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高频电子信号第四章习题解答

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第四章习题解答 4-1 为什么低频功率放大器不能工作于丙类？而高频功率放大器则可工作于丙类？ 分析：本题主要考察两种放大器的信号带宽、导通角和负载等工作参数和工作原理。 解 谐振功率放大器通常用来放大窄带高频小信号 （信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更

小），其工作状态 通常选为丙类工作状态（C<90）,电流为余弦脉冲，为了不失真的放大信号，它的负载必须是谐振回路。而低频功率放大器的负载为无调谐负载，如电阻、变压器等，通常为甲类或乙类工作状态。因此，低频功率放大器不能工作在丙类，而高频公率放大器则可以工作于丙类 。 4-2 提高放大器的功率与效率，应从哪几方面入手？

分析：根据公式cooocPPPPP，可以得到各参数之间的关系，具体过程如下

解 功率放大器的原理是利用输入到基极的信号来控制集电极的直流电源所供给的直流功率，使之转变为交流信号功率输出去。这种转换不可能是百分之百的，因为直流电源所供给的，因为直流电源所供给的功率除了转变为交流输出功率外，还有一部分功率以热能的形势消耗在集电极上，成为集电极耗散功率。 为了说明晶体管放大器的转换能力，采用集电极效率c，其定义为

cooocPPPPP 由上式可以得出以下两结论: ① 设法尽量降低集电极耗散功率cP，则集电极耗散功率c自然会提高。这样，在给定P

时，晶体管的交流输出功率oP就会增大；

② 由上式可得

cccoP1P 如果维持晶体管的集电极耗散功率cP不超过规定值，那么， 提高集电极效率c，将使交流输出功率oP大幅增加。可见，提到效率对输出功率有极大的影响。当然，这时输入直流功率也要相应得提高，才能在cP不变的情况下，增加输出功率。因此，要设法尽量降低集电极耗散功率cP，来提高交流输出功率oP。 4-3 丙类放大器为什么一定要用调谐回路作为集电极负载？回路为什么一定要调到谐振状态？回路失谐将产生什么结果？ 解 谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号（信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更小），其工作状态 通常选为丙类工作状态（C<90）,为了不失真的放大信号，它的负载必须

是谐振回路。丙类工作状态的集电极电流脉冲是尖顶余弦脉冲。这适用于欠压或临界状态。尖顶余弦脉冲 含有 基波、二次、三次、……、n次谐波，为了获得基波分量（即基波频率的正弦波），就要在输出端抑制其他谐波分量，因此一定要调到基波谐振状态。如果回路失谐，就会使输出含有其他谐波分量，就会产生波形失真。如果激励信号过大，回路失谐还会造成管子烧坏。 4-4 功放管最大允许耗散功率为20W，试计算当效率分别为80%、70%和50%时的集电极最大允许输出功率。 分析：本题主要考察关系式cccoP1P 解 由耗散功率和效率的关系

cccoP1P 可得 ccmax0.8=80% ,20w80w10.8P时

ccmax0.7=70% ,20w46.67w10.7P时

ccmax0.5=50% ,20w20w10.5P时

可见，集电极最大允许输出功率随效率的提高而提高，这体现了提高效率对提高输出功率具有的重要意义。 4-5 某一晶体管谐振功率放大器，设已知VCC=24V，Ic0=250mA，Po=5W，电压利用系数=1。试求P=、、R0、IC1、电流导通角。 分析：本题的要求是为了熟悉参数间的关系和计算公式。本题的难点是求出Icm1。解题过程如下

解 00.25246cccPIVW

0651CPPPW

0/(5/6)100%83.3%PP v21

()2/1.67v 查余弦脉冲系数表知：θ=78º，cosθ=0.208，α1（θ）=0.466，α0（θ）=0.279， 00/()300/0.2791075cmcIImA

OP2

2PR=8.7Icm

4-6 晶体管放大器工作于临界状态，Rp=200，VCC=30V，ic0=90mA，=90，试求Po与。 解 查表得 ： 0900.319 1900.5； 2CmaxCmaxcm1CIC0i=0.28A090Icm1=i1900.14A1Po=IRp=1.96W2PoPo1.96/2.772.6%PVccIc0 4-7 根据负载特性曲线，估算当集电极负载偏离最佳Rp时，Po如何变化： (1) 增加一倍时，Po如何变化？ (2) 减小一半时，Po如何变化？ 分析：掌握负载特性曲线，主要考察恒流源和恒压源两种特殊情况下的负载特性 解

欠压过压0临界Ic1Ic0VCRp0cP=PoPc欠压过压临界R

p

（1）当RP增加一倍时，功率放大器进入过压区，VC基本不变，而2PcmOCCO24

22R=R1=V2PV2P14422

,所以OP近似下降一半。

（2）当RP减小一般时 ，功率放大器进入欠压区，Icm1 基本不变，而2OcmPP=IR/2，所以OP近似下降一半。

4-8 调谐功率放大器原来正常工作于临界状态，如果集电极回路稍有失调，集电极损耗功率Pc将如何变化？ 分析：此题主要考察谐振功率放大器的负载特性 解 当放大器正常工作在临界状态时与集电极回路稍失调时，负载电阻减小。由负载特性曲线可知功放将工作在欠压状态，集电极功率Pc将增大。 4-9 调谐功率放大器原来正常工作于临界状态，若负载回路旁并一电阻，放大器的工作状态会怎样变化？若其他条件不变，放大器的输出功率会怎样变化？ 分析：本题主要考察负载特性曲线的掌握情况 解 根据负载特性曲线可知，调谐功率放大器原来正常工作于临界状态，若负载回路旁并一电阻，相当于集电极负载PR减小，功率放大器将由临界状态进入欠压状态。若其他条件不变放大器的输出功率会降低。 4-10 由于某种原因，调谐功率放大器的工作状态由临界变到欠压状态，试问有多少方法能使放大器的工作调回原来的临界状态？ 解 若由于某种原因，调谐功率放大器的工作状态由临界变到欠压状态，则可以分别从调谐功率放大器的负载特性和各级电压CCV、BBV、bmV对工作状态的影响入手，将放大器的工作状态调回到原来的临界状态。可采取以下调节措施： ①调谐功率放大器的工作状态由临界变到欠压状态，相当于集电极负载PR减小，因此应提高PR； ②调谐功率放大器的工作状态由临界变到欠压状态，相当于CCV变大，因此减小CCV ③调谐功率放大器的工作状态由临界变到欠压状态，相当于BBV绝对值变大，因此应减小

BBV绝对值

④调谐功率放大器的工作状态由临界变到欠压状态，相当于bmV减小，因此，应减小bmV。 4-11 有一输出功率为2W的晶体管高频功率放大器，采用图4-16(a)所示的型阻抗变换网络。负载电阻RL=23，VCC=4.8V，f=150MHz。设QL=2，试求，L1、C1、C2之值。 解： 根据π型匹配网络的计算公式可知

22

10

24144222cmVRP

1114414410cLRXQ

故得 1611122125010144CCpFX 又 2L1222120016.95200(110)1(1)1144LRXRQR

故得 262111240250102.56CCpFX 又 12c22212.561LLLCQRRXQQX 故得 11616.950.05425010LXLH 4-12 在调谐某一晶体管谐振功率放大器时，发现输出功率与集电极效率正常，但所需激励功率过大。如何解决这一问题？假设为固定偏压。 解 在调谐某一晶体管谐振功率放大器时，发现输出功率与集电极效率正常，但所需激励功率过大，这是由于bmV太大，如果减小bmV，调谐功率放大器的工作状态将由临界变到欠压状态，输出功率与集电极效率都将小降。为了避免这种这种情况发生，可调节电路中其他参数，由于本题是固定偏压故只有提高PR，减小bmV才能解决此问题。 4-13 对固定工作在某频率的高频谐振功率放大器，若放大器前面某级出现自激，则功放管可能会损坏。为什么？ 解 对工作在某一固定频率的高频谐振放大器，若放大器的前面某级出现自激，则会产生非工作频率的较高幅值的信号，此信号到达到达高频谐振功率放大器时，会使谐振功率放大器谐振回路失谐。并联谐振回路谐振时是靠电感、电容的导纳相互抵消得到一个较高的纯电阻阻抗，其中单独的电感或电容的阻抗都很低，这样，当电容少许偏离谐振时的取值就可能使集电极负载阻抗明显降低并使集电极电流与电压之间出现相位差，这两者都会显著加大集电极功耗。功放管的功耗过大将引起功放管的过热损坏。 4-14 一调谐功率放大器工作于临界状态，已知VCC=24V，临界线的斜率为0.6A/V，管子导通角为90，输出功率Po=2W，试计算P=、Pc、c、Rp的大小。 解 依题意可得 CmaxCEmincrCCcm1i=g=g( V-V)

因 c=90，查表得 0900.319 1900.5

CmaxIcm1=i190

Cmaxcm1cCmaxCC

cr

11i

Po=Icm1V=()iV-2W22g

解此方程，得 Vcm=23.94V

2PcmOCCO2422R=R1=V2PV2P14422 cm1CC

V23.94

1V24

g1()g1()c1.57/277.5%22

OC

P2

PW2.58W0.775

4-15 某谐振功率放大器工作于临界状态，功率管用3DA4，其参数为fT=100MHz，=20，集电极最大耗散功率为20W，饱和临界线跨导gcr=1A/V，转移特性如题图4-1所示。已知VCC=24V，VBB=1.45V，VBZ=0.6V，Q0=100，QL=10，=0.9。求集电极输出功率Po和天线功率PA。 解 转移特性斜率

i10.5A/V2.6-0.6ccBEg

1.450.6cos0.3426c 故得因 c=70，查表得 1700.436 2700.319

CmaCbmix= gV(1-cos c)=0.56(1-0.342)A=1.97A Cmax1cIcm1i()0.86A

cmCCV=V240.9V21.6V

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《高频电子线路》习题解答完整答案

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《高频电子线路》习题解答周选昌二○○六年九月第一章：选频网络与阻抗变换1-1电容器等效电路和电感线圈等效电路如图P1-1，已知电感线圈L=585uH ，其品质因数1000=Q ，电容器C=200PF ，Ω=M R C 30，将二者串联组成串联谐振电路，要求谐振频率为KHz f 4650=，试求：串联谐振回路的总电感L 0和总电容C 0 串联谐振回路的总谐振电阻r 0 串联谐振回路的品质因数Q e解： 在L 与L r 组成的支路中有： Ω===1.172000Q Lf Q r L πρ将C R 与C 组成的并联支路转换为C r 与C C 的串联支路后的等效电路如图所示。

则有：17530200====C C CC CR f C R R Q πωρ，利用串并互换原则有Ω=≈+=098.011122C CC C C R Q R Q r C C CC X X Q X C ≈+=2111 即pF C C C 200=≈则串联谐振回路的总电感H L L μ5850==，总电容pF C C C 2000==。

串联谐振回路的总谐振电阻Ω=+=+=198.17098.01.170C L r r r 串联谐振回路的品质因数43.992000===r Lf r Q e πρ1-2 现有一电感线圈L=200μH ，1000=Q 。

将其与一可变电容器C 串联后，接于Us=10mV ，f =794KHz 的信号源上。

调节可变电容器C 使回路谐振时，试求：（1）谐振时C 0及谐振电阻r 0。

（2）回路的谐振电流I 0。

（3）电容器C 两端电压Uc 。

LAB图P1-1LABV解：根据题意画出其电路如图所示。

Ω===102000Q Lf Q r L πρpF LC C LC2001120===∴=ωω 。

谐振时回路电流mA r V I LS10==电容两端的电压V V Q Cr V X I U S L S C C 1100==⋅==ω。

信号与系统课后答案第四章作业答案_第一次

信号与系统课后答案第四章作业答案_第一次


2 Tnω1
j3nω1
e2
sin
⎛ ⎜⎝
nω1 2
⎞ ⎟⎠
−
2 Tnω1
− j3nω1
e2
sin
⎛ ⎜⎝
nω1 2
⎞ ⎟⎠
=
1 T
j3nω1
e2
Sa
⎛ ⎜⎝
nω1 2
⎞ ⎟⎠
−
1 T
− j3nω1
e2
Sa
⎛ ⎜⎝
nω1 2
⎞ ⎟⎠
4-5 设 x (t ) 是基本周期为 T0 的周期信号，其傅里叶系数为 ak 。求下列各信号的傅里叶级数
d dt
e jkω1t
∞
=
ak ⋅ jkω1 e jkω1t
k =−∞
故
bk = ak ⋅ jkω1
=
∞
bk e jkω1t
k =−∞
=
x(t )*
=
⎡ ⎢⎣
k
∞ =−∞
ak
e
jkω1t
⎤ ⎥⎦
∗
=
∞
a e∗ − jkω1t k k =−∞
∞
∞
∞
( ) ∑ ∑ ∑ 由于 k 从 −∞ 到 ∞ ，故 y t =
b e jkω1t k
=
a e∗ − jkω1t k
=
a e ∗ jkω1t −k
，所以
k =−∞
2
( ) ( ) = 1 ⋅
1
e− jnω1t − 1 ⋅
1
e− jnω1t
T − jnω1
−2 T − jnω1
1
( ) ( ) = 1
e − e j2nω1
jnω1
高频电子线路1-7课后习题

高频电子线路1-7课后习题

⾼频电⼦线路1-7课后习题第⼀章思考题1.通信系统基本组成框图及各部分作⽤?1.信号源：在实际的通信电⼦线路中传输的是各种电信号，为此，就需要将各种形式的信息转变成电信号。

2.发送设备：将基带信号变换成适合信道传输特性的信号。

3.传输信道：信号从发送到接收中间要经过传输信道，⼜称传输媒质。

不同的传输信道有不同的传输特性。

（有线信道，⽆线信道）4.收信装置：收信装置是指接收设备输出的电信号变换成原来形式的信号的装置。

（还原声⾳的喇叭，恢复图象的显像管）5.接收设备：接收传送过来的信号，并进⾏处理，以恢复发送端的基带信号。

2.为什么⽆线电传播要⽤⾼频？（⽆线电通信为什么要进⾏调制？）低频信号传输时对发射天线的要求较⾼，不易实现。

同时对于相同频率的信号，发射时如果没有⽤⾼频调制的话，也⽆法接收和区分信号。

通过⾼频调制，可以实现以下⼏⽅⾯⽬的：A.便于进⾏⽆线传播,具体可从传播距离,抗⼲扰,⽆线信道特性等⽅⾯⼊⼿深⼊.B.便于进⾏频分复⽤,区分不同的业务类型或⽤户,即FDMA.C.从天线的⾓度出发,天线的尺⼨与发射频率的波长正相关.3.⽆线电发射机和超外差式接收机框图及各⾼频单元电路的作⽤?画出波形。

调制:将原始信号“装载”到⾼频振荡中的⽅法有好⼏种，如调频、调幅、调相等。

电视中图象是调幅，伴⾳是调频。

⼴播电台中常⽤的⽅法是调幅与调频1、⾼频放⼤：接收到有⼲扰的⾼频⼩信号，将该信号进⾏初步选择放⼤，并抑制其他⽆⽤信号。

2、混频器：将收到的不同载波频率转为固定的中频。

3、中频放⼤：主选择放⼤，具有较强的增益和滤波功能。

第三章习题讲解1、并联谐振回路外加信号频率等于回路谐振频率时回路呈（ C ）（A）感性（B）容性（C）阻性（D）容性或感性3、LC回路串联谐振时，回路阻抗最⼩，且为纯电阻。

4、LC回路并联谐振时，回路电阻最⼤，且为纯电阻。

5、LC回路的品质因数Q值愈⼩，其选频能⼒愈强。

（错）答：以串联震荡回路的品质因数为例：Q值不同即损耗R不同时，对曲线有很⼤影响，Q值⼤曲线尖锐，选择性好，Q值⼩曲线钝，选择性差。

【精品】测试习题集-第四章 信号调理.docx

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第四章信号调理一、选择题1选择一个正确的答案：将两个中心频率相同的滤波器串联，可以达到（）。

A.扩大分析频带B.使滤波器选择性变好，但相移增加C.幅频、相频特性都得到改善2选择正确的答案：重复频率为1000Hz的方波，经过截止频率为2000Hz的理想低通滤波器后的输出为（）。

A, 1000Hz失真的方波B, 1000Hz正弦波C. 2000Hz正弦波D.不知是什么波二、简答题1什么是信号调制？在测试系统中为什么要采用信号调制？什么是解调？在测试系统中常用的调制方法有哪几种？2什么是调制信号？什么是载波信号？什么是已调信号？3什么是调幅？请写出调幅信号的数学表达式，并画出它的波形。

4什么是调频？请写出调频信号的数学表达式，并画出它的波形。

5什么是调相？请写出调相信号的数学表达式，并画出它的波形。

6什么是脉冲调宽？请写出脉冲调宽信号的数学表达式，并画出它的波形。

7为什么说信号调制有利于提高测控系统的信噪比，有利于提高它的抗干扰能力？它的作用通过哪些方面体现？8为什么在测控系统中常常在传感器中进行信号调制？9在测控系统中被测信号的变化频率为O-lOOHz ,应当怎样选取载波信号的频率？应当怎样选取调幅信号放大器的通频带？信号解调后，怎样选取滤波器的通频带？10什么是包络检波？试述包络检波的基本工作原理。

11什么是相敏检波？为什么要采用相敏检波？12相敏检波电路与包络检波电路在功能、性能与在电路构成上最主要的区别是什么？13从相敏检波器的工作机理说明为什么相敏检波器与调幅电路在结构上有许多相似之处？它们又有哪些区别？14试述图14开关式全波相敏检波电路工作原理，电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系？并说明其阻值关系。

图1415什么是相敏检波电路的鉴相特性与选频特性？为什么对于相位称为鉴相，而对于频率称为选频？16什么是滤波器的分辨力？它与哪些频率有关？17什么是滤波器的品质因数？它与滤波器频率分辨力有何关系？18请用一阶RC低通滤波器和RC高通滤波器构成RC带阻滤波器，画出其电路图。