高频电子信号第四章习题集解答
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。
高频电路课后答案
C2 510PF
Cj
Rb2
Rb1 C1
51PF
Re
L
5µF
C
C
6800 PF
RP1 R2
47K
-VEE
R1
Z
C
6800 PF
C2
题图图P44.-1155
(a)
-VZ
vΩ
R2
C1
RP1
RP2
Cj
Cj
(b)
(c)
解:(1)高频等效电路如右(a)图所示。晶体作为电感用,属于晶体的并联谐振。
(2)变容管的直流偏置电路如右(b)所示,电位器 RP1 的作用为调节二极管的直流偏置电压。 (3)变容管的低频控制通路如右(c)所示,电位器 RP2 是调节低频信号的大小。
+Vcc
5. 6K
20K
T1
200 P
3/10P
C
300 P 20 PF
C
L
4 .7µH
2.7K
C
0.1µF
T2
V0
1. 5K
题图图P44-.1414
3~10PF
20PF T1
200PF
CL
解:(1)其交流等效电路如右图所示。晶体在电路中谐振时作电感用,属于晶体的并联谐振。
(2)LC 回路的作用是等效为电容,并且选择晶体的泛音频率,晶体管 T2 的作用是跟随输出,
种类型?
(2) 若石英晶振器频率为 f0 ,L1C1、L2C2 回路的谐振频率分别为 f01、f02 ,试分析三个
频率之间具备什么关系时,电路才能产生振荡?
C1 R1
+Vcc L1
R2 Ce
L2 C2 Re
高频电子线路v第四章习题解答
4-1 如图是用频率为1 000 kHz 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。
为二次调制的普通调幅波。
第一次调制:调制信号:F = 3 kHz 载频:f 1 = 10 kHz ,f 2 = 30 kHz第二次调制:两路已调信号叠加调制到主载频f c = 1000 kHz 上。
上。
令 W = 2p ´ 3 ´ 103 rad/sw 1 = 2p ´ 104rad/sw 2= 2p ´ 3 ´ 104rad/s w c = 2p ´ 106rad/s第一次调制:v 1(t ) = 4(1 + 0.5cos W t )cos w 1tv 2(t ) = 2(1 + 0.4cos W t )cos w 2t第二次调制:v O (t ) = 5 cos w c t + [4(1 + 0.5cos W t )cos w 1t + 2(1 + 0.4cos W t )cos w 2t ] cos w c t= 5[1+0.8(1 + 0.5cos W t )cos w 1t + 0.4(1 + 0.4cos W t )cos w 2t ] cos w c t (2) 实现方框图如图所示实现方框图如图所示(3) 根据频谱图,求功率。
根据频谱图,求功率。
○1 载频为10 kHz 的振幅调制波平均功率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 = 30 kHz 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 = 1000 kHz V m0 = 5VW 5.122120m 0==V P总平均功率P av = P 0 + P av1 + P av2 = 18.08 W ○4 BW AM 由频谱图可知F max = 33 kHz得BW AM = 2F = 2(1033 -1000) = 66 kHz4-3 试画出下列三种已调信号的波形和频谱图。
高频电子技术试题库第四章
一、单项选择题(每题2分)1正弦波自激振荡器相位平衡条件为 。
( )A .o =90ϕ∑B .o =180ϕ∑C .o =360ϕ∑ 答案:C2正弦波自激振荡器振幅平衡条件为 。
( )A .KF = 1B .KF > 1C .KF < 1 答案:A3正弦波自激振荡器起振的振幅条件为 。
( )A .KF = 1B .KF > 1C .KF < 1 答案:B4正弦波自激振荡器的反馈为 。
( )A .正反馈B .负反馈C .无反馈 答案:A5下列不是正弦波自激振荡器起振的初始条件为 。
( )A .突变电流B .热噪声C .直流电源 答案:C6正弦波自激振荡器起振后,振幅不会无限增大,重要是由于 。
( )A .晶体管电流有限B .输出电压值有限C .晶体管进入饱和、截至区 答案:C7正弦波自激振荡器在起振过程中,经历 变化过程。
( )A .甲类-乙类-丙类B . 乙类-甲类-丙类C .类丙-乙类-甲类 答案:A8正弦波自激振荡器在起振过程中,导通角 。
( )A .变大B . 变小C .不变 答案:B9 正弦波自激振荡器振幅稳定条件 。
( )A .10K FdK du=> B .1=0K FdK du=C .10K FdK du=<答案:C10 正弦波自激振荡器不需要激励就可以起振并在平衡点稳定,称之为 。
( )A .软激励B . 硬激励C .无激励 答案:A11 正弦波自激振荡器需要外加激励才可以起振并在平衡点稳定,称之为 。
( )A .软激励B . 硬激励C .无激励 答案:B12 正弦波自激振荡器相位稳定条件 。
( )A .00f f d dfϕ=> B .0=0f f d dfϕ= C .0f f d dfϕ=<答案:C13 电容三点式LC 振荡器称为 。
( )A .考毕兹电路B . 哈特莱电路C .克拉泼电路 答案:A14 电感三点式LC 振荡器称为 。
高频电子线路(第四版)课后习题答案_曾兴雯
答3-8
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。
解3-12
(1)
(2)可增加负向偏值,但同时增大激励电压,保证IC1不变,但这样可使导通角减小,效率增加。
(3)由于频率增加一倍,谐振回路失谐,集电极阻抗变小,电路由原来的临界状态进入欠压状态,输出幅度下降,故使输出功率和效率都下降。对于2ω的频率,回路阻抗为:
因此,输出功率下降到原来的2/3Q倍。
可以通过采取以下措施
1.减小激励Ub,集电极电流Ic1和电压振幅UC基本不变,输出功率和效率基本不变。
2.增大基极的负向偏置电压,集电极电流Ic1和电压振幅UC基本不变,输出功率和效率基本不变。
3.减小负载电阻RL,集电极电流Ic1增大,IC0也增大,但电压振幅UC减小不大,因此输出功率上升。
4.增大集电极电源电压,Ic1、IC0和UC增大,输出功率也随之增大,效率基本不变。
解2-1:
答:回路电感为0.586mH,有载品质因数为58.125,这时需要并联236.66kΩ的电阻。
2-2图示为波段内调谐用的并联振荡回路,可变电容 C的变化范围为 12~260 pF,Ct为微调电容,要求此回路的调谐范围为 535~1605 kHz,求回路电感L和Ct的值,并要求C的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。
答2-6:
电阻的热噪音是由于温度原因使电阻中的自由电子做不规则的热运动而带来的,因此热噪音具有起伏性质,而且它具有均匀的功率谱密度,所以也是白噪音,噪音的均方值与电阻的阻值和温度成正比。
高频第四章作业答案
4.2解:a、b、e图不能够产生振荡:a和b不满足三点式振荡器电路组成法则,e中的L 和C1串联谐振电路在环路中起阻抗作用(输入是电流,输出是电压),不满足负斜率的相频稳定条件。
c、d图可以产生振荡:c满足三点式振荡器电路组成法则,d满足正反馈和负斜率的相频稳定条件。
4.6解:(a) 电路的交流通路如图(a)所示,为改进型电容三点式振荡电路,称为西勒电路。
其主要优点频率稳定高。
13.3pF=4.86pF1112.28.215MHzCf⎛⎫⎪=+⎪⎪++⎪⎝⎭==(b) 电路的交流通路如图(b)所示,为改进型电容三点式振荡电路,称为克拉泼电路。
其主要优点是晶体管寄生电容对振荡频率的影响很小,故振荡频率稳定度高。
123maxminminmax11111100100010001251601111000100068MHz2.91MHzCC C CC pF pFC pF pFff=++==++=≈++====≈4.7解:(a)、由三点式振荡电路的组成法则,11C L 和22C L 并联电路必须呈感性,为电感三点式电路,所以振荡频率f 0必须满足:f 1,f 2>f 0(b)、根据三点式振荡电路的组成法则,11C L 呈必须感性,22C L 必须呈容性,为电容三点式电路,所以振荡频率f 0必须满足:f 1 >f 0 >f 2 4.9解:交流等效电路分别如图(a)和图(b)。
图(a)中晶体呈感性。
晶体作为高Q 元件与其它元件构成并联谐振回路。
反馈系数12012120013001050.4551111()150********f oIU F U I ωωω---⨯⨯===≈+⨯⨯⨯⨯ 图(b)中晶体工作在串联谐振状态,在振荡器中用作高选择性短路元件。
反馈系数12012120012701010.137117.28()431027010f oIU F U I ωωω---⨯⨯===≈+⨯⨯⨯⨯4.11解:振荡电路简化交流通路如图所示。
高频电子线路课后习题与答案
..高频电子线路习题集第一章 绪论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:上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图,它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。
发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频器(不一定必须)、功率放大器和发射天线组成。
低频音频信号经放大后,首先进行调制后变成一个高频已调波,然后可通过变频,达到所需的发射频率,经高频功率放大后,由天线发射出去。
接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。
由天线接收来的信号,经放大后,再经过混频器,变成一中频已调波,然后检波,恢复出原话筒扬声器来的信息,经低频功放放大后,驱动扬声器。
1-2 无线通信为什么要用高频信号?“高频”信号指的是什么?答:高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。
采用高频信号的原因主要是:(1)频率越高,可利用的频带宽度就越宽,信道容量就越大,而且可以减小或避免频道间的干扰;(2)高频信号更适合电线辐射和接收,因为只有天线尺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。
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,有调频(FM)和调相(PM)。
在数字调制中,一般有频率键控(FSK)、幅度键控(ASK)、相位键控(PSK)等调制方法。
高频电子线路课后习题及答案
高频电子线路习题集第一章 绪论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:上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图,它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。
发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频器(不一定必须)、功率放大器和发射天线组成。
低频音频信号经放大后,首先进行调制后变成一个高频已调波,然后可通过变频,达到所需的发射频率,经高频功率放大后,由天线发射出去。
接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。
由天线接收来的信号,经放大后,再经过混频器,变成一中频已调波,然后检波,恢复出原来的信息,经低频功放放大后,驱动扬声器。
话筒扬声器1-2 无线通信为什么要用高频信号?“高频”信号指的是什么?答:高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。
采用高频信号的原因主要是:(1)频率越高,可利用的频带宽度就越宽,信道容量就越大,而且可以减小或避免频道间的干扰;(2)高频信号更适合电线辐射和接收,因为只有天线尺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。
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,有调频(FM)和调相(PM)。
在数字调制中,一般有频率键控(FSK)、幅度键控(ASK)、相位键控(PSK)等调制方法。
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。
高频电子线路(第三版)[廖惜春]习题集详解
此习题答案由AP09057班廖汉杰(22号),梁裕成(21号),梁明浩(20号)梁恩铨(19号)李树明(18号)陈燕媚(5号)刘嘉荣(24号)同学及AP0905810坤鹏同学携手完成,由于编写时间有限,编者才学疏浅,难免有许多错漏之处,恳请各位同学原谅,如发现有错误及疑问的地方请致电客服中心。
最后,祝各位学习愉快,逢考必过!O(∩_∩)o...第一章1-21-5首先,我们要知道一个定理:串联谐振时,电感线圈和电容器两端电压幅值得大小等于外加电压幅值的Q 倍,Q 是品质因数(参见课本P11 电压谐振) 首先A-B 短路时,100==smcO U U QH C f CL μππω25310100)102(1)2(1112262020=⨯⨯⨯===-A-B 接阻抗X Z 时,有Ω=-===⨯==+==<-=-⨯⨯⨯=-=⇒=+-9.15112501.05.22p 2001,05.12625310200)102(111)(020200''0012262000CQ CQ R Q Q F C C C C C C C L C R Z X H L CX C X L L X L X XXX X C C C ωωωωμμπωωω,故故解得其中则应有串联)与电容器为(电阻器表明1-6未接负载时,RP Lg Q ω1=接负载后消耗功率的并联总电导LS R R R G 111++=则此时)1()1(1)1()111(11L S LS R P L S P LS PP L R R R R QR RR R Lg R RR R L RR R R L LG Q ++=++=++=++==ωωωω1-7(1)解:Ω=⇒--=++=====k 2.611121111122,,7.07.007.00LP S L L P S PP R R R C BW R R R R G CBW G f BW f Q G CQ πππωω)中的结果有结合(导电路中消耗功率的总电综上既有:又已知1-9解(1)将各回路电阻电容等效到电感L1中接入系数:n1=41,n2=41 图中Is Is 41'= S SC C 161'= S S G G 161'= L L C C 161'= L L G G 161'=则''1L S C C C C ++=总C f L p 2)2(1π=代入数据得: L= (有时间这里自己算下了)(2)''L S G G G G ++=总 ·····················①L GQ p 11ω总=······················②17.0Q f BW p =·························③综上三式可解得:=7.0BW (答案还是自己有空算下)1-10解:其等效电路如下:7210.125''';'25.0205211,2121222121=======+=+=N N p R R p R R p R R C C C p N N N p L S L L S S ,所以解得依题意1-12 解:Ω≈⨯⨯⨯⨯⨯=====≈====-k 104105110514.323.3321212,3.3388.19,)2(111267.07.07.022C Q R R R Q BW C R Q Q f BW BW fQ uH L C f C L P P L L L LPP L p ωωπω所以变为原来的,既是则需变为原来的倍,变为原来的所以要使代入数据得:Θ1-17 解:第二章2-1解:画出该电路交流Y 参数等效电路如下由等效电路可知谐振时放大系数L p oe fe uo g g g G GY A ++=-=,带负载时有:7.021BW f LG f p p =π由以上两式子可以⇒HL μ864.3=不带负载时6021==pp p Lg f Q π 可以=⇒p g (自己算下)既有: Ω=⇒--=k R g g G g L p oe L53.8谐振时又有:p oe f C C Lπωωω2),(1=+= 即可pF C 6.61=⇒2-2(1)画出电路Y 参数等效电路如下其中LQ g n n P P p ω1,41,4121===(2)谐振时有:pFC F C F C H L C n C n C Lie ie oe 8.53p 18,p 7,4)(11oe 22211====++=代入上式解得将μωω (3)由图可知:3.1611085.2267.13,p 5222121==⨯=-=++=-=-GLQ S G A g n g n g G GY n n A L uo ieoe p feuo ω,代入数据得 MHz Q f BW LP656.07.0==∴ (4)要使实际7.0'7.06.75BW MHz BW ==∴ 需使Ω=⨯⨯==⇒=+=-6631085.226.616.616.75'G R G g G G L L 应该并联电阻实际实际2-3(1)解:由公式可知最大谐振功率增益179515.0415584222max≈⨯⨯+==ie oe fepo g g Y A(2)有公式得失配系数:5.41012.0105.06.032322221=⨯⨯⨯⨯==--ie oe g n g n q 失配系数:22)5.41(5.44)1(4+⨯=+=q q s ρ2-5本题答案参考:课本P58~P59 (1)中和法 (2)失配法 2-61,减少负载对回路的影响 2,极间交直流隔开 3,阻抗匹配2-7(1)单极放大系数zk 333125.255467.136533.1611085.2267.13317.037.03337.05uo 221212121H BW BW A A kHz Q f BW GLQ S G A g n g n g Y n n GY n n A uo uo LPP L ieoe p fefeuo =-======∴==⨯=-=++-=-=-)()()()则(,代入数据得ω(2)保持总同频带为单级同频带,则单级通频带需变成MHz BW BW 306.112317.07.0=-=总单因为增益带宽之积保持不变,所以当总频带为单级频带时,总放大系数也应该变为单级放大系数,即是67.13)('3=uo A2-8解:衰减量为20db 对应的通频带为1.0BW 又kHz BW BW 5001107.021.0=-=kHz kHz BW 25.5011050021.0=-=∴21325.507.107.0===kHzMHzBW f Q p L所以,每个回路的有载品质因数为213 2-12根据公式有:68.2121513.31513.28.111)(2131213~1=⨯-+-+=-+-+=pm pm f pm f f f A A N A N N N本题公式参考课本P70页 2-13 (1)203.311)(165.111)(12131213~12131213~1=-+-+==-+-+=pm pm f pm f f f pm pm f pm f f f A A N A N N N A A N A N N N 噪声系数:系统噪声系数:系统(2)系统一指标分配更合理,因为多级放大器总噪声系数主要取决与一,二级,后面各级的噪声系数对总噪声系数的影响较小,所以要使第一级噪声系数尽量小,额定功率尽可能高第三章3-1 (略)3-2(略) 3-7 解:因为E O C P P =η ⇒W P P C O E 3.86.05===η 又因为W P P P P P O C C O O C 31032==⇒+=η又A U P I I U P CC E CO CO CC E 346.0243.8===⇒=Θ 同理,当0080=c η时 可得 w P P COE 25.68.05===η W P P O C 31032==3-8 解:A I I R I U mA mA I i i I i U P P CO c CO O m 3.1727026.395253.0100)70()70(702101cmax c1m c1m cm 0cmax 0max 1cmax cm ======⇒==)(而及:)(由公式:。
高频电子线路课后习题及答案
高频电子线路习题集第一章 绪论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:上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图,它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。
发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频器(不一定必须)、功率放大器和发射天线组成。
低频音频信号经放大后,首先进行调制后变成一个高频已调波,然后可通过变频,达到所需的发射频率,经高频功率放大后,由天线发射出去。
接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。
由天线接收来的信号,经放大后,再经过混频器,变成一中频已调波,然后检波,恢复出原来的信息,经低频功放放大后,驱动扬声器。
话筒扬声器1-2 无线通信为什么要用高频信号?“高频”信号指的是什么?答:高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。
采用高频信号的原因主要是:(1)频率越高,可利用的频带宽度就越宽,信道容量就越大,而且可以减小或避免频道间的干扰;(2)高频信号更适合电线辐射和接收,因为只有天线尺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。
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,有调频(FM)和调相(PM)。
在数字调制中,一般有频率键控(FSK)、幅度键控(ASK)、相位键控(PSK)等调制方法。
高频电子信号第四章习题解答
第四章习题(x ít í)解答4-1 为什么低频功率(g ōngl ǜ)放大器不能工作于丙类?而高频功率放大器则可工作于丙类?分析:本题(b ěnt í)主要考察两种放大器的信号带宽、导通角和负载等工作参数和工作原理。
解谐振功率放大器通常用来放大窄带高频小信号 (信号的通带宽度只有其中心频率(p ínl ǜ)的1%或更小),其工作状态 通常选为丙类工作状态(<),电流为余弦脉冲,为了不失真的放大信号,它的负载必须是谐振回路。
而低频功率(g ōngl ǜ)放大器的负载为无调谐负载,如电阻、变压器等,通常为甲类或乙类工作状态。
因此,低频功率放大器不能工作在丙类,而高频公率放大器则可以工作于丙类 。
4-2 提高放大器的功率与效率,应从哪几方面入手? 分析:根据公式,可以得到各参数之间的关系,具体过程如下 解功率放大器的原理是利用输入到基极的信号来控制集电极的直流电源所供给的直流功率,使之转变为交流信号功率输出去。
这种转换不可能是百分之百的,因为直流电源所供给的,因为直流电源所供给的功率除了转变为交流输出功率外,还有一部分功率以热能的形势消耗在集电极上,成为集电极耗散功率。
为了说明晶体管放大器的转换能力,采用集电极效率,其定义为 co o o c P P P P P +==η= 由上式可以得出以下两结论:① 设法尽量降低集电极耗散功率,则集电极耗散功率c η自然会提高。
这样,在给定时,晶体管的交流输出功率就会增大;② 由上式可得如果维持晶体管的集电极耗散功率c P 不超过规定值,那么, 提高集电极效率c η,将使交流输出功率o P 大幅增加。
可见,提到效率对输出功率有极大的影响。
当然,这时输入直流功率也要相应得提高,才能在c P 不变的情况下,增加输出功率。
因此,要设法尽量降低集电极耗散功率c P ,来提高交流输出功率o P 。
4-3 丙类放大器为什么一定要用调谐回路作为集电极负载?回路为什么一定要调到谐振状态?回路失谐将产生什么结果?解 谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更小),其工作状态 通常选为丙类工作状态(C θ<90︒),为了不失真的放大信号,它的负载必须是谐振回路。
高频电子电路(第4版)第3章第4章课后答案习题解答
过程将停止,振荡器达到平衡状态,即进入等幅状态。振荡器进入平衡状态后,直流电源补充的能
量刚好抵消整个环路消耗的能量。故平衡条件为: T ( jo ) 1
(3)振荡器在工作过程中,不可避免地要受到各种外界因素变化的影响,如电源电压波动、噪 声干扰等。这些会破坏原来的平衡条件。如果通过放大和反馈的不断循环,振荡器能产生回到原平
(2)振荡频率
fs
2π
1 LC
,式中 C C1C2 100 300 75(pF) C1 C2 100 300
∴
fs
2π
1 LC2πFra bibliotek12.60 106(Hz) 2.60MHz
50 106 75 1012
1
(3)要维持振荡首先要满足的振荡条件为: T ( jo ) 1 ,即
Auo F
3.7 解:检查:直流偏置电路、高频交流等效电路(正反馈)。改正后的电路如图 3.7 所示。
图 3.7 图(a):直流电源被变压器的次级线圈短路到地,加不到晶体管基极,故应加隔直电容 Cb ;
高频交流等效电路:通过瞬时极性法得知,此反馈为负反馈,故应修改同名端的标注。 图(b):直流偏置电路正确;
高频交流等效电路:基极悬空、 C1 被短路,基极和射极间添加电容 Cb ,去掉 Ce 。 图(c):直流偏置电路正确;
(2)高频交流等效电路如图 3.8 所示。
回路总电容:
C
C4
C1C2
C1C2C3 C1C3 C2C3
根据振荡频率
fs
2π
1 LC
有
C
(2
1 fs)2 L
(2
1 49.5 106 )2
1.5 10 6
6.89 1012 (F)
高频电路及应用 主编 朱代先 第四章 高频功率放大器课后习题答案
4.1 什么叫做高频功率放大器?它的功用是什么?应对它提出哪些主要要求?为什么高频功放一般在C 类状态下工作?为什么通常采用谐振回路作负载? 答:高频功率放大器是一种能将直流电源的能量转换为高频信号能量的放大电路,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。
4.2 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L bm BB cc R U U U 、、、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:当晶体管工作在线性区和截止区时的工作状态为欠压状态,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。
当晶体管工作在饱和区时的工作状态为过压状态,此时集电极电流脉冲出现平顶凹陷,输出电压基本不发生变化,电压利用率较高。
过压和欠压状态分界点,及晶体管临界饱和时,为临界状态。
此时的输出功率和效率都比较高。
•当单独改变RL 时,随着RL 的增大,工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。
•当单独改变EC 时,随着EC 的增大,工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。
•当单独改变Eb 时,随着Eb 的负向增大,工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。
•当单独改变Ub 时,随着Ub 的增大,工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。
4.3 已知高频功放工作在过压状态,现欲将它调整到临界状态,可以改变哪些外界因素来实现,变化方向如何?在此过程中集电极输出功率如何变化?答: 可以通过采取以下措施1. 减小激励Ub ,集电极电流Ic1和电压振幅UC 基本不变,输出功率和效率基本不变。
(完整版)高频电子线路第4章习题答案
第4章正弦波振荡器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。
[解](a)同名端标于二次侧线圈的下端f 。
1— (1), ° 2n 、LC 2 n 330 10 12 100 10 5 60.877 106 Hz 0.877 MHz(b) 同名端标于二次侧线的圈下端. 1f° 2n. 140 10 6300 10 120.777 106Hz0.777 MHz(c) 4.2 同名端标于二次侧线圈的下端仏一1122n 560 10200 10变压器耦合 LC 振荡电路如图P4.2所示, 0.476 106Hz 0.476 MHz已知C 360 pF , L 280 田、Q 50、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。
略去晶体管的寄生电容,振荡频率等于. 1 1__ ___ . 6Hz = 0.5 MHz2 n LC 2 n 280 10 6 360 10 12略去放大电路输入导纳的影响,谐振回路的等效电导为1G e G oe G G oe ―Q 10 5S50 6S 42.7 必0.5 106 280 10 6由于三极管的静态工作点电流IEQ12 10I EQ 12 3333!k0.70.6 mA所以,三极管的正向传输导纳等于Y fe g m I EQ /U T 0.6 mA/26 mV 0.023 S 因此,放大器的谐振电压增益为g A uogU ogU ig mGT而反馈系数为gU fgU o 这样可求得振荡电路环路增益值为g AF0.023G e L亏g竺3842.7 10 280由于T>1,故该振荡电路满足振幅起振条件。
4.3试检查图P4.3所示振荡电路,指出图中错误,并加以改正。
T® P4.3[解](a)图中有如下错误:发射极直流被L f短路,变压器同各端标的不正确,构成负反馈。
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第四章习题解答4-1为什么低频功率放大器不能工作于丙类?而高频功率放大器则可工作于丙类?分析:本题主要考察两种放大器的信号带宽、导通角和负载等工作参数和工作原理。
解谐振功率放大器通常用来放大窄带高频小信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更小),其工作状态通常选为丙类工作状态(c<90),电流为余弦脉冲,为了不失真的放大信号,它的负载必须是谐振回路。
而低频功率放大器的负载为无调谐负载,如电阻、变压器等,通常为甲类或乙类工作状态。
因此,低频功率放大器不能工作在丙类,而高频公率放大器则可以工作于丙类。
4-2 提高放大器的功率与效率,应从哪几方面入手?分析:根据公式 c P o P o,可以得到各参数之间的关系,具体过程如下P P o P c解功率放大器的原理是利用输入到基极的信号来控制集电极的直流电源所供给的直流功率,使之转变为交流信号功率输出去。
这种转换不可能是百分之百的,因为直流电源所供给的,因为直流电源所供给的功率除了转变为交流输出功率外,还有一部分功率以热能的形势消耗在集电极上,成为集电极耗散功率。
为了说明晶体管放大器的转换能力,采用集电极效率c,其定义为P o P ocP P o P c由上式可以得出以下两结论:①设法尽量降低集电极耗散功率P c,则集电极耗散功率c自然会提高。
这样,在给定P时,晶体管的交流输出功率P。
就会增大;②由上式可得P o — Pc1 c如果维持晶体管的集电极耗散功率p c不超过规定值,那么,提高集电极效率c,将使交流输出功率P o大幅增加。
可见,提到效率对输出功率有极大的影响。
当然,这时输入直流功率也要相应得提高,才能在p c不变的情况下,增加输出功率。
因此,要设法尽量降低集电极耗散功率巳,来提高交流输出功率P o。
4-3 丙类放大器为什么一定要用调谐回路作为集电极负载?回路为什么一定要调到谐振状态?回路失谐将产生什么结果?解谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更小),其工作状态通常选为丙类工作状态(C<90),为了不失真的放大信号,它的负载必须是谐振回路。
丙类工作状态的集电极电流脉冲是尖顶余弦脉冲。
这适用于欠压或临界状态。
尖顶余弦脉冲含有基波、二次、三次、……、n次谐波,为了获得基波分量(即基波频率的正弦波),就要在输出端抑制其他谐波分量,因此一定要调到基波谐振状态。
如果回路失谐,就会使输出含有其他谐波分量,就会产生波形失真。
如果激励信号过大,回路失谐还会造成管子烧坏。
4-4 功放管最大允许耗散功率为20W试计算当效率分别为80% 70%和50%寸的集电极最大允许输出功率。
分析:本题主要考察关系式P o c1 cP c 解由耗散功率和效率的关系P o —1 cP c可得c=80% 时,P cmax0.820w80w 1 0.8c=70% 时,P cmax0.720w46.67w 1 0.7c=50% 时,P cmax0.520w20w 1 0.5可见,集电极最大允许输出功率随效率的提高而提高,这体现了提高效率对提高输出功率具有的重要意义。
4-5 某一晶体管谐振功率放大器,设已知V C C=24V,I co=25OmA P o=5W电压利用系数=1。
试求P=、、R)、I ci、电流导通角。
分析:本题的要求是为了熟悉参数间的关系和计算公式。
本题的难点是求出I cml。
解题过程如下解P I c0V cc 0.25 24 6WP c P P o 6 5 1WP o/P (5/6) 100% 83.3%1v2v( ) 2 / 1.67查余弦脉冲系数表知:B= 78o, cos 0 =0. 208,a 1 (0) =0.466 , a 0(9)=0.279 ,I cm I c0/ 0( ) 300/0.279 1075mA2P OR P= 8.7Icm4-6 晶体管放大器工作于临界状态,Ro=200 , V cC=30V, i c0=90mA =90,试求P o与解查表得:0 90o0.319 1 90o0.5;Icm1=i Cmax 1 90o0.14APo=- I cmi2Rp=1.96W2(2 )当吊减小一般时,功率放大器进入欠压区,Icm1基本不变,而P o=I cm2R P/2,所以P O近似下降一半。
4-8 调谐功率放大器原来正常工作于临界状态,如果集电极回路稍有失调,集电极损耗功率P c将如何变化?分析:此题主要考察谐振功率放大器的负载特性解当放大器正常工作在临界状态时与集电极回路稍失调时,负载电阻减小。
由负载特性曲线可知功放将工作在欠压状态,集电极功率Pc将增大。
4-9 调谐功率放大器原来正常工作于临界状态,若负载回路旁并一电阻,放大器的工作状态会怎样变化?若其他条件不变,放大器的输出功率会怎样变化?分析:本题主要考察负载特性曲线的掌握情况解根据负载特性曲线可知,调谐功率放大器原来正常工作于临界状态,若负载回路旁并一电阻,相当于集电极负载R P减小,功率放大器将由临界状态进入欠压状态。
若其他条件不变放大器的输出功率会降低。
4-10 由于某种原因,调谐功率放大器的工作状态由临界变到欠压状态,试问有多少方法能使放大器的工作调回原来的临界状态?解若由于某种原因,调谐功率放大器的工作状态由临界变到欠压状态,则可以分别从调谐i CmaxICO0 90o0.28APo PoCP VccIc01.96/2.7 72.6%4-7 根据负载特性曲线,估算当集电极负载偏离最佳R时,Po如何变化:(1)增加一倍时,P o如何变化?(2)减小一半时,P o如何变化?分析:掌握负载特性曲线,主要考察恒流源和恒压源两种特殊情况下的负载特性(1)当F P增加一倍时,R P=R1= V cm22P O V CC22P O功率放大器进入过压区,V C基本不变2422 2144 ,所以P O近似下降一半。
界功率放大器的负载特性和各级电压V cc 、V BB 、V bm 对工作状态的影响入手,将放大器的工作状态调回到原来的临界状态。
可采取以下调节措施:① 调谐功率放大器的工作状态由临界变到欠压状态,相当于集电极负载 R P 减小,因此应提高R p ;② 调谐功率放大器的工作状态由临界变到欠压状态,相当于 V cc 变大,因此减小 V cc ③ 调谐功率放大器的工作状态由临界变到欠压状态,相当于V BB 绝对值变大,因此应减小 V BB 绝对值④ 调谐功率放大器的工作状态由临界变到欠压状态,相当于 V bm 减小,因此,应减小 V bm 。
4-11 有一输出功率为2W 的晶体管高频功率放大器, 采用图4-16(a)所示的 型阻抗变换网络。
负载电阻 R L =23 ,V cc =4.8V ,f=150MHz 。
设 Q=2,试求,L i 、G 、G 之值。
解:根据n 型匹配网络的计算公式可知R 1V cm2421442R 2 2XdR L144144Q L10故得c 1 116 ---221pFX ci 2 50 10 144又X c2 鏗 L 12.56Q 2 1 Q L X C 2故得 L 1 孔16.9560.054 H250 1064-12 在调谐某一晶体管谐振功率放大器时, 发现输出功率与集电极效率正常, 但所需激励功率过大。
如何解决这一问题?假设为固定偏压。
解在调谐某一晶体管谐振功率放大器时,发现输出功率与集电极效率正常,但所需激励功 率过大,这是由于 V bm 太大,如果减小 V bm ,调谐功率放大器的工作状态将由临界变到欠 压状态,输出功率与集电极效率都将小降。
为了避免这种这种情况发生,可调节电路中其他参数,由于本题是固定偏压故只有提高 R P ,减小V bm 才能解决此问题。
4-13 对固定工作在某频率的高频谐振功率放大器,若放大器前面某级出现自激,则功放管可能会损坏。
为什么? 解X L 1R 2 200故得c 2Q 2)R 2•J1 102)20014416.956250 102.561240pF1X c2对工作在某一固定频率的高频谐振放大器, 若放大器的前面某级出现自激,则会产生非工作频率的较高幅值的信号,此信号到达到达高频谐振功率放大器时, 会使谐振功率放大器谐振回路失谐。
并联谐振回路谐振时是靠电感、 电容的导纳相互抵消得到一个较高的纯电阻 阻抗,其中单独的电感或电容的阻抗都很低,这样,当电容少许偏离谐振时的取值就可能使集电极负载阻抗明显降低并使集电极电流与电压之间出现相位差, 这两者都会显著加大集电极功耗。
功放管的功耗过大将引起功放管的过热损坏。
4-14 一调谐功率放大器工作于临界状态,已知V C C =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 、 c 、R,的大小。
解依题意可得i Cmax =g CEmin = g cr ( V CC -V cml )因 c=90o ,查表得0 90o 0.319 1 90o 0.5Icm1=i Cmax 1 90o解此方程,得Vcm=23.94VV cm1 23.94 , 1V CC 24g1( ) g1() 2 2 P O 2PC W 2.58W0.7754-15 某谐振功率放大器工作于临界状态,功率管用 3DA4,其参数为f T =100MHz =20,集电极最大耗散功率为 20W 饱和临界线跨导 g cr =1A/V ,转移特性如题图 4-1所示。
已知 V C C =24V , V BB =1.45V ,V BZ =0.6V ,Q=100, Q=10, =0.9。
求集电极输出功率 巳和天线功率F A 。
解转移特性斜率i cma x= g c V bm (1-cos c)=0.5 6 (1-0.342)A=1.97AIcm1 i Cmax 1( c ) 0.86A V cm =V CC 24 0.9V 21.6V1 1 Po=- lcm1^V cm =-2 2 i C max 1( c )g c maxg V CC --------------g er2WR P =R1= V cm 2 2P OV CC 2 2P O242 2 21441.57/2 77.5%g ci cBE1.452.6-0.6 叩Ncos0.342故得因 c=70o ,查表得o 1 70o0.436 2 70o0.319得 Po=1lcm1g/cm =0.5 21.6 0.86W=9.46WPA ,Q LK=10.9P O Q OP A = K P O 9.46 0.9W=8.51W题图4-24-16 某谐振功率放大器的中介回路与天线回路均已调好,功率管的转移特性如题图 4-1所示。