高频电子线路课后答案(胡宴如)

第2章 小信号选频放大器
2.1填空题
(1)LC 并联谐振回路中，Q 值越大，其谐振曲线越尖锐,通频带越窄,选择性越好。

(2)LC 并联谐振回路谐振时，回路阻抗为最大且为纯电阻,高于谐振频率时间阻抗呈容性，低于谐振频率时间阻抗感性。

(3)小信号谐振放大器的负载采用谐振回路,工作在甲类状态，它具有选频作用。

(4)集中选频放大器由集成宽带放大器和集中选频滤波器组成，其主要优点是接近理想矩形的幅频特性，性能稳定可靠，调整方便。

2.2 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]
900.035610Hz 35.6MHz f =
=
=⨯
=
3
640.722.4k 22.361022.36k 35.610Hz
35.610Hz 356kH z
100
p R Q f BW Q ρρ==Ω=⨯Ω=Ω
⨯===⨯=
2.3 并联谐振回路如图P2.3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 ≈
=
=
0.70114k Ω
////100k Ω//114.k Ω//200k Ω=42k Ω42k Ω37
1.14k Ω/465kHz/37=1
2.6kHz
p e s p L
e e e R Q R R R R R Q BW
f Q ρρ========== 2.4 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] 626212
011
5105μH (2π)(2π1010)5010
L H f C --=
==⨯=⨯⨯⨯⨯
6
03
0.7101066.715010f Q BW ⨯===⨯
8.1p o
U U ∙
∙
= 当0.7300kHz BW =时
6
03
0.74612
0101033.3
3001033.3
1.061010.6k 2π2π10105010
e e e e
f Q BW Q R Q f C ρ-⨯===⨯====⨯Ω=Ω⨯⨯⨯⨯
而
4712
66.7
2.131021.2k 2π105010
p R Q ρ-==
=⨯Ω=Ω⨯⨯⨯ 由于,p e p
RR R R R =
+所以可得
10.6k 21.2k 21.2k 21.2k 10.6k e p p e
R R R R R Ω⨯Ω
=
=
=Ω-Ω-Ω
2.6 并联谐振回路如图P2.6所示。

已知：010MHz f =，100Q =，12k s R =Ω，
L 1k R =
Ω，40pF C =，匝比113
23/ 1.3n N N ==，21345/4n N N ==，试求谐振回路有载
谐振电阻e R 、有载品质因数e Q 和回路通频带0.7BW 。

[解] 将图P2.6等效为图P2.6(s)，图中
712
0100
39.8k 2π2π104010p Q R Q f C ρ-==
==Ω⨯⨯⨯ 2212
223
371201.312k 20.28k 41k 16k ////(20.28//39.8//16)k 7.3k 7.3107.3102π10401018.34
1/2πs s L L e s p L
e
e R n R R n R R R R R R Q
f C
ρ-'==⨯Ω=Ω
'==⨯Ω=Ω
''==Ω=Ω⨯===⨯⨯⨯⨯⨯=
0.7010MHz
/0.545MHz 18.34
e BW
f Q ===
2.8 单调谐放大器如右图所示。

中心频率030MHz f =，晶体管工作点电流EQ 2mA I =，回路电感13 1.4μH L =，100Q =，匝比11312/2n N N ==，21345/
3.5n N N ==，
L 1.2mS G =、0.4mS oe G =，0bb r '≈，试求该放大器的谐振电压增益及通频带。

[解] 666
1138101002π3010 1.410
p G S Q ρ--=
==⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 23261232626606
126
013/0.410/210010/ 1.210/3.59810(3810098)1023610/262mA /26mV 0.0770.077
46.62 3.523610
11
236102π3oe
oe L L e p oe
L m EQ m u e e e G G n S G G n S
G G G G S g I S g A n n G Q G w L ------∙
--'==⨯=⨯'==⨯=⨯''=++=++⨯=⨯===--===-⨯⨯⨯==⨯⨯⨯66
600.7
16010 1.4103010 1.88MHz 16
e f BW Q -=⨯⨯⨯⨯===
第３章 谐振功率放大器
★3.1 填空题
(1)谐振功放工作在丙类的目的是获得高效率的功率放大,其导通角θ<900，极偏压V BB < V BF(on) 。

(2)输入单频信号U cm cos(ωt)时，丙类谐振功放中，当U cm 过大，在
ωt=0附近晶体管工作在饱和区，极电流脉冲出现下凹现象，称为过压态。

(3) 丙类谐振功放工作在临界状态，当电压参数不变，减小R e 时，则集
电极电流直流分量I c0 增大，输出功率P 0将减小，管耗P c 将增大，此时若通过改变V cc 使放大器重新回到临界状态，则V cc 应增大。

(4)滤波匹配网络的作用是变换，滤波，匹配。

(5)丁类功率放大电路的特点是：晶体管工作在开关状态，管耗很小，效率很高。

(6)传输线变压器具有以传输线传输和以变压器传输两种工作方式，其上限频率受传输线的长度的限制，下限频率受励磁感应量的限制。

★3.4 已知谐振功率放大器的CC 24V V =，C0250mA I =，5W o P =，
cm CC 0.9U V =，试求该放大器的D P 、C P 、C η以及c1m I 、max C i 、θ。

[解] 00.25246W D C
CC P I V ==⨯=
1651W
5
83.3%6
225
0.463A 0.924
C D o o C D o c m cm P P P P P P I U η=-=-==
==⨯=
==⨯
11
()220.833 1.85,500.9
CC C cm V g U θηθ==⨯⨯==︒
0max 00.25 1.37()0.183
C C I i A αθ=
== ★3.9 一谐振功率放大器，要求工作在临界状态。

已知CC 20V V =，o 0.5W P =，
L 50R =Ω，集电极电压利用系数为0.95，工作频率为10 MHz 。

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e R 等于
2
2
(0.9520)361220.5
cm e o U R P ⨯===Ω⨯
由于e R
>L R ，需采用低阻变高阻网络，所以
66
22122626
2.4942.49450
1.98610 1.986μH 2π1010111 1.9861
2.31μH 2.49411
11010F 110pF (2π1010) 2.3110
e e L
e Q Q R L H L L H Q C L ωμω---===⨯=
=
=⨯=⨯⨯⎛⎫⎛⎫'=+=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=
==⨯='⨯⨯⨯⨯
第4章 正弦波振荡器
★4.1填空题
(1)正弦波振荡器的作用是产生一定频率和幅度的正弦波信号，它的主要技术指标有平衡条件，起振条件
(2)反馈型正弦波振荡器的平衡条件是相位平衡和振幅平衡。

(3)反馈型正弦波振荡器主要由放大器、选频网络、反馈网络等部分组成。

(4)三点式震荡电路的组成原则是同性质电抗、异性质电抗。

(5) 石英晶体具有压电效应，用它制成的石英谐振器有很高_的品质因素和很高的标准性，因此石英晶体振荡器的频率稳定度很高。

★4.3 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；600.1910Hz 0.19MHz f =
=⨯=
(b) 不能； (c) 能；
600.42410Hz 0.424MHz f =
=⨯=
★4.4 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B C 、E C 、C C 为耦合电容或旁路电容，C L 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 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。

0MHz f
=
(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。

01 3.3pF=4.86pF
1112.28.215MHz
C f ⎛⎫ ⎪=+ ⎪ ⎪++ ⎪⎝⎭
==
4.10 画出图P4.13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。

4.12已知RC振荡电路如图P4.16所示。

(1) 说明
R应具有怎样的温度系
1
数和如何选择其冷态电阻；(2) 求振荡频频率
f。

[解] (1) 1R 应具有正温度系数，1R 冷态电阻21
5k 2
R <
=Ω (2)
036
11
971Hz 2π2π8.2100.0210f RC -=
==⨯⨯⨯⨯ 第5章 振幅调制、振幅解调与混频电路
★5.4 已知调幅波表示式
66363()5cos(2π10)cos[2π(10510)]cos[2π(10510)]V u t t t t =⨯++⨯+-⨯，
试求出调幅系数及频带宽度，画出调幅波波形和频谱图。

[解] 由a cm 11V 2
m U =，可得a cm 2/2/50.4m U ===
32510Hz=10kHz BW =⨯⨯
调幅波波形和频谱图分别如图P5.5(s)(a)、（b ）所示。

★5.5 已知调幅波表示式4()[2cos(2π100)]cos(2π10)V u t t t =+⨯⨯，试画出它的波形和频谱图，求出频带宽度。

若已知L 1R =Ω，试求载波功率、边频功率、调幅波在调制信号一周期内平均总功率。

[解] 调幅波波形和频谱图分别如图P5.6(s)(a)、(b)所示。

2200Hz BW F ==，a 0.5m =
cm 2
2
O L 1122W 221
U P R ===
2
2a cm SSB
L 110.52()11220.125W 221
m U P R ⎛⎫⨯⨯ ⎪⎝⎭==
=
P SB1+P SB2=0.125+0.125=0.25W
AV c DSB 20.25 2.25P P P W =+=+=
★5.6 已知调幅波的频谱图和波形如图P5.8(a)、(b)所示，试分别写出它们的表示式。

[解] 3330()()10cos2π100102cos2π101102cos2π9910a u t t t t =⨯⨯+⨯⨯+⨯
3333333335 +3cos2π102103cos 2π981010cos 2π100104cos 2π10010cos 2π10 +6cos2π10010cos 2π21010(10.4cos 2π100.6cos 2π210)cos(2π10)V
t t
t t t t t
t t t ⨯⨯+⨯⨯=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+⨯+⨯⨯⨯
47047()()(52cos 2π10)cos 2π105(10.4cos 2π10)cos(2π10)V
b u t t t
t t =+⨯⨯=+⨯⨯
5.20 二极管包络检波电路如图5.4.2(a)所示，已知输入已调波的载频
c 465kHz f =,调制信号频率5kHz F =，调幅系数a 0.3m =，负载电阻5k ΩR =，试决
定滤波电容C 的大小，并求出检波器的输入电阻i R 。

[解] 取5
2πc
RC f ≥
，所以可得 33125/2π4651051034210342pF C F -≥⨯⨯⨯⨯=
⨯=
为了不产生惰性失真，根据a RC
可得
60.02100.02μF a C F -≤=⨯= 所以可得3400.02μF PF C ≤≤
/25k Ω/2=2.5k Ωi R R ==
第6章 角度调制与解调电路
★ 6.2
已知调制信号38cos(2π10)V u t Ω=⨯，载波输出电压
6o ()5cos(2π10)V u t t =⨯，3f 2π10rad/s V k =⨯，试求调频信号的调频指数f m 、最大
频偏m f ∆和有效频谱带宽BW ，写出调频信号表示式
[解] 3m
3m 2π108810Hz 2π2π
f k U f Ω⨯⨯∆=
==⨯ 3m 3
3632π1088rad
2π102(1)2(81)1018kHz
()5cos(2π108sin 2π10)(V)
f f o k U m BW m F u t t t Ω⨯⨯===Ω⨯=+=+⨯==⨯+⨯
★6.3 已知调频信号72()3cos[2π105sin(2π10)]V o u t t t =⨯+⨯，3f 10πrad/s V k =，试：(1) 求该调频信号的最大相位偏移f m 、最大频偏m f ∆和有效频谱带宽BW ；(2) 写出调制信号和载波输出电压表示式。

[解] (1) 5f m =
5100500Hz
=2(+1)2(51)1001200Hz
m f f m F BW m F ∆==⨯==+⨯=
(2) 因为m
f f k U m Ω=
Ω
，所以3
52π100
1V π10f m f
m U k ΩΩ⨯⨯=
=
=⨯，故
27()cos 2π10(V)()3cos 2π10(V)
O u t t u t t Ω=⨯=⨯
11 / 12
★6.6 已知调制信号3()6cos(4π10)V u t t Ω=⨯、载波输出电压8()2cos(2π10)V o u t t =⨯，p 2rad /V k =。

试求调相信号的调相指数p m 、最大频偏m f ∆和有效频谱带宽BW ，并写出调相信号的表示式。

[解] m 2612rad p p m k U Ω==⨯=
3
m 383124π10Hz=24kHz
2π2π
2(1)2(121)210Hz=52kHz ()2cos(2π1012cos 4π10)V
p p o m f BW m F u t t t Ω
⨯⨯∆===+=+⨯⨯=⨯+⨯
知识点：
通信系统的基本组成：输入（输出）变换器、发送（接收）设备、信道。

品质因数：Q=
谐振回路阻抗频率特性
谐振电阻：R e =
L
C r = 谐振频率：f 0z
丙（C ）类谐振功率放大器：
放大器的输出功率P 0等于集电极电流基波分量在负载R e 上的平均功率，即
P 0=
12 I c1m U cm =12I 2c1m R e =22cm
e
U R
集电极直流电源供给功率P D 等于集电极电流直流分量I c0与V cc 的乘积，即
P D =I c0V cc
12 / 12
集电极耗散功率P C 等于集电极直流电源供给功率P D 与基波输出功率P 0之差，即
P C =P D －P 0
放大器集电极效率ηC =
0D P P =
12c1m cm
c0cc
I U I V
反馈振荡器振荡的平衡条件：相位平衡， 振幅平衡。