通信电子线路作业参考答案

第2章

2-3 已知串联谐振回路的谐振频率f 0＝30MHz ，电容C ＝80pF ，谐振阻抗R 0＝5Ω，试求：电感L 和回路品质因数Q 0。

解：1、求L 根据公式：LC 10=ω得：

H H C L μ≈⨯⨯⨯⨯π=ω=-35.01080103041112

6220

2、求Q 0

根据公式：Q 0 = 1/(ω0CR 0) =ω0L/R 0得：

Q 0==1/(ω0CR 0) =1/(2π×30×106×80×10-12×5)=1/(24π×10-3)≈ 13. 27 或：Q 0==ω0L/R 0 =(2π×30×106×0.35×10-6)/5≈ 13. 20

2-5 题图2-5是单调谐放大器的交流通路，当谐振频率等于10MHz 时，测得晶体管的Y 参数为：y re ＝0；y ie ＝2＋j0.5 (mS)； y fe ＝20＋j5 (mS)；y oe ＝20＋j40 (μS)。放大器的通频带为300kHz ，谐振电压增益为50，试求：电路元件C 、L 的参数值。

题图2-5

解：已知P 1＝1，P 2＝1，f 0=10MHz ，B=2Δf 0.7=300 kHz ,500

=u A 根据∑-=g y p p A fe u 210 ,∑-=g y p p A fe u 210 得： mS A y g u fe 41.050520220

≈+==∑ 根据Q

f

Q 2B 00=πω=

得：Q L = f 0/2Δf 0.7 =33.33 根据ω0C oe =40(μS)得：C oe =40×10-6/(2π×10×106)≈ 0.637pF ，

根据ie 22oe 21C p C C p C ++=∑ 和C Σ = g ΣQ L /ω0得：C= C Σ-C oe ≈217.6－0.637 ≈217pF

根据LC

10=

ω得：L ≈1.15μH

2-8 如题图2-8所示。已知C i ＝5pF ，R i ＝10k Ω，L ＝0.8μH ，C 1＝C 2＝20pF ，C L ＝20pF ，R L ＝5k Ω，空载品质因数Q 0＝100。试计算回路谐振频率、谐振阻抗（不计R i 、R L 时）、有载品质因数Q L 和通频带。

C L

题图2-8

)M Hz (48.12

.28106.41Q f f 22

.28108.0106.4114.321088.5L R Q )k (88.5520202020||9.20||10R C C C C ||R ||R R )k (9.2010

)2020(108.0100C L Q R )

M Hz (6.41103.18108.014.321LC 21f )

pF (3.1820

202020

)2020(5C C C C )C C (C C 6L 07

.0663

0L 2

02

1102p i 126

120

p 12

601L 21L 2i ≈⨯==∆≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯=ω=Ω≈⨯⎪⎭⎫

⎝⎛++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=Ω≈⨯+⨯⨯==≈⨯⨯⨯⨯=π=

≈++++=++++=-∑∑----解：

第3章

3-2.丙类功放与乙类功放有何差异？谐振电路的主要功能是什么？为什么谐振功放可以丙类工作？丙类功放与乙类功放在晶体管输出特性曲线饱和区工作时各有什么特点？

解： （1）

（2）丙类功放的谐振电路主要功能是：提取增益元器件输出信号基波，并滤除谐波。

（3）丙类谐振功放可以丙类工作的关键在于需要放大的信号是窄带信号，因此信号的谐波成分远离有用的基波成分，很容易被电路中的谐振回路滤除。

（4）丙类功放在晶体管输出特性曲线饱和区工作时，i C 随u BE 的增大而减小；乙类功放在晶体管输出特性曲线饱和区工作时，i C 基本不随u BE 的变化而变化。

3-4 某一晶体管谐振功率放大器，已知E C =24V ，I c0=250mA ，P o =5W ，电压利用系数ξ=1。试求P E 、ηc 、R p 、I c1m 、电流导通角θc 。

题意分析 此题没有指明是临界状态，实际上是用尖顶脉冲的分解系数0()c αθ、

1()c αθ来进行计算，也就是说计算的不是欠压就是临界状态。过压状态为凹顶脉冲，不能用尖顶脉冲分解系数，只能定性分析。

解

(1)直流电源输入功率P E =E c I c0=24X0.25=6(W) (2)集电极效率ηc =P o /P E =5/6=83.3% (3)谐振回路谐振电阻P R

由c cm E U =ξ,212cm

o P

U P R =可得Ω=⨯==

6.575

2)24(P U 21R 2

o 2

cm p (4)基波电流1c m I

由112o

cm c m P U I =可得417.06.5724

R U I p

cm m 1c ==

=(A) (5)导通角c θ 由11

()2

c

c g ηξθ=可得67.1833.02/2)(g c c 1≈⨯=ξη=θ，查表，θc =77︒。 3-18 某高频功率放大器工作于临界状态，θc =75︒，E C ＝28V （若为24V ，则书中答案正确），输出功率P o =30W ，晶体管的饱和临界线斜率g m =1.67S ，试求：

（1）集电极效率和临界负载电阻；

（2）若负载电阻、电源电压不变，要使输出功率不变，而提高集电极效率，问应如何调整? （3）输入信号的频率减小一半，而保持其它条件不变，问功率放大器变为什么工作状态?其输出功率和集电极效率各为多少?

注：0(75)

0.269α︒=,1(75)0.455α︒= ,2(75)0.258α︒=。

解：由1111

()22

o cm c m

cm CM c P U I U I αθ==可知在临界工作状态i cmax

=g m (E C -U cm )，可得 ()()2

cm

c 1m c c 1m cm o U g 2

1E g U 21P θα-θα=

()0g P 2U E U c 1m o cm c 2

cm =θα+-

2

455.067.130

242828U 2cm ⨯⨯⨯

-±=

U c m ≈24.84V 或3.16V (舍去)

i cmax =g m (E c -U cm )=1.67*(28-24.84)≈5.28(A)

)A (42.1269.028.5)(i I c 0m ax c 0c ≈⨯=θα⋅=

)A (40.2455.028.5)(i I c 1m ax c m 1c ≈⨯=θα⋅=

(1)集电极效率和临界负载电阻

P E =28*1.42≈39.76(W)

%45.7576

.3930P P E o c ≈==

η 35.1040.2/84.24I /U R m 1c cm P ≈==Ω

(2)在P R 、E C 、o P 不变的条件下，要提高集电极效率可以改变通角θc 。

因为2

211122cm

o c m P P

U P I R R =

=，若P R 、o P 不变，则1c m I 、cm U 不变，加上E C 不变，可得

)(g E U 21c 1C

cm

c θ=

η

可见在U cm 、E C 不变的条件下，集电极效率要增大，只能增大1()c g θ，也就是减小θc 。例如75c θ=︒时效率为75.45%，即1(75) 1.69g ︒=,887.0E /U C cm ≈=ξ；当60c θ=︒时，1(60) 1.80g ︒=,%83.79c ≈η。

由于()bm B BZ c U /E U cos +=θ，要减小θc 就是增大

cos c

θ。例如

cos750.259︒=，而

cos600.500︒=。从表面上看减小E B (由正向负变)，减小bm U 可以使cos c θ增大，c θ减小。但是从保证

1c m I 不变这一点来看)(i I c 1m ax c m 1c θα⋅=，若θc 减小，1()c αθ也减小，要保证1c m I 不变，必须使得改变