2013年高频习题解答
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2.比较好的频率选择性
3.噪声系数要小
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。
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：（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）
解2-5：
总电容
串联频率
并联频率
品质因数
答：该晶体的串联和并联频率近似相等，为5kHz，Q值为 。
2－7求如图所示并联电路的等效噪声带宽和输出均方噪声电压值。设电阻R=10kΩ，C=200 pF，T=290 K。
题2－7图
解2-7：网络传输函数为
答：电路的等效噪声带宽为125kHz，和输出均方噪声电压值为19.865μV2.
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。
一般采取提高稳定性的措施为：
(1)选用 小的管子，使其容抗增大，反馈作用减弱。
（2）从电路上设法消除晶体管的反向作用，使它单向化，如采用中和法或失配法
3、符合要求的基极回路为
P89页图3-27（C）图
2－10接收机等效噪声带宽近似为信号带宽，约10kHz，输出信噪比为12 dB，要求接收机的灵敏度为1PW，问接收机的噪声系数应为多大？
解2-10：
根据已知条件
答：接收机的噪音系数应为32dB。
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？
答：对高频小信号器的主要要求是:
1.比较高的增益
当晶体管工作在饱和区时的工作状态叫过压状态，此时集电极电流脉冲出现平顶凹陷，输出电压基本不发生变化，电压利用率较高。
过压和欠压状态分界点，及晶体管临界饱和时，叫临界状态。此时的输出功率和效率都比较高。
•当单独改变RL时，随着RL的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。
•当单独改变UC时，随着UC的增大Fra Baidu bibliotek工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。
3－8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UC、UBB、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3-8
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。
解3-11
1、求动态负载线
首先根据给定的静态特性，可知当集电极电流由0开始变化时对应的基极电压 是晶体管的导通门限电压
晶体管的跨导
得到如下的方程组
当 时，得到
确定A点
当 时，得到
确定B点
当 时，得到
确定C点
连接A、B、C三点可以得到动特性曲线。此功放工作在临界状态
2、求解θ、P1、P0、η及负载阻抗的大小。
•当单独改变UBB时，随着UBB的负向增大，工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。
•当单独改变Ub时，随着Ub的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。
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
2-2图P2-2为一电容抽头的并联振荡电路，振荡频率为1MHz，C1＝400pF，C2＝100pF。求回路电感L。若Q0＝100，RL＝2kΩ，求回路有载QL值。
解：接入系数 ，总电容 pF
根据 ，得到
kΩ
Q0＝100，故 kΩ
R＝ KΩ
2－5一个5kHz的基频石英晶体谐振器， C0=6pF，，ro=15Ω。求此谐振器的Q值和串、并联谐振频率。
题3－1图
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：
品质因数
3dB带宽
（2）放大器的电压增益
中和电容
答：品质因数QL为40.4,带宽为11.51kHz,谐振时的电压增益为-309,中和电容值为1.615pF
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？
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号能量的放大电路，其主要功能是放大高频信号功率，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。
3－10高频功率放大器中提高集电极效率的主要意义是什么？
答3-10
主要意义在于提高了电源的利用率，将直流功率的更多的转换为高频信号功率，减小晶体管的功率损耗。
3－11设一理想化的晶体管静特性如图所示，已知 Ucc=24 V，Uc=21V，基极偏压为零偏，Ub=2.5 V，试作出它的动特性曲线。此功放工作在什么状态？并计算此功放的θ、P1、P0、η及负载阻抗的大小。画出满足要求的基极回路。
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.减小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。
3.减小负载电阻RL，集电极电流Ic1增大，IC0也增大，但电压振幅UC减小不大，因此输出功率上升。
4.增大集电极电源电压，Ic1、IC0和UC增大，输出功率也随之增大，效率基本不变。
3.噪声系数要小
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。
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：（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）
解2-5：
总电容
串联频率
并联频率
品质因数
答：该晶体的串联和并联频率近似相等，为5kHz，Q值为 。
2－7求如图所示并联电路的等效噪声带宽和输出均方噪声电压值。设电阻R=10kΩ，C=200 pF，T=290 K。
题2－7图
解2-7：网络传输函数为
答：电路的等效噪声带宽为125kHz，和输出均方噪声电压值为19.865μV2.
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。
一般采取提高稳定性的措施为：
(1)选用 小的管子，使其容抗增大，反馈作用减弱。
（2）从电路上设法消除晶体管的反向作用，使它单向化，如采用中和法或失配法
3、符合要求的基极回路为
P89页图3-27（C）图
2－10接收机等效噪声带宽近似为信号带宽，约10kHz，输出信噪比为12 dB，要求接收机的灵敏度为1PW，问接收机的噪声系数应为多大？
解2-10：
根据已知条件
答：接收机的噪音系数应为32dB。
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？
答：对高频小信号器的主要要求是:
1.比较高的增益
当晶体管工作在饱和区时的工作状态叫过压状态，此时集电极电流脉冲出现平顶凹陷，输出电压基本不发生变化，电压利用率较高。
过压和欠压状态分界点，及晶体管临界饱和时，叫临界状态。此时的输出功率和效率都比较高。
•当单独改变RL时，随着RL的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。
•当单独改变UC时，随着UC的增大Fra Baidu bibliotek工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。
3－8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UC、UBB、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3-8
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。
解3-11
1、求动态负载线
首先根据给定的静态特性，可知当集电极电流由0开始变化时对应的基极电压 是晶体管的导通门限电压
晶体管的跨导
得到如下的方程组
当 时，得到
确定A点
当 时，得到
确定B点
当 时，得到
确定C点
连接A、B、C三点可以得到动特性曲线。此功放工作在临界状态
2、求解θ、P1、P0、η及负载阻抗的大小。
•当单独改变UBB时，随着UBB的负向增大，工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。
•当单独改变Ub时，随着Ub的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。
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
2-2图P2-2为一电容抽头的并联振荡电路，振荡频率为1MHz，C1＝400pF，C2＝100pF。求回路电感L。若Q0＝100，RL＝2kΩ，求回路有载QL值。
解：接入系数 ，总电容 pF
根据 ，得到
kΩ
Q0＝100，故 kΩ
R＝ KΩ
2－5一个5kHz的基频石英晶体谐振器， C0=6pF，，ro=15Ω。求此谐振器的Q值和串、并联谐振频率。
题3－1图
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：
品质因数
3dB带宽
（2）放大器的电压增益
中和电容
答：品质因数QL为40.4,带宽为11.51kHz,谐振时的电压增益为-309,中和电容值为1.615pF
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？
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号能量的放大电路，其主要功能是放大高频信号功率，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。
3－10高频功率放大器中提高集电极效率的主要意义是什么？
答3-10
主要意义在于提高了电源的利用率，将直流功率的更多的转换为高频信号功率，减小晶体管的功率损耗。
3－11设一理想化的晶体管静特性如图所示，已知 Ucc=24 V，Uc=21V，基极偏压为零偏，Ub=2.5 V，试作出它的动特性曲线。此功放工作在什么状态？并计算此功放的θ、P1、P0、η及负载阻抗的大小。画出满足要求的基极回路。
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.减小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。
3.减小负载电阻RL，集电极电流Ic1增大，IC0也增大，但电压振幅UC减小不大，因此输出功率上升。
4.增大集电极电源电压，Ic1、IC0和UC增大，输出功率也随之增大，效率基本不变。