电路电子与射频第1章习题解答
电路与电子技术基础第一章习题答案
0 -1
2
4 t(s)
(c)
解:为求 i(t),先由图(a)列出 u(t)的函数关系为:
u (t ) = 0.5t (V ) u (t ) = −0.5t + 2( V)
U2 = I 2R R
工作电流: I < 工作电压: A ; 10000 R
PR = 0.25 × 10000 = 50V
求题图 1-1(a)、(b)电路得 Uab。
《电路与电子技术基础》习题一参考解答
第2页
6V I 2Ω 4Ω b c 4V (a) 2Ω a
为什么电容器两极板得到的电量恰好相等?如果两极板大小不同, 这个结论正确
答:在给电容器充电或放电时,回路中形成电流,电流是电荷的定向流动,且回路中 的电流是相等的。如充电时,流入极板一极的电荷多少,必然从另一极流出多少电荷,所以 两极板的电荷量相等、极性相反。既是两极板大小不同,结论也是相同的。 1-18 电压如题图 1-7(a)所示,施加于电容 C 如题图 1-7(b)所示,试求 i(t),并绘出波形 图。
I
1Ω 2Ω 3V a
c 8V 5Ω b (b)
题图 1-1 习题 1-8 电路图
解: (1)图(a),由 a 到 b 的电压降 Uab=Uac+Ucb,假定电流方向如图所示,沿 a—电池 —c—a 回路逆时针方向绕行一周,电压方程式为: -6+4I+2I=0 即得:I=1A 则 Uac=2(-I)=-2V (或者 Uac=-6+4I=-2V) 对于 cb 支路:因为构不成回路,所以电流为零。故:Ucb=4V # 所以:Uab=Uac+Ucb=-2+4=2V# (2)图(b),由 a 到 b 的电压降 Uab=Uac+Ucb,假定电流方向如图所示,与(a)同理 在回路中列出电压方程为: -3+1I+2I=0 即得:I=1A 则 Uac=1(-I)=-1V (或者 Uac=-3+2I=-1V) 对于 cb 支路:因为构不成回路,所以电流为零。故:Ucb=8V 所以:Uab=Uac+Ucb=-1+8=7V # 1-9 电路如题图 1-2 所示,求 (1)列出电路得基尔霍夫电压定律方程; I 12V 1Ω (2)求出电流 2Ω 10V 2Ω (3)求 Uab 及 Ucd a b 解: (1)假设电流的参考方向如图所示,对于 db c d 4Ω 支路,因为不构成回路,支路电流等于零,Udb=10V 2Ω 2Ω 由 a 点出发按顺时针方向绕行一周的 KVL 电压方程 8V 1Ω 式为:2I+12+1I+2I+2I+1I-8+2I=0 得:10I+4=0 # 题图 1-2 习题 1-9 电路图 (2)求电流。由上面得回路电压方程式得:
高频电子线路第1章习题参考答案PPT教学课件
调制信号的频谱搬移到高频载波附近;另外,由于调制后的
信号是高频信号,所以也提高了信道利用率,实现了信道复
用。
调制方式有模拟调调制和数字调制。在模拟调制中,用调
制信号去控制高频载波的某个参数。在调幅方式中,AM普通
调幅、抑制载波的双边带调幅(DSB)、单边带调幅
(SSB)、残留单边带调幅(VSSB);在调频方式中,有调
寸大小可以与信号波长相比拟时,才有较高的辐射效率和接 收效率,这样,可以采用较小的信号功率,传播较远的距离, 也可获得较高的接收灵敏度。
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高频电子线路习题参考解答
1-3 无线通信为什么要进行凋制?如何进行调制?
答:
因为基带调制信号都是频率比较低的信号,为了达到较高的
发射效率和接收效率,减小天线的尺寸,可以通过调制,把
频(FM)和调相(PM)。
在数字调制中,一般有频率键控(FSK)、幅度键控
(2A020S/1K2/1)0 、相位键控(PSK)等调制方法。
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高频电子线路习题参考解答
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第1章习题参考答案
1-1
1-2
1-3
1-4
2020/12/10
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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
2020/12/10
(完整版)《射频电路理论与设计》习题参考答案
引言0.3 解:利用公式l jZ Z in λπ2tan 0=进行计算(1)m n n l l jZ Z in 6660102)12(32106)12(21062tan⨯+=⨯⨯+=∞=⨯=πππ 可见l 至少应该是1500Km(2)m n n l l jZ Z in 222010)12(875.12105.72)12(105.72tan---⨯+=⨯⨯+=∞=⨯=πππ l 至少是1.875cm 。
0.4 解:利用公式CX L X C L ωω1,-==进行计算 (1)Hz f 40=所以ππω802==f791051.210999.080--⨯=⨯⨯=πL X121210360.0100111.0801⨯-=⨯⨯-=-πC X (2)Hz f 9104⨯=,991081042⨯=⨯⨯=ππω3129991047.3100111.0108109.2510999.0108⨯-=⨯⨯⨯-==⨯⨯⨯=--ππC L X X 可见在低频时分布电感和分布电容可以忽略,但在射频时分布电感和分布电容却不能忽略。
0.5解:集肤效应是指当频率升高时,电流只集中在导体的表面,导体内部的电流密度非常小。
而趋肤深度是用来描述集肤效应的程度的。
利用公式μσπδf 1=来计算。
已知铜的磁导率m H /1047-⨯=πμ,电导率m S /108.57⨯=σ(1)m 00854.0108.510460177=⨯⨯⨯⨯⨯=-ππδ(2)m m μππδ21.110121.0108.510410315779=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=--由计算数据可得,用铜线传输电能时,60Hz 时是不需要考虑集肤效应的,但是当传输射频信号时,3GHz 时需要考虑集肤效应。
0.6 解:利用公式DC RF R a R δ2≈,μσπδf 1=计算 已知铜的磁导率m H /1047-⨯=πμ,电导率m S /108.57⨯=σ(1)m 57761000.3108.5104105001--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=ππδ7.161000.3210153=⨯⨯⨯≈--DC RF R R (2)m 67791031.3108.51041041--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=ππδ 1.1511031.3210163=⨯⨯⨯≈--DC RF R R 通过计算数据结果说明在射频状况下,电阻损耗很大。
第1章 电路的基本概念和基本分析方法-习题解答
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i(t ) u(t)
(a)
i/mA
3 2 1
0 12 (b)
u/V 30
0 12 -15
-30
3 t/s
(c)
3 t/s
题 1.6 图
【解】
i(t
)
3
1.5 103 t (A), 103t 9103(A),
0 t 2106 s
,
2 106 s t 3106 s
① U=25I
② U=25I
③ U=25I
④ U=I25
(13)某一有源二端线性网络如题 1.1(13)图 1 所示,它的戴维宁等效电压源如
图 2 所示,其中 US 值为( ② )。
① 6 V ② 4V
③ 2V
④ 3V
1Ω
1Ω
A
A R0
2A B
1Ω
US
B
图1
图2
题题1.11.(41.31)图图 6
建该电路,并验证计算结果。
2Ω
1Ω
I
10A 5Ω
4Ω
10V
题 1.13 图
【解】当 10V 电压源单独作用时 当 10A 电流源单独作用时
I
10 1 4
2A
I
1 1
4
10
2A
因此 I I I 4A 。
1.14 已知电路如题 1.14 图(a)(b)所示,从图(a)得知 Uab=10V,从图(b)得
① 2A
② 4A ③ -4A
④0
(6)把额定值为 100V,600W 的电热器接在 90V 的电源上,其功率为( ② )
《射频通信电路》习题及解答
习题1:之马矢奏春创作本课程使用的射频概念所指的频率范围是几多?解:本课程采纳的射频范围是30MHz~4GHz列举一些工作在射频范围内的电子系统, 根据表1-1判断其工作波段, 并估算相应射频信号的波长.解:广播工作在甚高频(VHF)其波长在10~1m等从成都到上海的距离约为1700km.如果要把50Hz的交流电从成都输送到上海, 请问两地交流电的相位差是几多?解:射频通信系统的主要优势是什么?解:1.射频的频率更高, 可以利用更宽的频带和更高的信息容量2.射频电路中电容和电感的尺寸缩小, 通信设备的体积进一步减小3.射频通信可以提供更多的可用频谱, 解决频率资源紧张的问题4.通信信道的间隙增年夜, 减小信道的相互干扰等等1.5 GSM和CDMA都是移动通信的标准, 请写出GSM和CDMA的英文全称和中文含意.(提示:可以在互联网上搜索.)解:GSM是Global System for Mobile Communications的缩写, 意为全球移动通信系统.CDMA英文全称是Code Division Multiple Address,意为码分多址.有一个C=10pF的电容器, 引脚的分布电感为L=2nH.请问当频率f 为几多时, 电容器开始呈现感抗.解:既那时, 电容器为0阻抗, f继续增年夜时, 电容器呈现感抗.1.7 一个L=10nF的电容器, 引脚的分布电容为C=1pF.请问当频率f为几多时, 电感器开始呈现容抗.解:思路同上, 当频率f小于1.59 GHz时, 电感器呈现感抗.1.8 1)试证明()式.2)如果导体横截面为矩形, 边长分别为a和b, 请给出射频电阻R RF与直流电阻R DC的关系.解:对同一个导体是一个常量当直流时,当交流时,2)直流时,当交流时,试分别计算在100MHz和1GHz的频率下, 三种资料的趋肤深度.解:在100MHz时:Cu为2 mmAl 为Au为在1GHz时:Cu为0.633 mmAl 为Au为某个元件的引脚直径为, 长度为l=25mm, 资料为铜.请计算其直流电阻R DC和在1000MHz频率下的射频电阻R RF.解:贴片器件在射频电路中有很多应用.一般使用数字直接标示电阻、电容和电感.有三个电阻的标示分别为:“203”、“102”和“220R”.请问三个电阻的阻值分别是几多?(提示:可以在互联网上查找贴片元件标示的规则)解:203是20×10^3=20K, 102是10×10^2=1K, 220R是22×10^0=22Ω试编写法式计算电磁波在自由空间中的波长和在铜资料中的趋肤深度, 要求法式接收键盘输入的频率f, 在屏幕上输出波长和趋肤深度.解:float f;float l,h;printf("Input the frequency: f=");scanf("%f",&f);l=3e8/f;h=1/sqrt(3.14*f*6.45*4*3.14) ;printf("wavelength:%f\n",l);printf("qufushendu%fm\n",h);getch() ;1.射频滤波电路的相对带宽为RBW=5%, 如果使用倍数法进行暗示, 则相对带宽K为几多?解答:K=HL ffK(dB)=20 lg HLff∴K(dB)=0.42 dB2.一个射频放年夜电路的工作频率范围为:f L至f H.试分别使用百分法和倍数法暗示该放年夜电路的相对带宽, 并判断该射频放年夜电路是否属于宽带放年夜电路.解答:K=HL ff由于K>2, ∴它属于宽带放年夜电路3.仪表放年夜电路的频带宽度为:DC至10MHz.请分别计算该放年夜电路的绝对带宽和相对带宽, 并判断该放年夜电路是否属于宽带放年夜电路.解答: 绝对带宽:10H L BW f f MHz =-=相对带宽:20lg H L f K f ==∞2K >所以它属于宽带放年夜电路.4. 某射频信号源的输出功率为P OUT =13dBm, 请问信号源实际输出功率P 是几多mW ? 解答:5. 射频功率放年夜电路的增益为G p =7dB, 如果要求输出射频信号功率为P OUT =1W, 则放年夜电路的输入功率P IN 为几多? 6. 在阻抗为Z 0=75的CATV 系统中, 如果丈量获得电压为20dB V, 则对应的功率P 为几多?如果在阻抗为Z 0=50的系统中, 丈量获得相同的电压, 则对应的功率P 又为几多?解答:∴当0Z =75Ω时, ()P dBm =-88.7 dBm 当0Z =50Ω时, ()P dBm =-86.9 dBm7. 并联电路的品质因数Q 0.解答: 假设谐振频率时, 谐振电路获得的电压为00()cos V t V w t =电阻R 损耗的平均功率为因此并联谐振电路的品质因数0Q 为8. 使用图2-12(b )的射频开关电路, 如果PIN 二极管在导通和截止状态的阻抗分别为Z f 和Z r .请计算该射频开关的拔出损耗IL 和隔离度IS.解答:拔出损耗00220lg fZ Z IL Z += 隔离度00220lg rZ Z IS Z += 9. 请总结射频二极管的主要种类、特性和应用领域.解答:种类特性 应用范围肖具有更高的截止频率和更低的反向恢复用于射频检波电特基二级管时间 路, 调制和解调电路, 混频电路等 PIN 二极管正偏置的时候相当于一个电流控制的可变电阻, 可呈现非常低的阻抗, 反偏置的是相当于一平行平板电容 应用于射频开关和射频可变电阻 变容二极管从导通到截止的过程中存在电流突变, 二极管的等效电容随偏置电压而改变 主要用于电调谐, 还可用作射频信号源10. 雪崩二极管、隧道二极管和Gunn 二极管都具有负阻的特性, 尽管形成负阻的机理完全纷歧致.请设计一个简单的电路, 利用二极管的负阻特性构建一个射频振荡电路. 解答:11. 1)试比力射频场效应管与射频双极型晶体管结构和特性上的不同.2)试讨论晶体管小信号模型和年夜信号模型的主要区别.请问能否使用晶体管年夜信号模型分析射频小信号.解答:场效应管是单极性器件, 只有一种载流子对通道电流做出贡献, 属于压控器件, 通过栅极-源极的电压控制源极-漏极电流变动;使用GaAS 半导体资料MISFET 的截止频率可以到达60—70GHz,, HEMT 可以超越100GHz, 因此在射频电路设计中经常选用它们作为有源器件使用;双极型晶体管分为PNP 和NPN 两种类型, 其主要区别在于各级的参杂类型纷歧致, 属于电流控制器件, 正常工作时, 基极-发射极处于正偏, 基极-发射极处于反偏;通过提高搀杂浓度和使用交指结构, 可以提高其截止频率, 使其可以在整个射频频段都能正常工作年夜信号模型是一个非线性模型, 晶体管内部的等效的结电容和结电阻会发生变动, 小信号模型是一个线性模型, 可认为晶体管的个参数坚持不变.能使用晶体管的年夜信号模型分析射频小信号.12. 肖特基二极管的伏安特性为其中反向饱和电流为11210SI A -=⨯, 电阻R S .试编写计算机法式, 计算当V A 在0V~10V 之间变动时, 肖特基二极管电流I 的变动.#include "math.h"float dl(float Va){float i1;if(Va<0)printf("n<0,dataerror");else if(Va==0)i1=0;else i1=2*exp(Va-dl(Va-1)*1.5-1);return(i1);}void main(){float i;float v=0;do{i=dl(v);printf("%f*10(-11)\n",i);v=v+1;}while(v<=10) ;getch();} 习题3: 1. 在“机遇号”抵达火星时, 从火星到地球的无线电通讯年夜约需要20分钟.试估算那时火星和地球之间的距离.解答:811111022s ct ==⨯3⨯10⨯1200=1.8⨯m2. 考察从上海到北京的距离, 假设互联网信号通过光纤传输, 光纤的折射率为.试估算互联网信号从上海到北京再返回上海的过程中, 由于光纤传输发生的时间延迟.解答:从上海到北京的飞行航程是1088公里.飞行路线是交通工具中最年夜可能接近于直线距离的, 所以本题我们取1088公里 时间延迟:81088210007.25310t ms ⨯⨯==⨯ 3.设计特征阻抗为50W 的同轴传输线, 已知内导体半径为a , 当填充介质分别为空气(r )和聚乙烯(r )时, 试分别确定外导体的内径b . 解答:060ln r b Z a =ε适当填充介质为空气时 b=1.38 mm当填充介质为聚乙烯时 b=2.09 mm 4. 设有无耗同轴传输线长度为l =10m, 内外导体间的电容为C S =600pF.若同轴电缆的一端短路, 另一端接有脉冲发生器和示波器, 发现一个脉冲信号来回一次需的时间.试求该同轴电缆的特征阻抗Z 0.解答:得0Z =8.38Ω5. 特征阻抗为50W 的传输线终接负载Z L , 测得传输线上VSWR =.如果在负载处反射波反相, 则负载Z L 应该并联还是串连阻抗Z, 使传输线上为行波传输, 并确定阻抗Z.解答:在负载出反射波反相可得出负载处的电压反射系数为00.20l Γ=∠ 所以应并联一阻抗Z=150Ω, 使传输线上为行波传输.6. 无耗传输线特征阻抗为Z 0=100W, 负载阻抗为Z L =150-j100W.求距终端为l/8、l/4、/2处的输入阻抗Z IN .解答:7. 微带传输线特征阻抗为Z 0=50W, 工作频率为f =100MHz.如果终端连接电阻R=100W 和电感L=10mH 的负载.试计算1)传输线的VSWR ;2)如果频率升高到500MHz, 传输线上的VSWR.获得l Γ简直切值当f=100MHz 时l Γ=0.98 VSWR=99当f=100MHz 时l Γ=0.99 VSWR=1998. LC 并联谐振电路的谐振频率为f 0=300MHz, 电容C 的电抗为X C =50W.若用特征阻抗为Z 0=50W 的短路传输线来取代电感L, 试确定短路传输线的长度l .解答:可得最短的短路传输线了8l λ==0.125 m 9.无耗传输线特征阻抗Z 0=50W, 工作频率为f =3GHZ, 测得VSWR =, 第一个电压波节点离负载的距离为l min =10mm, 相邻两波电压节点的距离为50mm.试计算负载阻抗Z L 及终端反射系数G L . 解答: 相邻两电压节点相差0.5λ=50 mm可得λ=100 mm第一个电压节点离负载min 10l mm =则负载应在()100.25*31000.255πθπ-=-=- 00l l l Z Z Z Z -Γ=+⇒l Z =41.316.3j - 10. 传输线的特征阻抗为Z 0=50W, 测得传输线上驻波电压最年夜值为|V max |=100mV, 最小值为|V min |=20mV, 邻近负载的第一个电压节点到负载的距离为l min .求负载阻抗Z L .解答:min MAX V VSWR V ==5 11l VSWR VSWR -Γ=+ 80.6725l πΓ=∠⇒l Z =33.777.4l Z j +11. 传输线的长度为l , 传输线上电压波腹值为50V, 电压波节值为13V, 波腹距负载.如果传输线特征阻抗为Z 0=50W, 求输入阻抗Z IN 和负载阻抗Z L .解答:min MAXV VSWR V =⇒Γ 波腹距负载λ, 所以负载点应在0.0320.25λπλπ 所以终端负载的电压反射系数0l l l Z Z Z Z -Γ=+L Z ⇒=12486.9j +000l IN l Z jZ tg lZ Z Z jZ tg l ββ+=+=13.811.5j + 12. 特征阻抗为Z 0=50W 传输线终接负载阻抗为Z L =75+j100().试求:负载反射系数L ;2)传输线上的VSWR ;3)最靠近负载Z L 首先呈现电压驻波的波腹点还是波节点.解答:00l l l Z Z Z Z -Γ=+=1454j j ++ 所以最先呈现波腹点 13. 1)证明无损传输线终端接纯电抗负载时, 传输线上电压反射系数|G|=1, 并从物理现象上解释.2)试证明无耗传输线上任意相距l/4的两点处的阻抗的乘积即是传输线特性阻抗的平方.解答:接纯电抗负载时l Z jx =0l l l Z Z Z Z -Γ=+=00jx Z jx Z -+ l Γ=1离负载端距离为l 时, 对应的阻抗为 14. 特征阻抗为Z 0=50W 的无耗传输线终端接负载Z L =100W, 求负载反射系数L , 以及负载前处输入阻抗Z IN 和电压反射系数.000l IN l Z jZ tg l Z Z Z jZ tg l ββ+=+15. 已知传输线的归一化负载阻抗为0.40.8L Z j =+.从负载向信号源移动时, 试问:首先遇到的是电压波节点还是电压波腹点?并求它与负载间的距离l .解答:先遇波腹点0l l l Z Z Z Z -Γ=+=0.64840.82.2557j +i r arctgθΓ=Γ17. 对如图3-34所示无耗传输线系统, 试计算负载Z L 获得的功率P L .图 3-34解答:l Z 在传输线的前真个等效阻抗为63.725.6in Z j =-则等效阻抗获得的功率{}10.252Re G l L V P w Z ==由于是无耗传输线, 所以等效阻抗获得的功率即为l Z 实际获得的功率.18. 特征阻抗为Z 0=50W 的无耗传输线, 长度为10cm (f =1GHz, v p ).若输入阻抗为Z IN =j60W, 1)试用Smith 圆图求出终端负载阻抗Z L ;2)如果用短路终端取代该负载Z L , 请确定输入阻抗Z IN . 解答:终端负载阻抗为112.5l Z j =如果用终端短路取代负载, 则输入阻抗为14.1in Z j =-19. 用阻抗圆图求出如图3-35所示电路的输入端输入阻抗Z IN .图解答:(a ) 5.27.8in Z j =-(b) 29.421.7in Z j =+(c) 22.347.9in Z j =-20. 1)试根据微带传输线特征阻抗的计算公式, 编写计算机法式, 实现输入微带线各个参数(微带线宽度W, 介质厚度h, 介质相对介电常数r ), 输出微带线特征阻抗Z 0的功能.2)设计“对分法”计算机法式, 实现输入微带线特征阻抗Z 0、介质厚度h 和介质相对介电常数r , 输出微带线宽度W 的功能, 而且验证.解答:编程思想请参考/*课本p49-52*/用的C 语言编的1. #include "stdio.h"#include "math.h"float a,b,ef,r,u,w,h,z,f; /*z 为特征阻抗 ef 为相对介电常数 r 为介质的介电常数*/float qiua() ;float qiub() ;float qiuef();float qiuf();float qiuz();main(){printf("please input shus");scanf("%f%f%f",&w,&h,&r);u=w/h;qiua();qiub();qiuef() ;qiuf();qiuz();printf("%f\n%f\n%f\n%f\n%f",a,b,ef,f,z);getch() ;return 0;}float qiua() /*计算a的值*/{a=1+log((pow(u,4)+pow((u/52),2))/(pow(u,4)+0.432))/49+log (1+pow((u/18.1),3))/18.7 ;return(a);}float qiub() /*计算b的值*/{b=0.564*pow((r-0.9)/(r+3),0.053);return(b);}float qiuef() /*计算等效介电常数的值*/{ef=(r+1+(r-1)*pow((1+10/u),-a*b))/2;return(ef);}float qiuf() /*计算F的值*/{f=6+(2*3.1415-6)*exp(-pow(30.666/u,0.7528));return(f);}float qiuz() /*计算特征阻抗的值*/{z=120*3.1415*log(f/u+sqrt(1+pow(2/u,2)))/(2*3.1415*sqrt(e f));return(z);}2.#include "stdio.h"#include "math.h"float a,b,ef,r,u,z0,w;float wl,wh,h,z,f,zl,zh;/*z暗示中心的阻抗值*/ float t;float qiua() ;float qiub() ;float qiuef();float qiuf();float qiuz();main(){printf("please input shus");scanf("%f%f%f",&h,&r,&z0);wl=0.10000;wh=10.00000;t=0.1;while(fabs(t)>1e-3){u=wl/h;qiua();qiub();qiuef() ;qiuf();zl=qiuz();u=wh/h;qiua();qiub();qiuef() ;qiuf();zh=qiuz();w=(wl+wh)/2;u=w/h;qiua();qiub();qiuef() ;qiuf();z=qiuz();t=(z-z0)/z0;if(z>z0){if(zh>z0)wh=w;elsewl=w;}else{if(zl>z0)wh=w;elsewl=w;}}printf("%10.6f",w);getch() ;}子函数同上21.有一款免费的Smith圆图软件, 年夜小只有几百kB字节.请在互联网上搜索并下载该软件, 通过帮手文件学习软件的使用方法, 然后验证习题中利用Smith圆图计算的结果.解答:电子资源网可以找到.习题4:1.比力两端口网络阻抗矩阵、导纳矩阵、转移矩阵、混合矩阵的界说, 讨论四种网络参数的主要特点和应用.解答:见表4-12.分析如图错误!使用“开始”选项卡将应用于要在此处显示的文字。
01习题祥解 电路课后习题
1 第1章习题解答1-1 直流电源的内阻为1.0当输出电流为A100时的端电压为V220。
1求电源的电动势2求负载的电阻值。
解1电路如解题图1所示根据电路有载工作状态时的全电路欧姆定律L0RREI 则UIRIRIRE0L0 上式中由于电流I在负载电阻RL上产生的电压降即为电源路端电压U 电源电动势E为V2302201001.0E 2再根据路端电压U的关系式部分电路欧姆定律IRUL 那么2.2100220IURL 1-2 某电源的开路电压为1.6 V短路电流为500 mA。
求电动势和内阻。
解当电源电路在开路时电路如解题图2a 所示根据全电路欧姆定律和I 0电动势电压V6.1UUIRE000 当电源电路短路时电路如解题图2b所示根据全电路欧姆定律和U 0 则IRUIRE00 那么电源的内阻2.35.06.1IER0 1-3 一只额定电压为V220功率为100W的白炽灯在额定状态下工作时的电阻和电流各为多少解根据功率表达式IUE0RLR解题图1 0I0UE0R解题图2aSIUE0R解题图2b 2 UIIRP2L 则此时流过白炽灯的电流和白炽灯中的电阻分别为A45.0220100UPI 48445.0100IPR22L 1-4 阻值为1000Ω电阻器其额定功率是1W该电阻器的额定电流和电压是多少解根据额定功率表达式NN2NNNIUIRP 则该电阻器的额定电流和额定电压分别为mA6.31A0316.0001.010001RPINNNV6.310316.01IPUNNN 1-5 有一直流电源其额定功率PN 200W额定电压UN 50V内阻R0 0.5Ω负载电阻R可以调节其电路如图1-15所示。
试求1额定工作状态下的电流及负载电阻2开路状态下的电源端电压3电源短路状态下的电流。
解1电路如解题图3所示当S闭合时根据额定功率表达式NNNIUP 则A450200UPINNN 又根据额定电压表达式NNNIRU 那么5.12450IURNNN 2根据全电路欧姆定律和开路状态下电源端电压等于电动势电压所以V5245.050IRUEUN0N0 3电源电路短路时负载电阻为零则短路电流为A1045.052REI0S IUE0RLR解题图3S 3 1-6 一只110V、8W的指示灯现在要接在380V的电源上问要串联多大阻值的电阻该电阻应选用多大瓦数的解此时的电源电压比指示灯的额定电压高出了270V必须采用串联电阻分压的方法将高出的电压全部降在分压电阻上否则指示灯将被烧毁同时还要考虑电阻的耗散功率否则电阻将被烧毁。
第1章习题解答
ay1 (n) by2 (n)
所以系统是线性系统
T [ x(n n0 )] x(m n0 )
m 0
n
令 m n0 k,则
n n0 m 0
x (m n )
m 0 0
n
n n0
x (k )
n n0
k 0n0
第1章 时域离散信号和时域离散系统
2.解: (1)序列波形如图1:
6 3
x(n)
1
3
1
2 1 0 1 2 3 4
n
图1
(2)
x(n) 3 (n 4) (n 3) (n 2) 3 (n 1) 6 (n) 6 (n 1) 6 (n 2) 6 (n 3) 6 (n 4)
所以系统是线性系统
设
x1 (n) x(n n0 )
所以
T [ x(n n0 )] T [ x1 (n)] x1 (n2 ) x(n2 n0 ) y(n n0 ) x[(n n0 )2 ] T [ x(n n0 )]
所以系统是时变系统
第1章 时域离散信号和时域离散系统
因此,该系统是稳定系统。
第1章 时域离散信号和时域离散系统
6. 解:(4) y(n)=x(n-n0)
当n0 > 0时,输出y(n)只与n时刻以前的输入有关,因此, 该系统是因果系统。 当n0 < 0时,输出y(n)与n时刻以后的输入有关,因此,
该系统是非因果系统。
设|x(n)| ≤M,则|y(n)| ≤M
时不变: • 平移 • 乘或加常数,即直流偏置或固定增益放大 • 微分和下限为的积分运算 • 有零初始状态的常参数电路或常系数微分方程 • 所有即时映射 时变: • 翻转、尺度运算 • 乘或加与输入无关的变量,即交流偏置或时变增益放大, 因为对后者而言,所乘或加的与输入无关的变量并不随输 入的延迟而延迟 • 下限为零的积分; • 具有非零初始状态的电路或微分方程,因为初始状态定义 于零时刻,它不会随着输入的延迟而延迟到另一时刻;同 样地,变系数微分方程中的变系数的时间变量并没有因输 入的延迟而延迟。
射频集成电路设计基础参考答案
=
C--C---e-2-q-
2
R2
;
而
Ceq
=
C----C-1---1+--C---C--s---s ≈ C----C-1---1-+-C---C--2---2
故有
Rp
≈
C-----1--C-+---1--C-----2
2
R2
以上推导均假设串并转换过程中电路 Q 值足够大 转换前后的电阻值之间仅为 Q2 的关系
yl2 = YL2 ⋅ Z2 = 2 + j0.565
经过 0.15λ 的传输线得到 B 点处的归一化导纳 yb2 ≈ 0.75 – j0.66
(3) B 点处的总导纳 YB = yb1 ⁄ Z1 + yb2 ⁄ Z2 = (1.85 – j1.62)×10–2 对 Z3 归一化得到 yb = 3.7 – j3.24 对应的归一化阻抗为 zb ≈ 0.15 + j0.135 实际阻抗和反射系数为
射频集成电路设计作业 1 参考答案
1. 在阻抗圆图上某一点 z 与圆图中心点 1+j0 连线的延长线上可以找到一点 y, 使得 y 与 z 到中心 点的距离相等 证明 y 点的阻抗读数即为 z 点阻抗所对应的导纳
令 z 点的反射系数为Γz y 点的反射系数为Γy 有Γy = –Γz 而 z 点和 y 点的阻抗分别为
而电容值保持不变
(2) 由 Q2 = ωC2R2 = ω-----C--1--s--R----s Q = ωCpRp = ω-----C----1e--q---R----s 及 Ceq = C----C-1---1+--C---C--s---s 可得
Q = ω-----C----1e--q---R----s = ω-----C--1--s--R----s C-----1--C--+--1--C-----s = Q21 + C-C----1s
电路与模拟电子技术基础课后练习第一章答案
第1章直流电路习题解答1.1 求图1.1中各元件的功率,并指出每个元件起电源作用还是负载作用。
图1.1 习题1.1电路图解 W 5.45.131=⨯=P (吸收);W 5.15.032=⨯=P (吸收) W 15353-=⨯-=P (产生);W 5154=⨯=P (吸收);W 4225=⨯=P (吸收);元件1、2、4和5起负载作用,元件3起电源作用。
1.2 求图1.2中的电流I 、电压U 及电压源和电流源的功率。
图1.2 习题1.2电路图解 A 2=I ;V 13335=+-=I I U电流源功率:W 2621-=⋅-=U P (产生),即电流源产生功率6W 2。
电压源功率:W 632-=⋅-=I P (产生),即电压源产生功率W 6。
1.3 求图1.3电路中的电流1I 、2I 及3I 。
图1.3 习题1.3电路图解 A 1231=-=I ;A 1322-=-=I由1R 、2R 和3R 构成的闭合面求得:A 1223=+=I I 1.4 试求图1.4所示电路的ab U 。
图1.4 习题1.4电路图解 V 8.13966518ab -=⨯+++⨯-=U 1.5 求图1.5中的I 及S U 。
图1.5 习题1.5电路图解 A 7152)32(232=⨯+-⨯+-=IV 221021425)32(22S =+-=⨯+-⨯+=I U1.6 试求图1.6中的I 、X I 、U 及X U 。
图1.6 习题1.6电路图解 A 213=-=I ;A 31X -=--=I I ; V 155X -=⋅=I UV 253245X X -=⨯--⋅=I U1.7 电路如图1.7所示:(1)求图(a)中的ab 端等效电阻;(2)求图(b)中电阻R 。
图1.7 习题1.7电路图解 (1) Ω=+=+++⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯+=1046418666661866666ab R (2) Ω=--=712432383R1.8 电路如图1.8所示:(1)求图(a)中的电压S U 和U ;(2)求图(b)中V 2=U 时的电压S U 。
射频课后答案
3.30 一特定传输线结构如下图所示,所有三个元件的特性阻抗 Z0=50Ω,负载阻抗 ZL= (20+j40)Ω,对应线段的电长度θ1=164.3o,θ2=57.7o,θ3=25.5o。 (a)求输入阻抗 (b)假如线段θ2 是开路线,求出输入阻抗。
基尔霍夫定律是基于集总参数假设而成立的,能否使用取决于集总参数假设是否成立。 通常,当电路实际尺寸大于信号波长的十分之一时,集总参数假设不再成立。因此,对于大 部分电路,在 RF 频段,基尔霍夫定律不能再继续使用。但是如果电路尺寸缩小,如 IC 集 成电路,集总参数假设还可以成立,基尔霍夫定律依然可以使用。 1.10 在 一 高 频 电 路 中 , 一 个 电 阻 的 引 线 是 由 AWG14 总 长 为 5cm 的 直 铝 线
电阻约为 100Ω,电容在 100MH 时候约有-j100 的阻抗值,求得 C=15.9pF;LC 谐振频
率在
1GHz,可得 L
=
1 ω 2C
=
(2π
1 f )2C
=15.9nH
(2)据此特性分析,该器件应该是电阻器。
1.23 一个 RFC 是用 AWG38 铜线在一直径为 0.1mm,长为 2mm 的陶瓷芯上( μr =1)绕 4
圈制成。估算其电感、寄生电容、电阻和谐振频率。 解答:
注意 AWG 公式: AWG # = 50 − 20 log d , d = 10(50−AWG#)/ 20
AWG38,直径:
由于 d = 10(50−AWG#)/ 20 =4mil=0.1016mm,导线的半径 a=50.08um,线圈半径 r=0.05mm,
(1)根据扫频结果分析其阻抗的频率特性,可知:在频率次小于 100MHz 的时候,阻 抗 特 性 基 本 为 常 数 ; 在 100MHz~1GHz 的 时 候 , 阻 抗 值 随 频 率 升 高 而 减 小 ; 在 1GHz~1000GHz,阻抗值随频率升高而增大;
《射频通信电路》习题答案全
因此在匹配网络中采用电容 C1 的容抗与 0.1μH 的电抗部分抵消,见 图示。
C1 C2 0.1μH
10Ω
X C1 = X L − x = 62.8 − 20 = 42.8Ω → C1 =
1 = 37.2PF 42.8 × 2π × 10 8
由于
Q=
50 1 → X C2 = 25Ω → C 2 = = 63.7 PF X C2 25 × 2π × 10 8
f0 Qe
ρ
=
4.43 × 10 3 = 27.8 159
BW3dB =
f 0 10 × 10 6 = = 0.359MHz Qe 27.8 f0 10 6 = = 50 BW3dB 20 × 10 3
所以回路有载
Qe =
回路谐振时的总电导为
GΣ = 1 1 = = 0.02 ms (即 R Σ = 50 KΩ) 6 ω 0 LQ e 2π × 10 × 159 × 10 −6 × 50
回路的谐振阻抗
2 R P = r (1 + Q0 ) = 114KΩ
考虑信号源内阻及负载后回路的总谐振阻抗为
RΣ = R S || R P || R L = 42KΩ
回路的有载 Q 值为
Qe = RΣ
ρ
=
42 × 10 3 = 37 2 πf 0 L
通频带 在 Δf
BW3dB =
f 0 465.5 = = 12.56kHz 37 Qe
2
Q 大于 4 以上,则 Q 2 >> 1 ,
1 10 = 0.316
此题可用高 Q 计算。 接入系数 P = ,由题意有
= 50 ,∵ R2 = 5 ,所以 P =
' R2 R / P2 50 = 2 →L= = 0.199nH 2π × 10 9 × 40 ω0L ω0L 1 1 = 127 PF CΣ = 2 = 9 2 ω 0 L (2π × 10 ) × 0.199 × 10 −9
射频微波电路作业1-7(答案版)(DOC)
第一章射频/微波工程介绍1.简述常用无线电的频段划分和射频的定义。
射频/微波处于普通无线电波与红外线之间,是频率最高的无线电波,它的频带宽度比所有普通无线电波波段总和大1000倍以上2.简述P,L,S,C,X,Ku,K,Ka波段的频段划分方法。
3.简述射频/微波的四种基本特性和相比普通无线电的优点。
四个基本特性:1、似光性;2、穿透性3、非电离性4、信息性优点:(1)(2) 分辨率高。
连续波多普勒雷达的频偏大,成像更清晰,(3) 尺(4)(5)(6) 频谱宽。
频谱不拥挤,不易拥堵,军用设备更可靠。
4. 简述射频铁三角的具体内涵。
由于频率、 阻抗和功率是贯穿射频/微波工程的三大核心指标,故将其称为射频铁三角。
频率功率阻抗振荡器、压控振荡器、频率合成器、分频器、变频器、倍频 器、混频器、滤波器等频率计数器/功率计、频谱分析仪标量/矢量网络分析仪阻抗测量仪、网络分析仪阻抗变换、阻抗匹配、天线等衰减器、功分器、耦合器、 放大器、开关等5. 给出几种分贝的定义:dB, dBm ,dBc ,dBc/Hz ,10 dBm+10 dB=?10dBm+10dB=20dBm第二章 传输线理论1. 解释何为“集肤效应”?集总参数元件的射频特性与低频相比有何特点?在交流状态下,由于交流电流会产生磁场,根据法拉第电磁感应定律,此磁场又会产生电场,与此电场联系的感生电流密度的方向将会与原始电流相反。
这种效应在导线的中心部位(即r=0位置)最强,造成了在r=0附近的电阻显著增加,因而电流将趋向于在导线外表面附近流动,这种现象将随着频率的升高而加剧,这就是通常所说的“集肤效应”。
电阻:在低频率下阻抗即等于电阻R,而随着频率的升高达到 10MHz 以上,电容Ca 的影响开始占优,导致总阻抗降低;当频率达到20GHz 左右时,出现了并联谐振点; 越过谐振点后,引线电感的影响开始表现出来,阻抗又加大并逐渐表现为开路或有限阻抗值。
电容:理想状态下,极板间介质中没有电流。
电工电子学第一章习题答案
1.1在图1-18中,五个元件代表电源或负载。
电压和电流的参考方向如图所标,现通过实验测得 I 1 =-4A I 2 =6A I 3 =10A U 1 =140V U 2 =-90V U 3= 60V U 4=-80V U 5=30V ,(1)试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性(可另画一图); (2)判断哪些元件是电源、哪些元件是负载?(3)计算各元件的功率,电源发出的功率和负载消耗的功率是否平衡?U 2U 1U 2U 1题1-18图 题1.1改画图解:(1)将原电路图根据实测的电压、电流值重新标出各电流的实际方向和电压的实际极性如改画图所示:(2)根据电源和负载的定义及电路图可知: 元件3、4、5是电源,元件1、2是负载。
(3)电源发出的功率554433I U I U I U P s ++=W 11006304801060=⨯+⨯+⨯= 负载消耗的功率 2211I U I U P R +=W 11006904140=⨯+⨯= R s P P =,电路的功率守恒。
1.2 在图1-19中,已知 I 1 = -3mA ,I 2 = 1mA 。
试确定电路元件3中的电流I 3和其二端电压U 3,并说明它是电源还是负载,并验证整个电路的功率是否平衡。
解 对A 点写KCL 有: mA I I I 213213-=+-=+= 对第一个回路写KVL 有: 301031=+U IU 1U 22题1.2图即: V I U 60)3(1030103013=-⨯-=-= 根据计算结果可知,元件3是电源。
这样,V 80的电源的元件3是电路中的电源,其余元件为负载。
电源提供的功率: W I U I U P s 2002601803322=⨯+⨯=+=负载消耗的功率: W I I I U P 200120310330201022222111=⨯+⨯+⨯=++= 这说明电路的功率平衡。
1.3 一只110V 8W 的指示灯,现要接在380V 的电源上,问要串联多大阻值的电阻?该电阻应选用多大功率的电阻?解 根据题意,电阻上的电压为V 270,则此时电路中的电流也就是灯泡中的电流,即: A U P i 07.01108≈==电阻消耗的功率为: W P R 2007.0270≈⨯= 电阻的阻值为: Ω≈==k i U R R 7.307.02701.4 如图1-20所示, 试求电路中每个元件的功率,并分析电路的功率是否守衡,说明哪个电源发出功率,哪个电源吸收功率。
射频电路理论与设计课后答案
射频电路理论与设计课后答案【篇一:射频电路仿真与设计】>摘要: 随着无线通信技术的不断发展,传统的设计方法已经不能满足射频电路和系统设计的需要,使用射频eda 软件工具进行射频电路设计已经成为必然趋势。
目前,射频领域主要的eda 工具首推的是agilent 公司的ads 。
ads 是在 hp eesof 系列 eda 软件基础上发展完善起来的大型综合设计软件。
由于其功能强大,仿真手段和方法多样化,基本上能满足现代射频电路设计的需要,已经得到国内射频同行的认可,成为现今射频电路和系统设计研发过程中最常用的辅助设计工具。
关键词:射频电路设计原理,设计方法与过程,仿真方法,展望未来引言:随着通信技术的发展,通信设备所用频率日益提高,射频(r f )和微波( mw )电路在通信系统中广泛应用,高频电路设计领域得到了工业界的特别关注,新型半导体器件更使得高速数字系统和高频模拟系统不断扩张。
微波射频识别系统( rfid )的载波频率在915mhz 和 2450mhz 频率范围内;全球定位系统( gps )载波频率在 1227.60mhz 和 1575.42mhz 的频率范围内;个人通信系统中的射频电路工作在1.9ghz ,并且可以集成于体积日益变小的个人通信终端上;在 c 波段卫星广播通信系统中包括4ghz 的上行通信链路和6ghz 的下行通信链路。
通常这些电路的工作频率都在1ghz 以上,并且随着通信技术的发展,这种趋势会继续下去。
但是,处理这种频率很高的电路,不仅需要特别的设备和装置,而且需要直流和低频电路中没有用到的理论知识和实际经验,这对射频电路设计提出更高的要求。
正文:1.射频电路设计原理频率范围从 300khz ~30ghz 之间,射频电流是一种每秒变化大于10000 次的称为高频电流的简称。
具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频。
高频电路基本上是由无源元件、有源器件和无源网络组成的,高频电路中无源线性元件主要是电阻 (器 )、电容 (器)和电感(器 ) 。
电子电路基础习题解答第1章
第一章习题解答题电路如题图所示,试判断图中二极管是导通还是截止,并求出AO两端的电压UAO。
设二极管是理想的。
解:分析:二极管在外加正偏电压时是导通,外加反偏电压时截止。
正偏时硅管的导通压降为~。
锗管的导通压降为~。
理想情况分析时正向导通压降为零,相当于短路;反偏时由于反向电流很小,理想情况下认为截止电阻无穷大,相当于开路。
分析二极管在电路中的工作状态的基本方法为“开路法”,即:先假设二极管所在支路断开,然后计算二极管的阳极(P端)与阴极(N端)的电位差。
若该电位差大于二极管的导通压降,该二极管处于正偏而导通,其二端的电压为二极管的导通压降;如果该电位差小于导通压降,该二极管处于反偏而截止。
如果电路中存在两个以上的二极管,由于每个二极管的开路时的电位差不等,以正向电压较大者优先导通,其二端电压为二极管导通压降,然后再用上述“开路法”法判断其余二极管的工作状态。
一般情况下,对于电路中有多个二极管的工作状态判断为:对于阴极(N端)连在一起的电路,只有阳极(P端)电位最高的处于导通状态;对于阳极(P端)连在一起的二极管,只有阴极(N端)电位最低的可能导通。
图(a)中,当假设二极管的VD开路时,其阳极(P端)电位为-6V,阴极(N端)电位为-12V。
VD处于正偏而导通,实际压降为二极管的导通压降。
理想情况为零,相当于短路。
所以;图(b)中,断开VD时,阳极电位,阴极的电位,∵∴ VD处于反偏而截止∴;图(c),断开VD1,VD2时∵∴ VD1处于正偏导通,VD2处于反偏而截止;或,∵ VD1,VD2的阴极连在一起∴阳极电位高的VD1就先导通,则A点的电位,而∴ VD2处于反偏而截止图(d),断开VD1、VD2,∵;∴ VD1、VD2均处于反偏而截止。
题 试判断题图中的二极管是导通还是截止,为什么 解:分析:在本题的分析中应注意二个问题:(1) 电位都是对固定的参考点之间的压差,参考点就是通常所称的接地点; (2) 求电位时注意各电压的方向。
第1章 电路的基本分析方法 ---习题解答参考
1.5.3 如图1.8.20 所示,试用叠加原理求电流I1、I2、I3 及36Ω 电阻消耗的电功率P。 解:(1)先计算90V电压源单 独作用时的电流和电压,电路如图 (a)所示。
90 90 I1 6(A) 12 36 15 6 12 36
36 6 I2 4.5(A) 12 36
1.5.1 如图1.8.18 所示,已知US = 6V, IS = 0.3A, R1 = 60Ω, R2 = 40Ω, R3 = 30Ω,R4 = 20Ω。用叠加 原理计算R2中的电流I2。
解: 电压源单独作用
Байду номын сангаас
电流源单独作用
US 6 I2 0.1A R2 R4 40 20
R4 20 IS I2 0.3 0.1A R2 R4 40 20
1.2.4 如图1.8.4所示,已知US=24V,IS=1A,试用电源等效变换法 求电流I。
图1.8.4 习题1.2.4的图
解:步骤略。 I=1.5A
1.2.5 试用电压源与电流源的等效互换法求图1.8.5中的电压UAB。
图1.8.5 习题1.2.5的图
解:
U AB
2 8 6V 12 V 26
U2 R1I 10 21.2 212(V)
(3)负载功率
P U2 I 212 21.2 4490(W)=4.49(kW)
R2并联后,电路总电阻
(1)电路中电流
R1 R2 10 6.67 R R0 2Rl 0.2 2 0.1 4.4 R1 R2 10 6.67
1.8 习 题
1.2.1 如图1.8.1 所示,电流和电压均标注参考方向,五个元件 代表电源或负载。通过实验测量已知: I1 = −4 A, I 2 = 6 A , I 3 =10 A, U 1 =140 V , U 2 = −90 V, U 3= 60 V,U 4 = −80V , U5= 30 V。 试求:(1)判断哪些元件是电源?哪些是负载? (2)计算各元件的功率,并验证电源发出的功率和负 载取用的功率是否平衡? 解: (1)元件1,2 为电源; 3,4,5 为负载。
射频电路 习题答案
射频电路习题答案射频电路习题答案射频电路是电子工程领域中的重要分支,涉及到无线通信、雷达、卫星通信等领域。
在学习射频电路的过程中,习题是非常重要的一部分,通过解答习题可以巩固理论知识,培养解决实际问题的能力。
本文将给出一些射频电路习题的答案,希望对读者的学习有所帮助。
1. 什么是射频电路?射频电路是指工作频率在几十千赫兹到几百千兆赫兹范围内的电路。
它主要用于无线通信和雷达等应用中,具有高频率、高速度和高灵敏度等特点。
2. 射频电路中常用的元器件有哪些?射频电路中常用的元器件包括电感、电容、电阻、晶体管、放大器、滤波器等。
这些元器件在射频电路中起到了不同的作用,如电感和电容用于构建谐振回路,晶体管和放大器用于放大信号,滤波器用于滤除杂散信号等。
3. 什么是射频放大器?射频放大器是一种用于放大射频信号的电路。
它可以将输入的微弱射频信号放大到足够的幅度,以便后续电路进行处理。
常见的射频放大器有共射放大器、共基放大器和共集放大器等。
4. 什么是射频滤波器?射频滤波器是一种用于滤除杂散信号的电路。
它可以选择性地通过或阻断特定频率范围内的信号,以保证射频电路的工作稳定性和可靠性。
常见的射频滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
5. 什么是射频混频器?射频混频器是一种用于将两个不同频率的信号进行混合的电路。
它可以将高频信号和低频信号进行非线性混合,产生包含原始信号和其频率之和、差的新信号。
射频混频器在无线通信和雷达等领域中广泛应用。
6. 什么是射频天线?射频天线是一种用于发送和接收射频信号的装置。
它可以将电磁波转换为电信号或将电信号转换为电磁波,实现信号的传输和接收。
常见的射频天线有天线阵列、饼状天线和螺旋天线等。
7. 如何设计一个射频电路?设计一个射频电路需要进行系统性的分析和综合。
首先,需要明确电路的功能和性能要求,然后选择合适的元器件进行电路设计。
接下来,进行电路仿真和优化,以确保电路的性能满足要求。
电工电子技术基础_习题解答
第1章习题1—1 判断题1.电荷的定向移动形成电流。
( √ )2.直流电路中,电流总是从高电位流向低电位。
( √)3.电阻的体积越大,其额定的耗散功率越大.( √ )4.电阻的额定功率越大,它消耗的电能就越大。
(×)5.电阻串联时,各电阻上消耗的功率与其电阻的阻值成反比.(×)6.电流表必须串联在电路中应用,而电压表则必须并联在电路中应用.(√)7.在选择电器时,电器的额定电压一定要等于电源的额定电压。
(√ ) 8.额定功率越大的电器,其消耗的电能一定多。
(×)9.电压源和电流源是同一电源的两种不同的等效模型。
(√)10.电容器和电阻器虽然结构不同,其实是同一类型的电气元件。
(×)11.电容器并联总电容量增加;电容器串联总电容量减小。
(√ )12.对于同一个电容器,两端的电压越高其储存的电场能量越小.( √ ) 1-2 计算题1 一直流电流流过导体,已知在1min内通过导体横截面的电荷量为6000C,问该电流有多大?如果在1s内通过导体横截面的电荷量为6000C,问该电流有多大?解:根据I=Q/t, 有(1)I=6000C/60s=100A(2)I=6000C/1s=6000A2 试在图1-30中标出电流、电动势、电压的实际方向,并问通过电流表A1和A2的电流是否相等?B 、C 、D 各点的电位谁高谁低?图1-30 题2图 解:因为A1、A2是串联关系,流过的电流相等;电位的排序为:B >C >D 3 有两条长度为1 km 、截面积为2 mm 2的导线,一条是铝线,一条是铜线,这两条导线在常温下的电阻各为多少?要想使铝导线的电阻与铜导线的电阻相同,铝导线的截面积应增加为多大?解:(1)铝导线常温下的电阻:=⨯⨯⨯==--63610210100283.0S l R 铝铝ρ14。
15Ω (2)铜导线常温下的电阻:=⨯⨯⨯==--63610210100175.0S l R 铜铜ρ8.75Ω (3)铝导线的电阻与铜导线的电阻相同时铝导线的截面积为:2636mm 23.31073.810100283.0=⨯⨯⨯=--铝S 4 有两只灯泡,额定功率都为40 W ,一只额定电压为36V ,另一只额定电压为12V ,两只灯泡工作时的电阻各为多少?如果将两只灯泡串联后接于48V 的电源上,哪只灯泡的电压超过了额定电压?将会有什么现象发生?解:(1)工作电压为36V(2)工作电压为12VR =U 2/P =3.8Ω(3)串联接于48V 电源上两电阻之和为R =32.4+3.8=36.2Ω根据串联电阻分压公式有2.4348364.3211=⨯==U R R U V U 2=48—43。
电工学课后习题解答
3.7.4
3.7.8 解:
3.7.9无源二端网络(图3.08)输入端的电压和电流为
试求此二端网络由两个元件串联的等效电路和元件的参数值,并求二端网络的功率因数及输入的有功功率和无功功率。
解:
3.8.4
解:作相量变换
作相量变换
3.11.5有一220V,600W的电炉,不得不用再380V的电源上,欲使电炉的电压保持在220V额定值,(1)应和它串联多大的电阻?或(2)应和它串联感抗位多大的电感线圈(其电阻可忽略不计)?(3)从效率和功率上比较上述两法。串联电容器是否可以?
(2)当AB相断开时,IA=10A,IB=10A,IC=17.3A,P=3kW。(B相和C相相电压和电流均未改变,取用功率也不变)。
(3)当A线断开时ZAB与ZCA串联接在UBC上,流过电流为 ,故IB=IC=15A,IA=0A,。
总功率
6章暂态电路习题
6.1.2电路如图6.02所示。求在开关S闭合瞬间(t=0+)各元件中的电流及其两端电压;当电路到达稳态时又各等于多少?设在t=0-时,电路中的储能元件均为储能。
解:电路如图解4.14所示,当中性线在图中“×”点断线时,接在A相的第一层楼不受影响,电灯亮度不变,而第二层与第三层在B相和C相上,无中性线时两层楼的电灯串联接在线电压 上,电灯电压不足220V,故而暗淡下来。
其是第三层楼开的灯多些,总电阻RC<RB,故第三层
楼电压 < ,因此显得更暗一些。
4.2为
相电流为
4.4.3在图4.08中,对称负载联成Δ形,已知电源电压Ul=220V,电流表读数Il=17.3A,三相功率P=4.5kW。试求:
(1)每相负载的电阻和感抗;
(2)当AB相断开时,图中各电流表的读数和总功率P
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第1章直流电路习题解答1.1 在图1.1所示电路中,(1)选d 为参考点,求a V 、b V 和c V ;(2)选c 为参考点,求a V 、b V 和d V 。
图1.1 习题1.1电路图解 (1) 当选d 为参考点时, V 3ad a ==u VV 112cd bc bd b =-=+==u u u V ;V 1cd c -==u V(2) 当选c 为参考点时, 4V 13dc ad a =+=+=u u VV 2bc b ==u V ;V 1dc d ==u V1.2 求图1.2中各元件的功率,并指出每个元件起电源作用还是负载作用。
图1.2 习题1.2电路图解 W 5.45.131=⨯=P (吸收); W 5.15.032=⨯=P (吸收)W 15353-=⨯-=P (产生); W 5154=⨯=P (吸收);W 4225=⨯=P (吸收)元件1、2、4和5起负载作用,元件3起电源作用。
1.3 求图1.3中的电流I 、电压U 及电压源和电流源的功率。
图1.3 习题1.3电路图解 A 2=I ;V 13335=+-=I I U电流源功率:W 2621-=⋅-=U P (产生),即电流源产生功率6W 2。
电压源功率:W 632-=⋅-=I P (产生),即电压源产生功率W 6。
1.4 求图1.4电路中的电流1I 、2I 及3I 。
图1.4 习题1.4电路图解 A 1231=-=IA 1322-=-=I由1R 、2R 和3R 构成的闭合面求得:A 1223=+=I I 1.5 试求图1.5所示电路的ab U 。
图1.5 习题1.5电路图解 V 8.13966518ab -=⨯+++⨯-=U1.6求图1.6所示电路的a 点电位和b 点电位。
图1.6 习题1.6电路图解 V 4126b =⨯-=VV 13b a =+-=V V1.7 求图1.7中的I 及S U 。
图1.7 习题1.7电路图解 A 7152)32(232=⨯+-⨯+-=IV 221021425)32(22S =+-=⨯+-⨯+=I U1.8 试求图1.8中的I 、X I 、U 及X U 。
图1.8 习题1.8电路图解 A 213=-=I ;A 31X -=--=I IV 155X -=⋅=I UX X 542325V U I1.9 电路如图1.9所示:(1)求图(a)中的ab 端等效电阻;(2)求图(b)中电阻R 。
图1.9 习题1.9电路图解 (1) Ω=+=+++⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯+=1046418666661866666ab R (2) Ω=--=712432383R1.10 电路如图1.10所示:(1)求图(a)中的电压S U 和U ;(2)求图(b)中V 2=U 时的电压S U 。
图1.10 习题1.10电路图解 (a )V 8.10546)54(63S =+++⨯⨯=UV 8.48.10544=⨯+=U (b )S S 111244U U U +-+=即 22132S S =-U U求得 V 12S =U1.11 计算图1.11中各支路电流。
图1.11 习题1.11电路图解 A 95.16916131311=⨯++=I A 5.45.16916131612=⨯++=I ;A 35.16916131913=⨯++=I 1.12 将图1.12所示电路化为最简形式。
图1.12 习题1.12电路图解 图(a )等效过程如图(c)→ (d) → (e)所示图 (b) 等效过程如图(f)→ (g) → (h)所示1.13 用电源等效变换求图1.13中的电流I 。
图1.13 习题1.13电路图解 等效变换如图(a) → (b) → (c)→ (d)所示由分流公式求得 A 6.329144=⨯+=I 1.14 利用支路电流法求图1.14中各支路电流。
图1.14 习题1.14电路图解 根据KCL 、KVL 列方程有⎪⎩⎪⎨⎧=+++=-=10242123213221I I I I I I I 整理得 10)1(24)2(2222=-⨯++-⨯I I I 解得 1A 2A A 0321===I I I ; ; 1.15 利用支路电流法求图1.15所示电路的电流1I 、2I 及3I 。
图1.15 习题1.15电路图解 根据KCL 、KVL 列方程有⎪⎩⎪⎨⎧=+++-=+=++0104862.06.02.03213221I I I I I I I 整理得 0)2.0(1048)4.0(6222=+⨯+++-⨯-I I I 解得 A 05.00.15A A 55.0321=-==I I I ; ; 1.16 用节点分析法求图1.16中的电压U 。
图1.16 习题1.16电路图解节点1方程为:01055.0552111=---+-V V V V 节点2方程为:01105.010221=+---VV V 整理得 ⎩⎨⎧-=-=-521552121V V V V解得 ⎪⎩⎪⎨⎧==V940V93521V V则V 9521-=-=V V U1.17 用节点分析法求图1.17中的各节点电压。
图1.17 习题1.17电路图解 由于节点4为参考电压,故节点2 电压为已知电压,即V 122=V 节点1方程为:5.05410131+--=V V V 节点3方程为:0301012543313=+-+--V V V V 整理得 ⎩⎨⎧=+--=-601063233131V V V V解得 ⎩⎨⎧==V 9V531V V1.18 求图1.18所示电路的节点电压a V 。
图1.18 习题1.18电路图解 列节点方程有0396631812aa a a =-+----V V V V 解得 V 43a =V 1.19 用叠加原理求图1.19所示电路的电压U 。
图1.19 习题1.19电路图解:12V 电压源单独作用:V 4121261212633-=⨯+-⨯+='U 1A 的电流源单独作用:V 612612663631-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯++⨯⨯-=''U由叠加原理得V 10-=''+'=U U U1.20 用叠加原理求图1.20所示电路的电流I 。
图1.20 习题1.20电路图解:2A 电流源单独作用:A 1223532=⨯+++='I5V 的电压源单独作用:A 5.05325-=++-=''I1A 电流源单独作用:A 2.012352-=⨯++-='''I由叠加原理得A 3.0='''+''+'=I I I I1.21 用戴维南定理求图1.21所示电路的电流I 。
图1.21 习题1.21电路图解:将Ω6电阻支路开路求OC U V 4148O C =⨯-=U将所有独立源置为零,求戴维南等效电阻 Ω=40RA 4.0464=+=I 1.22 用戴维南定理求图1.22所示电路的电压U 。
图1.22 习题1.22电路图 图1.22(a)解:利用电源等效变换将图1.22等效成图1.22(a )所示电路,再将Ω6电阻支路开路求OC UV 56331264OC =+⨯++-=UΩ=++⨯+=5.13213)21(0RV 4565.16=⨯+=U1.23 用诺顿定理求图1.23所示电路的电流I 。
图1.23 习题1.23电路图解:将Ω4电阻支路短路,求SC IA 5.25.02226SC =+-=I将所有独立源置为零,求戴维南等效电阻Ω=++=5.01212110R ;A 185A 90255.245.05.0==⨯+=I1.24 试求图1.24所示电路的电流I 及受控源功率。
图1.24 习题1.24电路图解 (a )0642=++I I ;A 1-=I受控电压源功率W 44=⋅=I I P (吸收),即受控电压源吸收功率W 4。
(b )A 236==I受控电流源功率W 40)223(2-=+⨯-⋅=I I P (产生),即受控电流源产生功率W 40。
1.25 用电源等效变换求图1.25中的电流I 及电压源功率。
图1.25 习题1.25电路图 图1.25(a)解 等效变换如图1.25a 所示9)32(4=++I IA 1=IW 99-=⋅=I P -(产生),所以电压源产生功率W 9。
1.26 利用支路电流法求.图1.26中的电流 1I 及 2I 。
图1.26 习题1.26电路图解 根据KCL 、KVL 列方程有⎩⎨⎧=++=662221221I I I I I整理得 66622=+I I解得 A 5.0A 5.121==I I ,1.27 利用节点分析法求 图1.27所示电路的电流I 。
图1.27 习题1.27电路图解 节点1:V 41=V节点2: I V 22=节点3:012243323=--+-V V V V243V I -=解得 V 6.13=V , 1.2A =I1.28 利用节点分析法求图1. 28所示电路的各节点电压。
图1.28 习题1.28电路图解 节点1: 023214=--+-U U U节点2: V 32=V节点3: 04232133=--+-V V U解得 ⎩⎨⎧-==V 2V63V U1.29 用叠加原理求图1.29所示电路的电流I 和电压U 。
图1.29 习题1.29电路图解:2A 电流源单独作用:⎩⎨⎧'+⨯='='⋅+'+')2(2023I U I U U解得 V 8.0='U ;A 6.1-='I6V 电压源单独作用:⎩⎨⎧''⋅=''=''⋅++''+''IU I U U 20263 解得 V 2.1-=''UA 6.0-=''I由叠加原理得V 4.0-=''+'=U U UA 2.2-=''+'=I I I1.30 在图1.30所示电路中,试用戴维南定理分别求出Ω=5L R 和Ω=15L R 时的电流L I 。
图1.30 习题1.30电路图解:将L R 支路断开,求OC U 和0RV 45)21(15510O C =+⨯=+=I I U利用外施电源法求戴维南等效电阻I I I U 15510=+=;Ω==150IU R 当 Ω=5L R 时A 25.251545L =+=I 当 Ω=15L R 时A 5.1151545L =+=I 1.31 试求图1.31所示电路的戴维南等效电路和诺顿等效电路。
图1.31 习题1.31电路图解:(1)求ab 端开路电压OC U022)2(224=⋅+-+⨯+⋅+I I I IA 2.0-=I ,V 4.02O C =⋅-=I U(2)求ab 端短路电流SC I02)2(224=-+⨯+⋅+I I IA 25.0A 25.0SC =-=-=I I I ; Ω===6.125.04.0SC 0C0I U R戴维南等效电路如图(a)所示,诺顿等效电路如图(b)所示。