高频电子线路第三章 习题解答
高频电子线路习题答案3
=
444(������������)
(5)半通角c
由c
1 2
g1
(c
)
可得g1
(������������
)
=
2������������ ������
=
2×0.833 22.5/24
=
1.257,查表,������������
=
60°。
3-9 某高频功率放大器,晶体管的理想化输出特性如图 3-25 所示。已知Vcc 12V , Vbb 0.4V ,输入电压 ub 0.4cost(V) ,输出电压 uc 10cost(V) ,试求:
高频输出功率 Po ;(3)集电极损耗功率 Pc ;(4)集电极效率c ;(5)输出回路的谐振电阻 RP 。 题意分析 此题是利用在临界工作状态已知 ICM 、 gcr 、 Vcc 求出 Ucm ,然后根据
cosc (UbZ Vbb ) /Ubm 计算出c ,查表得0 (c ) 、1(c ) ,则可解出各项值。
由于 A 点在 ubemax 与饱和临界线的交点上,放大器工作于临界状态。集电极电流 ic 和 uce
的波形如图 3-25 所示。
(2)根据动态特性可知,集电极电流脉冲的幅值 ICM 600mA ,而
cosc
UbZ Vbb Ubm
0.5 0.4 0.4
0.25
可得c 75.5 ,查表0 (c ) 0.271,1(c ) 0.457 ,则
而Vbb 由 500 mV 变为 112.135 mV。
3-3 某谐振高频功率放大器,已知晶体管饱和临界线斜率 gcr 0.9s ,UbZ 0.6V ,电 源 电 压 Vcc 18V , Vbb 0.5V , 输 入 电 压 振 幅 Ubm 2.5V , 集 电 极 电 流 脉 冲 幅 值 ICM 1.8A ,且放大器工作于临界状态。试求:(1)直流电源Vcc 提供的输入功率 P ;(2)
高频电子线路第三章习题答案
习题3.1 高频功率放大器的主要作用是什么?应对它提出哪些主要要求?答:高频功率放大器的主要作用是放大高频信号或高频已调波信号,将直流电能转换成交流输出功率。
要求具有高效率和高功率输出。
3.2 为什么丙类谐振功率放大器要采用谐振回路作负载?若回路失谐将产生什么结果?若采用纯电阻负载又将产生什么结果?答:因为丙类谐振功率放大器的集电极电流i c为电流脉冲,负载必须具有滤波功能,否则不能获得正弦波输出。
若回路失谐集电极管耗增大,功率管有损坏的危险。
若采用纯电阻负载则没有连续的正弦波输出。
3.3 高频功放的欠压、临界和过压状态是如何区分的?各有什么特点?答:根据集电极是否进入饱和区来区分,当集电极最大点电流在临界线右方时高频功放工作于欠压状态,在临界线上时高频功放工作临界状态,在临界线左方时高频功放工作于过压状态。
欠压状态的功率和效率都比较低,集电极耗散功率也较大,输出电压随负载阻抗变化而变化,较少使用,但基极调幅时要使用欠压状态。
临界状态输出功率大,管子损耗小,放大器的效率也较高。
过压状态下,负载阻抗变化时,输出电压比较平稳且幅值较大,在弱过压时,效率可达最高,但输出功率有所下降,发射机的中间级、集电极调幅级常采用过压状态。
3.4 分析下列各种功放的工作状态应如何选择?(1) 利用功放进行振幅调制时,当调制的音频信号加到基极或集电极时,如何选择功放的工作状态?(2) 利用功放放大振幅调制信号时,应如何选择功放的工作状态? (3) 利用功放放大等幅度信号时,应如何选择功放的工作状态?答:(1) 当调制的音频信号加到基极时,选择欠压状态;加到集电极时,选择过压状态。
(2) 放大振幅调制信号时,选择欠压状态。
、 (3) 放大等幅度信号时,选择临界状态。
3.5 两个参数完全相同的谐振功放,输出功率P o 分别为1W 和0.6W ,为了增大输出功率,将V CC 提高。
结果发现前者输出功率无明显加大,后者输出功率明显增大,试分析原因。
高频电子线路第3章参考答案解析
回路总电容为
C
C p12Coe p22Cie 200 0.352 18 0.0352 142 202 pF
固有谐振电导为
g0
2
f C 0 Q0
2 465103 20210-12 7.374 S
80
回路总电导为
g
p12 goe p22 gie g0
0.352 55 106 0.0352 0.4 103 7.374 106 14.6 S
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:
题3-1图
(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)
2
高频电子线路习题参考答案
解3-4: 根据已知条件可知,能够忽略中和电容和yre的影响。得
3-11 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EC、Eb、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3-11
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。
中和电容Cn
N1 N N1
Cbc
p1 1 p1
Cbc
0.35 3 1.615 pF 0.65
答:品质因数QL为40.4,带宽为11.51kHz,谐振时的电压增益 为30.88,中和电容值为1.615pF
4
高频电子线路习题参考答案
高频电子线路 邹传云 第三章作业解答
2
PO = 74% PD
RΕ =
(3)若要求放大器的效率最大,则放大器应该工作在弱过压状态,可以采取增加等效 负载、增加输入信号振幅、增加基极偏置电压、减小集电极电源电压的办法。 3.8 某高频谐振功放工作于临界状态, 输出功率为 15W, 且 VCC = 24 V , 导通角 θ = 70 ,
PC = PD − Po = 1W ηC =
Po = 83% PD
I c1m =
2 Po = 0.46 A U cm
g1 (θ) =
α1 (θ) I c1m = = 1.84 ,则导通角 θ ≈ 50 o α 0 (θ) I c 0
3.6 已知一谐振功率放大器的 VCC = 12 V , U BE(on ) = 0.6V , U BB = -0.3 V ,放大器 工作在临界状态,U cm = 10.5V ,要求输出功率 Po = 1W ,导通角 θ = 60 ,求该放大器的
`
∴ η180o : η90o : η60o =
( (
) )
( ) ( )
( ) ( )
(
) ( ) ( )
3.4 谐 振 功 率 放 大 器 的 晶 体 管 折 线 化 转 移 特 性 曲 线 如 图 题 3.4 所 示 。 已 知 :
U BB = -0.2 V ,u i = 1.2 cos(ωt )V ,负载 LC 回路调谐在输入信号的频率上,试在转移特性
2.0 1.5 1.0 0.5
ic
A UBE=3.0V 2.4V 斜率-gd B 1.8V 1.2V 18 uCE
3
12
O
图题 3.7 解: (1)此时功率放大器工作在临界工作状态;
(完整版)高频电子线路(胡宴如耿苏燕主编)习题答案
高频电子线路(胡宴如 耿苏燕 主编)习题解答目 录第2章 小信号选频放大器 1 第3章 谐振功率放大器 4 第4章 正弦波振荡器10 第5章 振幅调制、振幅解调与混频电路 22 第6章 角度调制与解调电路 38 第7章 反馈控制电路49第2章 小信号选频放大器2.1 已知并联谐振回路的1μH,20pF,100,L C Q ===求该并联回路的谐振频率0f 、谐振电阻p R 及通频带0.7BW 。
[解] 90-6120.035610Hz 35.6MHz 2π2π102010f LCH F-===⨯=⨯⨯6312640.71010022.4k 22.361022.36k 201035.610Hz35.610Hz 356kH z100p HR Q Ff BW Q ρρ--===Ω=⨯Ω=Ω⨯⨯===⨯=2.2 并联谐振回路如图P2.2所示,已知:300pF,390μH,100,C L Q ===信号源内阻s 100k ,R =Ω负载电阻L 200k ,R =Ω求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。
[解] 0465kHz 2π2π390μH 300PFf LC≈==⨯0.70390μH100114k Ω300PF////100k Ω//114.k Ω//200k Ω=42k Ω42k Ω371.14k Ω390μH/300 PF/465kHz/37=12.6kHzp e s p Lee e R Q R R R R R Q BWf Q ρρ===========2.3 已知并联谐振回路的00.710MHz,C=50pF,150kHz,f BW ==求回路的L 和Q 以及600kHz f ∆=时电压衰减倍数。
如将通频带加宽为300 kHz ,应在回路两端并接一个多大的电阻?[解] 6262120115105μH (2π)(2π1010)5010L H f C --===⨯=⨯⨯⨯⨯ 6030.7101066.715010f Q BW ⨯===⨯2236022*********.78.11010p oU f Q f U ••⎛⎫⎛⎫∆⨯⨯=+=+= ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭ 当0.7300kHz BW =时6030.746120101033.33001033.31.061010.6k 2π2π10105010e e e ef Q BW Q R Q f C ρ-⨯===⨯====⨯Ω=Ω⨯⨯⨯⨯g而471266.7 2.131021.2k 2π105010p R Q ρ-===⨯Ω=Ω⨯⨯⨯g由于,p e pRR R R R =+所以可得10.6k 21.2k 21.2k 21.2k 10.6k e p p eR R R R R Ω⨯Ω===Ω-Ω-Ω2.4 并联回路如图P2.4所示,已知:360pF,C =1280μH,L ==100,Q 250μH,L =12=/10,n N N =L 1k R =Ω。
高频电子线路习题第三章
第3章 谐振功率放大器3.1填空题(1) 谐振功放工作在丙类的目的是 提高效率 ,其导通角 小于90 ° ,故要求其基极偏压V BB <U BE (on ) 。
(2) 输入单频信号时,丙类谐振功放中,当U cm 过大,在ωt=0附近晶体管工作在 饱和 区,集电极电流脉冲出现 凹陷 ,称为 过压 状态。
(3) 丙类谐振功放工作在临界状态,当电压参数不变,减小R e 时,则集电极电流直流分量 I C0 增大 ,输出功率P o 将 减小 ,管耗P C 将 增大 ;此时若通过改变V CC 使放大重新回到临界状态,则V CC 应 减小 。
(4) 滤波匹配网络的作用是 阻抗变换 , 滤除高次谐波 , 高效率传送有用功率 。
(5)丁类功率放大电路特点是:晶体管工作在 开关 状态,管耗 很小 ,效率 高 。
(6)传输线变压器具有 变压器 和 传输线 两种工作方式,其上限频率受 传输线长度 的限制,下限频率受 励磁电感量 的限制。
3.2 谐振功率放大器电路如图3.1.1所示,晶体管的理想化转移特性如图P3.1所示。
已知:BB 0.2V V =,i 1.1cos ()u t V ω=,回路调谐在输入信号频率上,试在转移特性上画出输入电压和集电极电流波形,并求出电流导通角θ及c0I 、c1m I 、c2m I 的大小。
[解] 由BE BB 0.2 1.1cos (),i u V u V t V ω=+=+可作出它的波形如图P3.1②所示。
根据BE u 及转移特性,在图P3.1中可作出c i 的波形如③所示。
当0t =时, BE BE max (0.2 1.1)=1.3,u u V V ==+则有max 0.7C i A =。
因为()cos im BE on BB U U V θ=-,所以 BE(on)BBim0.60.2cos 0.364,1.1U V U θ--===则得 69θ=︒6 由于0(69)0.249α︒=,1(69)0.432α︒=,2(69)0.269α︒=,则 00max 11max 22max (69)0.2490.70.174(69)0.4320.70.302(69)0.2690.70.188c C c m C c m C I i A I i A I i Aααα=︒=⨯==︒=⨯==︒=⨯= 3.3 已知集电极电流余弦脉冲max 100mA C i =,试求通角120θ=︒,70θ=︒时集电极电流的直流分量0c I 和基波分量1c m I ;若CC 0.95cm U V =,求出两种情况下放大器的效率各为多少?[解] (1) 120θ=︒,0()0.406αθ=,1()0.536αθ= 01100.40610040.6mA,0.53610053.6mA()110.5360.9562.7%2()20.406c c m cm c CC I I U V αθηαθ=⨯==⨯==⋅⋅=⨯⨯=(2) 70θ=︒,0()0.253αθ=,1()0.436αθ=010.25310025.3mA,0.43610043.6mA10.4360.9581.9%20.253c c m c I I η=⨯==⨯==⨯⨯= 3.4 已知谐振功率放大器的CC 24V V =,C0250mA I =,5W o P =,cm CC 0.9U V =,试求该放大器的D P 、C P 、C η以及c1m I 、max C i 、θ。
高频电子线路 张肃文第3章习题
ξ = tg
稳定系数 S=
ϕfe + ϕre −54 − 88.5 = tg ≈ −2.946 2 2
(g s + g ie )(g oe + G L )(1 + ξ 2 ) (794.96 + 2860)(200 + 3455)(1 + 2.9462 ) ×10 −12 = ≈ 9.27 y fe y re 45 × 0.31 ×10 −6
有载品质因数 QL =
2 f0 2 × 1.5 × 106 = = 46.6 2∆f 0.7 45.5 × 103
初次级回路的总电导 G′ p =
ω0C 2π × 1.5 × 106 × 500 × 10−12 = = 101.12 µS QL 46.6
初次级回路通过并联电导实现 Q0 → Q L , 初级回路并联的电导 g 3 = G′ 电阻 R 3 = p − g1 = 101.12 − 60.5=40.62 µS , 1 = 24.6 K Ω g3
kc =
C0 C0 = ⇒ C0 = 11 pF (C0 + C1 )(C0 + C2 ) C0 + C
p1 p2 y fe
2G′p = 0.3 × 0.2 × 36000 ×10 −6 = 10.7 2 ×101.12 ×10 −6
最后判断单级增益: Av 0 =
3.14 用晶体管 CG30 做一个 30MHz 的中频放大器,当工作电压 VCE = 8V , I E = 2mA 时,其 y 参数是: yie = (2.86 + j3.4)mS , yie = (0.08 + j0.3)mS , yfe = (26.4 − j36.4)mS , y oe = (0.2 + j1.3)mS 。求此放大器的稳定电压增益 (A v0 ) s, 要求稳定系数≥5。 解:1)由于前级与本级一样,所以有 g s + g ie = g oe + G L = g 和 g =
高频电子线路第三章习题
3.1 已知谐振功率放大电路U cc =24V ,P 0=5W 。
当ηc =60%时,试计算P c 和I co 。
若P o 保持不变,ηc 提高到80%,则P c 和I co 减小为多少? 解:5258.33()0.63108.335 3.33()3250.35()72(2)80%,:6.251.250.26ηηηη⇒===∴=-=-==⋅⇒=====-===oo D D c c D o DD cc co co cc c o D cc D o Dco ccP P =P w w P P P P w w P P U I I A A U P P w P P P wP I AU (1)由由若提高到重复上面的计算得3.2 已知谐振功率放大电路工作在乙类状态,U cc =24V ,R ∑=53Ω,P o =5W 。
试求P D 、ηc 和集电极电压利用系数ξ。
解:22111010010111123222395.8%24,1:1(90)221(90)175.36%26.632:(11()22cm o c m cm cm cc D coc m cm cm c c m o c cm cm o c m cm c D c cc oD c c U P I R U V R U U P I I I I I I I I P I U P I U P P wg ξξηαπαπηηαηξθξ∑∑==⇒=∴===⎫==⎪⎪⇒=⎬⎪==⎪⎭∴======= (1)求由(2)求解法解法0)11275.36%()216.63o D c P P wθξαθπη====3.3 已知谐振功率放大电路的导通角θ分别为1800、900和600时都工作在临界状态,且三种情况下的U cc 和I cm 也都相同。
试计算三种情况下的效率ηc 的比值和输出功率P o 的比值。
解:00001111sin cos ()(1cos )11(180)0.5(90)0.318(60)0.2183sin cos ()(1cos )2(180)0.5(90)0.5(60)0.31932(180)(90)(60)(180)(90)(60)o o o o o oo o o cc cc cc o o o cm cm cm U U U I I I θθθαθπθαααππθθθαθπθαααπ-=-∴==≈=-≈-=-∴===-≈⎫==== 由1100111000112(180)(90)(60)()1122()(180)(90)(60)11(180):(90):(60):::1.57:1.792(180)(90)(60)211()22o o o cm cm cm o c m cm cm cm c D c cc cm cc o o o o o o c c c o o o o c m cm cm cm U U U P I U I U P I U I U P I U I U P αθηαθαααηηηααααθ⎪⇒==⎬⎪⎭===∴====∴ 又又11111(180):(90):(60)(180):(90):(60):1:0.7822o o o o o o o o o P P ααα==3.4 已知晶体管输出特性中饱和临界线跨导g cr =0.8A/V ,用此晶体管做成的谐振功放电路,U cc =24V ,θ=900,I cm =2.2A ,并工作在临界状态,试计算P o 、P D 、ηc 和R ∑。
高频电子线路张肃文第四版高频部分习题解答
01
必须先知道原调制信号的表示式, 才能确定是调频波还是调相波。
02
10 解 1)
03
若调制信号为VΩcos104t,则该式表示调相波。
04
若调制信号为VΩsin104t,则该式表示调频波。
05
所以此调角波为调频波。
06
载频为:
07
调制指数为:
08
调制频率为:
平均功率为:
添加标题
添加标题
添加标题
其中kf为待定系数。
调频波的一般数学表示式为:
4 解
所以,该调频波的数学表示式为:
1
添加标题
5 解 1)
2
添加标题
3
添加标题
调频波的数学表示式为:
调相波的数学表示式为:
此时调频波的数学表示式为: 调相波的数学表示式为:
而mf与F成反比,故mf=25/5=5; 当F=2kHz时,因为mp与F无关,故mp=25;
以下谐波较小,可不考虑;
添加标题
则会产生互调干扰。
添加标题
以上频率落在2~12MHz波段内,因此会产生互调干扰。
添加标题
第六章部分习题解答
选用调谐回路作为集电极负载的原因:为了消除输出信号的失真。只有在谐振时,调谐回路才能有效地滤除不需要的频率,只让有用信号频率输出。此时,集电极电流脉冲只在集电极瞬时电压最低区间流通,因而电流脉冲最小,平均电流IC0也最小。
边带总功率
9.7 解 集电极调幅时,集电极效率不变,故直流 输入功率为: 调制后,平均输出功率为:
总输入功率为:
1
此处,2.45kW是由调制器供给的。
2
基极调幅时,效率将随调幅度而变。调幅 后,总输入功率12.45kW将全由直流电源 供给。
(完整版)高频电子线路杨霓清答案第三章-正弦波振荡器
思考题与习题3.3 若反馈振荡器满足起振和平衡条件,则必然满足稳定条件,这种说法是否正确?为什么? 解:不正确。
因为满足起振条件和平衡条件后,振荡由小到大并达到平衡。
但当外界因素(温度、电源电压等)变化时,平衡条件受到破坏。
若不满足稳定条件,振荡起就不会回到平衡状态,最终导致停振。
3.4 分析图3.2.1(a)电路振荡频率不稳定的具体原因?解:电路振荡频率不稳定的具体原因是晶体管的极间电容与输入、输出阻抗的影响,电路的工作状态以及负载的变化,再加上互感耦合元件分布电容的存在,以及选频回路接在基极回路中,不利于及时滤除晶体管集电极输出的谐波电流成分,使电路的电磁干扰大,造成频率不稳定。
3.7 什么是振荡器的起振条件、平衡条件和稳定条件?各有什么物理意义?振荡器输出信号的振幅和频率分别是由什么条件决定的? 解:(1) 起振条件: 振幅起振条件 01A F >相位起振条件 2A F n ϕϕπ+=(n=0,1,…)(2)平衡条件:振幅平衡条件AF=1相位平衡条件 2A F n ϕϕπ+=(n=0,1,…)(3) 平衡的稳定条件:振幅平衡的稳定条件0AU ∂<∂ 相位平衡的稳定条件0Zϕω∂<∂振幅起振条件01A F >是表明振荡是增幅振荡,振幅由小增大,振荡能够建立起来。
振幅平衡条件AF=1是表明振荡是等幅振荡,振幅保持不变,处于平衡状态。
相位起振条件和相位平衡条件都是2A F n ϕϕπ+=(n=0,1,…),它表明反馈是正反馈,是构成反馈型振荡器的必要条件。
振幅平衡的稳定条件A ∂/0U ∂<0表示放大器的电压增益随振幅增大而减小,它能保证电路参数发生变化引起A 、F 变化时,电路能在新的条件下建立新的平衡,即振幅产生变化来保证AF=1。
相位平衡的稳定条件Z ϕ∂/ω∂<0表示振荡回路的相移Z ϕ随频率增大而减小是负斜率。
它能保证在振荡电路的参数发生变化时,能自动通过频率的变化来调整A F ϕϕ+=YF Z ϕϕ+=0,保证振荡电路处于正反馈。
(完整版)高频电子线路第三章习题解答
3—1 若反馈振荡器满足起振和平衡条件,则必然满足稳定条件,这种说法是否正确?为什么?解:否。
因为满足起振与平衡条件后,振荡由小到大并达到平衡。
但当外界因素(T 、V CC )变化时,平衡条件受到破坏,若不满足稳定条件,振荡器不能回到平衡状态,导致停振。
3—2 一反馈振荡器,欲减小因温度变化而使平衡条件受到破坏,从而引起振荡振幅和振荡频率的变化,应增大i osc )(V T ∂∂ω和ωωϕ∂∂)(T ,为什么?试描述如何通过自身调节建立新平衡状态的过程(振幅和相位)。
解:由振荡稳定条件知:振幅稳定条件:0)(iAiosc <∂∂V V T ω相位稳定条件:0)(oscT <∂∂=ωωωωϕ若满足振幅稳定条件,当外界温度变化引起V i 增大时,T(osc )减小,V i 增大减缓,最终回到新的平衡点。
若在新平衡点上负斜率越大,则到达新平衡点所需V i 的变化就越小,振荡振幅就越稳定。
若满足相位稳定条件,外界因素变化oscT()最终回到新平衡点。
这时,若负斜率越大,则到达新平衡点所需osc的变化就越小,振荡频率就越稳定。
3-3 并联谐振回路和串联谐振回路在什么激励下(电压激励还是电流激励)才能产生负斜率的相频特性?解:并联谐振回路在电流激励下,回路端电压V的频率特性才会产生负斜率的相频特性,如图(a )所示。
串联谐振回路在电压激励下,回路电流I的频率特性才会产生负斜率的相频特性,如图(b)所示。
3—5 试判断下图所示交流通路中,哪些可能产生振荡,哪些不能产生振荡。
若能产生振荡,则说明属于哪种振荡电路。
osc阻止osc 增大,解:(a)不振.同名端接反,不满足正反馈;(b)能振.变压器耦合反馈振荡器;(c)不振.不满足三点式振荡电路的组成法则;(d)能振。
但L2C2回路呈感性,osc 〈2,L1C1回路呈容性,osc >1,组成电感三点式振荡电路。
(e)能振。
计入结电容C b e,组成电容三点式振荡电路。
高频电子线路最新版课后习题解答第三章 高频小信号放大器习题解答
第三章 思考题与习题3.1 高频小信号放大器采用 LC 谐振回路 作为负载,所以分析高频小信号放大器常采用 Y 参数 等效参数电路进行分析,而且由于输入信号较弱,因此放大器中的晶体管可视为 线性元件 。
高频小信号放大器不仅具有放大作用,还具有 选频滤波的功能 。
衡量高频小信号放大器选择性的两个重要参数分别是 通频带 和 矩形系数 。
3.2 单级单调谐回路谐振放大器的通频带0.7BW =ef Q ,矩阵系数0.1r k = 9.95 。
3.3 随着级数的增加,多级单调谐放大器的(设各级的参数相同)增益 增加 ,通频带 变窄 ,矩阵系数 减小 ,选择性 变好 。
3.4 试用矩形系数说明选择性与通频带的关系。
放大器的矩形系数定义为:0.70.10.1r BW k BW =,通频带0.7BW ,显然通频带越宽,矩形系数越大,选择性越差。
3.5 影响谐振放大器稳定性的因素是什么?反馈导纳的物理意义是什么?解:影响谐振放大器稳定性的因素是内部反馈b c C ',输出信号通过该电容反馈回到输入端,将会使放大器性能指标变差,严重时会使放大器产生自激振荡。
反馈导纳re Y 又称为反向传输导纳,其物理意义是输入端短路时,输出电压与其在输入端产生的电流的大小之比。
3.6 在工作点合理的情况下,图3.2.5(b )中的三极管能否用不含结电容的小信号等效电路等效?为什么?解:不能用不含结电容的小信号等效电路等效,因为结电容对电路是否有影响,与静态工作点无关,而是与放大器的工作频率有关,只有在低频工作的情况下,结电容的影响才能够忽略,此时才能用不含结电容的小信号等效电路等效。
3.7 说明图3.2.5(b )中,接入系数1n 、2n 对小信号谐振放大器的性能指标有何影响? 解:接入系数1n 、2n 对小信号谐振放大器的性能指标的影响体现在对回路阻抗的影响和对放大倍数的影响上,合理的选择接入系数的大小,可以达到阻抗匹配,使放大倍数最大,传输效果最佳。
高频电子线路最新版课后习题解答第三章 高频小信号放大器习题解答
第三章 思考题与习题3.1 高频小信号放大器采用 LC 谐振回路 作为负载,所以分析高频小信号放大器常采用 Y 参数 等效参数电路进行分析,而且由于输入信号较弱,因此放大器中的晶体管可视为 线性元件 。
高频小信号放大器不仅具有放大作用,还具有 选频滤波的功能 。
衡量高频小信号放大器选择性的两个重要参数分别是 通频带 和 矩形系数 。
3.2 单级单调谐回路谐振放大器的通频带0.7BW =ef Q ,矩阵系数0.1r k = 9.95 。
3.3 随着级数的增加,多级单调谐放大器的(设各级的参数相同)增益 增加 ,通频带 变窄 ,矩阵系数 减小 ,选择性 变好 。
3.4 试用矩形系数说明选择性与通频带的关系。
放大器的矩形系数定义为:0.70.10.1r BW k BW =,通频带0.7BW ,显然通频带越宽,矩形系数越大,选择性越差。
3.5 影响谐振放大器稳定性的因素是什么?反馈导纳的物理意义是什么?解:影响谐振放大器稳定性的因素是内部反馈b c C ',输出信号通过该电容反馈回到输入端,将会使放大器性能指标变差,严重时会使放大器产生自激振荡。
反馈导纳re Y 又称为反向传输导纳,其物理意义是输入端短路时,输出电压与其在输入端产生的电流的大小之比。
3.6 在工作点合理的情况下,图3.2.5(b )中的三极管能否用不含结电容的小信号等效电路等效?为什么?解:不能用不含结电容的小信号等效电路等效,因为结电容对电路是否有影响,与静态工作点无关,而是与放大器的工作频率有关,只有在低频工作的情况下,结电容的影响才能够忽略,此时才能用不含结电容的小信号等效电路等效。
3.7 说明图3.2.5(b )中,接入系数1n 、2n 对小信号谐振放大器的性能指标有何影响? 解:接入系数1n 、2n 对小信号谐振放大器的性能指标的影响体现在对回路阻抗的影响和对放大倍数的影响上,合理的选择接入系数的大小,可以达到阻抗匹配,使放大倍数最大,传输效果最佳。
高频电子线路第三章习题解答
3-1 若反馈振荡器满足起振和平衡条件,则必然满足稳定条件,这种说法是否正确?为什么?解:否.因为满足起振与平衡条件后,振荡由小到大并达到平衡。
但当外界因素(T 、V CC )变化时,平衡条件受到破坏,若不满足稳定条件,振荡器不能回到平衡状态,导致停振。
3-2 一反馈振荡器,欲减小因温度变化而使平衡条件受到破坏,从而引起振荡振幅和振荡频率的变化,应增大i osc)(V T ∂∂ω和ωωϕ∂∂)(T ,为什么?试描述如何通过自身调节建立新平衡状态的过程(振幅和相位)。
解:由振荡稳定条件知:振幅稳定条件:0)(iAi osc <∂∂VV T ω相位稳定条件:0)(oscT <∂∂=ωωωωϕ若满足振幅稳定条件,当外界温度变化引起V i 增大时,T(ωosc )减小,V i 增大减缓,最终回到新的平衡点。
若在新平衡点上负斜率越大,则到达新平衡点所需V i 的变化就越小,振荡振幅就越稳定。
若满足相位稳定条件,外界因素变化→ωosc ↑→ϕT (ω)↓最终回到新平衡点。
这时,若负斜率越大,则到达新平衡点所需ωosc 的变化就越小,振荡频率就越稳定。
3-3 并联谐振回路和串联谐振回路在什么激励下(电压激励还是电流激励)才能产生负斜率的相频特性?解:并联谐振回路在电流激励下,回路端电压V的频率特性才会产生负斜率的相频特性,如图(a)所示。
串联谐振回路在电压激励下,回路电流I的频率特性才会产生负斜率的相频特性,如图(b)所示。
3-5 试判断下图所示交流通路中,哪些可能产生振荡,哪些不能产生振荡。
若能产生振荡,则说明属于哪种振荡电路。
ωosc ↓ 阻止ωosc增大,解:(a) 不振。
同名端接反,不满足正反馈;(b) 能振。
变压器耦合反馈振荡器;(c) 不振。
不满足三点式振荡电路的组成法则;(d) 能振。
但L2C2回路呈感性,ωosc < ω2,L1C1回路呈容性,ωosc > ω1,组成电感三点式振荡电路。
高频电子线路第3章参考答案
2.0
1.5
B
1C
0
3 9 15 21 27 33 39 45
uce / V
2、求解θ、P1、P0、η及负载阻抗的大小。
arccos 0.5 80o 3
RL
UC IC1
21 1(80o ) icmax
21 2.5 0.472
17.8
18
高频电子线路习题参考答案
P1
IC1UC1 2
21 2.5 0.472 2
号能量的放大电路,其主要功能是放大放大高频信号功率, 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。
11
高频电子线路习题参考答案
23 1
有载品质因数QL
f0 B1
29.6
答:每级带宽为15.7kHz,有载品质因数为29.6。
7
高频电子线路习题参考答案
3-5 若采用三级临界耦合双回路谐振放大器作中频放大器(三个 双回路),中心频率为fo=465 kHz,当要求 3 dB带宽为 8 kHz 时,每级放大器的3 dB带宽有多大?当偏离中心频率 10 kHZ时, 电压放大倍数与中心频率时相比,下降了多少分贝?
6
高频电子线路习题参考答案
3-4 三级单调谐中频放大器,中心频率f0=465 kHz,若要求 总的带宽 B0.7=8 kHZ,求每一级回路的 3 dB带宽和回路 有载品质因数QL值。
设每级带宽为B1,则:
1
因为总带宽为B0.7 B1 23 1
则每级带宽为B1
B0.7
高频电子线路张肃文第五版_第3章习题答案.doc
高频电子线路张肃文第五版_第3章习题答案习题1题目:什么是微带线?答案:微带线是一种常用的高频电子线路传输线,由于其结构简单、制作方便和安装方便等特点,在高频电子线路中应用广泛。
它由导体条和位于之上的绝缘基板组成,常用于射频和微波电路中。
习题2题目:微带线的结构和工作原理是什么?答案:微带线的结构由导体条和绝缘基板组成。
导体条可以采用金属箔、金属丝或金属薄膜等材料制作,常用金属包括铜、铝和银等。
绝缘基板常用的材料包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯(PE)和陶瓷介质等。
微带线的工作原理是利用导体条中的电流产生的磁场和绝缘基板中的电场进行电磁波的传输。
习题3题目:微带线的特点有哪些?答案:微带线具有以下特点: 1. 结构简单:微带线由导体条和绝缘基板组成,制作和安装都相对简单方便。
2. 高频传输性能好:微带线的导体条位于绝缘基板的上方,可以减少功率损耗和传输线的耦合,从而保证较好的高频传输性能。
3.尺寸小:微带线的导线宽度和间距可以根据设计要求进行调整,可以满足尺寸要求较小的应用场景。
4. 容易集成:由于微带线的制作和安装方便,使得它容易与其他电路元件进行集成,适用于集成电路的制作流程。
习题4题目:请简要介绍一下微带线的制作工艺。
答案:微带线的制作工艺一般包括以下几个步骤: 1. 材料准备:根据设计要求选择合适的导体材料和绝缘基材料,同时准备好所需的工具和设备。
2. 基板制备:将绝缘基板切割成合适的尺寸,并进行清洗和烘干等处理。
3. 导体制作:将导体材料切割成合适的尺寸,然后通过胶粘剂或金属薄膜粘贴至绝缘基板上,并进行压实和固化等处理。
4. 电路图形设计:根据设计要求,绘制出微带线的电路图形,确定导线的宽度和间距等参数。
5. 线路加工:使用切割机或激光切割等设备,将导线按照电路图形进行加工,得到最终的微带线结构。
6.检测和测试:对制作的微带线进行检测和测试,包括电阻和容耦等性能指标的测试,以保证质量和性能。
高频电子线路习题及答案
第2章 选频网络1.有一并联回路在某频段内工作,频段最低频率为535kHz ,最高频率为1605kHz 。
现有两个可变电容器,一个电容器的最小电容量为12pF ,最大电容量为100pF ;另一个电容器的最小电容量为15pF ,最大电容量为450pF 。
试问:1)应采用哪一个可变电容器,为什么?2)回路电感应等于多少?3)绘出实际的并联电路图。
(答案:1)选15450pF pF 的电容;2)180H μ)2.给定串联谐振回路的001.5,100,f MHz C pF ==谐振时电阻Ω=5R 。
试求0Q 和0L 。
又若信号源电压振幅1sm V mV =,求谐振时回路中的电流0I 以及回路元件上的电压0L m V 和0C m V 。
(答案:0212.2Q =;0112.6L H μ=;00.2I mA =; 00212.2L m C m V V mV ==)3.串联回路如图1所示。
信号源频率01f MHz =,电压振幅0.1sm V V =。
将11端短接,电容C 调到100pF 时谐振。
此时,电容C 两端的电压为10V 。
如11端开路再串接一阻抗X Z (电阻与电容串联),则回路失谐,C 调到200pF时重新谐振,总电容两端电压变为 2.5sm V V =。
试求线圈的电感量L 、回路品质因数0Q 值以及未知阻抗X Z 。
(答案:253L H μ=;0100Q =;47.7X R =Ω;200X C pF =) 图14.给定并联谐振回路的MHz f 50=,pF C 50=,通频带kHz f 15027.0=∆。
试求电感L 、品质因数0Q 以及对信号源频率为MHz 5.5时的失调。
又若把7.02f ∆加宽至kHz 300,应在回路两端再并联上一个阻值多大的电阻?(答案:20L H μ=;033.3Q =;6.36ξ=;21L R k =Ω)5.并联谐振回路如图2所示。
已知通频带7.02f ∆,电容C 。
高频电子线路第三章高频功率放大器全解
U bm gd g U cm
U CCU bm U BBU cm U onU cm U0 U bm
由图(3.2.5)可以写出斜率值gd的另一种形式:
I Cm gd U cm (1 cos )
因为
I c1m I Cm1 ( )
R
U cm I c1m
所以
1 Rd 1 ( )(1 cos ) R gd
思考2:高频功放和低频功放的异同点?
相同点: 都是功率放大,追求的 目标都是高效、大功率。 不同点: 1、负载不同。 2、频率(频带)不同。
3.1 概述
1.什么叫功率放大电路?(《模拟电路》) 在实用电路中,往往要求放大电路的末级(即输出级) 输出一定功率,以驱动负载。能够向负载提供足够信号 功率的放大电路称为功率放大电路,简称功放。
功放实质上是一个能量转换器,把电源供给的直流能量 转化为交流能量。同时必然存在一定的能量损耗。
功放既不是单纯追求输出高电压,也不是单纯追求输出 大电流,而是追求在电源(直流)电压确定的情况下, 输出尽可能大的功率。 主要类型:甲类、乙类、甲乙类、丙类等。 主要指标:输出功率Po 、效率η
2. 高频(谐振)功率放大器
iC
iC=g(uBE-Uon) 0
uBE≥Uon uBE<Uon
﹡如果将输入信号在一个周期内的导通情况用对应的导通角度
2θ来表示, 则称θ为半通角,且 0°≤θ≤180°。
﹡晶体管内部特性(也叫转移特性):
iC=g(UBB+Ubmcosωt-Uon)
(3.2.7)
当ωt=θ时, iC=0,可得到导通角计算式:
0
u CE
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3-1 若反馈振荡器满足起振和平衡条件,则必然满足稳定条件,这种说法是否正确?为什么?解:否.因为满足起振与平衡条件后,振荡由小到大并达到平衡。
但当外界因素(T 、V CC )变化时,平衡条件受到破坏,若不满足稳定条件,振荡器不能回到平衡状态,导致停振。
3-2 一反馈振荡器,欲减小因温度变化而使平衡条件受到破坏,从而引起振荡振幅和振荡频率的变化,应增大i osc )(V T ∂∂ω和ωωϕ∂∂)(T ,为什么?试描述如何通过自身调节建立新平衡状态的过程(振幅和相位)。
解:由振荡稳定条件知:振幅稳定条件:0)(iAi osc <∂∂VV T ω相位稳定条件:0)(oscT <∂∂=ωωωωϕ若满足振幅稳定条件,当外界温度变化引起V i 增大时,T(ωosc )减小,V i 增大减缓,最终回到新的平衡点。
若在新平衡点上负斜率越大,则到达新平衡点所需V i 的变化就越小,振荡振幅就越稳定。
若满足相位稳定条件,外界因素变化最终回到新平衡点。
这时,若负斜率越大,则到达新平衡点所需ωosc 的变化就越小,振荡频率就越稳定。
3-3 并联谐振回路和串联谐振回路在什么激励下(电压激励还是电流激励)才能产生负斜率的相频特性?解:并联谐振回路在电流激励下,回路端电压V的频率特性才会产生负斜率的相频特性,如图(a)所示。
串联谐振回路在电压激励下,回路电流I的频率特性才会产生负斜率的相频特性,如图(b)所示。
3-5 试判断下图所示交流通路中,哪些可能产生振荡,哪些不能产生振荡。
若能产生振荡,则说明属于哪种振荡电路。
阻止ωosc增大,解:(a) 不振。
同名端接反,不满足正反馈;(b) 能振。
变压器耦合反馈振荡器;(c) 不振。
不满足三点式振荡电路的组成法则;(d) 能振。
但L2C2回路呈感性,ωosc < ω2,L1C1回路呈容性,ωosc > ω1,组成电感三点式振荡电路。
(e) 能振。
计入结电容C b'e,组成电容三点式振荡电路。
(f) 能振。
但L1C1回路呈容性,ωosc > ω1,L2C2回路呈感性,ωosc > ω2,组成电容三点式振荡电路。
3-6 试画出下图所示各振荡器的交流通路,并判断哪些电路可能产生振荡,哪些电路不能产生振荡。
图中,C B、C C、C E、C D为交流旁路电容或隔直流电容,L C为高频扼流圈,偏置电阻R B1、R B2、R G不计。
解:画出的交流通路如图所示。
(a)不振,不满足三点式振荡电路组成法则。
(b) 可振,为电容三点式振荡电路。
(c) 不振,不满足三点式振荡电路组成法则。
(d) 可振,为电容三点式振荡电路,发射结电容C b'e为回路电容之一。
(e) 可振,为电感三点式振荡电路。
(f) 不振,不满足三点式振荡电路组成法则。
3-7 如图所示电路为三回路振荡器的交流通路,图中f01、f02、f03分别为三回路的谐振频率,试写出它们之间能满足相位平衡条件的两种关系式,并画出振荡器电路(发射极交流接地)。
解:(1) L2C2、L1C1若呈感性,f osc < f01、f02,L3C3 呈容性,f osc > f03,所以f03 < f osc < f01、f02。
(2) L2C2、L1C1若呈容性,f osc > f01、f02,L3C3 呈感性,f osc < f03,所以f03 > f osc > f01、f02。
3-8 试改正如图所示振荡电路中的错误,并指出电路类型。
图中C B、C D、C E均为旁路电容或隔直流电容,L C、L E、L S均为高频扼流圈。
解:改正后电路如图所示。
图(a)中L改为C1,C1改为L1,构成电容三点式振荡电路。
图(b)中反馈线中串接隔值电容C C,隔断电源电压V CC。
图(c)中去掉C E,消除C E对回路影响,加C B和C C以保证基极交流接地并隔断电源电压V CC;L2改为C1构成电容三点式振荡电路。
3-9 试运用反馈振荡原理,分析如图所示各交流通路能否振荡。
解:图(a)满足正反馈条件,LC 并联回路保证了相频特性负斜率,因而满足相位平衡条件。
图(b)不满足正反馈条件,因为反馈电压fV比i1V 滞后一个小于90︒的相位,不满足相位平衡条件。
图(c)负反馈,不满足正反馈条件,不振。
3-13 在下图所示的电容三点式振荡电路中,已知L = 0.5 μH ,C l = 51 pF ,C 2 = 3300 pF , C 3 =(12 ~ 250)pF ,R L = 5 k Ω,g m = 30 mS ,C b 'e = 20 pF ,β 足够大。
Q 0 = 80,试求能够起振的频率范围,图中C B 、C C 对交流呈短路,L E 为高频扼流圈。
解:在L E 处拆环,得混合Ⅱ型等效电路如图所示。
由振幅起振条件知,i L m 1ng g ng +'>(1)式中015.0211='+=C C C n ,其中mS 301pF 3320m ee b 22===+=''g r C C C ,。
代入(1),得 mS 443.0L<'g 由eoL L11R R g +=',得k Ω115.4eo >R 则能满足起振条件的振荡频率为rad/s 109.1026o eo⨯>=LQ R ω。
由图示电路知,21213C C C C C C '+'+=∑。
当C 3 = 12pF 时,C ∑ = 62.23 pF ,rad/s 102.17916omax ⨯==∑LC ω当C 3 = 250pF 时,C ∑ = 300 pF 。
可见该振荡器的振荡角频率范围ωmin ~ ωmax = (102.9 ~ 179.2) ⨯ 106 rad/s , 即振荡频率范围f min ~ f max = 16.38 ~ 28.52 MHz 。
3-15 一LC 振荡器,若外界因素同时引起ω0、ϕf 、Q e 变化,设o oωω>',f f ϕϕ>',e Q '分别大于Q e 或小于Q e ,试用相频特性分析振荡器频率的变化。
解:振荡回路相频特性如图,可见:(1)当o oωω>'时,osc osc ωω>',且o osc ωω∆≈∆; (2)当f f ϕϕ>'时,设为oscω'',osc osc ωω>''; (3)当Q e 增加时,相频特性趋于陡峭,ϕf 不变,ωosc ↓ϕf 变化,Q e ↑→ ∆ ωosc ↓,Q e ↓→ ∆ ωosc ↑。
3-16 如图所示为克拉泼振荡电路,已知L = 2 μH ,C 1=1000 pF ,C 2 = 4000 pF ,C 3 = 70 pF ,Q 0 = 100,R L = 15 k Ω,C b 'e = 10 pF ,R E = 500 Ω,试估算振荡角频率ωosc 值,并求满足起振条件时的I EQmin 。
设 β 很大。
解:振荡器的交流等效电路如图所示。
由于C 1>> C 3,C 2 >> C 3,因而振荡角频率近似为rad/s 1052.84163osc ⨯=≈LC ω已知 R e0 = ωosc LQ 0 =16.9 k ΩpF 4010k Ω95.7//e b 22e0L L =+='==''C C C R R R , 求得 pF 4.80021212,1='+'=C C C C C ,08.02,1332=+=C C C n Ω='≈''88.50L 22L R n R 又 m T EQ T EQ E e E i 2111112.0g V I V I R r R g C C C n =≈+=+=≈'+=, 根据振幅起振条件,,i Lm 1ng g ng +''> 即,)1(L T EQ n n g V I -''>求得I EQ > 3.21mA3-18 试指出如图所示各振荡器电路的错误,并改正,画出正确的振荡器交流通路,指出晶体的作用。
图中C B 、C C 、C E 、C S 均为交流旁路电容或隔直流电容。
解:改正后的交流通路如图所示。
图(a)L用C3取代,为并联型晶体振荡器,晶体呈电感。
图(b)晶体改接到发射极,为串联型晶体振荡器,晶体呈短路元件。
3-22 试判断如图所示各RC振荡电路中,哪些可能振荡,哪些不能振荡,并改正错误。
图中,C B、C C、C E、C S对交流呈短路。
解:改正后的图如图所示。
(a)为同相放大器,RC移相网络产生180︒相移,不满足相位平衡条件,因此不振。
改正:将反馈线自发射极改接到基极上。
(b)中电路是反相放大器,RC移相网络产生180︒相移,满足相位平衡条件,可以振荡。
(c)中放大环节为同相放大器,RC移相网络产生180︒相移,不满足相位平衡条件,因此不振。
改正:移相网络从T2集电极改接到T1集电极上。
(d)中放大环节为反相放大器,因为反馈环节为RC串并联电路,相移为0︒,所以放大环节应为同相放大。
改正:将T1改接成共源放大器。
3-23 图(a)所示为采用灯泡稳幅器的文氏电桥振荡器,图(b)为采用晶体二极管稳幅的文氏电桥振荡器,试指出集成运算放大器输入端的极性,并将它们改画成电桥形式的电路,指出如何实现稳幅。
解:电桥形式电路如图所示。
(a)中灯泡是非线性器件,具有正温度系数。
起振时,灯泡凉,阻值小(R t),放大器增益大,便于起振。
随着振荡振幅增大,温度升高,R t增加,放大器增益相应减小,最后达到平衡。
(b)中D1、D2是非线性器件,其正向导通电阻阻值随信号增大而减小。
起振时,D1、D2截止,负反馈最弱,随着振荡加强,二极管正向电阻减小,负反馈增大,使振幅达到平衡。