第2章 选频网络(串联谐振)
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高频电子线路试题库一、单项选择题(每题 2 分,共20 分)第二章选频网络1、LC 串联电路处于谐振时,阻抗()。
A、最大B、最小C、不确定2、L C并联谐振电路中,当工作频率大于、小于、等于谐振频率时,阻抗分别呈()。
A、感性容性阻性B、容性感性阻性C、阻性感性容性D、感性阻性容性3、在LC并联电路两端并联上电阻,下列说法错误的是()A、改变了电路的谐振频率B、改变了回路的品质因数C、改变了通频带的大小D、没有任何改变第三章高频小信号放大器1、在电路参数相同的情况下,双调谐回路放大器的通频带与单调谐回路放大器的通频带相比较A、增大B减小C相同D无法比较2、三级相同的放大器级联,总增益为60dB,则每级的放大倍数为()。
A、10dB B 、20 C、20 dB D、103、高频小信号谐振放大器不稳定的主要原因是((A)增益太大(B)通频带太宽Cb' c的反馈作用(D)谐振曲线太尖锐。
第四章非线性电路、时变参量电路和混频器(C)晶体管集电结电容1、通常超外差收音机的中频为( )A) 465K B) 75KHZ ( C) 1605KHZ ( D) 10.7MHZ2、接收机接收频率为fc ,fL >( A) fc > fI fc+fI B) fL+fc C) fc+2fI( D)3、设混频器的fL >fC 产生的干扰称为( ,即fL =fC+fI )。
,若有干扰信号fn=fL+fI ,则可能(A)交调干扰(B)互调干扰(C)中频干扰(D)镜像干扰4、乘法器的作用很多,下列中不属于其作用的是(A、调幅B、检波C、变频D、调频5、混频时取出中频信号的滤波器应采用( )(A)带通滤波器(B)低通滤波器(C)高通滤波器(D)带阻滤波器(A)相加器(B)乘法器(C)倍频器(D)减法器7、在低电平调幅、小信号检波和混频中,非线性器件的较好特性是()A、i=b0+b1u+b2u2+b3u3 B 、i=b0+b1u+b3u3 C、i=b2u2 D、i=b3u38、我国调频收音机的中频为( )( A) 465KHZ ( B) 455KHZ ( C) 75KHZ ( D) 10.7MHZ9、在混频器的干扰中,组合副波道干扰是由于 ------- 造成的。
第二章 选频网络与阻抗变换网络思考题与习题2.1选频网络的通频带指归一化频率特性由1下降到 0.707 时的两边界频率之间的宽度。
理想选频网络矩形系数1.0k = 1 。
2.2 所谓谐振是指LC串联回路或并联回路的固有频率0f 等于 信号源的工作频率f 。
当工作频率f <0f 时,并联回路呈 感 性;当工作频率f >0f 并联回路呈 容 性;当工作频率f =0f 时,并联谐振回路的阻抗呈 纯阻 性且最 大 。
2.3 若0f 为串联回路的固有频率。
当信号源的工作频率f<0f 时,串联回路呈 容 性;当工作频率f >0f 串联回路呈 感 性;当工作频率f =0f 时,串联谐振回路的阻抗呈 纯阻 性且最 小 。
2.4 串、并联谐振回路的Q值定义为2π谐振时回路总储能谐振时回路一周内的耗能。
Q值越大,意味着回路损耗小 ,谐振曲线越 陡 ,通频带宽越 窄 。
当考虑LC谐振回路的内阻和负载后,回路品质因数 下降 。
2.5 设r 为LC 并联谐振回路中电感L 的损耗电阻,则该谐振回路谐振电阻为reo L R C =,品质因数为ro o L Q ω= ,谐振频率为o ω谐振时流过电感或电容支路的电流为信号源电流的o Q 倍。
2.6 设r 为LC串联谐振回路中电感L的损耗电阻,则回路的品质因数为ro o L Q ω=,谐振频率为o ω=o Q 倍。
2.7 已知LC 串联谐振回路的C =100pF ,0f =1.5MHz ,谐振时的电阻5r =Ω,试求:L 和0Q 。
解:由0f =得22025330253301.5100L f C ==⨯112.6H μ=66002 1.510112.6105LQ r ωπ-⨯⨯⨯⨯==212≈2.8 在图2.T.1所示电路中,信号源频率f 0=1MHz ,信号源电压振幅s V =0.1mV ,回路空载Q值为100,r 是回路损耗电阻。
将1、2两端短路,电容C 调至100pF 时回路谐振。
127.02ωωω-=∆高频电子线路重点第二章 选频网络一. 基本概念所谓选频(滤波),就是选出需要的频率分量和滤除不需要的频率分量。
电抗(X)=容抗( )+感抗(wL) 阻抗=电阻(R)+j 电抗 阻抗的模把阻抗看成虚数求模 二.串联谐振电路 1.谐振时,(电抗) ,电容、电感消失了,相角等于0,谐振频率: ,此时|Z|最小=R ,电流最大2.当w<w 0时,电流超前电压,相角小于0,X<0阻抗是容性;当w>w 0时,电压超前电流,相角大于0,X>0阻抗是感性;3.回路的品质因素数 (除R ),增大回路电阻,品质因数下降,谐振时,电感和电容两端的电位差大小等于外加电压的Q 倍,相位相反4.回路电流与谐振时回路电流之比 (幅频),品质因数越高,谐振时的电流越大,比值越大,曲线越尖,选频作用越明显,选择性越好5.失谐△w=w (再加电压的频率)-w 0(回路谐振频率),当w 和w 0很相近时, ,ξ=X/R=Q ×2△w/w 0是广义失谐,回路电流与谐振时回路电流之比 6.当外加电压不变,w=w 1=w 2时,其值为1/√2,w 2-w 1为通频带,w 2,w 1为边界频率/半功率点,广义失谐为±17. ,品质因数越高,选择性越好,通频带越窄 8.通频带绝对值 通频带相对值 9.相位特性Q 越大,相位曲线在w 0处越陡峭10.能量关系电抗元件电感和电容不消耗外加电动势的能量,消耗能量的只有损耗电阻。
回路总瞬时储能 回路一个周期的损耗 ,表示回路或线圈中的损耗。
就能量关系而言,所谓“谐振”,是指:回路中储存的能量是不变的,只是在电感与电容之间相互转换;外加电动势只提供回路电阻所消耗的能量,以维持回路的等幅振荡,而且谐振回路中电流最大。
11. 电源阻与负载电阻的影响Q L 三. 并联谐振回路 1.一般无特殊说明都考虑wL>>R ,Z )1(CL ωω-0100=-=C L X ωωLC 10=ωCR R L Q 001ωω==)(j 00)()(j 11ωψωωωωωe N Q =-+=Q702ωω=∆⋅21)(2=+=ξξN Q f f 0702=∆⋅Qf f 1207.0=∆ξωωωωψ arctan arctan 00-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⋅-=Q ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+≈C L R C L ωω1j ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=L C L CR ωω1j 1C ω1-+ –CV sLRI s C L 22222221cos 21sin 21sm sm sm V CQ t V CQ t V CQ w w w C L 22=+=+=ωω2sm 02sm 21π2121π2CQV R V w R⋅=⋅⋅=ωQ CQV V CQ w w w R C L ⋅=⋅=+π2121π2212sm sm每周期耗能回路储能π2 =Q 所以RR R R Q LS 01++=反之w p=√[1/LC-(R/L)2]=1/√RC·√1-Q23.谐振时,回路谐振电阻R p= =Q p w p L=Q p/w p C4.品质因数(乘R p)5.当w<w p时,B>0导纳是感性;当w>w p时,B<0导纳是容性(看电纳)电感和电容支路的电流等于外加电流的Q倍,相位相反并联电阻减小品质因数下降通频带加宽,选择性变坏6.信号源阻和负载电阻的影响由此看出,考虑信号源阻及负载电阻后,品质因数下降,并联谐振回路的选择性变坏,通频带加宽。
第一章绪论1、为什么在无线电通信中要进行调制?什么叫调幅?它的作用是什么?2、调幅接收机里为什么要“检波”?检波前、后的波形有什么变化?请粗略画出检波前后的波形。
第二章选频网络1、2.2 试定性分析题图所示电路在什么情况下呈现串联谐振或并联谐振状态?题图(a )中L1C1或L2C2之一呈并联谐振状态,则整个电路即为并联谐振状态。
若L1C1与L2C2呈现为容抗,则整个电路可能成为串联谐振。
题图(b )只可能呈现串联谐振,不可能呈现并联谐振状态。
题图(c )只可能呈现并联谐振,不可能呈现串联谐振状态。
2.3 有一并联谐振电路其电感电容支路中的电阻均为R 。
当 L R C = 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。
()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ω-ω+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ω-ω++=ω++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ω+ω+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ω+=C L j R C L Rj C L R L j R C j R L j R C j R Z 121112R C L j R C L j R R C L j R C L Rj R C L j R C L Rj C L R Z =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ω-ω+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ω-ω+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ω-ω+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ω-ω+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ω-ω+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ω-ω++=1212121212122阻抗与频率无关。
证毕。
2.5 给定串联谐振回路的fo=1.5MHz ,Co=100pF ,谐振时电阻R=5Ω。
试求Qo 和Lo 。
又若信号源电压振幅Vsm=1 mV ,求谐振回路中的电流Io 以及回路元件上的电压V Lom 和V Com 。
解:谐振时容抗与感抗相等并且相互抵消。
谐振时的回路电流:谐振时电感和电容上的电压:2.6串联回路如图所示。
信号源频率f o =1MHz ,电压振幅V sm =0.1 V 。
将11端短接,电容C 调到100pF 时谐振。
第2章 选频网络1.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 。
现有两个可变电容器,一个电容器的最小电容量为12pF ,最大电容量为100pF ;另一个电容器的最小电容量为15pF ,最大电容量为450pF 。
试问:1)应采用哪一个可变电容器,为什么?2)回路电感应等于多少?3)绘出实际的并联电路图。
(答案:1)选15450pF pF 的电容;2)180H μ)2.给定串联谐振回路的001.5,100,f MHz C pF ==谐振时电阻Ω=5R 。
试求0Q 和0L 。
又若信号源电压振幅1sm V mV =,求谐振时回路中的电流0I 以及回路元件上的电压0L m V 和0C m V 。
(答案:0212.2Q =;0112.6L H μ=;00.2I mA =; 00212.2L m C m V V mV ==)3.串联回路如图1所示。
信号源频率01f MHz =,电压振幅0.1sm V V =。
将11端短接,电容C 调到100pF 时谐振。
此时,电容C 两端的电压为10V 。
如11端开路再串接一阻抗X Z (电阻与电容串联),则回路失谐,C 调到200pF时重新谐振,总电容两端电压变为 2.5sm V V =。
试求线圈的电感量L 、回路品质因数0Q 值以及未知阻抗X Z 。
(答案:253L H μ=;0100Q =;47.7X R =Ω;200X C pF =) 图14.给定并联谐振回路的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时的失调。
又若把7.02f ∆加宽至kHz 300,应在回路两端再并联上一个阻值多大的电阻?(答案:20L H μ=;033.3Q =;6.36ξ=;21L R k =Ω)5.并联谐振回路如图2所示。
已知通频带7.02f ∆,电容C 。
第二章选频网络教学目的:理解选频网络基本电路构成、特性和功能,抽头阻抗变换;熟练掌握单调谐回路的谐振曲线、特性分析和通频带分析;掌握耦合回路的调谐特性的分析;了解耦合回路的频率特性。
教学内容:1 串联谐振回路2 并联谐振回3 串、并联阻抗的等效互换与回路抽头时的阻抗变换4 耦合回路5 滤波器的其它形式教学重点:串、并联谐振回路的谐振特性、谐振曲线和通频带分析教学难点:阻抗变换的原理及等效关系引言选频网络是其它功能单元电路的基本组成部分,它的作用就是选出需要的频率分量并且滤除不需要的频率分量。
因此掌握各种选频网络的特性是很重要的通常选频网络可以分为两大类,一类是由电感电容组成的振荡回路,它有可分为单振荡回路和耦合振荡回路;另一类是各种滤波器,如LC集中滤波器、石英晶体滤波器、陶瓷滤波器等,重点讨论第一类滤波器。
§2.1 串联谐振回路一电路结构:CV图2.1.1由电感线圈和电容器组成的单个振荡电路称为单振荡回路。
信号源与电容和电感串接,就构成串联振荡回路。
振荡回路具有谐振特性,所以它具有选频和滤波作用。
二 电路分析 1 阻抗特性()1()||j z R jX R j L z e Cϕωωω=+=+-=||z = 1L X C a r c t g a r c t g RRωωϕ-==图2.1.2讨论:当0,0X ωω==,Z R ==最小Z ,0sv I I R==称回路发生串联谐振,谐振频率为 00f ω==或 当0,0X ωω>> 回路呈感性 当0,0X ωω<< 回路呈容性 2 谐振特性1)回路阻抗Z R ==最小Z 最小,回路电流最大,且电压与电流同相2)00000S L S V L V I j L j L j V R Rωωω=== 00000111S C S V V I j V C R j C CRωωω===-若令o o 11LQ RcR R R ωρω∙==== 称为回路的品质因数 则 0L S V jQV = 0C SV jQV =- 串联谐振时,电感L 和电容C 上的电压达到最大值且为输入信号电压的Q倍,故串联谐振也称为电压谐振。