现代电子线路基础新版教材第六章习题答案.docx
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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,Li-3=4^H,Q=100,N-3=20匝,N+5匝,N”5匝,晶体管
3DG39在fo=10.7MHz时测得gie=2860^S,Ce=18pF,goe=200^S,Coe=7pF,|yfe|=45mS,y「e=O,试求放大器的电压增益A。
和
通频带BW
R
N2~3
5
20
0.25,
F2
交流等效电路
Ic
折合后的等效电路
解:
M~3
N4~5
NT；
5
20
0.25
总电容C1/（（2f0）2*L）55.4pF
LC振荡回路电容CCp2c°eP；Ge53.8pF
lc振荡回路固有谐振频率f0
固有损耗电导：
90
1—10.85（MHz）
2.LC
11
Q00L2Q0f°L
36.7106（S）
2226266
GpgoeP2giego0.25200100.2528601036.7100.228（mS）
Ql
1
16.32
G0L
BW邑107656（KHz）,
QL16.3
Av0
0.250.254510
0.22810
12
注：
由上述计算可以看出，f。
'和f。
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yfe（即认为是gm）不要通过Ieq来计算gm
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=1.5卩H,Q=100,N/N=4,C~C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
yie（2.8j3.5）mS;y「e0
yfe（36j27）mSy°e（0.2j2）mS
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g2;
（3）求回路总电容C2；
（4）求放大器电压增益A。
和通频带BVy
（5）当电路工作温度或电源电压变化时，Avo和BW是否变化？
=CL
N1
G
一
Vi
R3
R
+
C
N2
Cs=
cVt2
TC
CVee
yoe
yie
解：
（1）y
参数等效电路如上图:
由fo
2LC得C
1
22
4Lfo
42；0621218.78（pF）
43.141.5103010
P2
也丄0.25
N14
由y参数得Cie
3
3.5103
6
23010
18.58（pF）,
Coe
3
盘帝10.6（pF）
RS
22
P22Cie18.7810.6o.25218.587.02（pF）
11
rw2J1.51067.02m2491（MHz）
固有损耗电导:
go
QooL
2QofoL
23.1410049.110*^2「6106（S）
Rgoe
23
P2giego0.210
23
0.252.81021.4100.396（mS）
Ql
1
366
G0L0.39610230101.510
8.9
Ql
竺3.37（MHz）
8.9
AV0
RRdZJ1O.25V36210328.4
G0.39610
（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AVo和bw会发生变化。
6.3
加了
G、
Ln元件,试解答下列问题。
（1）
分析CN、Ln是如何消除CDg引起的部反馈的?
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引起的部反馈，电路中
分析其它各元件的作用;
画出放大器的交流等效电路;
导出放大器电压增益A/o表达式
Cn
N
C6输入II
C1
D
8上
rJ
IA
C4
cI:
3二L2
输入
lnCn
C2二R2
Vdd
•
G
S
L1
AC3”2
输出
解：
（1）Ln、Cn与Cdg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Cdg引
起得部反馈，实现了单向化。
（2）各元件的作用：
Li、Ci组成并联谐振回路，起选频作用；L2、C3组成并联谐振回路，起选频作用，作放大器的负
载；C5、C6为输入、输出的耦合电容；Ln、Cn组成串联谐振回路，减小部反馈；尺、只2为偏置电阻，提供场效应管的
工作点；C2为旁路电容；C4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yis、yrs、%、弘且%0，且设负载（Gl）接入系数为P2，C3并联谐振回路固有损耗为go
贝yAIyfs|VgsP?
P21yfsI
（g°sP2Glgo）vgsG
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？
（3）ic电流脉冲是从B点才开始发生，在BC段区间并没有ic,为何此时有电压降vbc存在？
题图6.4
解：
1）根据电路可得
则在Vi0,VceVcc时，icGVbmcos，又因为0/2，所以ic0
因此，当Vi0,VceVcc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icGVbmcos0时，即/2时动特性才从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ic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
（%0）
Vb0）
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VCo=24V,VBB=VD,Re=53Q,设集电极电流为余弦脉冲，即
Icmcosic0
试求电源供给功率Pd和集电极效率
解：
由题乂知：
VD
VBB，而
arcos
VdVbb
Vim
，可得:
/2（rad）
0（）
1（）
由Po
1sincos
1cos
1sincos
1cos
1
2VcmIcm1（）
1
2
1（I
21cm
1（））2Re5W
Vcm
Ic1mRe）
125
得Icm2250.869（A）
\53
PDVCCIm
0（）兰
0.869
6.64（W）
P。
5
C
PD6.64
75.3%
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P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0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R/R及相应特性阻抗Zc表达式。
jfTYY>
nrrnZL1
Ri
Tr
Tr.
i「2
Rl
Rl
Rl
（c）
Rl
题图6.7
解:
（a）由图可知：
ii4iL,Vl
4vi，故R/Rl1/16,
Zc1Zc2丿
1/4ii
4R
（b）
由图可知：
iL4ii,v4vl,
2vl
R/Rl16,Zc1
li
8Rl,
Zc2
（c）
由图可知:
VlV22*i*Rl/22*i*
Rl/2
1
2Vi
R2ii号2ii2荀，故R/Rl4，
Zc1Zc2
2Rl
（d）
由图可知：
iL3ii,Vi3vl，故R/Rl
9,Zc1Zc2翌
ii
3Rl
（e）
由图可知：
ii
v1
3i|_,VL3vi，故Ri/RL1/9,ZciZc23RRl,Zc3RL
iL3
6.8
证明题图6.8中FB开路（即B端信源开路）时FC和R）上的功率都为Pa/2,其中Pa=I・V。
Va（）
IAI2D
riIiI2J
V2CF
-|4
v1+v2
解:
根据传输线的变压器的特性可知：
1=（1i+I2）
Ii2
I1+2
题图6.8
I1=12=1/2Vl=V2
根据功率合成（或分配）网络的最佳传输条件可知：
RC=R/2
F=2RRc上的电压V=V-ViR）上的电压V^d=Vi+V2
VI2*RdV2（IiI2）*RcVi（IiI2）*Rc
*2Rv1v1viI*Rc
VViI*Rcv1V
对于推导v仁V/2也可根据教材进行说明
民上的功率Prc（VVi）*（IiI2）V*I^Pa
22
题图6.9
6.9
R）上的功率PrdI2（ViV2）-V丄Pa
22
解：
高频等效电路、电感线圈的同各端如下图所示:
（a）
（b）
（C）
Li
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。
C
L2
口
VT丄
TC2
（b）
（c）
（d）
（e）
⑴
C3
VT
Ci
题图6.10
解：
（a）不能振荡（负反馈）；（b）互感耦合振荡器;
（c）不能振汤
（Xbe与Xbc同性质）；
（d）电感三点式振汤器；（e）不能振汤；⑴
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）LiC>L2G>LG;
（2）LiC=L2G=LC3;（3）L2C>L3C3>LQ;
fo与各回路的固有谐振
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
频率f1、f2>f3之间是什么关系？
VT
土C3
Ci
L3
题图6.11
L
解：
由于并联回路的谐振频率为f。
LC回路的等效阻抗为Z—C，可得：
ffo时Z为容性；ff。
2JLCj（L丄）
C
时Z为感性
（1）可得flf2f3，Zi、Z2同性质必须ff2（容性），或者ffl（感性）
而ffi时，Z3为感性，不能振荡；
ff3时，Z3为容性，不能振荡；
f2ff3Z3为感性，能振荡；
可见当LiCiL2C2L3C3时能振荡，为电容三点式，且f2fof3
（2）L1C1L2C2L3C3任何频率时都有Zi、Z2、Z3同性质，不能振荡
（3）可得f2f3fi，Zi、Z2同性质必须ffi（容性），
或者ff2（感性）
而ffi或者ff2时，Z3都与Zi、Z2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。
10KQ
15V
15V
（b）
题图6.12
解：
交流等效电路如下图所示:
（b）
晶体作用：
（a）高Q值电感；（b）短路线
1501500
反馈系数：
由F匕，得：
（a）F15015000.45；（b）
、，300
Vo
43270
F432700.14
270
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
VCC
（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G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=av+a2V2,其中v=Vcos3ct+SmcosQt+（Vqm/2）cosQt,且满足wc>>Q的条件。
求电流i中的组合频率成分。
33
解：
iaiVa2V2ai（Vcmcos^VQmcosQt）a2（Vcmcos-VQmcosQt）2
可以看出i中含有直流、％Q,2w,2Q,wQ。
6.15两个信号的表达式分别为V1二Vimcosw1t（V>和V2二Mmcosw2t（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
2）tcos（
）t]
V1mV2m,
tcos2t[cos（
1
—V1nV2m
2
1
—V1mV2m
+v（t）
c1c1c1c2
频谱
波形
试求该调幅波的载波振幅Vcm载波角频率3c、调制信号角频率Q、调制度m和带宽BW的值。
解：
va（t）25（10.7cos2500t）sin2106t（V）
对照AM波表达式va（t）Vcm（lmacost）cos第可得：
Vcm25Vma0.7
f0106HzF500HzBW2F1000Hz
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Q1的正弦信号调制后，发射功率为10.125kW,
试计算调幅度m1。
如果再加一个角频率为Q2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：
P09KW
P0P1R1mfF»10.125KW可得m10.5
2
而PF0P!
P2P0^mfP。
im|P010.12510.42910.845KW
222
6.18已知某调幅波的表达式为vat2510.7cos2500010.3cos2104tsin2106t（V）
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
6
解:
Vat25sin210t8.75[sin2
64
3.75[sin2（1010）tsin2
6
（105000）tsin2
64
（1010）t]
6
（105000）t]
包含的频率分量及相应的振幅值:
1MHz25V
1.005MHz8.75V
0.995MHz8.75V
1.01MHz3.75V
0.99MHz3.75V
调幅波包络为251
0.7cos2
500010.3cos2
10
4t,可化简为
37.615cos2
3.55000t
6
2,
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
5V
2V2V
1V
1V
0.2V
1
0.2V
丄
0.5V
丄
0.5V
丄
0.5V
L
0.5V
L
0.2V
1
0.2V
1
kHz
►
9679709739879909931000100710101013102710301033
题图6.19
解：
34
vat5[1ma1（1ma3cos610t）cos210t
ma2（1ma4cos6103t）cos6104t]cos2106t
于是有：
5ma1
/22,
5ma2/2
1
5ma1
ma3/4
0.5,
5ma
2ma4/40.2
可得：
ma1
0.8,
ma2
0.4,
ma30.5,ma40.4
vat5[10.8（1
0.5cos6
3
103t）cos2
104t
346
0.4（10.4cos610t）cos610t]cos210t
框图如下:
v1
v2
6.20画出题图6.20所示多级调制产生SSB言号的框图中
A、BC三点的频谱图。
已知foi=5MHzfo2=50MHzfo3=100MHz
并说明为何要采用逐级调制方法。
車调制信号频谱
04kHz
Vo（t）
SSB
fo2
fo3
题图6.20
解：
A、B、C点频谱图如下:
F（f）
0,——I
5M5.004M
F（f）
B:
55M55.004M
xF（f）
C:
155M155.004M
f
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v（t）=V飽nCOsQt,载波Vc（t）=Vcmcos®ct,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）
AM波
Vct
（a）调幅器电路
（b）过调制失真波形
解：
由题图6.21（a）知
va（t）R3（E0警皿⑴
R3VcmEo（1
Ri
R1Vam
R2E0
cosat）cosgt
ma
R1VQm
R2E0
可减小色的值，从而减小
R2
ma，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）=VCmCOSgct,调制信号v?
（t）=Vamcosat。
（1）若gc=107rad/s,LC回路对gc谐振，谐振电阻R=1kQ，巳二Ec=10V,FE=5kQ,Vc（t）=156cosgct（mV）,v?
（t）=
5.63cos104t（V）。
试求输出电压vo（t）。
（2）电路能否得到双边带信号？
止）（经）
解：
（1）如图：
Ic1IE1LseVt,Ic2Ie2bseVt
（VBE1VBE2）vC（t）
Iee
1C11C21C2（1
1C1）
Ic2（1e
VT）Ic2（1
eVT）
I
1C2
得出：
Ic1
||伯Vc（t）
1C21EEth
而
1C2_（1C2
1
1C1）_（1C1
1C2）—1EE
-1EEth
vc（t）
2Vt
2
2
2
2
2Vt
而1EE1C3
v（t）10
Re
严）
2n1（V：
m）COS[（2n
1）
ct］，其中
（Vcm）
2n1（丿
（156）
2n1（,
2n1⑹
2Vtn1
VT
Vt
26
n=1时，21（6）1.2
输出电压V0（t）EcRl1v⑴101.2COSct106（10.1v（t））cosct2Re
即v0（t）106（10.563cos104t）cos107t（V）
（2）不能，因为Iee
1C3
V⑴Ee，要得到DSB必须Ee
Re
0，而如Ee0,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10°Hz,谐振回路的谐振电阻R=20kQ,
检波系数kd=0.9,试回答下列问题。
（1）若is（t）=0.5cos2nx106t（mA）,写出检波器输入电压Vs（t）及输出电压v°（t）的表达式。
（2）若is（t）=0.5（1+0.5cos2nx103t）cos2nx106t（mA）,写出Vo（t）的表达式。
解:
（1）Vs（t）
is（t）
F1
1C
1Ro-
vstCl二
0.01F
<
=[
1（
题图6.23
10/2
2010/2
200.5cos2
106t2cos2106t（V）
Vo（t）KdVsm20.91.8（V））
36
10t）cos210t
10/2
Vs（t）200.5（10.5cos2
（2）22010/2'
36
2（10.5cos210t）cos210t（V）
vo（t）kd2（10.5cos2u103t）1.8（10.5cos2u103t）（V）
33
6.24检波电路图题图6.24所示。
已知Va（t）=0.8（1+0.5cos10nX10t）cos2nX465x10t（V）,二极管的导通电阻
VD
rd=125Q。
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。
C2
10F
Va（t）
C1
0.01F
R2
10k
Vo（t）
R1
4.7k
题图6.24
解：
&R2・35kQ
Kd
cos（V3RL）
0.81
直流负载为:
RR14.7kQ,交流负载为：
RqR1//R2,Rq/R0.68ma0.5，无负峰切割失真。
RC
4.7103
0.01106
4.7105,
mamax
Qmax
10.52
0.510n103
5.5105，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m=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决?
解:
题图6.25
（1）当电位器的动臂位于最上端时:
直流负载RRR25.21（K）
交流负载R
471
R1R2//ri20.511.33（k）
4.71
RI：
330.256ma0.3
R5.21
故电路会产生负峰切割失真。
可将电位器的动臂向下移动以增加R,
设移动后R2上边部分为R21，R2下边部分
，则:
RR1R25.21（K）
R1R21R22〃「i20.51R21^设
R221
（0.51R21恵\丄0.3解得：
R210.236（K）
R2215.21
R2
R21
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