电子线路基础 第4章
电工与电子技术基础第4章三相供电电路及安全用电电子
4.2.2 Δ-Δ联接的三相电路
电源与负载都联接成三角形，用三条线路将其 相联，即构成—联接的三相三线制电路，如 图示。
每相负载的相电压等于线电压；流过负载的电流为相 电流，分别用IAB、IBC、ICA表示。由基尔霍夫电流定 律可知各相的线电流为对应的相电流之差，在三相电 路对称的情况下，由图示相量图的分析可得线电流与 相电流有效值关系
如果三相电路对称，则三相电路的视在功率为 S = 3UPIP =√3ULIL 在计算不对称三相电路的视在功率时，应注意由
于视在功率不满足能量守恒，所以 S SA的等效电阻R = 29， 等效感抗XL = 21.8，三相对称电源的线电压 UL=380V。求（1）电动机接成星形时的平均功率和 无功功率，（2）电动机接成三角形时的平均功率和 无功功率。
IL =√3IP=√3×10.47=18.13 A 电动机的平均功率
P=ULILcos
=380×18.13×cos36.9=9542.5 W =9.543 kW 电动机的无功功率
P=ULILsin = 380×18.13×sin36.9
=7164.7Var=7.165 kVar
由上例的计算结果可见，电动机接成 三角形比接成星形时，线电流、平均 功率与无功功率都大了三倍。实际中 较大功率的三角形联接电动机，为了 减小启动电流，启动时常把三角形变 为星形联接，启动以后再变回三角形。
如果三相电路对称，不论电路是星形联接还是三 角形联接，其三相电路的无功功率为
Q =3UPIPsin =√3ULILsin 其中 角仍为相电压与相电流的相位差。
4.4.3 视在功率
在三相电路中不论三相电路对称与否，其三相的 视在功率仍为
S P2 Q2
其中P为三相电路的平均功率，Q为三相电路的无 功功率。
通信电子线路(第三版)章 (4)
I
2 en
2qI EQ Bn
(4.2―1)
第4章 噪声与高频小信号放 大器
式中，q是电子的电荷量(1.6×10-19Ｃ)，IEQ是发射
极静态工作电流。由于晶体管的集电结通常加反向电压，反向饱 和电流要比发射极正向电流小很多，因此集电极反向饱和电流引 起的散粒噪声可忽略不计。
式(4.2―1)表明，晶体管的散粒噪声是白噪声。
1 (f
)2
1
f 1 a0 fa
fa
(4.2―4)
式(4.2―2)表明，晶体管的分配噪声不是白噪声，其
功率谱密度是频率的函数。频率愈高，|α|2愈小，则分配
噪声愈大。
第4章 噪声与高频小信号放
大器称闪烁噪声或低频噪声，其特点是它
的功率谱密度与工作频率近似成反比关系，所以它不是白
(b)
图4.7 LC谐振电路及其噪声等效电路 (a)谐振电路；(b)噪声等效电路
第4章 噪声与高频小信号放
大器
式B0中.7 ，
f0 Q0
为谐振回路的3dB带宽。将
式(4.1―14)、式(4.1―15)代入式(4.1―12)，可得
U
2 no
4kTr
2
B0.7
(4.1―16)
第4章 噪声与高频小信号放 大器
第4章 噪声与高频小信号放
大器 2. 电阻热噪声通过LC谐振电路
现以图4.7(a)LC谐振电路为例，计算其输出端的噪声
电压均方值U2no。图中，电阻r代表回路电抗元件中的固有损耗。
当该电阻被一个无噪电阻r和噪声源U2n的串联支路代替后，便得
到图4.7(b)所示的噪声等效电路。现在图中虚线框内构成一无
S ( f ) 4kTR(V 2 / Hz) (4.1―3)
电子线路_非线性部分(第五版)谢嘉奎_第4章
1 M a2 M a
32
第4章 振幅调制、解调与混频电路
B 负峰切割失真（削波失真） 现象 原因：检波器与下一级级联时， 加入隔直耦合电容
因为Cc很大，直流负载为RL，而 低频交流负载则为RL||Ri2。这种 失真是因检波器的交直流负载不 同引起的， 克服条件： Ri 2 Z L () Ma Z L (0) RL Ri 2
线性时变状态的器件最适宜于构成频谱搬移电路 虽然线性时变器件输出电流中仍存在着众多无用组合频率分 量，但是它们的频率均远离有用信号频率，因此，用滤波器 可以较容易地将它们滤除掉。
P184例1 单个二极管线性时变工作 P184例2 差分对管线性时变工作
《非线性电子线路》
12
第4章 振幅调制、解调与混频电路
欲实现理想相乘 存在的问题：
《非线性电子线路》
i 实现理想相乘,要受到V1m<26mv，V2m<26mv的限制 ii 相乘增益与温度T2成反比（即AM∝ ）
15
第4章 振幅调制、解调与混频电路
II-2 XFC1596集成模拟乘法器
改进：扩大 v2 的动态范围 措施：负反馈技术（接入反馈电阻Re）
《非线性电子线路》
《非线性电子线路》
24
第4章 振幅调制、解调与混频电路
5） 混频失真
1 干扰哨声
表现：听到频率为F的哨叫声 最强干扰：fc = fI
p 1 fI 原因：有用输入信号 fc 满足 (4-3-7)式 f c q p
(p=0,q=1) 预防: 中频fI在接收频段之外
2
寄生通道干扰
表现：听到干扰（电台）信号的声音
2 Vm cos Ωt
高频电子线路-第4章--习题答案
第4章 正弦波振荡器4.1 分析图P4.1所示电路，标明次级数圈的同名端，使之满足相位平衡条件，并求出振荡频率。
[解] (a) 同名端标于二次侧线圈的下端601260.87710Hz 0.877MHz 2π2π3301010010f LC--===⨯=⨯⨯⨯(b) 同名端标于二次侧线的圈下端606120.77710Hz 0.777MHz 2π1401030010f --==⨯=⨯⨯⨯(c) 同名端标于二次侧线圈的下端606120.47610Hz 0.476MHz 2π5601020010f --==⨯=⨯⨯⨯4.2 变压器耦合LC 振荡电路如图P4.2所示，已知360pF C =，280μH L =、50Q =、20μH M =，晶体管的fe 0ϕ=、5oe 210S G -=⨯，略去放大电路输入导纳的影响，试画出振荡器起振时开环小信号等效电路，计算振荡频率，并验证振荡器是否满足振幅起振条件。
[解] 作出振荡器起振时开环Y 参数等效电路如图P4.2(s)所示。
略去晶体管的寄生电容，振荡频率等于0612Hz =0.5MHz 2π2π2801036010f LC--==⨯⨯⨯略去放大电路输入导纳的影响，谐振回路的等效电导为5661121042.7μS 502π0.51028010e oe oe o G G G G S S Q Lρω--=+=+=⨯+=⨯⨯⨯⨯⨯由于三极管的静态工作点电流EQ I 为12100.712330.6mA 3.3k EQV I ⨯⎛⎫-⎪+⎝⎭==Ω所以，三极管的正向传输导纳等于/0.6/260.023S fe m EQ T Y g I U mA mV ≈===因此，放大器的谐振电压增益为o muo eiU g A G U -==而反馈系数为f oU j M M F j L LU ωω-=≈=-这样可求得振荡电路环路增益值为60.023203842.710280meg M T A F G L -====⨯ 由于T >1，故该振荡电路满足振幅起振条件。
《通信电子线路》部分习题答案
IEDR(dB) = S1dB (in ) (dBm) − S min (dBm) = −15 − (−89.8) = 74.8 dB SFDR(dB) = Smax (dBm) − Smin (dBm) = −33.3 − (−79.8) = 46.5 dB
2.7
解：
(1) Si / N i ( dB ) = Si ( dBm ) − N i ( dBm ) = −100 − (−115) = 15dB (2) So ( dBm ) = G ( dB ) + Si ( dBm ) = 20 + (−100) = −80dBm (3) N o ( dBm ) = G ( dB ) + N F (dB ) + N i ( dBm ) = 20 + 3 + (−115) = −92dBm (4) So / N o ( dB ) = So ( dBm ) − N o ( dBm ) = −80 − (−92) = 12dB
因此信号中频的幅度为： bU RmU Lm 干扰中频由三次项产生，即：
3cU LmU Mm 2 cos ωLt cos 2 ωM t = 3cU LmU Mm 2 cos ωLt = 1 + cos 2ωM t 2
3 cU LmU Mm 2 ( cos ωL t + cos ωLt cos 2ωM t ) 2 cos ( 2ωM + ωL ) t + cos ( 2ωM − ωL ) t ⎤ ⎡ 3 = cU LmU Mm 2 ⎢cos ωL t + ⎥ 2 2 ⎣ ⎦ =
2
( Pi )min
−3 U 2 (10 ) （2） Po = o = = 2 × 10−5 mW Ro 50 ∴ Po (dBm) = −47dBm ∴ G2 (dB) = Po (dBm) − Pi (dBm) − G1 (dB)
高频电子线路正弦波振荡器.ppt
单调谐放大器
高频电子线路——第4章 正弦波振荡器
3.相位(频率)稳定条件
相位稳定条件和频率稳定条件实质上是一回事
正弦信号相位φ和频率ω的关系：
d
dt
dt
振荡器的角频率 增大导致相位不断超前 相位 的不断超前表明角频率 增大
高频电子线路——第4章 正弦波振荡器
（1）相位(频率)稳定过程
原平衡态： L (0 ) f F 0
4.1.2 起振条件
1．起振过程分析
单调谐放大器
刚通电：电路中存在很宽的频谱的电的扰动，幅值很小
通电后：
1）谐振回路的选频功能，从扰动中选出 osc 分量(osc 0)
2）放大器工作在线性放大区， |T (josc)|>1 ，形成增幅振荡
3）忽略晶体管内部相移： f ＝0
回路谐振： L＝0
T (josc) =0，相移为零
起振 过程
平衡 状态
起振 过程
平衡 状态
输出波形：
高频电子线路——第4章 正弦波振荡器
4.1.4 稳定条件
1.平衡状态稳定分析：
（1）振荡电路中存在干扰
单调谐放大器
① 外部：电源电压、温度、湿度的变化，引起管子和回 路参数的变化。
② 内部：存在固有噪声(起振时的原始输入电压,进入平 衡后与输入电压叠加引起波动)。
单调谐放大器
外界干扰后： L (0 ) f F 0
Ub 相位超前 Ub 相位
升高
振荡回路相频特性 L 下降
L () f F 下降
L () f F 0
达到新的平衡 > 0
外界干扰消失后： L () f F 0
Ub 相位滞后 Ub 相位
降低
第4章负反馈放大器
电子线路基础
对于电压并联负反馈，由于稳定量是闭环互阻增益，而 信号源接近恒流源，故输出电压是稳定的。稳定过程是，假
设由于某种原因使Ar 增大，这就引起输出电压Uo 增大，通过 反馈网络，反馈电流If也增大了，使得控制电流IΣ减小，于是 Uo下降，结果Uo增大不多。上述过程可表示为
Ar↑→[WB]Uo↑→If↑→IΣ↓(Ii一定)— Uo↓
(2) 要稳定IC3，即保持输出电流不变，应引入电流负反馈。
对于该电路，要保证是负反馈，只能引入电流串联负反馈，
即在e1、e3之间接入一电阻Rf，如图4 -7(c)所示。
电子线路基础
电子线路基础
4.2.2 展宽了通频带
图4 - 8清晰地表明了负反馈展宽频带的作用。 设基本放大 器原来的频率特性|Au|～f, 其带宽为fbw。负反馈放大器相当于 插入了等效衰减网络, 其频率特性(1/Fu)～f的样子是倒过来的
电子线路基础
由图4 - 3可知， 判别是串联反馈还是并联反馈， 可以直 接根据信号源、基本放大器与反馈网络的连接方式确定； 也
可将反馈放大器的输入端短路，这时如果反馈信号作用不到
基本放大器的输入端，则为并联反馈，若反馈信号仍能作用 到基本放大器的输入端，则为串联反馈。 综上所述， 负反馈放大器可以分为表4 - 1列出的4种类 型(也称基本组态)， 它们的组成方框图如图4 - 4所示。
电子线路基础
电子线路基础
Au↑→Uo↑→Uf↑→UΣ↓(Ui一定)— Uo↓ 对于电流串联负反馈，由于稳定量是闭环互导增益，而信 号源接近恒压源，故输出电流是稳定的。稳定过程是，假设由
于某种原因使Ag增大，这就引起输出电流Io增大，通过反馈网 络，反馈电压Uf也增大了，使得控制电压UΣ减小，导致Io 下降，结果使Io增大不多。上述过程可表示为 Ag↑→Io↑→Uf↑→UΣ↓(Ui一定)—
电子线路第二版习题答案
电子线路第二版习题答案电子线路第二版习题答案在学习电子线路的过程中，习题是非常重要的一部分。
通过解答习题，我们可以巩固所学的知识，提高自己的理解能力和解决问题的能力。
然而，有时候我们在自学过程中可能会遇到一些困难，对于一些习题的答案可能无法得到确认。
本文将为大家提供电子线路第二版习题的一些答案，以帮助大家更好地掌握这门课程。
1. 第一章习题答案1) 题目：什么是电子线路？答案：电子线路是由电子元件组成的电路系统，用于控制和传输电信号。
2) 题目：什么是电阻？答案：电阻是电流通过时产生的电压降的一种性质，用来限制电流的大小。
3) 题目：什么是电容？答案：电容是一种存储电荷的元件，其特性是能够存储电荷并在电路中释放。
2. 第二章习题答案1) 题目：什么是直流电路？答案：直流电路是电流方向不变的电路，电流始终保持一个方向。
2) 题目：什么是交流电路？答案：交流电路是电流方向不断变化的电路，电流的方向会周期性地改变。
3) 题目：什么是电压？答案：电压是电势差的一种度量，表示电荷在电路中的能量变化。
3. 第三章习题答案1) 题目：什么是串联电路？答案：串联电路是将电子元件按照一定的顺序连接起来，电流只能沿着一条路径流动。
2) 题目：什么是并联电路？答案：并联电路是将电子元件的两个端点连接在一起，电流可以分流经过不同的路径。
3) 题目：如何计算串联电路的总电阻？答案：串联电路的总电阻等于各个电阻之和。
4. 第四章习题答案1) 题目：什么是电感？答案：电感是一种储存电能的元件，通过电流变化产生电磁感应。
2) 题目：什么是电感耦合？答案：电感耦合是一种通过电感之间的耦合实现信号传输的方式。
3) 题目：如何计算电感的自感系数？答案：电感的自感系数等于电感中储存的磁能与电流的平方成正比。
通过以上的习题答案，相信大家对于电子线路的学习会有更深入的理解。
然而，习题的答案只是一个参考，更重要的是我们自己的思考和探索。
希望大家能够在学习电子线路的过程中不断思考，勇于提出问题，并通过实践来加深对电子线路的理解和应用能力。
电路基础电子教案第四章多端元件和双口网络
电路基础电子教案第四章多端元件和双口网络第一节多端元件一、教学目标1.理解多端元件的概念；2.掌握多端元件的等效电路图表示方法；3.学会计算多端元件的参数和性质。
二、教学内容1.多端元件的定义和分类；2.等效电路图表示方法；3.多端元件的参数和性质。
三、教学重难点1.掌握多端元件的等效电路图表示方法；2.理解多端元件的参数和性质。
四、教学过程1.导入新课教师引导学生回顾上节课所学的内容，复习电路中的基本元件和基本电路图。
2.学习新知（1）多端元件的定义和分类教师向学生介绍多端元件的概念，即有多个接线端子的元件。
按照其功能和性质不同，多端元件可以分为传感器元件、放大器元件和控制元件等。
（2）等效电路图表示方法教师讲解多端元件的等效电路图表示方法，即将多端元件用等效电路图中的符号表示，用以简化和分析电路。
3.拓展应用教师通过实例分析，引导学生掌握多端元件的参数和性质的计算方法，如电阻、电容、电感等的等效电路图和参数计算。
4.总结归纳教师对本节课的内容进行小结和归纳，强化学生对多端元件的概念、分类、等效电路图表示方法和参数性质的理解。
第二节双口网络一、教学目标1.掌握双口网络的概念和特性；2.理解双口网络的参数和性质；3.学会计算双口网络的等效电路和参数。
二、教学内容1.双口网络的定义和分类；2.双口网络的特性；3.双口网络的参数和性质。
三、教学重难点1.理解双口网络的特性；2.学会计算双口网络的等效电路和参数。
四、教学过程1.导入新课教师通过提问引导学生回顾上节课所学的内容，复习多端元件的概念和等效电路图表示方法。
2.学习新知（1）双口网络的定义和分类教师向学生介绍双口网络的概念，即同时具有两组输入端和输出端的网络。
按照其功能和性质不同，双口网络可以分为传输网络、阻抗网络、互感网络和反射系数网络等。
（2）双口网络的特性教师讲解双口网络的特性，包括传输特性、阻抗特性、互感特性和反射特性等。
3.拓展应用教师通过实例分析，引导学生掌握双口网络的参数和性质的计算方法，如传输函数、输入阻抗、输出阻抗、互感系数和反射系数等的计算。
电子线路(非线性部分)第四章课后习题解答
4-1如图是用频率为1000kHz 的载波信号同时传输两路信号的频谱图。
试写出它的电压表达式，并画出相应的实现方框图。
计算在单位负载上的平均功率P av 和频谱宽度BW AM 。
解：(1)为二次调制的普通调幅波。
第一次调制：调制信号：F =3kHz载频：f 1=10kHz ，f 2=30kHz第二次调制：两路已调信号叠加调制到主载频f c =1000kHz 上。
令Ω=2π ×3×103rad/sω1=2π ×104rad/sω2=2π ×3×104rad/sωc =2π ×106rad/s第一次调制：v 1(t )=4(1+0.5cos Ωt )cos ω1tv 2(t )=2(1+0.4cos Ωt )cos ω2t第二次调制：v O (t )=5cos ωc t + [4(1+0.5cos Ωt )cos ω1t +2(1+0.4cos Ωt )cos ω2t ]cos ωc t=5[1+0.8(1+0.5cos Ωt )cos ω1t +0.4(1+0.4cos Ωt )cos ω2t ]cos ωc t(2) 实现方框图如图所示。
(3) 根据频谱图，求功率。
1○载频为10kHz 的振幅调制波平均功率V m01=2V ，M a1=0.5W 5.4)211(2W 22121a 01av1201m 01=+===M P P V P ；2○f 2=30kHz V m02=1V ，M a2=0.4W 08.1)211(2W 5.02122a 02av2202m 02=+===M P P V P ；3○主载频f c =1000kHz V m0=5VW 5.122120m 0==V P 总平均功率P av =P 0+P av1+P av2=18.08W4○BW AM 由频谱图可知F max =33kHz得BW AM =2F =2(1033−1000)=66kHz4-3试画出下列三种已调信号的波形和频谱图。
高频电子线路最新版课后习题解答第四章 高频功率放大器习题解答
思考题与习题4.1 按照电流导通角θ来分类，θ=180度的高频功率放大器称为甲类功放，θ>90度的高频功放称为甲乙类功放，θ=90度的高频功率放大器称为乙类功放，θ<90度的高频功放称为丙类功放。
4.2 高频功率放大器一般采用LC谐振回路作为负载，属丙类功率放大器。
其电流导通角θ<90度。
兼顾效率和输出功率，高频功放的最佳导通角θ= 60～70 。
高频功率放大器的两个重要性能指标为电源电压提供的直流功率、交流输出功率。
4.3 高频功率放大器通常工作于丙类状态，因此晶体管为非线性器件，常用图解法进行分析，常用的曲线除晶体管输入特性曲线，还有输出特性曲线和转移特性曲线。
4.4 若高频功率放大器的输入电压为余弦波信号，则功率三极管的集电极、基极、发射极电流均是余弦信号脉冲，放大器输出电压为余弦波信号形式的信号。
4.5 高频功放的动态特性曲线是斜率为1-的一条曲线。
R∑υ对应的静态特性曲线的交点位于放大区就4.6对高频功放而言，如果动态特性曲线和BEmaxυ称为欠压工作状态；交点位于饱和区就称为过压工作状态；动态特性曲线、BEmax 对应的静态特性曲线及临界饱和线交于一点就称为临界工作状态。
V由大到小变化时，4.7在保持其它参数不变的情况下，高频功率放大器的基级电源电压BB功放的工作状态由欠压状态到临界状态到过压状态变化。
高频功放的集电极V（其他参数不变）由小到大变化时，功放的工作状态由过压状态到电源电压CCV（其它参数不变）由小临界状态到欠压状态变化。
高频功放的输入信号幅度bm到大变化，功放的工作状态由欠压状态到临界状态到过压状态变化。
4.8 丙类功放在欠压工作状态相当于一个恒流源；而在过压工作状态相当于一个恒压源。
集电极调幅电路的高频功放应工作在过压工作状态，而基级调幅电路的高频功放应工作在欠压工作状态。
发射机末级通常是高频功放，此功放工作在临界工作状态。
4.9 高频功率放大器在过压工作状态时输出功率最大，在弱过压工作状态时效率最高。
第4章 负反馈放大电路
模拟电子线路
• 直流负反馈对放大电路性能的影响
稳定静态工作点
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• 交流负反馈：是改善放大电路性能的重要技 术措施。
1 交流负反馈对增益的影响 2 交流负反馈对输入电阻的影响 3 交流负反馈对输出电阻的影响 4 交流负反馈对通频带的影响 5 交流负反馈对非线性失真的影响
模拟电子线路
1 负反馈对增益的影响
即：if∝uo
为电压反馈
组态的判断
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串联反馈：反馈信号没有直接引回输入端
• 输入端
的反馈
并联反馈：反馈信号直接引回输入端的反馈
电压反馈：输出短路（uo=0)反馈元件上无 • 输出端 反馈信号的反馈
电流反馈：输出短路（uo=0）反馈元件上
仍有反馈信号的反馈
模拟电子线路
例：判断下列反馈的极性和组态
• 使放大倍数降低：
A
Af
A
1AF
•提高放大倍数的相对稳定性
dAf
(1AF)dAAFdA dA
(1AF)2
(1AF)2
dAf 1 dA Af (1AF) A
有反馈时增益的稳定性比无反馈时提高了(1+AF)倍。
模拟电子线路
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2 负反馈对输入电阻的影响
负反馈对输入电阻的影响与串联或并联反馈 有关，而与电压或电流反馈无关。
Af
xo xi
A fx x o i x iA d ix d fxx iA d iF dx o xx id A F idx iA d 1 x A AF
•反馈深度
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1+AF称为反馈深度
当AF>>1时,称为深度负反馈
高频电子线路第二版第4章高频功率放大器
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4.2.2 工作原理
取电流脉冲的 基波分量ω
图4.2.3 各级电压和电流波形
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4.3 丙类（C类）高频功率放大器的折线分析法
4.3.1 晶体管特性曲线的理想化及其解析式 在大信号工作条件下，理想化特性曲线的原理是 ①在放大区集电极电流和基极电流不受集电极电压 影响，而又与基极电压成线性关系。 ②在饱和区集电极电流与集电极电压成线性关系， 而不受基极电压的影响。
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对于小信号线性放大器，因为工作于晶体管的线 性放大区，集电极电流不产生失真是甲类放大，放大器 的动态特性是一条直线(在负载线上)。
U bm
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iC gcU bm (cost cosc ) 当 t 0 时, i I 则 IcM gcU bm (1 cosc )
C cM
可得集电极余弦电流脉冲的表示式为 cost cos c iC I cM 1 cos c 2.余弦电流脉冲的分解系数
波形系数
g1 (c ) I c1m / I C0 1 (c ) / 0 (c )
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关于效率的几点说明 ①在电压利用系数ξ=1的理想条件下
甲类放大器的半通角 c 180o , g1 (c ) 1,c 50%； 乙类放大器的半通角 c 90o , g1 (c ) 1.57,c 78.5% ； 丙类放大器的半通角 c 90o , g1(c ) 1.57,c 78.5% ,而 θc越小，ηc越高。 ②谐振功率放大器在谐振电阻 RP 一定的条件下， c 120o 时，输出功率最大，理想效率只有66%； c 1o ~ 15o 时，效率最高, 但输出功率很小。 在实际应用中，为了兼顾高的输出功率和高的集电 极效率，通常取 c 60o ~ 80o 。
电子线路(非线性部分)第五版第四章调制与解调
i1 i2
((vv11vv22))KK11((11tt))
ii1i2RD2v22RLK1(1t)
ii1i2 2v2K 1( 1t)
简称调幅度。
图中，Vm 0(1Macost)是 v o ( t ) 的振幅，它反 映调制信号的变化，称为调幅信号的包 络。在输入调制信号的一个周期内，调 幅信号的最大振幅为V m m a x = Vm0(1Ma) ， 最小振幅为Vm0(1Ma) 。
调幅度是表征调幅信号的重要参数，它的一般定义式为
2、单音调制
v ( t) V m c o s t V m c o s 2F t
且fc > F (一般满足fc >> F），则输出调幅电压为
vO(t)(Vm0kaVmcost)cosct Vm0(1Macost)cosct
式中，Ma = ka 是调幅信号的调幅系数，
i≈ I0(v1) + g(v1)v2
i与v2之间的关系是线性的，类似于线性器件，但是它们的系数是时变的， 因此将这种器件的工作状态称为线性时变。
4.2.2 二极管平衡、双平衡电路
一、二ห้องสมุดไป่ตู้管平衡电路
下图为二极管平衡电路原理图，图中v1 = V1mcosω1 t，v2 = V2mcosω 2 t。v1与两二极管的正方向一致，v2则与D1一致，与D2相 反。当V1m>>V2m时，两二极管的开关状态受v1信号控制。工作在 开关状态的二极管可用开关与导通电阻RD串联的电路表示。因此 可得
式中，Vm0 = kVcm是未经调制的输出 载波电压振幅，k和ka 是取决于调幅 电路的比例常数。为保证不失真， 要求 kav(t) Vm0
在数学上，调幅电路的组成模型可由一个相加器和一个相乘 器组成 ，如图所示。AM 为相乘器的乘积常数，A为相加器的 加权系数，且A = k ，AM AVcm= ka 。
电工电子第4章习题答案_完整)
电工电子第4章习题答案_完整）思考题与习题参考答案 4-1 欲将发电机的三相绕组连成星形时,如果误将U2，V1，W2连成一点(中性点)，是否也可以产生对称三线电压？答：不是。
4-2 当发电机的三相绕组连成星形时，设线电压，试写出相电压ｕl 的三角函数。
答： 4-3 什么是三相负载、单相负载和单相负载的三相连接？相交流电动机有三根电源线接到电源的Ll，L2，L3三端．称为三相负载，电灯有两根电源线，为什么不称为两相负载？而称单相负载？答：三相负载是指由三相电源所带的负载，单相负载时指由单相电源带的负载，负载的三相连接是指将单向负载按照特定的连接方式连接成适合三相电路的负载连接形式。
电灯被称为单相负载是因为带动电灯工作的电源只需要一个就可以了。
4-6 为什么电灯开关—定要接在相线(火线)上？答：开关接在火线上才能在开关打开的时候保证每相电源所在回路断开。
4-8 有一次某楼电灯发生故障，第二层和第三层楼的所有电灯突然都暗淡下来，而第一层楼的电灯亮度未变，试问这是什么原因，这楼的电灯是如何连接的?同时又发现第三层楼的电灯比第二层楼的还要暗些.这又是什么原因?画出电路图。
(1)本系统供电线路图A P ´ B C N 三层二层一层–+ (2) 当P处断开时，二、三层楼的灯串联接380V 电压，所以亮度变暗，但一层楼的灯仍承受220V电压亮度不变。
(3) 因为三楼灯多于二楼灯即 R34-9有一台三相发电机，其绕组接成星形，每相额定电压为220V。
在一次试验时，用电压表量得相电压V，而线电压则为V，V试问这种现象是如何造成的？答：12相间有短路。
4-10 在图4-29所示的电路中，三相四线制电源电压为380／220V，接有对称星形联结的白炽灯负载，其总功率为180W。
此外，在L3相上接有额定电压为220V，功率为40W，功率因数的日光灯一支。
试求电流，，及。
设V。
答：图4-29 图4-30 =++ 4-11 图4-30是两相异步电动机的电源分相电路，O是铁心线圈的中心抽头。
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(b)
图4-6 高通与低通电路的对数频率特性曲线 （a） 高通电路; （b） 低通电路
17
第4章 放大电路的频率响应 对近似波特图画法小结： (1) 首先确定增益函数极（零）点处的幅频与相频特性， 一般具体画出为某一点； (2) 设定输入频率远远大于该极（零）点（一般10倍以上 即可），代入幅频与相频表达式并对其进行简化，然后画出该
1. 什么是频率响应线性失真 在放大电路中，由于耦合电容的存在，对信号构成了高通电 路，即对频率足够高的信号而言，电容相当于短路，信号几乎可 以无损失地通过；而当信号频率低到一定程度时，电容带来的容 抗影响不可忽略，信号将在其上产生压降，从而改变增益大小及 相移。与耦合电容相反的是，由于半导体三极管极间电容的存在， 对信号构成了低通电路，对低频信号相当于开路，对电路不产生 影响，而对高频信号则进行分流，导致增益改变及相移变化。增 益改变及相移变化均会带来失真问题，而这种失真的产生主要是 来自于同一电路对不同频率信号的不同放大倍数和不同相移的影 响， 并没有产生新的频率分量，故属于线性失真。
失真的第一种形式，即频率失真。
7
第4章 放大电路的频率响应
Ui (t) 放大器 Uo (t)
Ui (t) 0
Uo (t) 0
t
t
基波 10 0 t 10 0
基波
t
二次谐波 6 0 t 3 0
二次谐波 t
三次谐波 3 0 t 1.5 0
三次谐波 t
图 4-2 幅度失真示意图(b) （a） 输入电压；（b） 输出电压
20lg | Au | /dB 0 －3dB
20 dB/十倍频
20lg | Au | /dB
f 0 －3dB
0.1fH
fH
10fH f
－20 dB/十倍频
/(° )
＋90° ＋45° 0° 0.1f L fL (a) 10f L f －45° /十倍频
/(° )
0° －45° －90° －45° /十倍频 f
C b ＋
rbb
＋
b
＋
g mU be
U be
c
U be
－
rbe
C
U ce
－ e Av
RL
－
图4-10 简化的高频模型
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第4章 放大电路的频率响应
b ＋
rbb
＋
b
c ＋
U be
－
U be
－
rbe
C
Cμ g mU be
பைடு நூலகம்
Cμ
Uce
C
rbb
e
re e
图4-8 晶体管结构示意图
21
第4章 放大电路的频率响应
b ＋
U be
rbb
Ib
＋
U be
C
b
rbc
c
Ic
rbe
C
g mU be
rc e U ce
－ － e
图4-9 高频完整小信号模型
22
第4章 放大电路的频率响应 4.2.2 晶体管高频模型的简化
27
第4章 放大电路的频率响应
(3) 由于输出回路Cμ″ =Cμ的电容值较小，容抗1/ωC大，分
流作用可忽略，在不接容性负载的情况下，一般不再考虑输出 端RC回路。 (4) 经密勒等效后，输入回路总的等效电容如式(4-8)所示。 其中Au近似用放大器中频增益代替。Cμ为跨接于基极与集电极 之间的电容，Cπ为原基极输入电容。
4
第4章 放大电路的频率响应
＋UCC Rb Cbc Rc V1 Cbe Re Ce C2 RL ＋ uo － (b) Au
＋ ui －
C1
O
f / Hz
(a)
图4-1 放大电路全电容等效电路与放大特性曲线 (a) 电路图； (b) 特性曲线 表4.1结合图4-1(a)放大电路考虑耦合电容C1、C2, 旁路电容Ce与晶 体管极间电容Cbe , Cbc的等效电路，对放大电路的高频与低频特
C C (1 Au |) C
'
因此最终的三极管高频等效模型可以用图4-12 所示模型来等效。
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第4章 放大电路的频率响应
b ＋
rbb
＋
b
c ＋
U be
－
U be
－
rbe
Cπ
g mU be
U ce Cμ
－
e
图4-12 忽略Cμ″后的等效模型
宽。为了能在同一坐标系中表示如此宽的频率范围，由
H.W.Bode首先提出了基于对数坐标的频率特性曲线的作图法， 称之为波特图法。 波特图由对数幅频特性与对数相频特性两部分组成，其横 坐标采用对数刻度lgf, 幅频特性的纵坐标采用20lg|Au|，单位为
分贝(dB)；相频特性的纵坐标采用φ, 单位为角度。这样一方面
区域近似幅频与相频特性波特图；
(3) 设定输入频率远远小于该极（零）点（一般10倍以下
即可），代入幅频与相频表达式并对其进行简化，然后画出该
区域近似幅频与相频特性波特图；
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第4章 放大电路的频率响应
(4) 直线连接上述三部分图形（通常为一点与两条直线） 来近似代替实际转折点处的曲线。当然，这种方法势必会引入 误差， 并且在转折点处， 误差最大。 如图4-6所示； (5) 多个极点情形同上。 先画出单个极点特性图，之后叠 加而成。
里叶级数展开后，可以分解为基波、一次谐波、二次谐波等多 次谐波。假设输入波形Ui(t)仅由基波、二次谐波、三次谐波构 成，理论分析表明它们之间的振幅比例为10:6:3，如图4-2(a)所 示。该输入波形经过线性放大电路后，由于放大电路对不同频 率信号的不同放大倍数，使得这些信号之间的比例发生了变化， 变成了10:3:1.5，这三者累加后所得的输出信号Uo(t)如图4-2(b) 所示。对比Ui(t), 可见两者波形发生了很大的变化，这就是线性
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第4章 放大电路的频率响应
4.2 三极管的高频等效特性
4.2.1 晶体三极管的完整小信号模型
b ＋
rbb
＋
b
c ＋
Ui
－
U be
－
rbe
g mU be
rc e U o
－
e
图4-7 晶体管中频小信号模型
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第4章 放大电路的频率响应
c rc
c
rbb rbc
b
b C
28
第4章 放大电路的频率响应 4.2.3 场效应管的高频等效模型 由于场效应管各电极之间也存在极间电容，因此高频响应 与三极管相似。根据场效应管的结构，可得到如图4-13（a）所 示高频等效模型。 一般情况下，rgs 和rds 都比外电阻大得多，
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第4章 放大电路的频率响应
通过上述三极管高频等效模型的单向化分析与简化， 可以
得出以下 4 点结论： (1) 高频分析时，需要考虑三极管结电容Cπ及密勒电容
Cμ的影响。 (2) 由于Cπ及Cμ的存在，使放大电路的输入回路与输出回
路各自形成了一个RC回路。由于这两个回路的存在，对放大电 路的增益方程会带来两个极点， 势必影响电路增益。
第4章 放大电路的频率响应
第4章 放大电路的频率响应
4.1 频率响应问题概述
4.2 三极管的高频等效特性 4.3 单管放大电路的频率响应 4.4 多级放大电路的频率特性
4.5 集成运放的频率响应与相位补偿
1
第4章 放大电路的频率响应
4.1 频率响应问题概述
4.1.1 频率响应问题的提出
前面讨论了放大电路的直流特性和交流小信号低频特性。不 仅假设输入信号为单一频率的正弦波，而且也未涉及双极型三极 管和场效应管的极间电容与耦合电容。实际上在无线通信、广播 电视及其它多种电子系统中，输入的信号均含有许多频率成分， 因此需要研究放大器对不同频率信号的响应。在放大电路中，正 是由于这些电抗元件的存在（包括双极型三极管和结型场效应管 的极间电容与耦合电容，甚至于电感线圈等），导致放大电路的 许多参数均为频率ω的函数，当放大电路输入信号的频率过低或 过高时，不但放大电路的增益数值受到影响，而且增益相位也将 发生改变。
－ e
图4-11 miller等效后的单向化模型
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第4章 放大电路的频率响应 由密勒定理可以推得图4-11中
' C (1 | Au |) C ' C C
(4-7)
一般情况下，由于输出回路中Cμ″的容抗远大于集电极总负载电 阻R L′，故Cμ″中电流可忽略不计，另外，将输入回路中Cπ与Cμ″ 合并, 得
性作了一个定性对比分析，可有效帮助读者理解高、低频信号对
各种电容的影响。
5
第4章 放大电路的频率响应 表4.1 高、低频信号对各种电容的影响（场效管对应类似）
6
第4章 放大电路的频率响应 2. 线性失真的分类 线性失真有两种形式：频率失真和相位失真。
下面从频域说明线性失真产生的原因。一个周期信号经傅
f arctan fH
(4-4b)
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第4章 放大电路的频率响应
| Au |
1 0.707
R ＋ Ui － (a) ＋ Uo －
fH
f f
/(° )
0 －45° －90° (b)
C
图4-4 低通电路及其频率响应 （a） 低通电路; （b） 频率响应
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第4章 放大电路的频率响应
2
(4-6a)
f arctan fH
(4-6b)
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第4章 放大电路的频率响应 对式(4-6)作一个简单分析, 当f<<fH时， 20lg|Au|≈0dB, φ≈0°； 当f=fH时， , 3dB 20 lg | Au | 20 lg 2 φ ≈-45°； 当f>>fH时，