高频电子线路第3章参考答案.ppt
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高频电子线路习题答案3
=
444(������������)
(5)半通角c
由c
1 2
g1
(c
)
可得g1
(������������
)
=
2������������ ������
=
2×0.833 22.5/24
=
1.257，查表，������������
=
60°。
3-9 某高频功率放大器，晶体管的理想化输出特性如图 3-25 所示。已知Vcc 12V , Vbb 0.4V ，输入电压 ub 0.4cost(V) ，输出电压 uc 10cost(V) ，试求：
高频输出功率 Po ；(3)集电极损耗功率 Pc ；(4)集电极效率c ；(5)输出回路的谐振电阻 RP 。 题意分析 此题是利用在临界工作状态已知 ICM 、 gcr 、 Vcc 求出 Ucm ，然后根据
cosc (UbZ Vbb ) /Ubm 计算出c ，查表得0 (c ) 、1(c ) ，则可解出各项值。
由于 A 点在 ubemax 与饱和临界线的交点上，放大器工作于临界状态。集电极电流 ic 和 uce
的波形如图 3-25 所示。
(2)根据动态特性可知，集电极电流脉冲的幅值 ICM 600mA ，而
cosc
UbZ Vbb Ubm
0.5 0.4 0.4
0.25
可得c 75.5 ，查表0 (c ) 0.271,1(c ) 0.457 ，则
而Vbb 由 500 mV 变为 112.135 mV。
3-3 某谐振高频功率放大器，已知晶体管饱和临界线斜率 gcr 0.9s ,UbZ 0.6V ，电 源 电 压 Vcc 18V , Vbb 0.5V ， 输 入 电 压 振 幅 Ubm 2.5V ， 集 电 极 电 流 脉 冲 幅 值 ICM 1.8A ，且放大器工作于临界状态。试求：(1)直流电源Vcc 提供的输入功率 P ；(2)
高频电子线路第3章参考答案解析
回路总电容为
C
C p12Coe p22Cie 200 0.352 18 0.0352 142 202 pF
固有谐振电导为
g0
2
f C 0 Q0
2 465103 20210-12 7.374 S
80
回路总电导为
g
p12 goe p22 gie g0
0.352 55 106 0.0352 0.4 103 7.374 106 14.6 S
入系数p1=N1/N=0.35， p2=N2/N=0.035,回路无载品质因 数Q0=80，设下级也为同一晶体 管，参数相同。试计算：
题3－1图
（1）回路有载品质因数 QL和 3 dB带宽 B0.7;（2）放大器的电
压增益； (3) 中和电容值。（设Cb’c=3 pF）
2
高频电子线路习题参考答案
解3-4： 根据已知条件可知,能够忽略中和电容和yre的影响。得
3－11 高频功放的欠压、临界、过压状态是如何区分的？各有什么 特点？当EC、Eb、Ub、RL四个外界因素只变化其中的一个时， 高频功放的工作状态如何变化？
答3-11
当晶体管工作在线性区时的工作状态叫欠压状态，此时集电 极电流随激励而改变，电压利用率相对较低。如果激励不变， 则集电极电流基本不变，通过改变负载电阻可以改变输出电压 的大，输出功率随之改变；该状态输出功率和效率都比较低。
中和电容Cn
N1 N N1
Cbc
p1 1 p1
Cbc
0.35 3 1.615 pF 0.65
答：品质因数QL为40.4,带宽为11.51kHz,谐振时的电压增益 为30.88,中和电容值为1.615pF
4
高频电子线路习题参考答案
高频电子线路 邹传云 第三章作业解答
U cm = 18Ω 2 Po
2
PO = 74% PD
RΕ =
（3）若要求放大器的效率最大，则放大器应该工作在弱过压状态，可以采取增加等效 负载、增加输入信号振幅、增加基极偏置电压、减小集电极电源电压的办法。 3.8 某高频谐振功放工作于临界状态， 输出功率为 15W， 且 VCC = 24 V ， 导通角 θ = 70 ，
PC = PD − Po = 1W ηC =
Po = 83% PD
I c1m =
2 Po = 0.46 A U cm
g1 (θ) =
α1 (θ) I c1m = = 1.84 ，则导通角 θ ≈ 50 o α 0 (θ) I c 0
3.6 已知一谐振功率放大器的 VCC = 12 V ， U BE（on ) = 0.6V ， U BB = -0.3 V ，放大器 工作在临界状态，U cm = 10.5V ，要求输出功率 Po = 1W ，导通角 θ = 60 ，求该放大器的
`
∴ η180o : η90o : η60o =
( (
) )
( ) ( )
( ) ( )
(
) ( ) ( )
3.4 谐 振 功 率 放 大 器 的 晶 体 管 折 线 化 转 移 特 性 曲 线 如 图 题 3.4 所 示 。 已 知 ：
U BB = -0.2 V ，u i = 1.2 cos(ωt )V ，负载 LC 回路调谐在输入信号的频率上，试在转移特性
2.0 1.5 1.0 0.5
ic
A UBE=3.0V 2.4V 斜率-gd B 1.8V 1.2V 18 uCE
3
12
O
图题 3.7 解： （1）此时功率放大器工作在临界工作状态；
2
PO = 74% PD
RΕ =
（3）若要求放大器的效率最大，则放大器应该工作在弱过压状态，可以采取增加等效 负载、增加输入信号振幅、增加基极偏置电压、减小集电极电源电压的办法。 3.8 某高频谐振功放工作于临界状态， 输出功率为 15W， 且 VCC = 24 V ， 导通角 θ = 70 ，
PC = PD − Po = 1W ηC =
Po = 83% PD
I c1m =
2 Po = 0.46 A U cm
g1 (θ) =
α1 (θ) I c1m = = 1.84 ，则导通角 θ ≈ 50 o α 0 (θ) I c 0
3.6 已知一谐振功率放大器的 VCC = 12 V ， U BE（on ) = 0.6V ， U BB = -0.3 V ，放大器 工作在临界状态，U cm = 10.5V ，要求输出功率 Po = 1W ，导通角 θ = 60 ，求该放大器的
`
∴ η180o : η90o : η60o =
( (
) )
( ) ( )
( ) ( )
(
) ( ) ( )
3.4 谐 振 功 率 放 大 器 的 晶 体 管 折 线 化 转 移 特 性 曲 线 如 图 题 3.4 所 示 。 已 知 ：
U BB = -0.2 V ，u i = 1.2 cos(ωt )V ，负载 LC 回路调谐在输入信号的频率上，试在转移特性
2.0 1.5 1.0 0.5
ic
A UBE=3.0V 2.4V 斜率-gd B 1.8V 1.2V 18 uCE
3
12
O
图题 3.7 解： （1）此时功率放大器工作在临界工作状态；
高频电子线路第3章高频功率放大器
ic I c 0 I c1m cos t I c 2m cos 2t ... I cnm cos nt
其中各分量的振幅：
1 I c0 2
I c1m 1
1 i d ( t ) c 2
c
c
c
c
I cM
cost cos c I sin c c cos c d (t ) cM ( ) 0 ( c ) I cM 1 cos c 1 cos c
窄带谐振放大器
有源器件 谐振回路 采用具有滤 波特性的选 频网络作为 负载
丙类
四、谐振功率放大器与小信号谐振放大器的异同
相同之处：它们放大的信号均为高频信号，而且放大器的负 载均为谐振回路。 不同之处：激励信号幅度大小不同；放大器工作点不同； 晶体管动态范围不同。
ic ic
ic ic
Q
o o
o
eb
t
尖顶余弦脉冲
图3-5丙类状态下集电极电流波形
1、iC表达式:
u BE VBB U bm cost 由 iC g c (u BE U BZ ) iC g c (VBB U bm cost U BZ )(3 9)
图3-3
2, iC两参数:I CM 、c
另外，为了分析方便，根据理想化输入特性，将理想化输 出特性曲线中的参变量ib 改为ube。
图中 ib=7mA，由输入特性
可知，uce=0.68V时，对应 的ic=180mA；而 ib=0 时， ube=0.6V，在0.60V-0.68V之 间，可按每间隔0.02V画出
水平线，即得到以ube为参
变量的理想化特性曲线。这 样的理想化特性正好满足gc 为常数。
高频电子线路参考答案
高频电子线路习题参考解答
第1章习题参考答案 1-1 1-2 1-3 1-4
高频电子线路习题参考解答
1－1 画出无线通信收发信机的原理框图，并说出各部分的功 用。 答：
话 筒 音频 放大器 调制器 变频器 激励放大 输出功 率放大
载波 振荡器 天线开关 扬 声 器
音频 放大器
解调器
中频放大 与滤波
混频器
题2－2图
高频电子线路习题参考答案
1605 535
260 1012 C t ， 12 12 10 C t
260 10 12 C t 9 12 12 10 C t
8C t 260 1012 9 12 10 12 260 108 Ct 1012 19 pF 8 1 L 2 （2 535 103 ） 260 19）10-12 （ 106 0.3175mH 3149423435
答：回路电感为0.317mH,有载品质因数为1.546
高频电子线路习题参考答案
2－4 石英晶体有何特点？为什么用它制作的振荡器的频率稳 定度较高？
答2-4 石英晶体有以下几个特点 • 晶体的谐振频率只与晶片的材料、尺寸、切割方式、几何形状等有关，温度 系数非常小，因此受外界温度影响很小 • 具有很高的品质因数 • 具有非常小的接入系数，因此手外部电路的影响很小。 • 在工作频率附近有很大的等效电感，阻抗变化率大，因此谐振阻抗很大 • 构成震荡器非常方便，而且由于上述特点，会使频率非常稳定。
1 由f 0 得： 2 LC 1 1 L 2 （2 f 0） C 4 2 4652 106 200 1012
106 0.586mH 2 2 4 465 200 f0 由B0.707 得： QL
第1章习题参考答案 1-1 1-2 1-3 1-4
高频电子线路习题参考解答
1－1 画出无线通信收发信机的原理框图，并说出各部分的功 用。 答：
话 筒 音频 放大器 调制器 变频器 激励放大 输出功 率放大
载波 振荡器 天线开关 扬 声 器
音频 放大器
解调器
中频放大 与滤波
混频器
题2－2图
高频电子线路习题参考答案
1605 535
260 1012 C t ， 12 12 10 C t
260 10 12 C t 9 12 12 10 C t
8C t 260 1012 9 12 10 12 260 108 Ct 1012 19 pF 8 1 L 2 （2 535 103 ） 260 19）10-12 （ 106 0.3175mH 3149423435
答：回路电感为0.317mH,有载品质因数为1.546
高频电子线路习题参考答案
2－4 石英晶体有何特点？为什么用它制作的振荡器的频率稳 定度较高？
答2-4 石英晶体有以下几个特点 • 晶体的谐振频率只与晶片的材料、尺寸、切割方式、几何形状等有关，温度 系数非常小，因此受外界温度影响很小 • 具有很高的品质因数 • 具有非常小的接入系数，因此手外部电路的影响很小。 • 在工作频率附近有很大的等效电感，阻抗变化率大，因此谐振阻抗很大 • 构成震荡器非常方便，而且由于上述特点，会使频率非常稳定。
1 由f 0 得： 2 LC 1 1 L 2 （2 f 0） C 4 2 4652 106 200 1012
106 0.586mH 2 2 4 465 200 f0 由B0.707 得： QL
高频电子线路第3章参考答案
13
高频电子线路习题参考答案
3－9 已知高频功放工作在过压状态，现欲将它调整到临界状 态，可以改变哪些外界因素来实现，变化方向如何？在 此过程中集电极输出功率如何变化？
答3-9
可以通过采取以下措施
1. 减小激励Ub，集电极电流Ic1和电压振幅UC基本不变，输 出功率和效率基本不变。
2. 增大基极的负向偏置电压，集电极电流Ic1和电压振幅UC 基本不变，输出功率和效率基本不变。
号能量的放大电路，其主要功能是放大放大高频信号功率， 具有比较高的输出功率和效率。对它的基本要求是有选频作 用、输出功率大、自身损耗小、效率高、所以为了提高效率， 一般选择在B或C类下工作，但此时的集电极电流是一个余弦 脉冲，因此必须用谐振电路做负载，才能得到所需频率的正 弦高频信号。
11
高频电子线路习题参考答案
解3-5
设每级带宽为B1，则：
1
根据总带宽B0.7 B1 4 23 1
得：
每级带宽为B1
B0.7
1
4
8 11.2kHz 0.714
23 1
当偏离中心频率10kHz时，根据谐振特性，有：
K1
2A
2
K01 (1 A2 2 )2 42 A 1 4 4
8
高频电子线路习题参考答案
K
要求的基极回路。
题3－11图
15
高频电子线路习题参考答案
解3-11 1、求动态负载线
根据给定静态特性，
得到晶体管的Eb 0.5v,
gm
diC dube
1S,并得到如下方程组
iuc ce
Ec gm (Ub
Uc cos cos t
t Eb
Eb
代入数值后得
高频电子线路习题参考答案
3－9 已知高频功放工作在过压状态，现欲将它调整到临界状 态，可以改变哪些外界因素来实现，变化方向如何？在 此过程中集电极输出功率如何变化？
答3-9
可以通过采取以下措施
1. 减小激励Ub，集电极电流Ic1和电压振幅UC基本不变，输 出功率和效率基本不变。
2. 增大基极的负向偏置电压，集电极电流Ic1和电压振幅UC 基本不变，输出功率和效率基本不变。
号能量的放大电路，其主要功能是放大放大高频信号功率， 具有比较高的输出功率和效率。对它的基本要求是有选频作 用、输出功率大、自身损耗小、效率高、所以为了提高效率， 一般选择在B或C类下工作，但此时的集电极电流是一个余弦 脉冲，因此必须用谐振电路做负载，才能得到所需频率的正 弦高频信号。
11
高频电子线路习题参考答案
解3-5
设每级带宽为B1，则：
1
根据总带宽B0.7 B1 4 23 1
得：
每级带宽为B1
B0.7
1
4
8 11.2kHz 0.714
23 1
当偏离中心频率10kHz时，根据谐振特性，有：
K1
2A
2
K01 (1 A2 2 )2 42 A 1 4 4
8
高频电子线路习题参考答案
K
要求的基极回路。
题3－11图
15
高频电子线路习题参考答案
解3-11 1、求动态负载线
根据给定静态特性，
得到晶体管的Eb 0.5v,
gm
diC dube
1S,并得到如下方程组
iuc ce
Ec gm (Ub
Uc cos cos t
t Eb
Eb
代入数值后得
高频电子线路第3章
o
eb o
t
VBZ
谐振功率放大器波形图
t
高频功率信号放大器使用中需要解决的两个问题 ①高效率输出 ②高功率输出
放大器一般分为甲类、乙类、甲乙类、丙类等工作方式， 为了进一步提高工作效率还提出了丁类与戊类放大器。
工作状态 半导通角 理想效率
负载
应用
甲类 乙类 丙类
180
50%
电阻
低频
小信号低功 率放大
PC =PD -Po
由PD与Po曲线相减可得到。在Re =0时，PC =PD。
C
Po PD
欠压时，PD随Re变化缓慢，故C随Re的变化与Po的变化规律相似。
到达临界后，Po与PD都随Re的增加而下降。
刚开始时，Po的下降没有PD快，而后Po的下降比PD快。
故C是略有增大后下降。
1临界状态输出功率最大，效率较高
2 过压状态效率高损耗小，近似恒压源特性
3 欠压状态输出电流受Rp影响小，近似恒流源特性
匹配负载：Reopt
Ic1m随Re增加而显著下降，因而Ucm随Re增加而缓慢上升，
也可近似认为U
保持不变。
cm
PD VCC Ic0
VCC不变，则PD随Re变化的曲线与I
c
的变化曲线规律相同。
0
Po
1 2
I2 c1m
Re
Uc2m
2U
2 cm
欠压时，Ic1m随Re变化缓慢，所以Po随Re增加而增加。
过压时，Ucm随Re变化缓慢，所以Po随Re增加而下降。
——根据集电极电流是否进入饱和区
绿线：欠压状态——未进入饱和状态的工作 状态。
为尖顶余弦脉冲。
高频电子线路第3章噪声与干扰
高频电子线路第3章噪声与 干扰
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3.3.2 信噪比与负载的关系 3.3.3 用额定功率和额定功率增益表示的噪声系数 3.3.4 多级放大器噪声系数的计算 3.3.5 等效噪声温度 3.3.6 晶体放大器的噪声系数 3.3.7 噪声系数与灵敏度 3.3.8 噪声系数的测量 3.4 降低噪声系数的措施 3.5 工业干扰与天电干扰
分配噪声本质上也是白噪声，但由于渡越时间的影响， 响当三极管的工作频率高到一定值后，这类噪声的功率谱密 度将随频率的增加而迅速增大。
3. 闪烁噪声 由于半导体材料及制造工艺水平造成表面清洁处理不
好 而引起的噪声称为闪烁噪声。 它与半导体表面少数载流子 的复合有关，表现为发射极电流的起伏，其电流噪声谱密度 与频率近似成反比，又称1/f噪声。 因此，它主要在低频 （如几千赫兹以下）范围起主要作用。 这种噪声也存在于 其他电子器件中，某些实际电阻器就有这种噪声。 晶体管 在高频应用时，除非考虑它的调幅、调相作用，这种噪声的
3.3.1 噪声系数的定义
要描述放大系统的固有噪声的大小，就要用噪声系数，其 定义为
输入端信噪比 NF 输出端信噪比
噪声系数可由下式表示
NF((S S//N N))o i P P o i//P P n nio
(NF)dB10 lgP P oi //P Pn nio
图3.4描述放大器噪声系数的等效 图
晶体管中有发射结和集电结，因为发射结工作于正偏， 结电流大。 而集电结工作于反偏，除了基极来的传输电流 外，只有反向饱和电流（它也产生散弹噪声）。 因此发射 结的散弹噪声起主要作用，而集电结的噪声可以忽略。
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3.3.2 信噪比与负载的关系 3.3.3 用额定功率和额定功率增益表示的噪声系数 3.3.4 多级放大器噪声系数的计算 3.3.5 等效噪声温度 3.3.6 晶体放大器的噪声系数 3.3.7 噪声系数与灵敏度 3.3.8 噪声系数的测量 3.4 降低噪声系数的措施 3.5 工业干扰与天电干扰
分配噪声本质上也是白噪声，但由于渡越时间的影响， 响当三极管的工作频率高到一定值后，这类噪声的功率谱密 度将随频率的增加而迅速增大。
3. 闪烁噪声 由于半导体材料及制造工艺水平造成表面清洁处理不
好 而引起的噪声称为闪烁噪声。 它与半导体表面少数载流子 的复合有关，表现为发射极电流的起伏，其电流噪声谱密度 与频率近似成反比，又称1/f噪声。 因此，它主要在低频 （如几千赫兹以下）范围起主要作用。 这种噪声也存在于 其他电子器件中，某些实际电阻器就有这种噪声。 晶体管 在高频应用时，除非考虑它的调幅、调相作用，这种噪声的
3.3.1 噪声系数的定义
要描述放大系统的固有噪声的大小，就要用噪声系数，其 定义为
输入端信噪比 NF 输出端信噪比
噪声系数可由下式表示
NF((S S//N N))o i P P o i//P P n nio
(NF)dB10 lgP P oi //P Pn nio
图3.4描述放大器噪声系数的等效 图
晶体管中有发射结和集电结，因为发射结工作于正偏， 结电流大。 而集电结工作于反偏，除了基极来的传输电流 外，只有反向饱和电流（它也产生散弹噪声）。 因此发射 结的散弹噪声起主要作用，而集电结的噪声可以忽略。
(完整版)高频电子线路第三章习题解答
3—1 若反馈振荡器满足起振和平衡条件,则必然满足稳定条件,这种说法是否正确？为什么？解：否。
因为满足起振与平衡条件后,振荡由小到大并达到平衡。
但当外界因素（T 、V CC ）变化时，平衡条件受到破坏，若不满足稳定条件，振荡器不能回到平衡状态，导致停振。
3—2 一反馈振荡器，欲减小因温度变化而使平衡条件受到破坏，从而引起振荡振幅和振荡频率的变化,应增大i osc )(V T ∂∂ω和ωωϕ∂∂)(T ，为什么？试描述如何通过自身调节建立新平衡状态的过程（振幅和相位）。
解：由振荡稳定条件知:振幅稳定条件：0)(iAiosc <∂∂V V T ω相位稳定条件：0)(oscT <∂∂=ωωωωϕ若满足振幅稳定条件,当外界温度变化引起V i 增大时，T(osc ）减小,V i 增大减缓，最终回到新的平衡点。
若在新平衡点上负斜率越大，则到达新平衡点所需V i 的变化就越小，振荡振幅就越稳定。
若满足相位稳定条件，外界因素变化oscT（）最终回到新平衡点。
这时，若负斜率越大，则到达新平衡点所需osc的变化就越小，振荡频率就越稳定。
3-3 并联谐振回路和串联谐振回路在什么激励下(电压激励还是电流激励）才能产生负斜率的相频特性？解：并联谐振回路在电流激励下，回路端电压V的频率特性才会产生负斜率的相频特性，如图（a ）所示。
串联谐振回路在电压激励下,回路电流I的频率特性才会产生负斜率的相频特性，如图（b)所示。
3—5 试判断下图所示交流通路中，哪些可能产生振荡，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。
osc阻止osc 增大，解：(a）不振.同名端接反,不满足正反馈;(b）能振.变压器耦合反馈振荡器;（c）不振.不满足三点式振荡电路的组成法则；(d）能振。
但L2C2回路呈感性，osc 〈2，L1C1回路呈容性，osc >1，组成电感三点式振荡电路。
(e)能振。
计入结电容C b e，组成电容三点式振荡电路。
高频电子线路第三章习题答案
习题3.1 高频功率放大器的主要作用是什么?应对它提出哪些主要要求？答：高频功率放大器的主要作用是放大高频信号或高频已调波信号，将直流电能转换成交流输出功率。
要求具有高效率和高功率输出。
3.2 为什么丙类谐振功率放大器要采用谐振回路作负载？若回路失谐将产生什么结果？若采用纯电阻负载又将产生什么结果？答：因为丙类谐振功率放大器的集电极电流i c为电流脉冲，负载必须具有滤波功能，否则不能获得正弦波输出。
若回路失谐集电极管耗增大，功率管有损坏的危险。
若采用纯电阻负载则没有连续的正弦波输出。
3.3 高频功放的欠压、临界和过压状态是如何区分的？各有什么特点？答：根据集电极是否进入饱和区来区分，当集电极最大点电流在临界线右方时高频功放工作于欠压状态，在临界线上时高频功放工作临界状态，在临界线左方时高频功放工作于过压状态。
欠压状态的功率和效率都比较低，集电极耗散功率也较大，输出电压随负载阻抗变化而变化，较少使用，但基极调幅时要使用欠压状态。
临界状态输出功率大，管子损耗小，放大器的效率也较高。
过压状态下，负载阻抗变化时，输出电压比较平稳且幅值较大，在弱过压时，效率可达最高，但输出功率有所下降，发射机的中间级、集电极调幅级常采用过压状态。
3.4 分析下列各种功放的工作状态应如何选择？(1) 利用功放进行振幅调制时，当调制的音频信号加到基极或集电极时，如何选择功放的工作状态？(2) 利用功放放大振幅调制信号时，应如何选择功放的工作状态？(3) 利用功放放大等幅度信号时，应如何选择功放的工作状态？答：(1) 当调制的音频信号加到基极时，选择欠压状态；加到集电极时，选择过压状态。
(2) 放大振幅调制信号时，选择欠压状态。
、(3) 放大等幅度信号时，选择临界状态。
3.5 两个参数完全相同的谐振功放，输出功率P o分别为1W和0.6W，为了增大输出功率，将V CC提高。
结果发现前者输出功率无明显加大，后者输出功率明显增大，试分析原因。
高频电子线路第3章-高频功率放大器
中间级
输出级
特点： （1）输入信号大，一般在几百毫
伏～几伏数量级 （2）一般VBB < UBZ，发射结反偏，
保证放大器工作于丙类状态。 （3）负载为LC回路，调谐于输入信号
的中心频率，选频滤波和阻抗变换 作用。 （4）采用近似的分析方法——折线法 来分析其工作原理和工作状态。
6
三、丙类高频功率放大器的工作原理
U0 VCC Ucm cosc
故动态特性的表示形式：
iC gd (uCE U0 )
uBE UBZ
iC 0
uBE UBZ
可见动态特性为折线，而不是一条直线。
21
4.动态特性的画法
iC
(一) 截距法
（1）在输出特性的 uCE 轴上取截距为
U0 VCC Ucm cosc得B点
A
•
gd
（2）u通be过m aBx点线作于斜A率点为，则gdB的A直直线线交即为
iC
iB
+
uBE
+ uCE
–
iC
iC
•
-
gc
uc
ICM
+
• • VBB
c
UBZ
uBEc c
c
ub
Ubm
设ub Ubm cost
则uBE VBB Ubm cost,VBB U BZ
iC 为尖顶余弦脉冲 ,可用傅立叶级数展开
7
uBE
UBZ
VBB
0 c
t
iB
iBmax
iC IC0 Ic1m cost （基波）
段的动态特性，则AB-BC为总动态特性
22
(二）虚拟电流法 在uCE VCC时，iC IQ
第3章(1)《高频电子线路》_(曾兴雯)_版高等教育出版社课后答案
Yre Uc
代表晶体管内部反馈作用。 代表晶体管内部反馈作用。
7
第3章 高频谐振放大器 1. 晶体管的高频等效电路 (3)Y参数方程 参数方程 (2)Y参数等效电路 参数等效电路
& & & I b = YieU b + YreU c
& & & I c = YfeU b + YoeU c
输入导纳：Y = i b 输入导纳： ie 输出导纳： 输出导纳：
u be
正向传输导纳：Y = i c 正向传输导纳： fe
u ce = 0
u be
u ce = 0
i2 Yoe = u ce
反向传输导纳： 反向传输导纳： = i b Yre
u be = 0
u ce
u be = 0
注意：以上短路参数为晶体管本身的参数，只与晶体管的特征有关， 注意：以上短路参数为晶体管本身的参数，只与晶体管的特征有关， 与外电路无关，又称为内参数。 与外电路无关，又称为内参数。
≈ gm
≈ − jω C µ
Yir ≈ j
ω 0C µ g m
∆ω ′ G L 1 + j2 Q L ω0
rbb' 在高频运用时不利！ 在高频运用时不利！
rbb' :共基电路中引起高频负反馈，降低晶体管电流放大倍数。 共基电路中引起高频负反馈， 共基电路中引起高频负反馈 降低晶体管电流放大倍数。
6
可能会引起放大器自激。 Cµ : 可能会引起放大器自激。
第3章 高频谐振放大器 1． 晶体管的高频等效电路 ． (2)Y参数等效电路 参数等效电路
+ + + u1
高频电子线路 第3章 习题答案
试求该放大器的 PD 、 PC 、 C 以及 I c1m 、 iC max 、 。 [解]
PD பைடு நூலகம் I C 0VCC 0.25 24 6 W
PC PD Po 6 5 1 W
C
I c1m
Po 5 83.3% PD 6 2 Po 25 0.463 A U cm 0.9 24
uBE uBE max (0.2 1.1) V =1.3 V , 则 iC max 0.7 A 。
因为 U im cos U BE ( on ) VBB ，所以
cos
U BE(on) VBB U im
0.6 0.2 0.364, 则得 1.1
69
极电流波形，并求出电流导通角 及 I c0 、 I c1m 、 I c2m 的大小。
[解 ] 所示。
由 uBE VBB ui 0.2 V 1.1 cos ( t )V 0.2 V 1.1 cos ( t ), 可作出它的波形如图 P3.1(2)
根据 uBE 及转移特性，在图 P3.1 中可作出 ic 的波形如(3)所示。由于 t 0 时，
3.2 已知集电极电流余弦脉冲 iC max 100 mA ，试求通角 120 ， 70 时集电极电流的直流 分量 I c 0 和基波分量 I c1m ；若 U cm 0.95 VCC ，求出两种情况下放大器的效率各为多少？ [解] (1)
120 ， 0 ( ) 0.406 ， 1 ( ) 0.536
电阻来获得反向偏置电压， 而 V2 利用 RB 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 LB 中的直流电阻产生很小的 负偏压，输出端由 L2 C3 ， C3C4 C5 构成 L 型和 T 型滤波匹配网络，调节 C3C4 和 C5 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 C1 、 C2 、 L1 、 C6 构成 T 和 L 型滤波匹配网 络， C1 用来调匹配， C2 用来调谐振。
(完整版)高频电子线路答案(高瑜翔版)
习题 第三章3.i 高频功率放大器的主要作用是什么？应对它提出哪些主要要求？ 答：高频功率放大器的主要作用是放大高频信号或高频已调波信号，将直流电能转换成交 流输出功率。
要求具有高效率和高功率输出。
3.2为什么丙类谐振功率放大器要采用谐振回路作负载？若回路失谐将产生什么结果？若 采用纯电阻负载又将产生什么结果？答：因为丙类谐振功率放大器的集电极电流 i c 为电流脉冲，负载必须具有滤波功能，否则 不能获得正弦波输出。
若回路失谐集电极管耗增大，功率管有损坏的危险。
若采用纯电阻 负载则没有连续的正弦波输出。
3.3高频功放的欠压、临界和过压状态是如何区分的？各有什么特点？ 答：根据集电极是否进入饱和区来区分，当集电极最大点电流在临界线右方时高频功放工 作于欠压状态，在临界线上时高频功放工作临界状态，在临界线左方时高频功放工作于过 压状态。
欠压状态的功率和效率都比较低，集电极耗散功率也较大，输出电压随负载阻抗变化 而变化，较少使用，但基极调幅时要使用欠压状态。
临界状态输出功率大，管子损耗小，放大器的效率也较高过压状态下，负载阻抗变化时，输出电压比较平稳且幅值较大，在弱过压时，效率可 达最2.4 解:为计算简化，这里R 与电容C 2的容抗之比R i2较大，可采用部分接入法公式C 2C iC i C 2 C 2100( pF)电感1 (2 f o )2C0.253(mH )接入系数Ci C2 n= CiR i 在两端等效为R Tn*n*R 20(k电感固有品质因数 50,对应的固有谐振电阻 R o端等效电阻为 R T R OR TR o16(k )有载品质因数Q ,2 f °C i6 i03 i0Q o 2 f o C79.58(k )高，但输出功率有所下降，发射机的中间级、集电极调幅级常采用过压状态。
3.4分析下列各种功放的工作状态应如何选择？(1) 利用功放进行振幅调制时，当调制的音频信号加到基极或集电极时，如何选择功放的工作状态？(2) 利用功放放大振幅调制信号时，应如何选择功放的工作状态？(3) 利用功放放大等幅度信号时，应如何选择功放的工作状态？答：(1)当调制的音频信号加到基极时，选择欠压状态；加到集电极时，选择过压状态。
高频电子线路 阳昌汉版第3章_高频功率放大器
段的动态特性，则AB-BC为总动态特性
23
(二）虚拟电流法 在uCE VCC时，iC IQ
iC
A
•
gd
IQ gd (uCE U0 ) gd (VCC VCC Ucm cosc )
gc
U bm Ucm
U
cm
U
BZ VBB U bm
gc (UBZ
VBB )
0
BB •
保证放大器工作于丙类状态。 （3）负载为LC回路，调谐于输入信号
的中心频率，选频滤波和阻抗变换 作用。 （4）采用近似的分析方法——折线法 来分析其工作原理和工作状态。
7
三、丙类高频功率放大器的工作原理
iC
iB
+
uBE
+ uCE
–
iC
iC
•
-
gc
uc
ICM
+
• • VBB
c
UBZ
uBEc c
饱和线的交点上，输出
电压幅度较大， iC为尖 顶脉冲。
Ucm1 Ucm2
过压状态：A点在 ubemax的延长线上ωt
Ucm3
（实际上是不存在），进
入晶体管饱和区，输出电
压幅度大，iC为凹顶脉冲
25
1五．、什丙么类是高负频载功特率性放？大器的负载特性iC
负载特性是指gc、UBZ、VCC 、VBB 、
0.9, 求该功放的 c、 P=、Pc、ICM 和回路谐振阻抗Rp。
解：
(1)c
1 2
g1(c )
1 1.75 0.9 2
79%
(2) P
Po
c
5 ห้องสมุดไป่ตู้.79
23
(二）虚拟电流法 在uCE VCC时，iC IQ
iC
A
•
gd
IQ gd (uCE U0 ) gd (VCC VCC Ucm cosc )
gc
U bm Ucm
U
cm
U
BZ VBB U bm
gc (UBZ
VBB )
0
BB •
保证放大器工作于丙类状态。 （3）负载为LC回路，调谐于输入信号
的中心频率，选频滤波和阻抗变换 作用。 （4）采用近似的分析方法——折线法 来分析其工作原理和工作状态。
7
三、丙类高频功率放大器的工作原理
iC
iB
+
uBE
+ uCE
–
iC
iC
•
-
gc
uc
ICM
+
• • VBB
c
UBZ
uBEc c
饱和线的交点上，输出
电压幅度较大， iC为尖 顶脉冲。
Ucm1 Ucm2
过压状态：A点在 ubemax的延长线上ωt
Ucm3
（实际上是不存在），进
入晶体管饱和区，输出电
压幅度大，iC为凹顶脉冲
25
1五．、什丙么类是高负频载功特率性放？大器的负载特性iC
负载特性是指gc、UBZ、VCC 、VBB 、
0.9, 求该功放的 c、 P=、Pc、ICM 和回路谐振阻抗Rp。
解：
(1)c
1 2
g1(c )
1 1.75 0.9 2
79%
(2) P
Po
c
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号能量的放大电路，其主要功能是放大放大高频信号功率， 具有比较高的输出功率和效率。对它的基本要求是有选频作 用、输出功率大、自身损耗小、效率高、所以为了提高效率， 一般选择在B或C类下工作，但此时的集电极电流是一个余弦 脉冲，因此必须用谐振电路做负载，才能得到所需频率的正 弦高频信号。
2
高频电子线路习题参考答案
3－2 一晶体管组成的单回路中频
放大器，如图所示。已知
fo=465kHz，晶体管经中和后的 参数为：gie=0.4mS,Cie=142pF， goe=55μS，Coe=18pF， Yie=36.8mS,Yre=0，回路等效电 容C=200pF，中频变压器的接
入系数p1=N1/N=0.35， p2=N2/N=0.035,回路无载品质因 数Q0=80，设下级也为同一晶体 管，参数相同。试计算：
p1 1 p1
Cbc
0.35 3 1.615 pF 0.65
答：品质因数QL为40.4,带宽为11.51kHz,谐振时的电压增益 为30.88,中和电容值为1.615pF
5
高频电子线路习题参考答案
3－3 高频谐振放大器中，造成工作不稳定的王要因素是什么？ 它有哪些不良影响？为使放大器稳定工作，可以采取哪 些措施？
高频电子线路习题参考答案
第3章习题参考答案
3-1
3-2
3-3
3-4
3-5
3-6
3-7
3-8
3-9
3-10
3-11
3-12
3-13
3-14
3-15
3-16
3-17
3-18
3-19
3-20
3-21
3-22
3-23
3-24
3-25
1
高频电子线路习题参考答案
3－1 对高频小信号放大器的主要要求是什么？高频小信号放 大器有哪些分类？
解3-5
设每级带宽为B1，则：
1
根据总带宽B0.7 B1 4 23 1
得：
每级带宽为B1
B0.7
1
4
8 11.2kHz 0.714
23 1
当偏离中心频率10kHz时，根据谐振特性，有：
K1
2A
2
K01 (1 A2 2 )2 42 A 1 4 4
8
高频电子线路习题参考答案
K
答3-3 集电结电容是主要引起不稳定的因素，它的反馈可能会是放
大器自激振荡；环境温度的改变会使晶体管参数发生变化，如 Coe、Cie、gie、goe、yfe、引起频率和增益的不稳定。 负载阻抗过大，增益过高也容易引起自激振荡。 一般采取提高稳定性的措施为： （1）采用外电路补偿的办法如采用中和法或失配法 （2）减小负载电阻，适当降低放大器的增益 （3）选用fT比较高的晶体管 （4）选用温度特性比较好的晶体管，或通过电路和其他措施， 达到温度的自动补偿。
滤波器与宽带放大器及其负载之间的匹配。另外还要考虑补 偿某些集中参数滤波器的信号衰减。
10
高频电子线路习题参考答案
3－7 什么叫做高频功率放大器？它的功用是什么？应对它提 出哪些主要要求？为什么高频功放一般在B类、C类状 态下工作？为什么通常采用谐振回路作负载？
答3-7 高频功率放大器是一种能将直流电源的能量转换为高频信
题3－1图
（1）回路有载品质因数 QL和 3 dB带宽 B0.7;（2）放大器的电
压增益； (3) 中和电容值。（设Cb’c=3 pF）
3
高频电子线路习题参考答案
解3-2： 根据已知条件可知,能够忽略中和电容和yre的影响。得
回路总电容为
C
C p12Coe p22Cie 200 0.352 18 0.0352 142 202 pF
固有谐振电导为
g0
2
f C 0 Q0
2 465103 20210-12 7.374 S
80
回路总电导为
g
p12 goe p22 gie g0
0.352 55 106 0.0352 0.4 103 7.374 106 14.6 S
4
高频电子线路习题参考答案
品质因数QL
K0
3
K1 K01
2 4 4
3
8
3
(4 4 )2
8
4
2Q
f f0
3
4 2
8
3
8
3
4 (2
2f0
f
)4
2
B1 f0
4
2
2f B1
4 2
8
4
22 11.2
104 103
3
4 2
8 299
0.027,
20 log 0.027 31.4dB
答3-1： 对高频小信号器的主要要求是 1.比较高的增益 2.比较好的通频带和选择性 3.噪音系数要小 4.稳定性要高 高频小信号放大器一般可分为用分立元件构成的放大器、集 成放大器和选频电路组成的放大器。根据选频电路的不同，又 可分为单调谐回路放大器和双调谐回路放大器；或用集中参数 滤波器构成选频电路。
2 f C 0
g
2
465 103 202 10-12 14.6 106
40.4
3dB带宽B0.7
f0 QL
465 40.4
11.51kHz
谐振增益K0
p1 p2 | g
y fe
|
0.35 0.035 36.8 103 14.6 106
30.88
中和电容Cn
N1 N N1
Cbc
答：每级放大器的3 dB带宽为11.2kHz,当偏离中心频率 10 kHZ
时，电压放大倍数与中心频率时相比，下降了多少31.4dB 9
高频电子线路习题参考答案
3－6 集中选频放大器和谐振式放大器相比，有什么优点？设 计集中选频放大器时，主要任务是什么？
答3-6 优点：
选频特性好、中心频率稳定、Q值高、体积小、调整方便。 设计时应考虑：
23 1
有载品质因数QL
f0 B1
29.6
答：每级带宽为15.7kHz,有载品质因数为29.6。
7
高频电子线路习题参考答案
3－5 若采用三级临界耦合双回路谐振放大器作中频放大器（三个 双回路），中心频率为fo=465 kHz，当要求 3 dB带宽为 8 kHz 时，每级放大器的3 dB带宽有多大？当偏离中心频率 10 kHZ时， 电压放大倍数与中心频率时相比，下降了多少分贝？
6
高频电子线路习题参考答案
3－4 三级单调谐中频放大器，中心频率f0=465 kHz，若要求 总的带宽 B0.7=8 kHZ，求每一级回路的 3 dB带宽和回路 有载品质因数QL值。
设每级带宽为B1，则：
1
因为总带宽为B0.7 B1 23 1
则每级带宽为B1
B0.7
1
8 15.7kHz 0.5098
2
高频电子线路习题参考答案
3－2 一晶体管组成的单回路中频
放大器，如图所示。已知
fo=465kHz，晶体管经中和后的 参数为：gie=0.4mS,Cie=142pF， goe=55μS，Coe=18pF， Yie=36.8mS,Yre=0，回路等效电 容C=200pF，中频变压器的接
入系数p1=N1/N=0.35， p2=N2/N=0.035,回路无载品质因 数Q0=80，设下级也为同一晶体 管，参数相同。试计算：
p1 1 p1
Cbc
0.35 3 1.615 pF 0.65
答：品质因数QL为40.4,带宽为11.51kHz,谐振时的电压增益 为30.88,中和电容值为1.615pF
5
高频电子线路习题参考答案
3－3 高频谐振放大器中，造成工作不稳定的王要因素是什么？ 它有哪些不良影响？为使放大器稳定工作，可以采取哪 些措施？
高频电子线路习题参考答案
第3章习题参考答案
3-1
3-2
3-3
3-4
3-5
3-6
3-7
3-8
3-9
3-10
3-11
3-12
3-13
3-14
3-15
3-16
3-17
3-18
3-19
3-20
3-21
3-22
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3-24
3-25
1
高频电子线路习题参考答案
3－1 对高频小信号放大器的主要要求是什么？高频小信号放 大器有哪些分类？
解3-5
设每级带宽为B1，则：
1
根据总带宽B0.7 B1 4 23 1
得：
每级带宽为B1
B0.7
1
4
8 11.2kHz 0.714
23 1
当偏离中心频率10kHz时，根据谐振特性，有：
K1
2A
2
K01 (1 A2 2 )2 42 A 1 4 4
8
高频电子线路习题参考答案
K
答3-3 集电结电容是主要引起不稳定的因素，它的反馈可能会是放
大器自激振荡；环境温度的改变会使晶体管参数发生变化，如 Coe、Cie、gie、goe、yfe、引起频率和增益的不稳定。 负载阻抗过大，增益过高也容易引起自激振荡。 一般采取提高稳定性的措施为： （1）采用外电路补偿的办法如采用中和法或失配法 （2）减小负载电阻，适当降低放大器的增益 （3）选用fT比较高的晶体管 （4）选用温度特性比较好的晶体管，或通过电路和其他措施， 达到温度的自动补偿。
滤波器与宽带放大器及其负载之间的匹配。另外还要考虑补 偿某些集中参数滤波器的信号衰减。
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高频电子线路习题参考答案
3－7 什么叫做高频功率放大器？它的功用是什么？应对它提 出哪些主要要求？为什么高频功放一般在B类、C类状 态下工作？为什么通常采用谐振回路作负载？
答3-7 高频功率放大器是一种能将直流电源的能量转换为高频信
题3－1图
（1）回路有载品质因数 QL和 3 dB带宽 B0.7;（2）放大器的电
压增益； (3) 中和电容值。（设Cb’c=3 pF）
3
高频电子线路习题参考答案
解3-2： 根据已知条件可知,能够忽略中和电容和yre的影响。得
回路总电容为
C
C p12Coe p22Cie 200 0.352 18 0.0352 142 202 pF
固有谐振电导为
g0
2
f C 0 Q0
2 465103 20210-12 7.374 S
80
回路总电导为
g
p12 goe p22 gie g0
0.352 55 106 0.0352 0.4 103 7.374 106 14.6 S
4
高频电子线路习题参考答案
品质因数QL
K0
3
K1 K01
2 4 4
3
8
3
(4 4 )2
8
4
2Q
f f0
3
4 2
8
3
8
3
4 (2
2f0
f
)4
2
B1 f0
4
2
2f B1
4 2
8
4
22 11.2
104 103
3
4 2
8 299
0.027,
20 log 0.027 31.4dB
答3-1： 对高频小信号器的主要要求是 1.比较高的增益 2.比较好的通频带和选择性 3.噪音系数要小 4.稳定性要高 高频小信号放大器一般可分为用分立元件构成的放大器、集 成放大器和选频电路组成的放大器。根据选频电路的不同，又 可分为单调谐回路放大器和双调谐回路放大器；或用集中参数 滤波器构成选频电路。
2 f C 0
g
2
465 103 202 10-12 14.6 106
40.4
3dB带宽B0.7
f0 QL
465 40.4
11.51kHz
谐振增益K0
p1 p2 | g
y fe
|
0.35 0.035 36.8 103 14.6 106
30.88
中和电容Cn
N1 N N1
Cbc
答：每级放大器的3 dB带宽为11.2kHz,当偏离中心频率 10 kHZ
时，电压放大倍数与中心频率时相比，下降了多少31.4dB 9
高频电子线路习题参考答案
3－6 集中选频放大器和谐振式放大器相比，有什么优点？设 计集中选频放大器时，主要任务是什么？
答3-6 优点：
选频特性好、中心频率稳定、Q值高、体积小、调整方便。 设计时应考虑：
23 1
有载品质因数QL
f0 B1
29.6
答：每级带宽为15.7kHz,有载品质因数为29.6。
7
高频电子线路习题参考答案
3－5 若采用三级临界耦合双回路谐振放大器作中频放大器（三个 双回路），中心频率为fo=465 kHz，当要求 3 dB带宽为 8 kHz 时，每级放大器的3 dB带宽有多大？当偏离中心频率 10 kHZ时， 电压放大倍数与中心频率时相比，下降了多少分贝？
6
高频电子线路习题参考答案
3－4 三级单调谐中频放大器，中心频率f0=465 kHz，若要求 总的带宽 B0.7=8 kHZ，求每一级回路的 3 dB带宽和回路 有载品质因数QL值。
设每级带宽为B1，则：
1
因为总带宽为B0.7 B1 23 1
则每级带宽为B1
B0.7
1
8 15.7kHz 0.5098