率增益（不要求记，但要知道构成功率增益各部分的意义）：()失谐损耗插入损耗匹配损耗最大功率增益222212111144ξ+⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅+⋅=∑g g P P g g Y A P ie oe fePIII 、多级单调谐放大器a 、同步调谐放大器（参数相同），谐振频率相同。

1、高频小信号谐振放大器的主要特点是以 调谐回路 作为放大器的交流负载，具有 放大 和 选频 功能。

2、谐振功率放大器工作在丙类状态（导通时间小于半个周期），所以集电极电流为周期性 余弦脉冲 波形；但其负载为调谐回路谐振在 基波 频率，可选出c i 的基波，故在负载两端得到的电压仍与信号同频的完整正弦波。

3、为了有效地实现基极调幅，调制器必须工作在 欠压 状态，为了有效地实现集电极调幅，调制器必须工作在 过压 状态。

4、丙类谐振功率放大器根据集电极电流波形的不同，可分为三种工作状态，分别为 欠压 状态、 临界 状态、 过压 状态；欲使功率放大器高效率地输出最大功率，应使放大器工作在 临界 状态。

5、小信号谐振放大器与谐振功率放大器的主要区别：1）小信号谐振放大器的作用是 选频 和 放大 ，它必须工作在 甲 类工作状态；而谐振功率放大器为了提高效率，一般工作在 乙 类状态。

2）两种放大器的分析方法不同：前者输入信号小采用 线性高频等效电路 分析法，而后者输入信号大采用 折线近似 分析法。

6、一个谐振功率放大器，若要求输出电压平稳，即具有限幅的功能，则工作状态应选择在 过压 （欠压，临界，过压）。

7、n 级谐振放大器，随着n 的增加，总增益将 增大 ，总带宽将 减小 ，矩形系数将 减小 。

（增大，不变，减小），频率选择性将 变好 。

（变好，变差，不变），与单调谐回路相比，双调谐回路谐振放大器的优点是 选择性 好。

8、欲提高高频功率放大器的效率，应使放大器的工作状态为 丙类 （甲类，乙类，丙类），即三极管的发射结 反偏 ，集电结 反偏 （正偏，反偏，零偏）。

9、丙类高频功率放大器工作在 临界 状态（过压，临界，欠压）输出功率和效率都比较高。

10、丙类高频功率放大器的集电极电流是一个 余弦脉冲 （正弦波，余弦波，余弦脉冲，方波），因此必须用 选频网络（或者调谐回路） 做负载，才能得到所需频率的正弦高频信号。

第1章 高频小信号谐振放大器1.1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00012f L C π=有：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 =-=-⨯=-1.2在图题1.2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 。

LrC图题1.21MHz0.1VxZ su解：（1）空载时的电路图如图(a)所示。

Lr CLr ＋Rx C//Cx(a) 空载时的电路 (b)有载时的电路s u su根据012f LCπ=有：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。

高频小信号放大器习题解答1、对高频小信号放大器的主要要求是什么？高频小信号放大器有哪些分类？解：对高频小信号器的主要要求是:⑴比较高的增益；⑵比较好的通频带和选择性；⑶噪音系数要小；⑷稳定性要高。

高频小信号放大器一般可分为用分立元件构成的放大器、集成放大器和选频电路组成的放大器。

根据选频电路的不同，又可分为单调谐回路放大器和双调谐回路放大器；或用集中参数滤波器构成选频电路。

2、通频带为什么是小信号谐振放大器的一个重要指标？通频带不够会给信号带来什么影响？为什么？解：小信号谐振放大器的基本功能是选择和放大信号，而被放大的信号一般都是已调信号，包含一定的边频，小信号谐振放大器的通频带的宽窄直接关系到信号通过放大器后是否产生失真，或产生的频率失真是否严重，因此，通频带是小信号谐振放大器的一个重要指标。

通频带不够将使输入信号中处于通频带以外的分量衰减，使信号产生失真。

3、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？解：石英晶体有以下几个特点：⑴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；⑵具有很高的品质因数；⑶具有非常小的接入系数，因此手外部电路的影响很小；⑷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⑸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。

4、外接负载阻抗对小信号谐振放大器有哪些主要影响？解：外接负载电阻使LC回路总电导增大，即总电阻减小，从而使Q e下降，带宽BW0.7展宽；外接负载电容使放大器的谐振频率f0降低。

因此，在实用电路中，三极管的输出端和负载阻抗都将采用部分接入的方式与LC回路相连，以减小它们的接入对回路Q e值和谐振频率的影响。

5、一个5kHz的基频石英晶体谐振器，C q=2.4×10-2pF ，C0=6pF，r o=15Ω。

求此谐振器的Q值和串、并联谐振频率。

解：该晶体的串联和并联频率近似相等，为5kHz，Q值为88464260。

第一章 谐振回路1-1．题图1-1所示电路中，信号源频率f MHz 01=，电压振幅U V s =01.。

将1-1端短路，电容器C 调到100pF 时电路谐振，此时，C 两端电压为10V 。

如果将1-1端开路再串接一阻抗z x （电阻器与电容器串联），则回路失谐，C 调到pF200时重新谐振，其两端电压变成2.5V 。

求线圈的电感量L ，线圈品质因数Q 0值以及未知阻抗z x 。

【解】1-1端短接时：L cH==⨯⨯⨯=-1121010010253026212ωπμ()Q U U c s 001001100===. r cQ ==⨯⨯⨯⨯=-112101001010015900612ωπ.Ω1-1端接Z x 时：已知Z x 为r x 和C x 串联，且10ωωC C C C L x x''+=即 C C C C xx ''+=C , 200200100C C x x +=解出C pF x =200由于Q U U Q L c S ==⨯=='..00225015012 故 r r x ==159.Ω 1-2，题图1-2所示电路，L H =100μ，c pF =100，r =25Ω，电流源I mA s =1，内阻R k s =40Ω。

（a ）试求并联回路的谐振频率，有载品质因数和谐振阻抗；（b ）若该回路已谐振于电源频率，求流过各元件的电流和并联回路两端的电压。

【解】（a ）Q p r L c r 06121100101001012540===⨯⨯=--/g cr L S p ==⨯⨯⨯=⨯---10010251001025101266g R S s s ==⨯=⨯-114010251036g g g S p s ∑-=+=⨯50106Q g g Q L p==⨯⨯⨯=∑--066251050104020 MHzLC f 592.1101001010021211260=⨯⨯⨯==--ππΩ=⨯⨯==--∑k Q R L 20101001010020126ρ(b)回路电压和电流U R I V S ==⨯⨯⨯=∑-20101102033I U R mA R s S ==⨯=//.204010053I jQ I I j j mA rL s R S ..()(.)=--=--=-11401051200 I jQ I I j mA c s R S ..()=-=0201-3.设计一并联谐振回路，其电路如图1-3所示。

高频电子电路第一章习题与答案(一)填空题1、语音信号的频率范围为，图象信号的频率范围为，音频信号的频率范围为。

（答案：300~3400Hz；0~6MHz；20Hz~20kHz）2、无线电发送设备中常用的高频电路有、、、。

（答案：振荡器、调制电路、高频放大器、高频功率放大器）3、无线电接收设备中常用的高频电路有、、、。

（答案：高频放大器、解调器、混频器；振荡器）4、通信系统的组成：、、、、。

（答案：信号源、发送设备、传输信道、接收设备、终端）5、在接收设备中，检波器的作用是。

（答案：还原调制信号）6、有线通信的传输信道是，无线通信的传输信道是。

（答案：电缆；自由空间）7、调制是用音频信号控制载波的、、。

（答案：振幅；频率；相位）8、无线电波传播速度固定不变，频率越高，波长；频率；波长越长。

（答案：越短；越低）（二）选择题1、下列表达式正确的是。

A）低频信号可直接从天线有效地辐射。

B）低频信号必须转载到高频信号上才能从天线有效地辐射。

C）高频信号及低频信号都不能从天线上有效地辐射。

D）高频信号及低频信号都能从天线上有效地辐射。

（答案：B）2、为了有效地发射电磁波，天线尺寸必须与相比拟。

A）辐射信号的波长。

B）辐射信号的频率。

C）辐射信号的振幅。

D）辐射信号的相位。

（答案：A）3、电视、调频广播和移动通信均属通信。

A）超短波B）短波C）中波D）微波（答案：A）（三）问答题1、画出通信系统的一般模型框图。

2、画出用正弦波进行调幅时已调波的波形。

3、画出用方波进行调幅时已调波的波形。

第二章谐振回路的基本特性（一）填空题1、LC选频网络的作用是。

（答案：从输入信号中选出有用频率的信号抑制干扰的频率的信号）2、LC选频网络的电路形式是。

（答案：串联回路和并联回路）3、在接收机的输入回路中，靠改变进行选台。

（答案：可变电容器电容量）4、单位谐振曲线指。

（答案：任意频率下的回路电流I与谐振时回路电流I0之比）5、LC串联谐振电路Q值下降，单位谐振曲线，回路选择性。

一填空1、而高频小信号谐振放大器主要工作在 甲 类。

2、防止高频谐振放大器自激的方法主要有 中和 ， 失配 。

3、功率增益的定义式是 （倍）或 (dB).3、高频小信号谐振放大器的分析计算需要求解的参数有增益 、通频带、 选择性 、 稳定性 、 噪声系数 。

4、实际谐振曲线偏离理想谐振曲线的程度用 矩形系数 表示。

5、小信号调谐放大器，当工作频率等于回路的谐振频率时，电压增益 最大 ，当工作频率偏离谐振频率时，电压增益 减小 。

调谐回路的作用 选出有用信号，抑制干扰信号。

6、小信号调谐放大器当回路本身有损耗时，使功率增益 下降 ，称为 插入损耗 。

小信号调谐放大器由于回路失谐时，使功率增益 下降 ，称为 失配损耗 。

7、调谐放大器不稳定的内部因素主要是 。

8、单调谐放大器主要由 三极管 和 调谐回路 组成。

多级级联增益 增加 ，通频带 变窄 ，矩形系数 变小 。

14、对于rLC 串联电路品质因数Q 的表达式是 ；而RLC 并联电路品质因数表达式是 。

15、串、并联阻抗等效变换的条件是 。

16、通频带、谐振频率和品质因数三者的关系是 ，要展宽串联谐振电路的通频带，可以 电阻的值；要展宽并联谐振电路的通频带，可以 电阻的值。

17、接入系数的定义是 ，将部分参数折算到全体时，电压、电流、阻抗的折算关系分别是 ， ， 。

（部分用.,,Z I U 全体用T T T Z I U ,,表示）18、多级单调谐小信号总带宽计算公式是 ，总增益表达式是 。

19、矩形系数的定义式是 ，单级放大器的矩形系数 多级放大器的矩形系数 。

20、晶体管的三个频率（max T f f f 、、β）由低到高排列顺序是 ，其中 ββf .=，当振荡器的工作频率高于 时，电路不能起振。

21、噪声系数的定义是 ，理想噪声系数F N = ,一般情况下F N ，多级放大器总噪声系数的表达式是 。

二、选择题3、高频电子线路研究的频率范围是：(a)300K～3MHz (b)3MHz～30MHz (c)整个射频频段8、现代大规模生产的高性能选频放大器的设计模式是：（a）宽带放大器与集中滤波器相结合（b）双调谐回路选频放大器（c）多级单调谐的参差调谐放大器三、问答3、高频小信号谐振放大器为什么要采用部分接入的方式？4、为什么失配法能够防止高频小信号放大器发生自激？5、工程中常用的集成滤波器有哪几种？为什么工程上常用宽带放大器与集成滤波器相结合构成选频放大器？6、噪声为什么不用电压、电流表示，而要用噪声电压均方或噪声电流均方值表示？15、集中选频放大器和谐振放大器相比，有什么优点？设计集中选频放大器时，主要任务是什么？18、通频带为什么是小信号谐振放大器的主要技术指标？通频带不够会给信号带来什么影响？为什么？19、对小信号谐振放大器为什么要提出选择性这一指标？20、超外差接收机高放管为什么要采用低噪声管？21、单调谐放大器的谐振频率主要与哪些因素有关？22、外接负载阻抗对小信号谐振放大器有哪些主要影响？23、加宽单调谐放大器通频带通常可以采取哪些措施？24、展宽单调谐放大器通频带，对谐振单元增益有何影响？为什么？四、判断题：1、信噪比是指电路中信号功率与噪声功率之比。