现代电子线路基础新版教材第六章习题答案.docx

现代电子线路基础新版教材第六章习题答案.docx

《现代电子线路基础新版教材第六章习题答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代电子线路基础新版教材第六章习题答案.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

现代电子线路基础新版教材第六章习题答案

第六章习题答案

6.1在题图6.1所示调谐放大器中，工作频率fo=10.7MHz,L1-3=4μH,Qo=100,N1-3=20匝,N2-3=5匝,N4-5=5匝,晶体管3DG39在fo=10.7MHz时测得gie=2860μS,Cie=18pF,goe=200μS,Coe=7pF,|yfe|=45mS,yre=0,试求放大器的电压增益Avo和通频带BW。

题图6.1交流等效电路折合后的等效电路

解：

，

总电容

LC振荡回路电容

LC振荡回路固有谐振频率10.85（MHz）

固有损耗电导：

，

注：

由上述计算可以看出，和相差不大，即部分接入后对谐振频率影响较小，但概念要清楚。

另外，这里给出了（即认为是）不要通过来计算。

6.2题图6.2是某中放单级电路图。

已知工作频率fo=30MHz,回路电感L=1.5μH,Qo=100,N1/N2=4,C1~C4均为耦合电容和旁路电容。

晶体管在工作条件下的y参数为

；

试解答下列问题：

（1）画出放大器y参数等效电路；

（2）求回路谐振电导gΣ；

（3）求回路总电容CΣ；

（4）求放大器电压增益Avo和通频带BW；

（5）当电路工作温度或电源电压变化时,Avo和BW是否变化？

题图6.2y参数等效电路

解：

（1）y参数等效电路如上图：

（3）由得

（2），

由y参数得，

固有损耗电导：

（4）

（5）当电路工作温度或电源电压变化时，会引起y参数变化，从而和BW会发生变化。

6.3某场效应管调谐放大器电路如题图6.3所示,为提高放大器稳定性,消除管子极间电容CDG引起的内部反馈,电路中加了CN、LN元件,试解答下列问题。

（1）分析CN、LN是如何消除CDG引起的内部反馈的？

（2）分析其它各元件的作用；

（3）画出放大器的交流等效电路；j

（4）导出放大器电压增益Avo表达式。

题图6.3交流等效电路

解：

（1）与组成并联谐振回路，使得漏栅之间的反馈阻抗为，故消除了漏栅之间的反馈，即消除了引起得内部反馈，实现了单向化。

（2）各元件的作用：

组成并联谐振回路，起选频作用；组成并联谐振回路，起选频作用，作放大器的负载；为输入、输出的耦合电容；组成串联谐振回路，减小内部反馈；为偏置电阻，提供场效应管的工作点；为旁路电容；为电源滤波电容；场效应管用作放大器。

（3）交流等效电路如上图：

（4）与晶体管相似，设y参数分别为、、、且，且设负载（）接入系数为，并联谐振回路固有损耗为

则

6.4题图6.4示出了晶体管丙类调谐功放晶体管的输出特性（vBE最大值对应的一条输出特性曲线）和负载线A-B-Q直线（也称输出动特性）,图中C点对应的vCE等于电源VCC,试解答下列问题。

（1）当vi=0,VCE=VCC时,动特性为何不从C点开始,而是从Q点开始？

（2）导通角为何值时,动特性才从C点开始？

题图6.4

（3）电流脉冲是从B点才开始发生，在BQ段区间并没有,为何此时有电压降vBC存在？

解：

1）根据电路可得:

则在时，，又因为，所以

因此，当时，动特性不从C点开始，而是从Q点开始。

2）根据1）的推倒可知，当动特性才从C点开始。

3）由于该电路的负载是LC谐振网络，则虽然在BQ段为0，但是因为LC谐振网络具有储能作用，电感L对电容C充电后，电容C两端的电压造成此时电压降BC。

6.5谐振功率放大器工作在欠压区,要求输出功率Po=5W,已知VCC=24V,VBB=VD,Re=53Ω,设集电极电流为余弦脉冲,即

试求电源供给功率PD和集电极效率。

解：

由题义知：

，而，可得：

由（）

得

6.6实测谐振功率放大器，发现输出功率Po仅为设计值的20%，而Ico却略大于设计值。

试问放大器工作于什么状态？

如何调整放大器，才能使Po和Ico接近设计值？

解：

根据图6.3.5知，该放大器工作在欠压状态。

可以适当增大导通角θ或Re的值。

6.7试求题图6.7所示各传输线变压器的阻抗变换关系式Ri/RL及相应特性阻抗ZC表达式。

（a）（b）（c）

（d）（e）

题图6.7

解：

（a）由图可知：

，，故，

（b）由图可知：

，，，，

（c）由图可知：

，故，

（d）由图可知：

，，故，

（e）由图可知：

，，故，，

6.8证明题图6.8中RB开路（即B端信源开路）时RC和RD上的功率都为PA/2,其中PA=I·V。

题图6.8

解：

根据传输线的变压器的特性可知：

I=（I1+I2）I1=I2=I/2v1=v2

根据功率合成（或分配）网络的最佳传输条件可知:

RC=R/2RD=2RRC上的电压VRC=V-v1RD上的电压VRD=v1+v2

对于推导v1=V/2也可根据教材进行说明

RC上的功率

RD上的功率

6.9题图6.9所示为互感耦合反馈振荡器，画出其高频等效电路，并注明电感线圈的同各端。

（a）（b）（c）

题图6.9

解：

高频等效电路、电感线圈的同各端如下图所示：

6.10试判断题图6.10所示交流通路中，哪些不能产生振荡。

若能产生振荡，则说明属于哪种振荡电路。

（a）（b）（c）

（d）（e）（f）

题图6.10

解：

（a）不能振荡（负反馈）；（b）互感耦合振荡器；（c）不能振荡（同性质）；

（d）电感三点式振荡器；（e）不能振荡；（f）电容三点式振荡器；

6.11题图6.11为一三谐振回路振荡器的交流等效电路，若电路参数之间的关系为：

（1）L1C1>L2C2>L3C3；

（2）L1C1=L2C2=L3C3；（3）L2C2>L3C3>L1C1；

试分析以上三种情况下电路能否振荡？

若能振荡，则属于哪种类型的振荡电路？

其振荡频率fo与各回路的固有谐振频率f1、f2、f3之间是什么关系？

题图6.11

解：

由于并联回路的谐振频率为，LC回路的等效阻抗为，可得：

时Z为容性；时Z为感性

（1）可得，同性质必须（容性），或者（感性）

而时，为感性，不能振荡；

时，为容性，不能振荡；

为感性，能振荡；

可见当时能振荡，为电容三点式，且

（2）任何频率时都有同性质，不能振荡

（3）可得，同性质必须（容性），

或者（感性）

而或者时，都与同性质，不能振荡

6.12题图6.10（a）、（b）分别为10kHz和25kHz晶体振荡器,试画出交流等效电路,说明晶体的作用,并计算反馈系数。

（a）（b）

题图6.12

解：

交流等效电路如下图所示：

晶体作用：

（a）高Q值电感；（b）短路线

反馈系数：

由，得：

（a）；（b）

6.13将石英晶体正确地接入题图6.13所示电路中，组成并联型或串联型晶振电路。

（a）（b）

题图6.13

解：

（a）用晶体取代L即可，构成并联型晶振电路；

（b）晶体一端接C1和C2之间，另一端接到发射极，构成串联型晶振电路。

6.14若非线性器件的伏安特性为i=a1v+a2v2,其中v=Vcmcosωct+VΩmcosΩt+（VΩm/2）cosΩt,且满足ωc>>Ω的条件。

求电流i中的组合频率成分。

解：

可以看出中含有直流、。

6.15两个信号的表达式分别为v1=V1mcosω1t（V）和v2=V2mcosω2t（V）。

试写出两者相乘后的数学表达式,并定性画出波形和频谱示意图。

解：

频谱波形

6.16已知某调幅波的表达式为

试求该调幅波的载波振幅Vcm、载波角频率ωc、调制信号角频率Ω、调制度ma和带宽BW的值。

解：

对照AM波表达式可得：

6.17某调幅发射机发射的未调制载波功率为9kW。

当载波被角频率为Ω1的正弦信号调制后,发射功率为10.125kW,试计算调幅度ma1。

如果再加一个角频率为Ω2的正弦信号对其进行40％调幅后再发射,试求这两个正弦波同时调幅时的发射总功率。

解：

又题义知：

可得

而

6.18已知某调幅波的表达式为

试求其包含的频率分量及相应的振幅值,并求出该调幅波的峰值与谷值。

解：

包含的频率分量及相应的振幅值：

1MHz25V1.005MHz8.75V0.995MHz8.75V

1.01MHz3.75V0.99MHz3.75V

调幅波包络为，可化简为

最大值为37.6V，最小值为0V

即调幅波的峰值与谷值分别为37.6V、0V。

6.19已知某调幅波的频谱如题图6.19所示。

试写出该调幅波的数学表达式,并画出实现该调幅波的原理框图。

题图6.19

解：

于是有：

可得：

框图如下：

6.20画出题图6.20所示多级调制产生SSB信号的框图中A、B、C三点的频谱图。

已知fo1=5MHz,fo2=50MHz,fo3=100MHz。

并说明为何要采用逐级调制方法。

题图6.20

解：

A、B、C点频谱图如下：

采用多级调制主要是为了增加两个边频带之间的相对距离，使得易于设计滤波器。

6.21用题图6.21（a）所示的电路产生AM波,已知调制信号vΩ（t）=VΩmcosΩt,载波vc（t）=Vcmcosωct,用示波器测量得到输出端的波形产生了过调制失真如题图6.21（b）所示。

则应如何调整电路参数克服这种失真？

（注：

直流电压Eo、载波和调制信号幅度均不能改变）

题图6.21

解：

由题图6.21（a）知

，可减小的值，从而减小，克服过调制失真。

6.22差分对管调幅电路如题图6.22所示。

已知载波vc（t）=Vcmcosωct,调制信号vΩ（t）=VΩmcosΩt。

（1）若ωc＝107rad/s,LC回路对ωc谐振,谐振电阻RL=1kΩ,Ee=Ec=10V,RE=5kΩ,vc（t）=156cosωct（mV）,vΩ（t）=5.63cos104t（V）。

试求输出电压vo（t）。

（2）电路能否得到双边带信号?

题图6.22

解：

（1）如图：

，

得出：

，而

而

，其中

n=1时，

输出电压

即

（2）不能，因为，要得到DSB，必须，而如，则没有直偏置，电路不能工作。

6.23在题图6.23所示的包络检波器电路中,已知LC谐振回路固有谐振频率为106Hz,谐振回路的谐振电阻Ro=20kΩ,检波系数kd=0.9,试回答下列问题。

（1）若is（t）=0.5cos2π×106t（mA）,写出检波器输入电压vs（t）及输出电压vo（t）的表达式。

（2）若is（t）=0.5（1+0.5cos2π×103t）cos2π×106t（mA）,写出vo（t）的表达式。

题图6.23

解：

（1）

）

（2）

6.24检波电路图题图6.24所示。

已知va（t）=0.8（1+0.5cos10π×103t）cos2π×465×103t（V）,二极管的导通电阻rd=125Ω。

求输入电阻Rid和检波系数Kd,并检验有无惰性失真和负峰切割失真。

题图6.24

解：

直流负载为：

交流负载为：

，无负峰切割失真。

，，无惰性失真

6.25为了不产生负峰切割失真,通常采用题图6.25所示的分负载检波器电路。

试问当ma=0.3时,此电路是否会产生负峰切割失真。

若该电路产生了负峰切割失真又应如何解