高频电子线路第二章课后习题答案
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高频电子线路第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]90-612110.035610Hz 35.6MHz 2π2π102010f LCH F-===⨯=⨯⨯6312640.71010022.4k 22.361022.36k 201035.610Hz35.610Hz 356kH z100p H R 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s100k ,R =Ω负载电阻L200k ,R =Ω求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。
[解]011465kHz 2π2π390μH 300PF f LC ≈==⨯0.70390μH100114k Ω300PF////100k Ω//114.k Ω//200k Ω=42k Ω42k Ω42k Ω371.14k Ω390μH/300 PF /465kHz/37=12.6kHzp e s p Le e 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⨯⨯⨯⨯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:360pF,C =1280μH,L ==100,Q 250μH,L = 12=/10,n N N =L1k R =Ω。
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==⨯==-=-===≈。
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 o = 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 O .7= 20kHz ,则由通频带与回路 Q 值之间的关系有因此应设计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 i C i 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 i C i 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R L C 时(L 和C 分别为BW O .71000 2050⑷(b)题圈2-2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。
要想使Z ab 在任何频率下,都呈现纯阻性, LR 2 R i就必须使分子与分母的相角相等,亦即必须有L 丄C I —上式化简得要使上式在任何频率下都成立,必有2-4有一并联回路在某频段内工作,频段最低频率为两个可变电容器,一个电容器的最小电容量为i2pF , 的最小电容量为i5pF ,最大电容量为450pF 。
试问: 应采用哪一个可变电容器,为什么? 回路电感应等于多少? 绘出实际的并联回路图。
Cmax9Cmin解Z abiR i j L R 2 二"Tj"~CR i j L R 2R i FR R i R 1 R 2C i j LTR i R 2R i R 2因此最后得 L 2CR iLR;R i 2R 2R 2R i(i)max minmaxi605 35352~CLR ;R i 2Ab题圈535kHz ,最高频率为 i605kHz 。
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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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。
高频电子线路第二版课后答案第一章:高频电子线路基础知识1.1 什么是高频电子线路?高频电子线路是指工作频率在数百千赫兹(MHz)到几百吉赫兹(GHz)之间的电子线路。
它通常涉及到射频(Radio Frequency)和微波(Microwave)信号的传输和处理。
1.2 高频电子线路的特点有哪些?•高频信号具有短波长和高频率的特点,需要特殊的设计和制造技术。
•高频电子线路的工作频率范围广,要求具有较宽的频带宽度。
•高频电子线路对线路布局和组件的电特性要求较高,需要考虑信号传输的延迟和衰减等因素。
•高频电子线路需要较好的抗干扰和抗干扰能力,以保证信号的可靠传输。
1.3 高频信号的特性及其参数有哪些?高频信号的特性主要包括以下几个方面:•频率:频率是指高频信号在单位时间内的振荡次数,单位为赫兹(Hz)。
•波长:波长是指高频信号波动一个周期的距离,其与频率之间有确定的关系,单位为米(m)。
•幅度:幅度是指高频信号在峰值和谷值之间的振荡范围。
•相位:相位是指高频信号在时间上相对于一个参考点的偏移。
不同的相位可以表示不同的信号状态。
1.4 高频电子线路的常用组件有哪些?高频电子线路常用的组件包括:•电阻器:用于限制电流流过的器件。
•电容器:用于存储电荷和调节电压的器件。
•电感器:用于储存和释放磁能的器件。
•二极管:用于整流和检波的器件。
•晶体管:用于放大和开关的器件。
•滤波电路:用于滤除干扰信号的电路。
•放大器:用于放大信号的电子元件。
第二章:高频电子线路分析方法2.1 S参数分析方法S参数(Scattering Parameters)是一种用于分析高频电子线路的常用方法。
S参数描述了输入和输出端口之间的电压和电流之间的关系。
S参数分析方法的基本步骤包括:1.定义输入和输出端口。
2.测量S参数矩阵。
3.使用S参数矩阵计算各种电路参数,如增益、插入损耗、反射系数等。
2.2 Y参数分析方法Y参数(Admittance Parameters)也是一种常用的高频电子线路分析方法。
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]900.035610H z 35.6M H z f ===⨯=3640.722.4k 22.361022.36k 35.610H z35.610H z 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 ≈==.70114k Ω////100k Ω//114.k Ω//200k Ω=42k Ω42k Ω371.14k Ω/465kH z/37=12.6kH zp 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00.710M H z ,C =50p F ,150k H z ,f B W ==求回路的L 和Q 以及600k H z 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 ⨯===⨯8.1poUU ∙∙=== 当0.7300kHz BW =时6030.746120101033.33001033.31.061010.6k 2π2π10105010e e e ef Q BW Q R Q f Cρ-⨯===⨯====⨯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:360pF,C =1280μH,L ==100,Q 250μH,L =12=/10,n N N =L 1k R =Ω。
解: 设放大电路的选频电路由简单LC 并联回路构成.则LC 回路谐振频率465kHz,为满足带宽要求,回路的品质因数应为5810810465337.0≈⨯⨯==BW f Q o L 此回路谐振电阻为5.922==C f Q R o Lπ (k Ω) 改为1992L o Q R f Cπ== (k Ω)回路未接电阻时固有谐振电阻为1592≈=Cf Q R o oo π (k Ω)改为3422oo o Q R f Cπ=≈ (k Ω)因此需并联电阻为221=-=RR RR R o oL (k Ω)改为476oL o RR R R R==- (k Ω)2.4解:为计算简化,这里1R 与电容2C 的容抗之比π221=C X R 较大,可采用部分接入法公式 )(1002121pF C C C C C =+=∑电感 )(253.0)2(12mH C f L o ≈=∑π接入系数 P=5.0212=+C C C1R 在两端等效为)(2021Ω==k P R R T 电感固有品质因数50,对应的固有谐振电阻)(58.792Ω≈=∑k C f Q R o oo π端等效电阻为)(16Ω≈+k R R R R oT oT有载品质因数10101623=⨯⨯=∑C f Q o L π习题3.1 高频功率放大器的主要作用是什么?应对它提出哪些主要要求?答:高频功率放大器的主要作用是放大高频信号或高频已调波信号,将直流电能转换成交流输出功率。
要求具有高效率和高功率输出。
3.2 为什么丙类谐振功率放大器要采用谐振回路作负载?若回路失谐将产生什么结果?若采用纯电阻负载又将产生什么结果?答:因为丙类谐振功率放大器的集电极电流i c为电流脉冲,负载必须具有滤波功能,否则不能获得正弦波输出。
若回路失谐集电极管耗增大,功率管有损坏的危险。
若采用纯电阻负载则没有连续的正弦波输出。
3.3 高频功放的欠压、临界和过压状态是如何区分的?各有什么特点?答:根据集电极是否进入饱和区来区分,当集电极最大点电流在临界线右方时高频功放工作于欠压状态,在临界线上时高频功放工作临界状态,在临界线左方时高频功放工作于过压状态。
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。
解: 设放大电路的选频电路由简单LC 并联回路构成.则LC 回路谐振频率465kHz,为满足带宽要求,回路的品质因数应为5810810465337.0≈⨯⨯==BW f Q o L 此回路谐振电阻为5.922==C f Q R o Lπ (k Ω) 改为1992L o Q R f Cπ== (k Ω)回路未接电阻时固有谐振电阻为1592≈=Cf Q R o oo π (k Ω)改为3422oo o Q R f Cπ=≈ (k Ω)因此需并联电阻为221=-=RR RR R o oL (k Ω)改为476oL o RR R R R==- (k Ω)2.4解:为计算简化,这里1R 与电容2C 的容抗之比π221=C X R 较大,可采用部分接入法公式 )(1002121pF C C C C C =+=∑电感 )(253.0)2(12mH C f L o ≈=∑π接入系数 P=5.0212=+C C C1R 在两端等效为)(2021Ω==k P R R T 电感固有品质因数50,对应的固有谐振电阻)(58.792Ω≈=∑k C f Q R o oo π端等效电阻为)(16Ω≈+k R R R R oT oT有载品质因数10101623=⨯⨯=∑C f Q o L π习题3.1 高频功率放大器的主要作用是什么?应对它提出哪些主要要求?答:高频功率放大器的主要作用是放大高频信号或高频已调波信号,将直流电能转换成交流输出功率。
要求具有高效率和高功率输出。
3.2 为什么丙类谐振功率放大器要采用谐振回路作负载?若回路失谐将产生什么结果?若采用纯电阻负载又将产生什么结果?答:因为丙类谐振功率放大器的集电极电流i c为电流脉冲,负载必须具有滤波功能,否则不能获得正弦波输出。
若回路失谐集电极管耗增大,功率管有损坏的危险。
若采用纯电阻负载则没有连续的正弦波输出。
3.3 高频功放的欠压、临界和过压状态是如何区分的?各有什么特点?答:根据集电极是否进入饱和区来区分,当集电极最大点电流在临界线右方时高频功放工作于欠压状态,在临界线上时高频功放工作临界状态,在临界线左方时高频功放工作于过压状态。
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] 90-612110.035610Hz 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] 011465kHz 2π2π390μH 300PFf LC≈==⨯0.70390μH100114k Ω300PF////100k Ω//114.k Ω//200k Ω=42k Ω42k Ω42k Ω371.14k Ω390μH/300 PF /465kHz/37=12.6kHzp e s p Le e 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⨯⨯⨯⨯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。
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 思考题与习题2.1 试用矩形系数说明选择性与通频带的关系。
2.2 证明式(2.2.21)。
2.3 在工作点合理的情况下,图(2.2.6)(b )中的三极管能否用不含结电容的小信号等效电路等效?为什么? 2.4 说明图(2.2.6)(b )中,接入系数、对小信号谐振放大器的性能指标有何影响? 1n 2n 2.5 如若放大器的选频特性是理想的矩形,能否认为放大器能够滤除全部噪声,为什么? 2.6 高频谐振放大器中,造成工作不稳定的主要因素是什么?它有哪些不良影响?为使放大器稳定工作应采取哪些措施? 2. 7 单级小信号调谐放大器的交流电路如图2. T.1所示。
要求谐振频率0f =10.7 MHz ,500kHz ,100。
晶体管参数为 0.7BW =0||A υ=ie y =(2+j0.5)ms ;re y =0;fe y =(20-j5)ms ; oe y =(20+j40)ms如果回路空载品质因数100,试计算谐振回路的、C 、0Q =L R 。
图2. T.1 题2.8图解:根据电路图可画出放大器的高频等效电路如下图所示。
其中20oe g s μ=,6640100.59210.710oe C pF π-⨯==⨯⨯,20.6fe y ms == 根据题设要求0100fe y A g υ∑==则320.6100.206100fe oy g m A υ-∑⨯===s因为0.7ef BW Q =所以00.710.721.40.5e f Q BW === 因为01e Q Lg ω∑=所以63011210.7100.2061021.4e L g Q ωπ-∑==⨯⨯⨯⨯⨯=63.3710 3.37s s μ-⨯=由等效电路可知262601165.65pF (2)(210.710) 3.3710C f L ππ∑-===⨯⨯⨯⨯66001144.142210.710 3.3710100eo g s f LQ μππ-===⨯⨯⨯⨯⨯ 则65.650.5965.06oe C C C pF ∑=-=-=666117.0520610201044.1410oe eo R k g g g ---∑===--⨯-⨯-⨯Ω 2.8 在图2. T.2中,晶体管3DG39的直流工作点是=+8V ,CEQ V EQ I =2 mA ;工作频率0f =10.7MHz ;调谐回路采用中频变压器,=4μH ,=100,其抽头为3~1L 0Q =23N 5匝,20匝, 5匝。