第一章 谐振回路 课后习题答案
《高频电子线路》习题解答完整答案
流 I0。(3)电容器 C 两端电压 Uc。
VS
rL C
《高频电子线路》习题解答(周选昌)
3
解:根据题意画出其电路如图所示。
rL
Q0
2f0 L Q0
10
1 LC
C0
C
1 2L
200
pF
。
谐振时回路电流 I 0
,其等效电路如右图
所示,则有:
C
R0
L N1
N2
N3
RL Rs
RS'
C
R L'
R0
L
N1
N2
N3
RL
Rs
RS'
1 P12
RS , RL'
1 P22
RL 。此时有谐振阻抗:
RT R0 // RS' // RL' ,回路总电容:
C
C ,有载品质因素: Qe
RT
RT 0C ,其中0
一容性负载( Z X rx 1 Cx ),则回路失谐,将
可变电容重新调到 C’=200PF 时,回路再次谐振, 此时测得电容 C 两端电压 Uc’=2.5V。试求: (1) 电感 L 及电阻 r 的值。 (2) 后接入的容性负载中,电容 Cx 电阻 rx 的值。
L Us
1
r2
Zx
C
图 P1-4
1。 LC
1-9 画出图 P1-9 所示的四个无耗的电抗~频率特性曲线,并写出关键点的频率值。
L
L
C
L1
RLC串联谐振电路及答案演示教学
RLC 串联谐振电路一、知识要求:理解RLC 串联电路谐振的含义;理解谐振的条件、谐振角频率、频率;理解谐振电路的特点,会画矢量图。
二、知识提要:在RLC 串联电路中,当总电压与总电流同相位时,电路呈阻性的状态称为串联谐振。
(1)、串联谐振的条件:C L C L X X U U ==即(2)、谐振角频率与频率:由LC f LC :C L πωωω21110===谐振频率得 (3)、谐振时的相量图:(4)、串联谐振电路的特点:①.电路阻抗最小:Z=R②、电路中电流电大:I 0=U/R③、总电压与总电流同相位,电路呈阻性④、电阻两端电压等于总电压,电感与电容两端电压相等,相位相反,且为总电压的Q 倍,。
即:U L =U C =I 0X L =I 0X C =L X RU =U R X L =QU 式中:Q 叫做电路的品质因数,其值为:CRf R L f R X R X Q C L 00212ππ====>>1(由于一般串联谐振电路中的R 很小,所以Q 值总大于1,其数值约为几十,有的可达几百。
所以串联谐振时,电感和电容元件两端可能会产生比总电压高出Q 倍的高电压,又因为U L =U C ,所以串联谐振又叫电压谐振。
)(5)、串联谐振电路的应用:适用于信号源内阻较低的交流电路。
常被用来做选频电路。
三、例题解析:1、在RLC 串联回路中,电源电压为5mV ,试求回路谐振时的频率、谐振时元件L 和C 上的电压以及回路的品质因数。
解:RLC 串联回路的谐振频率为•UcLC f π210=谐振回路的品质因数为RL f Q 02π= 谐振时元件L 和C 上的电压为mV 5mV 5C L CL R Q U U === 2、 在RLC 串联电路中,已知L =100mH ,R =3.4Ω,电路在输入信号频率为400Hz 时发生谐振,求电容C 的电容量和回路的品质因数。
解:电容C 的电容量为F 58.14.6310141)2(120μπ≈==L f C 回路的品质因数为744.31.040028.620≈⨯⨯==R L f Q π3、已知某收音机输入回路的电感L=260μH,当电容调到100PF 时发生串联谐振,求电路的谐振频率,若要收听频率为640KHz 的电台广播,电容C 应为多大。
RLC串联谐振电路及答案
RLC串联谐振电路及答案RLC 串联谐振电路⼀、知识要求:理解RLC 串联电路谐振的含义;理解谐振的条件、谐振⾓频率、频率;理解谐振电路的特点,会画⽮量图。
⼆、知识提要:在RLC 串联电路中,当总电压与总电流同相位时,电路呈阻性的状态称为串联谐振。
(1)、串联谐振的条件:C L C L X X U U ==即(2)、谐振⾓频率与频率:由LC f LC :C L πωωω21110===谐振频率得(3)、谐振时的相量图:(4)、串联谐振电路的特点:①.电路阻抗最⼩:Z=R②、电路中电流电⼤:I 0=U/R③、总电压与总电流同相位,电路呈阻性④、电阻两端电压等于总电压,电感与电容两端电压相等,相位相反,且为总电压的Q 倍,。
即:U L =U C =I 0X L =I 0X C =L X RU =U R X L =QU 式中:Q 叫做电路的品质因数,其值为:CRf R L f R X R X Q C L 00212ππ====>>1(由于⼀般串联谐振电路中的R 很⼩,所以Q 值总⼤于1,其数值约为⼏⼗,有的可达⼏百。
所以串联谐振时,电感和电容元件两端可能会产⽣⽐总电压⾼出Q 倍的⾼电压,⼜因为U L =U C ,所以串联谐振⼜叫电压谐振。
)(5)、串联谐振电路的应⽤:适⽤于信号源内阻较低的交流电路。
常被⽤来做选频电路。
三、例题解析:1、在RLC 串联回路中,电源电压为5mV ,试求回路谐振时的频率、谐振时元件L 和C 上的电压以及回路的品质因数。
解:RLC 串联回路的谐振频率为UcLC f π210=谐振回路的品质因数为RL f Q 02π= 谐振时元件L 和C 上的电压为mV 5mV 5C L CL R Q U U === 2、在RLC 串联电路中,已知L =100mH ,R =3.4Ω,电路在输⼊信号频率为400Hz 时发⽣谐振,求电容C 的电容量和回路的品质因数。
解:电容C 的电容量为F 58.14.6310141)2(120µπ≈==L f C 回路的品质因数为744.31.040028.620≈??==R L f Q π3、已知某收⾳机输⼊回路的电感L=260µH,当电容调到100PF 时发⽣串联谐振,求电路的谐振频率,若要收听频率为640KHz 的电台⼴播,电容C 应为多⼤。
高频电子电路参考答案
第1章 高频小信号谐振放大器给定串联谐振回路的0 1.5MHz f =,0100pF C =,谐振时电阻5R =Ω,试求0Q 和0L 。
又若信号源电压振幅1mV ms U =,求谐振时回路中的电流0I 以及回路上的电感电压振幅Lom U 和电容电压振幅Com U 。
解:(1)串联谐振回路的品质因数为061200112122 1.510100105Q C R ωπ-==≈⨯⨯⨯⨯⨯根据0f =40212221200111.125810(H)113μH (2)100104 1.510L C f ππ--==≈⨯=⨯⨯⨯⨯ (2)谐振时回路中的电流为010.2(mA)5ms U I R === 回路上的电感电压振幅为02121212(mV)Lom ms U Q U ==⨯=回路上的电容电压振幅为02121212(mV)Com ms U Q U =-=-⨯=-在图题所示电路中,信号源频率01MHz f =,信号源电压振幅0.1V ms U =,回路空载Q 值为100,r 是回路损耗电阻。
将1-1端短路,电容C 调至100pF 时回路谐振。
如将1-1端开路后再串接一阻抗x Z (由电阻x R 与电容x C 串联),则回路失谐;C 调至200pF 时重新谐振,这时回路有载Q 值为50。
试求电感L 、未知阻抗x Z 。
图题1.2xZ u解:(1)空载时的电路图如图(a)所示。
(a) 空载时的电路 (b)有载时的电路u u根据0f =42122120112.53310(H)253μH (2)10010410L C f ππ--==≈⨯=⨯⨯⨯ 根据00011L Q C r rωω==有: 6120101115.92()21010010100r C Q ωπ-==≈Ω⨯⨯⨯⨯(2)有载时的电路图如图(b)所示。
空载时,1100pF C C ==时回路谐振,则0f =00100LQ rω==;有载时,2200pF C C ==时回路谐振,则0f =050L xLQ r R ω==+。
第一章 谐振回路 课后习题答案
第一章谐振回路1-1.题图1-1所示电路中,信号源频率,电压振幅。
将1-1端短路,电容器C调到时电路谐振,此时,C两端电压为10V。
如果将1-1端开路再串接一阻抗(电阻器与电容器串联),则回路失谐,C调到时重新谐振,其两端电压变成2.5V。
求线圈的电感量L,线圈品质因数值以及未知阻抗。
【解】1-1端短接时:1-1端接时:已知为和串联,且即=C , 解出由于故1-2,题图1-2所示电路,,,,电流源,内阻。
(a)试求并联回路的谐振频率,有载品质因数和谐振阻抗;(b)若该回路已谐振于电源频率,求流过各元件的电流和并联回路两端的电压。
【解】(a)(b回路电压和电流1-3.设计一并联谐振回路,其电路如图1-3所示。
已知,,,。
,。
在电路功率匹配时,计算, ,。
【解】由联立解出:代入数据,得:插入损耗1-4.已知一并联谐振回路。
其固有频率为30MHz,线圈的电感量L=0.75uH。
空载品质因数。
(a)求回路的通频带;(b)若线圈参数(,L)和谐振频率不变,而通频带要求改变为2.5MHz,如何实现?【解】法一(a(b即可在回路两端并联一个的电阻器。
法二因故法三:因故因而1-5.题图1-5所示电路中,可变电容c的变化范围是,与电容c并联一小电容。
L有一定值,使得调节c 时,回路正好工作在535—1605kHz频段内。
试求电容和电感L。
【解】据题意(1)(2)得即,故(3)将(3)式代入(1)式:1-6.线圈的Q值为,电容器的Q值是。
(a)若把它们组成串联谐振回路,其Q值为,试证明;(b)若把它们组成并联谐振回路,试推导,,的关系式。
【证】:(a)串联时,故(b)并联时故1-7. 给定并联谐振回路的,。
若输出电压领先信号源电流相位,问此时信号源频率f是多少?输出电压幅度相对于谐振时衰减了多少分贝?又若改为100,再求以上两值。
【解】代入数据,有解出负值舍去,故得代入数据,同理,当Q为100时,可得解法二:因超前,故而由于故从而当Q改为100时,解法同。
习题课1答案
单项选择题1. LC 并联谐振回路如图1所示。
若LC 10=ω,r 为电感线圈的损耗电阻,则回路谐振阻抗为:图1 A. Cr L R P = B. L Cr R P = C. r LC R P = D. C L r R P 1=2.并联谐振回路如图2所示,空载品质因素为0Q ,谐振时电感支路与电流源之间的关系近似为:图2A. S I Q 0B. S IC. 0Q I SD. 其它3.串并联阻抗等效互换两支路(如图3所示)的品质因数分别为1L Q 、2L Q ,它们之间的关系为:图3A. 21L L Q Q >B. 21L L Q Q <C. 21L L Q Q =D. 不定4.回路抽头如图4所示,接入系数P 为:图4 A. 21N N B. 211N N N + C. 12N N D. 212N N N +5.非线性电路的重要特性之一是:A. 满足叠加原理;B. 不满足叠加原理;C.用传递函数描述;D.用线性微分方程描述;6. 并联谐振回路外加信号频率等于回路谐振频率时回路呈()A感性 B容性 C阻性 D容性或感性7. 小信号调谐放大器主要用于无线通信系统的()A.发送设备 B.接收设备 C.发送设备、接收设备8.LC单振荡回路的矩形系数值与电路参数的大小()A、有关B、成正比C、成反比D、无关9.高频小信号调谐放大器的级数愈多,其总的通频带()。
A、愈宽B、愈窄C、不变10.对于高频小信号放大,我们通常采用()和()相结合的方式来实现。
A、非线性放大器,集中选频放大器B、非线性放大器,LC谐振回路C、集成线性放大器,集中选频放大器D、集成线性放大器,LC谐振回路11.高频小信号谐振放大器不稳定的主要原因是:()A、增益太大B、通频带太宽C、晶体管集电结电容的反馈作用D、谐振曲线太尖锐12.在调谐放大器的 LC 回路两端并上一个电阻 R ,可以()A .提高回路的 Q 值。
B .加宽放大器的通频带。
通信电子线路习题解答(严国萍版)
关于《通信电子线路》课程的习题安排:第一章习题参考答案:1-11-3解:1-5解:第二章习题解答:2-3解:2-4由一并联回路,其通频带B过窄,在L、C不变的条件下,怎样能使B增宽?答:减小Q值或减小并联电阻2-5信号源及负载对谐振回路有何影响,应该如何减弱这种影响?答:1、信号源内阻及负载对串联谐振回路的影响:通常把没有接入信号源内阻和负载电阻时回路本身的Q 值叫做无载Q (空载Q 值)如式通常把接有信号源内阻和负载电阻时回路的Q 值叫做有载QL,如式为空载时的品质因数为有载时的品质因数Q Q QQ LL <可见 结论:串联谐振回路通常适用于信号源内阻Rs 很小 (恒压源)和负载电阻RL 也不大的情况。
2、信号源内阻和负载电阻对并联谐振回路的影响2-8回路的插入损耗是怎样引起的,应该如何减小这一损耗?答:由于回路有谐振电阻R p 存在,它会消耗功率因此信号源送来的功率不能全部送给负载R L ,有一部分功率被回路电导g p 所消耗了。
回路本身引起的损耗称为插入损耗,用K l 表示 无损耗时的功率,若R p = ∞, g p = 0则为无损耗。
有损耗时的功率 插入损耗 通常在电路中我们希望Q 0大即损耗小,其中由于回路本身的Lg Q 0p 01ω=,而Lg g g Q 0L p s L )(1ω++=。
2-11oo Q R L Q ==ωLS L R R R LQ ++=0ωL ps p p p p p p p 11R R R R Q Q G C LG Q L ++===故ωω同相变化。
与L S L R R Q 、 性。
较高而获得较好的选择以使也较大的情况,很大,负载电阻内阻并联谐振适用于信号源L L S Q R R ∴11P P K l '=率回路有损耗时的输出功率回路无损耗时的输出功L 2L s sL 201g g g I g V P ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==L 2p L ss L 211g g g g I g V P ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=='20L 1111⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-='=Q Q P P K l2-12解:2-135.5Mhz 时,电路的失调为:66.655.0*23.33f f 2Q p 0==∆=ξ 2-14解:又解:接入系数p=c1/(c1+c2)=0.5,折合后c0’=p2*c0=0.5pf,R0’=R0/ p2=20kΩ,总电容C=Ci+C0’+C1C2/(C1+C2)=15.5pf,回路谐振频率fp=45.2Mhz,谐振阻抗Rp=1/(1/Ri+1/Rp0+1/R0’),其中Rp0为空载时回路谐振阻抗,Rp0=Q0*2π*fp*L=22.72KΩ,因此,回路的总的谐振阻抗为:Rp=1/(1/Ri+1/Rp0+1/R0’)=5.15 KΩ,有载QL=Rp/(2π*fp*L)=22.67,通频带B=fp/QL=1.994Mhz2-17;第三章习题参考答案:3-3晶体管的跨导gm是什么含义,它与什么参量有关?答:3-4为什么在高频小信号放大器中,要考虑阻抗匹配问题?答:3-7放大器不稳定的原因是什么?通常有几种方法克服?答:不稳定原因:克服方法:3-9解:3-10解:第四章习题参考答案:4-1答:4-3答:4-5解:4-64-14 一调谐功率放大器工作于临界状态,已知V CC =24V ,临界线的斜率为0.6A/V ,管子导通角为90︒,输出功率P o =2W ,试计算P =、P c 、ηc 、R p 的大小。
RLC串联谐振电路及答案
R L C串联谐振电路及答案 Prepared on 24 November 2020RLC 串联谐振电路一、 知识要求:理解RLC 串联电路谐振的含义;理解谐振的条件、谐振角频率、频率;理解谐振电路的特点,会画矢量图。
二、 知识提要:在RLC 串联电路中,当总电压与总电流同相位时,电路呈阻性的状态称为串联谐振。
(1)、串联谐振的条件:C L C L X X U U ==即(2)、谐振角频率与频率:由LC f LC :C L πωωω21110===谐振频率得 (3)、谐振时的相量图:(4)、串联谐振电路的特点:①.电路阻抗最小:Z=R②、电路中电流电大:I 0=U/R③、总电压与总电流同相位,电路呈阻性④、电阻两端电压等于总电压,电感与电容两端电压相等,相位相反,且为总电压的Q 倍,。
即:U L =U C =I 0X L =I 0X C =L X RU =U R X L=QU式中:Q 叫做电路的品质因数,其值为:CRf R L f R X R X Q C L 00212ππ====>>1(由于一般串联谐振电路中的R 很小,所以Q 值总大于1,其数值约为几十,有的可达几百。
所以串联谐振时,电感和电容元件两端可能会产生比总电压高出Q 倍的高电压,又因为U L =U C ,所以串联谐振又叫电压谐振。
)(5)、串联谐振电路的应用:适用于信号源内阻较低的交流电路。
常被用来做选频电路。
三、 例题解析:1、在RLC 串联回路中,电源电压为5mV ,试求回路谐振时的频率、谐振时元件L 和C 上的电压以及回路的品质因数。
解:RLC 串联回路的谐振频率为谐振回路的品质因数为谐振时元件L 和C 上的电压为2、 在RLC 串联电路中,已知L =100mH ,R =Ω,电路在输入信号频率为400Hz 时发生谐振,求电容C 的电容量和回路的品质因数。
解:电容C 的电容量为回路的品质因数为3、已知某收音机输入回路的电感L=260μH,当电容调到100PF 时发生串联谐振,求电路的谐振频率,若要收听频率为640KHz 的电台广播,电容C 应为多大。
高频电子电路习题第一章
高频电子电路第一章习题与答案(一)填空题1、语音信号的频率范围为,图象信号的频率范围为,音频信号的频率范围为。
(答案:300~3400Hz;0~6MHz;20Hz~20kHz)2、无线电发送设备中常用的高频电路有、、、。
(答案:振荡器、调制电路、高频放大器、高频功率放大器)3、无线电接收设备中常用的高频电路有、、、。
(答案:高频放大器、解调器、混频器;振荡器)4、通信系统的组成:、、、、。
(答案:信号源、发送设备、传输信道、接收设备、终端)5、在接收设备中,检波器的作用是。
(答案:还原调制信号)6、有线通信的传输信道是,无线通信的传输信道是。
(答案:电缆;自由空间)7、调制是用音频信号控制载波的、、。
(答案:振幅;频率;相位)8、无线电波传播速度固定不变,频率越高,波长;频率;波长越长。
(答案:越短;越低)(二)选择题1、下列表达式正确的是。
A)低频信号可直接从天线有效地辐射。
B)低频信号必须转载到高频信号上才能从天线有效地辐射。
C)高频信号及低频信号都不能从天线上有效地辐射。
D)高频信号及低频信号都能从天线上有效地辐射。
(答案:B)2、为了有效地发射电磁波,天线尺寸必须与相比拟。
A)辐射信号的波长。
B)辐射信号的频率。
C)辐射信号的振幅。
D)辐射信号的相位。
(答案:A)3、电视、调频广播和移动通信均属通信。
A)超短波B)短波C)中波D)微波(答案:A)(三)问答题1、画出通信系统的一般模型框图。
2、画出用正弦波进行调幅时已调波的波形。
3、画出用方波进行调幅时已调波的波形。
第二章谐振回路的基本特性(一)填空题1、LC选频网络的作用是。
(答案:从输入信号中选出有用频率的信号抑制干扰的频率的信号)2、LC选频网络的电路形式是。
(答案:串联回路和并联回路)3、在接收机的输入回路中,靠改变进行选台。
(答案:可变电容器电容量)4、单位谐振曲线指。
(答案:任意频率下的回路电流I与谐振时回路电流I0之比)5、LC串联谐振电路Q值下降,单位谐振曲线,回路选择性。
高频电子电路(第4版)课后答案习题解答
fo
g oC
g 2πC
故 g 4πf0.7C 。
(2)解:根据(1)有: g 4πf0.7C 2π 2f0.7 C 2π 6 106 20 1012 7.54 104 (S)
gS
1 RS
1 10 103
1 104 (S) ; GP
1 RP
1 10 103
1 104 (S)
故 GL g GP gS 7.54 104 104 104 5.54 104 (S)
4
图中:
go 为谐振回路的谐振电导,接入系数
4652
106
5.857
10 4 (H)
586μH
根据空载时的品质因数 Qo
oCRp
有:
gp
oC Qo
2π 465 103 200 1012 100
5.84 106 (S)
根据等效电路,有载时的回路总电导:
g
p12 gS
gp
p22 gL
1 16 16 103
5.84
106
162
1 103
13.65
∴
RL
1 GL
1 5.54 104
1.81 103() 1.81kΩ
1.7 解:图题 1.7 可等效为图 1.7。图中, gP :回路的谐振电导。
图 1.7 图题 1.7 的等效电路
图中的接入系数为
p
L2 L1 L2
4 4 4
1 2
;回路两端总电感 L
L1
L2
4
4 8(μH)
。
(1)回路两端总电容: C
(3)有载时的等效电路如图 1.4 所示。
2
图 1.4 图题 1.4 的等效电路
高频电子线路第一章答案
1、LC 谐振回路有[1]和[2]两种谐振方式。
1 的正确答案:并联
2 的正确答案:串联
2、有一个LC 并联谐振电路,其电感损耗电阻为r,则谐振频率f0 是
Hz、品质因数Q 为,谐振阻抗为,当f 〈f0 时,回路阻抗呈,当f〉f0 时,回路阻抗呈。
正确答案:[无]
3、LC串联谐振回路[1]下降,频带变宽,选择性变差。
1 的正确答案:品质因素
4、通频带BW
3db
选频回路的一个重要性能指标,它的定义是传输系数下
降为中心频率对应值的时对应的上、下限频率(f
H
,f
L
)的差
值,即BW
3db
=f
H
-f
L。
正确答案:[无]
5、矩形系数K r0.1定义为单位谐振曲线N(f)值下降到[1]时的频带范围与通频带之比。
1 的正确答案: 1/10
衡量选频回路的性能指标主要有[1]、[2]、选择性和矩形系数、带内波动、插入损耗、输入输出阻抗匹配和相频特性等指标。
1 的正确答案:中心频率
2 的正确答案:通频带
对于RLC组成的并联谐振回路,假设其谐振频率为f
,带宽为BW
3db。
若输入的信号频率为时,则RLC并联谐振回路呈现[1](纯感抗、纯电阻、纯容抗)的特性。
若输入的信号频率为时,则RLC 并联谐振回路的相移量为[2]。
1 的正确答案:纯电阻
2 的正确答案: -pi/4。
谐振电路测试题及答案
谐振电路测试题及答案
一、单项选择题
1. 谐振电路在谐振时,电路的阻抗最小,此时电路的输入阻抗为()。
A. 纯电阻性
B. 纯感性
C. 纯容性
D. 无穷大
答案:A
2. 以下哪个频率是LC电路的谐振频率?()
A. f = 1/(2π√(LC))
B. f = 2π√(LC)
C. f = 1/(2π√(1/LC))
D. f = 2π√(1/LC)
答案:A
3. 电路发生谐振时,电感和电容的相位关系是()。
A. 同相
B. 反相
C. 无相位关系
D. 相位差90°
答案:D
二、填空题
4. 在谐振电路中,当电路的频率等于谐振频率时,电路呈现的阻抗为
________。
答案:纯电阻性
5. 谐振电路的谐振频率可以通过公式f = 1/(2π√(LC))计算,其中
L代表电感,C代表电容。
三、简答题
6. 简述谐振电路在谐振时的特点。
答案:谐振电路在谐振时,电路的阻抗最小,电流最大,电感和电容
的阻抗相互抵消,电路表现为纯电阻性,此时电路的输入阻抗为纯电
阻性。
7. 描述谐振电路的频率特性。
答案:谐振电路的频率特性表现为在谐振频率处阻抗最小,电流最大。
当频率偏离谐振频率时,电路的阻抗增加,电流减小。
频率越远离谐
振频率,阻抗增加越明显,电流减小越显著。
结束语:以上是谐振电路测试题及答案的全部内容,希望能够帮助大
家更好地理解和掌握谐振电路的相关知识。
高频电子线路课后答案(杨霓清_着)
因数 Q0 以及对信号源频率为 5.5MHz 时的失调。又若把 BW0.7 加宽至 300kHz,应在回路
两端再并联上一个阻值多大的电阻? 解:回路电感值为
L
=
1 ω02C
=
25330 f02C
=
25330 52 × 50
=
20.2
μH
又
BW0.7
=
f0 Q0
2
因此
Q0
=
f0 BW0.7
5 ×106 =
N12 = 6, N23 = 4, N45 = 3,求 L13 、 Qe 。
解:1.画高频等效电路
图 1.T.2 题 1.6 图
根据图 1.T.2 可画如下图所示等效电路。其中, n1 = N23 / N13 = 4 /10 = 0.4 ;
n2 = N45 / N13 = 3 /10 = 0.3 ; g g = 1 / Rg , gL = 1/ RL 。
第一章 选频网络与阻抗变换
思考题与习题
1.1 已知 LC 串联谐振回路的 C = 100pF, f0 = 1.5MHz,谐振时的电阻 r = 5Ω ,试求:L 和
Q0 。
解:由
f0
=
2π
1 LC
得
L
=
(2π
1 f0 )2 C
=
(2π
1 ×1.5×106 ) ×100×10−12
= 112.6×10−6 H = 112.6µH
≈ 171(kΩ)
R∑
=
Qe Q0
Reo
=
58.125 100
×171 =
99.18(kΩ)
外接电阻
R = ReoR∑ = 171× 99.18 ≈ 236.14(kΩ) Re0 − R∑ 171− 99.18
RLC串联谐振电路及答案解析
RLC 串联谐振电路 一、 知识要求:理解RLC 串联电路谐振的含义;理解谐振的条件、谐振角频率、频率;理解谐振电路的 特点,会画矢量图。
二、 知识提要:在RLC 串联电路中,当总电压与总电流同相位时,电路呈阻性的状态称为串联谐振。
谐振频率f 0 =U LR =UUc(4)、串联谐振电路的特点: ① •电路阻抗最小:Z=R ② 、电路中电流电大:l °=U/R③ 、总电压与总电流同相位,电路呈阻性④ 、电阻两端电压等于总电压, 电感与电容两端电压相等, 即:U L =U C =I O X L =I O X C =U X L = ^^U =QUR R式中:Q 叫做电路的品质因数,其值为:X LX c2 兀f 0L1 , ,,+Q - - - >> 1(由于一般串联谐振电路中的R 很小,所以Q 值R R R2 兀 f 0CR总大于1,其数值约为几十,有的可达几百。
所以串联谐振时,电感和电容元件两端可能会 产生比总电压高出 Q 倍的高电压,又因为 U L =U C ,所以串联谐振又叫电压谐振。
) (5)、串联谐振电路的应用:适用于信号源内阻较低的交流电路。
常被用来做选频电路。
三、例题解析:1、在RLC 串联回路中,电源电压为 5mV ,试求回路谐振时的频率、谐振时元件 L 和C上的电压以及回路的品质因数。
解:RLC 串联回路的谐振频率为(1 )、串联谐振的条件: U L 二U c 即 X L=Xc(2 )、 谐振角频率与频率:4二丄得:.©C LC(3 )、 谐振时的相量图:相位相反,且为总电压的Q 倍,。
12二,LC谐振回路的品质因数为2:f o LR谐振时元件L和C上的电压为u L=U C=5QmV = 5 . L mVR I C2、在RLC串联电路中,已知L = 100mH , R= 3.4 Q,电路在输入信号频率为400Hz 时发生谐振,求电容C的电容量和回路的品质因数。
RLC串联谐振电路与答案解析
RLC 串联谐振电路 一、知识要求:理解RLC 串联电路谐振的含义;理解谐振的条件、谐振角频率、频率;理解谐振电路的特点,会画矢量图。
二、知识提要:在RLC 串联电路中,当总电压与总电流同相位时,电路呈阻性的状态称为串联谐振。
(1)、串联谐振的条件:C L C L X X U U ==即(2)、谐振角频率与频率:由LCf LC:C L πωωω21110===谐振频率得(3)、谐振时的相量图:(4)、串联谐振电路的特点: ①.电路阻抗最小:Z=R ②、电路中电流电大:I 0=U/R③、总电压与总电流同相位,电路呈阻性④、电阻两端电压等于总电压,电感与电容两端电压相等,相位相反,且为总电压的Q 倍,。
即:U L =U C =I 0X L =I 0X C =L X RU=U R X L =QU式中:Q 叫做电路的品质因数,其值为:UcCRf R L f R X R X Q C L 00212ππ====>>1(由于一般串联谐振电路中的R 很小,所以Q 值总大于1,其数值约为几十,有的可达几百。
所以串联谐振时,电感和电容元件两端可能会产生比总电压高出Q 倍的高电压,又因为U L =U C ,所以串联谐振又叫电压谐振。
) (5)、串联谐振电路的应用:适用于信号源内阻较低的交流电路。
常被用来做选频电路。
三、例题解析:1、在RLC 串联回路中,电源电压为5mV ,试求回路谐振时的频率、谐振时元件L 和C 上的电压以及回路的品质因数。
解:RLC 串联回路的谐振频率为 LCf π210=谐振回路的品质因数为 RLf Q 02π=谐振时元件L 和C 上的电压为mV 5mV 5C L CLR Q U U === 2、 在RLC 串联电路中,已知L =100mH ,R =3.4Ω,电路在输入信号频率为400Hz 时发生谐振,求电容C 的电容量和回路的品质因数。
解:电容C 的电容量为 F 58.14.6310141)2(120μπ≈==Lf C 回路的品质因数为 744.31.040028.620≈⨯⨯==R L f Q π3、已知某收音机输入回路的电感L=260μH,当电容调到100PF 时发生串联谐振,求电路的谐振频率,若要收听频率为640KHz 的电台广播,电容C 应为多大。
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代入数据,有
解出
负值舍去,故得
代入数据,
同理,当Q为100时,可得
解法二:
因 超前 ,故
而
00时,解法同。略。
1-8.题图1-8所示电路,已知 , 。 , , ,试求谐振时的总电流I,回路电流 ,电压 和 以及回路损耗的功率。
【解】
因 故
(或 )
(或 )
1-9.某晶体管收音机中频变压器线路如题图1-9所示。已知谐振频率 ,回路自身的品质因数 , 匝, 匝, 匝, , , 。试求L,回路的有载品质因数 和通频带B。
【解】1-1端短接时:
1-1端接 时:已知 为 和 串联,且
即 =C , 解出
由于
故
1-2,题图1-2所示电路, , , ,电流源 ,内阻 。(a)试求并联回路的谐振频率,有载品质因数和谐振阻抗;(b)若该回路已谐振于电源频率,求流过各元件的电流和并联回路两端的电压。
【解】(a)
(b)回路电压和电流
1-6.线圈的Q值为 ,电容器的Q值是 。(a)若把它们组成串联谐振回路,其Q值为 ,试证明 ;(b)若把它们组成并联谐振回路,试推导 , , 的关系式。
【证】:
(a)串联时 ,
故
(b)并联时
故
1-7.给定并联谐振回路的 , 。若输出电压领先信号源电流相位 ,问此时信号源频率f是多少?输出电压幅度相对于谐振时衰减了多少分贝?又若 改为100,再求以上两值。
1-3.设计一并联谐振回路,其电路如图1-3所示。已知 , , , 。 , 。在电路功率匹配时,计算 , , 。
【解】
由
联立解出:
代入数据,得:
插入损耗
1-4.已知一并联谐振回路。其固有频率为30MHz,线圈的电感量L=0.75uH。空载品质因数 。(a)求回路的通频带;(b)若线圈参数( ,L)和谐振频率不变,而通频带要求改变为2.5MHz,如何实现?
【解】法一
(a)
(b)
即可在回路两端并联一个 的电阻器。
法二因
故
法三:因
故
因而
1-5.题图1-5所示电路中,可变电容c的变化范围是 ,与电容c并联一小电容 。L有一定值,使得调节c时,回路正好工作在535—1605kHz频段内。试求电容 和电感L。
【解】据题意
(1)
(2)
得
即 ,
故 (3)
将(3)式代入(1)式:
【解】
因
1-10.已知一回路如题图1-10所示,回路电感 ,其线圈品质因数 , , , ,,试计算回路在有载情况下的谐振频率,谐振阻抗, 值和通频带。
【解】
(1)求谐振频率
(2)求谐振阻抗
(3)
(4)
1-11.某电视接收机输入回路的简化电路如题图1-11所示,已知 , , , ,问 为多少时,才能使电路匹配。
【解】
据题意 解得
即有
故
第一章 谐振回路
1-1.题图1-1所示电路中,信号源频率 ,电压振幅 。将1-1端短路,电容器C调到 时电路谐振,此时,C两端电压为10V。如果将1-1端开路再串接一阻抗 (电阻器与电容器串联),则回路失谐,C调到 时重新谐振,其两端电压变成2.5V。求线圈的电感量L,线圈品质因数 值以及未知阻抗 。