高频电子线路(胡宴如耿苏燕主编)习题答案Word格式.doc

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如将通频带加宽为300kHz，应在回路两端并接一个多大的电阻?

当时

而

由于所以可得

2.4　并联回路如图P2.4所示,已知：

　。

试求该并联回路考虑到影响后的通频带及等效谐振电阻。

2.5　并联回路如图P2.5所示，试求并联回路2－3两端的谐振电阻。

已知：

（a）、、，等效损耗电阻，；

（b）、，、。

2.6　并联谐振回路如图P2.6所示。

，，，，，匝比，，试求谐振回路有载谐振电阻、有载品质因数和回路通频带。

[解]　将图P2.6等效为图P2.6（s），图中

2.7　单调谐放大器如图2.2.4（a）所示。

已知放大器的中心频率，回路线圈电感，，匝数匝，匝，匝，，晶体管的参数为：

、、、。

试求该大器的谐振电压增益、通频带及回路外接电容Ｃ。

2.8　单调谐放大器如图2.2.4（a）所示。

中心频率，晶体管工作点电流，回路电感，，匝比，，、，，试求该放大器的谐振电压增益及通频带。

第３章　谐振功率放大器

3.1　谐振功率放大器电路如图3.1.1所示，晶体管的理想化转移特性如图P3.1所示。

，，回路调谐在输入信号频率上，试在转移特性上画出输入电压和集电极电流波形，并求出电流导通角及、、的大小。

[解]　由可作出它的波形如图P3.1

（2）所示。

根据及转移特性，在图P3.1中可作出的波形如（3）所示。

由于时，

则

。

因为，所以

则得

由于，，，则

3.2　已知集电极电流余弦脉冲，试求通角，时集电极电流的直流分量和基波分量；

若，求出两种情况下放大器的效率各为多少？

[解]　

（1），，

（2） 

，，

3.3　已知谐振功率放大器的，，，，试求该放大器的、、以及、、。

3.4　一谐振功率放大器，，测得，，，求、和。

3.5　已知，，，放大器工作在临界状态，要求输出功率，，试求该放大器的谐振电阻、输入电压及集电极效率。

3.6　谐振功率放大器电路如图P3.6所示，试从馈电方式，基极偏置和滤波匹配网络等方面，分析这些电路的特点。

[解]　（a）、集电极均采用串联馈电方式，基极采用自给偏压电路，利用高频扼圈中固有直流电阻来获得反向偏置电压，而利用获得反向偏置电压。

输入端采用L型滤波匹配网络，输出端采用型滤波匹配网络。

（b）集电极采用并联馈电方式，基极采用自给偏压电路，由高频扼流圈中的直流电阻产生很小的负偏压，输出端由，构成型和型滤波匹配网络，调节和使得外接50欧负载电阻在工作频率上变换为放大器所要求的匹配电阻，输入端由、、、构成和型滤波匹配网络，用来调匹配，用来调谐振。

3.7　某谐振功率放大器输出电路的交流通路如图P3.7所示。

工作频率为2 

MHz，已知天线等效电容，等效电阻，若放大器要求，求和。

[解]　先将、等效为电感，则、组成形网络，如图P3.7（s）所示。

由图可得

由图又可得，所以可得

3.8　一谐振功率放大器，要求工作在临界状态。

已知，，，集电极电压利用系数为0.95，工作频率为10MHz。

用L型网络作为输出滤波匹配网络，试计算该网络的元件值。

[解]　放大器工作在临界状态要求谐振阻抗等于

由于>

，需采用低阻变高阻网络，所以

3.9　已知实际负载，谐振功率放大器要求的最佳负载电阻，工作频率，试计算图3.3.9（a）所示型输出滤波匹配网络的元件值，取中间变换阻抗。

[解]　将图3.3.9（a）拆成两个L型电路，如图P3.9（s）所示。

由此可得

3.10　试求图P3.10所示各传输线变压器的阻抗变换关系及相应的特性阻抗。

[解]　（a）

（b）

3.11　功率四分配网络如图P3.11所示，试分析电路的工作原理。

已知，试求、、及的值。

[解]　当a与b端负载电阻均等于2，a与b端获得信号源供给功率的一半。

同理，

、两端负载都相等，且等于4时，a、b端功率又由、平均分配给四个负载，所以每路负载获得信号源供给功率的1/4，故图P3.11构成功率四分配网络。

3.12　图P3.12所示为工作在2~30MHz频段上、输出功率为50W的反相功率合成电路。

试说明：

（1）~传输线变压器的作用并指出它们的特性阻抗；

（2）、传输线变压器的作用并估算功率管输入阻抗和集电极等效负载阻抗。

[解]　

（1）说明~的作用并指出它们的特性阻抗

为1:

1传输线变压器，用以不平衡与平衡电路的转换，。

和组成9:

1阻抗变换电路，。

1传输线变压器，用以平衡与不平衡电路的转换，。

4传输线变压器，用以阻抗变换，。

（2）说明、的作用并估算功率管的输入阻抗和等效负载阻抗

起反向功率分配作用，起反向功率合成作用。

功率管的输入阻抗为

功率管集电极等效负载阻抗为

第4章　正弦波振荡器

4.1　分析图P4.1所示电路，标明次级数圈的同名端，使之满足相位平衡条件，并求出振荡频率。

[解]　（a）同名端标于二次侧线圈的下端

（b）同名端标于二次侧线的圈下端

（c）同名端标于二次侧线圈的下端

4.2　变压器耦合振荡电路如图P4.2所示，已知，、、，晶体管的、，略去放大电路输入导纳的影响，试画出振荡器起振时开环小信号等效电路，计算振荡频率，并验证振荡器是否满足振幅起振条件。

[解]　作出振荡器起振时开环参数等效电路如图P4.2（s）所示。

略去晶体管的寄生电容，振荡频率等于

略去放大电路输入导纳的影响，谐振回路的等效电导为

由于三极管的静态工作点电流为

所以，三极管的正向传输导纳等于

因此，放大器的谐振电压增益为

而反馈系数为

这样可求得振荡电路环路增益值为

1，故该振荡电路满足振幅起振条件。

4.3　试检查图P4.3所示振荡电路，指出图中错误，并加以改正。

[解]　（a）图中有如下错误：

发射极直流被短路，变压器同各端标的不正确，构成负反馈。

改正图如图P4.3（s）（a）所示。

（b）图中有如下错误：

不符号三点式组成原则，集电极不通直流，而通过直接加到发射极。

只要将和位置互换即行，如图P4.3（s）（b）所示。

4.4　根据振荡的相位平衡条件，判断图P4.4所示电路能否产生振荡？

在能产生振荡的电路中，求出振荡频率的大小。

[解]　（a）能；

（b）不能；

（c）能；

4.5　画出图P4.5所示各电路的交流通路，并根据相位平衡条件，判断哪些电路能产生振荡，哪些电路不能产生振荡（图中、、为耦合电容或旁路电容，为高频扼流圈）。

[解]　各电路的简化交流通路分别如图P4.5（s）（a）、（b）、（c）、（d）所示，其中

（a）能振荡；

（b）能振荡；

（c）能振荡；

（d）不能振荡。

4.6　图P4.6所示为三谐振回路振荡器的交流通路，设电路参数之间有以下四种关系：

（1）；

（2）；

（3）；

（4）。

试分析上述四种情况是否都能振荡，振荡频率与各回路的固有谐振频率有何关系？

[解]　令

（1），即

当时，、、均呈感性，不能振荡；

当时，呈容性，、呈感性，不能振荡；

当时，、呈容性，呈感性，构成电容三点式振荡电路。

（2），即

当时，、、呈感性，不能振荡；

当时，呈容性，、呈感性，构成电感三点式振荡电路；

当时，、呈容性，呈感性，不能振荡；

当时，、、均呈容性，不能振荡。

（3）即

当时，、呈容性，呈感性，构成电容三点式振荡电路；

当时，、、均呈容性，不振荡。

（4）即

时，、、均呈感性；

时，、呈容性，呈感性；

时，、、均呈容性，故此种情况下，电路不可能产生振荡。

4.7　电容三点式振荡器如图P4.7所示，已知谐振回路的空载品质因数，晶体管的输出电导，输入电导，试求该振荡器的振荡频率，并验证时，电路能否起振？

[解]　

（1）求振荡频率，由于

所以

（2）求振幅起振条件

故满足振幅起振条件。

4.8　振荡器如图P4.8所示，它们是什么类型振荡器？

有何优点？

计算各电路的振荡频率。

[解]　（a）电路的交流通路如图P4.8（s）（a）所示，为改进型电容三点式振荡电路，称为克拉泼电路。

其主要优点是晶体管寄生电容对振荡频率的影响很小，故振荡频率稳定度高。

（b）电路的交流通路如图P4.8（s）（b）所示，为改进型电容三点式振荡电路，称为西勒电路。

其主要优点频率稳定高。

4.9　分析图P4.9所示各振荡电路，画出交流通路，说明电路的特点，并计算振荡频率。

[解]　（a）交流通路如图P4.9（s）（a）所示。

电容三点振荡电路，采用电容分压器输出，可减小负载的影响。

（b）交流通路如图P4.9（s）（b）所示，为改进型电容三点式振荡电路（西勒电路），频率稳定度高。

采用电容分压器输出，可减小负载的影响。

4.10　若石英晶片的参数为：

，，，，试求

（1）串联谐振频率；

（2）并联谐振频率与相差多少？

（3）晶体的品质因数和等效并联谐振电阻为多大？

[解]　

（1）

（2）

（3）

4.11　图P4.11所示石英晶体振荡器，指出他们属于哪种类型的晶体振荡器，并说明石英晶体在电路中的作用。

[解]　（a）并联型晶体振荡器，石英晶体在回路中起电感作用。

（b）串联型晶体振荡器，石英晶体串联谐振时以低阻抗接入正反馈电路。

[解]　该电路的简化交流通路如图P4.12（s）所示，电路可以构成并联型晶体振荡器。

若要产生振荡，要求晶体呈感性，和呈容性。

所以。

4.12　画出图P4.12所示各晶体振荡器的交流通路，并指出电路类型。

[解]　各电路的交流通路分别如图P4.13（s）所示。

4.13　图P4.13所示为三次泛音晶体振荡器，输出频率为5MHz，试画出振荡器的交流通路，说明回路的作用，输出信号为什么由输出？

[解]　振荡电路简化交流通路如图P4.14（s）所示。

回路用以使石英晶体工作在其三次泛音频率上。

构成射极输出器，作为振荡器的缓冲级，用以减小负载对振荡器工作的影响，可提高振荡频率的稳定度。

4.14　试用振荡相位平衡条件判断图P4.15所示各电路中能否产生正弦波振荡，为什么？

[解]　（a）放大电路为反相放大，故不满足正反馈条件，不能振荡。

（b）为共源电路、为共集电路，所以两级放大为反相放大，不满足正反馈条件，不能振荡。

（c）差分电路为同相放大，满足正反馈条件，能振荡。

（d）通过选频网络构成负反馈，不满足正弦振荡条件，不能振荡。

（e）三级滞后网络可移相，而放大器为反相放大，故构成正反馈，能产生振荡。

4.15　已知振荡电路如图P4.16所示。

（1）说明