高频电子线路(胡宴如耿苏燕主编)_2009[1].1.1版_高频习题答案

2.3
已知并联谐振回路的 f0 = 10 MHz, C=50 pF, BW0.7 = 150 kHz, 求回路的 L 和 Q 以及 ∆f = 600 kHz 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
L=
1 1 = = 5 × 10−6 H = 5μ H (2π f 0 )2 C (2π × 10× 106 )2 × 50× 10−12
(a) L1 = 100 μH 、 L2 = 10 μH 、 M = 4 μH ，等效损耗电 阻 r = 10 Ω ， C = 300 pF ； (b) C1 = 50 pF 、 C2 = 100 pF ， L = 10 μH 、 r = 2 Ω 。
[解]
(a) R p =
L L1 + L2 + 2M (100 + 10 + 4 × 2) ×10 −6 = = = 39.3 kΩ cr Cr 300 × 10−12 × 10
n1 = N13 20 = = 4, N12 5 n2 = N13 20 = =4 N 45 5
4
Gp =
1 1 1 = = = 37.2 × 10−6 S Q i ρ Q × 2π f 0 L13 100 × 2π × 10.7 ×10 6 × 4 × 10 −6
′ = Goe / n12 = 200 × 10−6 / 42 = 12.5 ×10 −6 S Goe
2.2 并联谐振回路如图 P2.2 所示，已知： C = 300 pF, L = 390 μH, Q = 100, 信号源内 阻 Rs = 100 kΩ, 负载电阻 RL = 200 kΩ, 求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。 [解]
f0 ≈
1 1 = = 465 kHz 2π LC 2π 390 μH × 300 PF 390 μH = 114 kΩ 300 PF
•
Au0 = Qe = BW0.7 =
− gm −0.077 = = −46.6 n1n2 Ge 2 × 3.5 × 236 × 10−6 1 1 = = 16 −6 Ge w0 L13 236 × 10 × 2π × 30 × 106 × 1.4 × 10−6
f0 30 × 106 = = 1.88 MHz Qe 16
并联谐振回路如图 P2.6 所示。已知： f0 = 10 MHz ， Q = 100 ， Rs = 12 kΩ ， RL = 1 kΩ ， C = 40 pF ，匝比 n1 = N13 / N 23 = 1.3 ， n2 = N13 / N 45 = 4 ，试求谐振回路有载 谐振电阻 Re 、有载品质因数 Qe 和回路通频带 BW0.7 。 2.6
3
L1 + L2 + 2M (100 + 10 + 8) ×10 −6 = = 8.43 L2 + M (10 + 4) ×10 −6 Rp 39.3 kΩ R′ = = 0.55 kΩ p = n2 (8.43) 2 CC (50 × 100) × 10 −12 (b) C = 1 2 = = 33.3 × 10 −12 pF=33.3 pF C1 + C2 (50 + 100) ×10 −12 n= L 10 × 10−6 = = 0.150 × 106 Ω = 150 kΩ Cr 33.3 × 10−12 × 2 C + C2 (50 + 100) ×10 −12 n= 1 = =3 C1 50 × 10−12 Rp 150 kΩ R′ = = 16.7 kΩ p = n2 32 Rp =
7
而
2
由于 Re =
RRp R + Rp
, 所以可得
R=
Re R p Rp − Re
=
10.6 kΩ × 21.2 k Ω = 21.2 kΩ 21.2 kΩ − 10.6kΩ
2.4
并 联 回 路 如 图 P2.4 所 示 , 已 知 ： C = 360 pF, L1 = 280 μH, Q=100, L2 = 50 μH, n=N1 / N 2 = 10, RL = 1 kΩ 。试求该并联回路考虑到 RL 影响后的通频带及等效谐振电
第３章 谐振功率放大器
5
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。已知： VBB = 0.2 V ， ui = 1.1 cos (ω t) V ，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 θ 及 I c0 、 I c1m 、 I c2m 的大小。
阻。
[解]
Rp = Qi ρ = 100
280 × 10−6 = 88 × 103 Ω = 88 kΩ 360 × 10−12 ′ = n 2 RL = 102 × 1 kΩ = 100 kΩ RL ′ = 88 kΩ //100 kΩ = 46.8 kΩ Re = Rp // RL
2.5
Re 280 × 10−6 = 46.8 × 103 / = 46.8 ×103 / 0.88 ×103 = 53 ρ 360 × 10−12 f 1 1 BW0.7 = 0 = = = 9.46 kHz Qe Qe 2π LC 53 × 2π 280 × 10−6 × 360 × 10 −12 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 R′ p 。已知： Qe =
2 ′ = GL / n2 GL = 1.2 × 10−3 / 3.52 = 98 × 10−6 S
′ + GL ′ = (38 + 100 + 98) ×10 −6 = 236 ×10 −6 S Ge = G p + Goe
gm = I EQ / 26 = 2 mA / 26 mV = 0.077 S
Qe = f0 10 × 106 = = 33.3 BW0.7 300 × 103 Qe 33.3 Re = Qe i ρ = = = 1.06 × 104 Ω = 10.6 kΩ 2π f 0C 2π × 10 × 106 × 50 × 10−12 R p = Qi ρ =
66.7 = 2.13 × 10 4 Ω = 21.2 kΩ −12 2π × 10 × 50 × 10
Rp = Qρ = 100
Re = Rs // Rp // RL
= 100 kΩ//114. kΩ//200 kΩ=42 kΩ R 42 kΩ 42 kΩ Qe = e = = = 37 ρ 390 μH/300 PF 1.14 kΩ
BW0.7 = f0 / Qe = 465 kHz/37=12.6 kHz
[ 解 ] 由 uBE = VBB + ui = 0.2 V + 1.1 cos (ω t )V = 0.2 V + 1.1 cos (ω t), 可作出它的波形如 图 P3.1(2)所示。 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， uBE = uBE max = (0.2 + 1.1) V =1.3 V , 则 iC max = 0.7 A 。 因为 U im cos θ = U BE (on ) − VBB ，所以
2.8
I EQ
单调谐放大器如图 2.2.4(a)所示。中心频率 f0 = 30 MHz ，晶体管工作点电流 = 2 mA ，回路电感 L13 = 1.4 μH ， Q = 100 ，匝比 n1 = N13 / N12 = 2 ， n2 = N13 / N 45 = 3.5 ，
GL = 1.2 mS 、 Goe = 0.4 mS ， rbb′ ≈ 0 ，试求该放大器的谐振电压增益及通频带。 1 1 [解] Gp = = = 38 × 10−6 S Q i ρ 100 × 2π × 30 × 106 × 1.4 × 10 −6 ′ = Goe / n12 = 0.4 × 10−3 / 22 = 100 ×10 −6 S Goe
2 ′ = GL / n2 GL = 2 × 10−3 / 42 = 125 × 10−6 S
′ + GL ′ = (37.2 + 12.5 + 125) ×10 −6 = 174.7 ×10 −6 S Ge = G p + Goe
Auo = Qe =
− gm −45 × 10−3 = = −16 n1n2 Ge 4 × 4 × 174.7 × 10 −6 1 1 = = 21 −6 Ge i ρ 174.7 ×10 × 2π ×10.7 ×10 6 × 4 ×10 −6
个多大的电阻? [解]
Q=
•
f0 10 × 106 = = 66.7 BW0.7 150 × 103
2 2
Up
•
Uo
⎛ 2∆f ⎞ ⎛ 2 × 600 × 103 ⎞ = 1+ ⎜Q ⎟ = 1 + ⎜ 66.7 ⎟ = 8.1 f0 ⎠ 10 × 106 ⎠ ⎝ ⎝
当 BW0.7 = 300 kHz 时
高频电子线路
(胡宴如 耿苏燕 主编)
习题解答
目 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 录 小信号选频放大器 谐振功率放大器 正弦波振荡器 振幅调制、振幅解调与混频电路 角度调制与解调电路 反馈控制电路 1 4 10 22 38 49
1第2章小信号选频来自大器2.1 已知并联谐振回路的 L = 1 μH, C = 20 pF, Q = 100, 求该并联回路的谐振频率 f0 、 谐振电阻 Rp 及通频带 BW0.7 。 [解]
f0 =
1 1 = = 0.0356 × 109 Hz = 35.6 MHz 2π LC 2π 10-6 H × 20 × 10−12 F
Rp = Qρ = 100 BW0.7