高频电子线路(胡宴如耿苏燕主编)习题答案知识讲解.pdf

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1、高频电子线路高频电子线路(胡宴如耿苏燕主编)习题解答习题解答目目录录第第 2 2 章章小信号选频放大器小信号选频放大器第第 3 3 章章谐振功率放大器谐振功率放大器第第 4 4 章章正弦波振荡器正弦波振荡器第第 5 5 章章振幅调制、振幅解调与混频电路振幅调制、振幅解调与混频电路第第 6 6 章章角度调制与解调电路角度调制与解调电路第第 7 7 章章反馈控制电路反馈控制电路1 14 41010222238384949第 2 章小信号选频放大器已知并联谐振回路的L 1H,C 20 pF,Q 100,求该并联回路的谐振频率f0、谐振电阻Rp及通频带BW0.7。解f012 LC12 10-6H 20

2、1012F 0.0356109Hz 35.6 MHz106HRp Q100 22.4 k 22.36103 22.36 k122010Ff35.6106HzBW0.7 35.6104Hz 356 kHzQ100并联谐振回路如图所示，已知：C 300 pF,L 390H,Q 100,信号源内阻Rs100 k,负载电阻RL 200 k,求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。解12 LC12 390 H300 PFf0 465 kHzRp Q100390H114 k300 PFRe Rs/Rp/RL100 k/114.k/200 k=42 kR42 k42 kQee 37390H/300 PF1.1

3、4 kBW0.7 f0/Qe 465 kHz/37=12.6 kHz已知并联谐振回路的f010 MHz,C=50 pF,BW0.7150 kHz,求回路的L和Q以及f 600 kHz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L 11 5106H 5 H26212(2 f0)C(2 1010)5010f010106Q 66.7BW0.7150103UpUo2f 2600103 1Q 166.78.16f1010022当BW0.7 300 kHz时f010106Qe 33.3BW0.7300103Re QeQe33.31.06104 10.6 k6122 f0

4、C21010 5010而66.7 2.13104 21.2k712210 5010Rp QRRpR Rp由于Re,所以可得R ReRpRp Re10.6 k21.2 k 21.2 k21.2 k 10.6k并联回路如图所示,已知：C 360 pF,L1 280H,Q=100,L2 50 H,试求该并联回路考虑到RL影响后的通频带及等效n=N1/N210,RL1k。谐振电阻。解28010688103 88 kRp Q1001236010 n2RL1021k 100 kRL 88 k/100 k 46.8 kRe Rp/RL280106Qe 46.810/46.8103/0.88103531236

5、010f11BW0.70 9.46 kHzQeQe2 LC532 2801063601012Re3并联回路如图所示，试求并联回路 23 两端的谐振电阻Rp。已知：(a)L1100 H、L210H、M 4H，等效损耗电阻r 10，C 300 pF；(b)C1 50 pF、C2100 pF，L 10 H、r 2。解LL1 L2 2M(10010 42)106(a)Rp 39.3k12crCr3001010L1 L2 2M(100108)106n 8.43L2 M(10 4)106RpRp39.3k 0.55 kn2(8.43)2C1C2(50100)1012(b)C 33.31012pF=33.3

6、pF12C1C2(50100)10L10106Rp 0.150106 150 k12Cr33.3102C1C2(50100)1012n 3C1501012RpRpn2150 k16.7 k23并联谐振回路如图所示。已知：f010 MHz，Rs12 k，RL1k，Q 100，C 40 pF，匝比n1 N13/N231.3，n2 N13/N45 4，试求谐振回路有载谐振电阻Re、有载品质因数Qe和回路通频带BW0.7。解将图等效为图(s)，图中Q100 39.8 k2 f0C2107401012Rp QRs n12Rs1.3212 k 20.28 k2 n2RLRL 421k 16 k (20.2

7、8/39.8/16)k 7.3kRe Rs/Rp/RL7.3103Qe 7.3103210740101218.341/2 f0C10 MHzBW0.7 f0/Qe 0.545MHz18.34Re单调谐放大器如图所示。已知放大器的中心频率f010.7 MHz，回路线圈电感L13 4H，Q 100，匝数N13 20匝，N12 5匝，N45 5匝，GL 2 mS，晶 体 管 的 参 数 为：Goe 200S、Coe 7 pF、gm 45 mS、rbb 0。试求该大器的谐振电压增益、通频带及回路外接电容。解N1320 4,N125N1320 4N455n1n2Gp111 37.2106S66QQ2 f

8、0L13100210.710 410 Goe/n12 200106/4212.5106SGoe2 GL/n2GL 2103/42125106S GL (37.212.5125)106174.7106SGe GpGoegm45103Auo 16n1n2Ge44174.7106Qe1Ge1 21174.7106210.71064106BW0.7 f0/Qe10.7/21 0.51MHzCT11 55.41012F 55.4 PF2626(2 f0)L(210.710)410Coe7 55.42 55 PF2n14f0 30 MHz，晶体管工作点电流C CT单调谐放大器如图所示。中心频率IEQ 2

9、mA，回 路 电 感L131.4 H，Q 100，匝 比n1 N13/N12 2，n2 N13/N45 3.5，GL1.2 mS、Goe 0.4 mS，rbb 0，试求该放大器的谐振电压增益及通频带。解Gp11 38106S66Q10023010 1.410 Goe/n12 0.4103/22100106SGoe2 GL/n2GL1.2103/3.52 98106S GL (3810098)106 236106SGe GpGoegm IEQ/26 2 mA/26 mV 0.077 SAu0QeBW0.7gm0.077 46.6n1n2Ge23.52361061116Gew0L132361062

10、 301061.4106f0301061.88 MHzQe16第章第章谐振功率放大器谐振功率放大器谐振功率放大器电路如图所示，晶体管的理想化转移特性如图谐振功率放大器电路如图所示，晶体管的理想化转移特性如图所示。已知：所示。已知：VBB 0.2 V，ui1.1cos(t)V，回路调谐在输入信号频率上，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，试在转移特性上画出输入电压和集电极电流波形，并求出电流导通角并求出电流导通角及及Ic0、Ic1m、Ic2m的大小。的大小。解解 由由uBEVBBui 0.2V 1.1cos(t)V 0.2V 1.1cos(t),可作出它的波可作

11、出它的波形如图形如图(2)(2)所示。所示。根据根据uBE及转移特性，在图中可作出及转移特性，在图中可作出ic的波形如的波形如(3)(3)所示。由于所示。由于t 0时，时，uBE uBEmax(0.2 1.1)V=1.3V,则则iCmax 0.7A。因为因为UimcosUBE(on)VBB，所以，所以cosUBE(on)VBBUim0.60.2 0.364,则得则得1.169由于由于0(69)0.249，1(69)0.432，2(69)0.269，则，则Ic00(69)iCmax 0.2490.7 0.174 AIc1m1(69)iCmax 0.4320.7 0.302 AIc2m2(69)i

12、Cmax 0.2690.7 0.188 A已知集电极电流余弦脉冲已知集电极电流余弦脉冲iCmax100 mA，试求通角试求通角120，70时时集电极电流的直流分量集电极电流的直流分量Ic0和基波分量和基波分量Ic1m；若若Ucm 0.95VCC，求出两种情求出两种情况下放大器的效率各为多少况下放大器的效率各为多少 解解(1)(1)120，0()0.406，1()0.536Ic0 0.406100 40.6 mA,Ic1m 0.536100 53.6 mAc11()Ucm10.5360.95 62.7%20()VCC20.406(2)(2)70，0()0.253，1()0.436Ic0 0.25

13、3100 25.3mA,Ic1m 0.436100 43.6 mAc10.4360.9581.9%20.253已知谐振功率放大器的已知谐振功率放大器的VCC 24 V，IC0 250 mA，Po 5 W，Ucm 0.9VCC，试求该放大器的试求该放大器的PD、PC、C以及以及Ic1m、iCmax、。解解 PD IC0VCC 0.2524 6 WPC PD Po 65 1WCIc1mPo583.3%PD62Po25 0.463AUcm0.924g1()2CiCmaxVCC1 20.8331.85,50Ucm0.9IC00.251.37 A0()0.183一谐振功率放大器，一谐振功率放大器，测得测

14、得IC0100 mA，VCC 30 V，Ucm 28 V，70，求求Re、Po和和C。解解 iCmaxIc0100 395 mA0(70)0.253Ic1m iCmax1(70)3950.436 172 mAU28Recm163Ic1m0.17211PoIc1mUcm0.17228 2.4 W22P2.4Co80%PD0.130已知已知VCC12 V，UBE(on)0.6 V，UBB 0.3 V，放大器工作在临界状态，放大器工作在临界状态要求输出功率要求输出功率Po1W，试求该放大器的谐振电阻试求该放大器的谐振电阻Re、Ucm10.5 V，60，输入电压输入电压Uim及集电极效率及集电极效率C

15、。解解 21 Ucm110.52 55 Re2 Po21UimUBE(on)VBB0.6(0.3)1.8 Vcos0.511(60)Ucm10.391 10.5C 78.5%20(60)VCC20.21812谐振功率放大器电路如图所示，试从馈电方式，基极偏置和滤谐振功率放大器电路如图所示，试从馈电方式，基极偏置和滤波匹配网络等方面，分析这些电路的特点。波匹配网络等方面，分析这些电路的特点。解解(a)(a)V1、V2集电极均采用串联馈电方式，基极采用自给偏集电极均采用串联馈电方式，基极采用自给偏压电路，压电路，V1利用高频扼圈中固有直流电阻来获得反向偏置电压，而利用高频扼圈中固有直流电阻来获得反

16、向偏置电压，而V2利用利用RB获得反向偏置电压。获得反向偏置电压。输入端采用输入端采用L L型滤波匹配网络，型滤波匹配网络，输出端采输出端采用用型滤波匹配网络。型滤波匹配网络。(b)(b)集电极采用并联馈电方式，基极采用自给偏压电路，由高频集电极采用并联馈电方式，基极采用自给偏压电路，由高频扼流圈扼流圈LB中的直流电阻产生很小的负偏压，中的直流电阻产生很小的负偏压，输出端由输出端由L2C3，C3C4C5构成构成L型和型和T型滤波匹配网络，调节型滤波匹配网络，调节C3C4和和C5使得外接使得外接 5050 欧负载电阻在工欧负载电阻在工作频率上变换为放大器所要求的匹配电阻，输入端由作频率上变换为放

17、大器所要求的匹配电阻，输入端由C1、C2、L1、C6构成构成T和和L型滤波匹配网络，型滤波匹配网络，C1用来调匹配，用来调匹配，C2用来调谐振。用来调谐振。某谐振功率放大器输出电路的交流通路如图所示。工作频率为某谐振功率放大器输出电路的交流通路如图所示。工作频率为2 2MHzMHz，已知天线等效电容，已知天线等效电容CA 500 PF，等效电阻，等效电阻rA8，若放大器要，若放大器要求求Re80，求，求L和和C。解解 先将先将L、CA等效为电感等效为电感LA，则则LA、C组成组成L形网络，形网络，如图如图(s)(s)所示。由图可得所示。由图可得Re801 1 3rA8Qe由图又可得由图又可得Q

18、eLA/rA，所以可得，所以可得381.91106H 1.91H622101 1 LA121.91HLA1 2.122H2Q3eLAC 11 29871012F 2987 pF2626(2210)2.12210LAQerA因为因为LAL 1CA，所以，所以L LA1161.91102CA(2 2106)2500101214.59106H 14.59 H一谐振功率放大器，要求工作在临界状态。已知一谐振功率放大器，要求工作在临界状态。已知VCC 20 V，Po 0.5 W，RL 50，集电极电压利用系数为，工作频率为，集电极电压利用系数为，工作频率为1010 MHzMHz。用。用L L 型网络作为

19、输出滤波匹配网络，试计算该网络的元件值。型网络作为输出滤波匹配网络，试计算该网络的元件值。解解 放大器工作在临界状态要求谐振阻抗放大器工作在临界状态要求谐振阻抗Re等于等于2Ucm(0.9520)2Re 3612Po20.5由于由于Re RL，需采用低阻变高阻网络，所以，需采用低阻变高阻网络，所以Re3611 1 2.494RL50QeRLQeL 2.494501.986106H 1.986 H6210101 1L L121.986H1 2.31H2Q2.494eC 111101012F 110 pF2626L(21010)2.3110已知实际负载已知实际负载RL 50，谐振功率放大器要求的最

20、佳负载电阻，谐振功率放大器要求的最佳负载电阻Re121，工作频率，工作频率f 30 MHz，试计算图所示，试计算图所示型输出滤波匹配网络型输出滤波匹配网络 2。的元件值，取中间变换阻抗的元件值，取中间变换阻抗RL 解解 将图拆成两个将图拆成两个 L L 型电路，如图型电路，如图(s)(s)所示。由此可得所示。由此可得RL501 1 4.9RL2Re1211 1 7.71RL2Qe2Qe1C2Qe24.9 5201012F 520 pF6RL23010 501 1 C212 520 pFC21 542 pF2Q4.9e211L122 52109H 52 nH6212(23010)54210C2Q

21、 R7.712L11e1L81.8109H 81.8 nH6230101 1 L111281.8 nHL11183nH2Q7.71e1C111 3391012F 339 pF2629(23010)8310L11L1 L11 L12(81.852)nH 133.8 nH试求图所示各传输线变压器的阻抗变换关系及相应的特性阻试求图所示各传输线变压器的阻抗变换关系及相应的特性阻抗。抗。1Ri4Zc1U14U1(a)(a)RiZc,RL 4Zc,Zc 4RiRL4I4IRL4Zc164 解解(b)(b)Ri2UI 2Zc,RLR2ZcU11Zc,ZcRi 2RL,i 42I22RLZc/2功率四分配网络

22、如图所示，试分析电路的工作原理。已知功率四分配网络如图所示，试分析电路的工作原理。已知RL 75，试求，试求Rd1、Rd2、Rd3及及Rs的值。的值。解解 当当Tr1a a 与与 b b 端负载电阻均等于端负载电阻均等于 2 2Rs，a a 与与 b b 端获得信号源供端获得信号源供给功率的一半。同理，给功率的一半。同理，且等于且等于Tr2、Tr3两端负载两端负载RL都相等，都相等，4 4Rs时，时，a a、b b 端功率又由端功率又由Tr2、Tr3平均分配给四个负载，所以每路负载平均分配给四个负载，所以每路负载RL获得信号源供给功率的获得信号源供给功率的 1/41/4，故图构成功率四分配网络

23、。故图构成功率四分配网络。Rd1 75,Rd2 Rd3150,Rs18.75 图所示为工作在图所示为工作在 230 MHz230 MHz 频段上、输出功率为频段上、输出功率为 50 W50 W 的反相功的反相功率合成电路。试说明：率合成电路。试说明：(1)(1)Tr1 Tr5传输线变压器的作用并指出它们的传输线变压器的作用并指出它们的特性阻抗；特性阻抗；(2)(2)Tr6、Tr7传输线变压器的作用并估算功率管输入阻抗传输线变压器的作用并估算功率管输入阻抗和集电极等效负载阻抗。和集电极等效负载阻抗。解解(1)(1)说明说明Tr1 Tr5的作用并指出它们的特性阻抗的作用并指出它们的特性阻抗Tr1为

24、为Zc1 50。1:11:1 传输线变压器，传输线变压器，用以不平衡与平衡电路的转换，用以不平衡与平衡电路的转换，Tr2和和Tr3组成组成 9:19:1 阻抗变换电路，阻抗变换电路，Zc2 Zc3 50/316.7。Tr4为为 1:11:1 传输线变压器，用以平衡与不平衡电路的转换，传输线变压器，用以平衡与不平衡电路的转换，Zc412.5。Tr5为为 1:41:4 传输线变压器，用以阻抗变换，传输线变压器，用以阻抗变换，Zc5 25。(2)(2)说明说明Tr6、Tr7的作用并估算功率管的输入阻抗和等效负载阻抗的作用并估算功率管的输入阻抗和等效负载阻抗Tr6起反向功率分配作用，起反向功率分配作用

25、，Tr7起反向功率合成作用。起反向功率合成作用。功率管的输入阻抗为功率管的输入阻抗为501 2.892功率管集电极等效负载阻抗为功率管集电极等效负载阻抗为50 6.2524Ra Rb第第 4 4 章章正弦波振荡器正弦波振荡器分析图所示电路，标明次级数圈的同名端，使之满足相位平衡分析图所示电路，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。条件，并求出振荡频率。解解(a)(a)同名端标于二次侧线圈的下端同名端标于二次侧线圈的下端12LC123301012100106f0 0.877106Hz 0.877 MHz(b)(b)同名端标于二次侧线的圈下端同名端标于二次侧线的圈下端12 1

26、401063001012f0 0.777106Hz 0.777 MHz(c)(c)同名端标于二次侧线圈的下端同名端标于二次侧线圈的下端125601062001012f0 0.476106Hz 0.476 MHz变压器耦合变压器耦合LC振荡电路如图所示，已知振荡电路如图所示，已知C 360 pF，L 280H、Q 50、M 20H，晶体管的，晶体管的fe 0、Goe 2105S，略去放大电路输入导，略去放大电路输入导纳的影响，纳的影响，试画出振荡器起振时开环小信号等效电路，试画出振荡器起振时开环小信号等效电路，计算振荡频率，计算振荡频率，并验证振荡器是否满足振幅起振条件。并验证振荡器是否满足振幅

27、起振条件。解解 作出振荡器起振时开环作出振荡器起振时开环Y参数等效电路如图参数等效电路如图(s)(s)所示。所示。略去晶体管的寄生电容，振荡频率等于略去晶体管的寄生电容，振荡频率等于12 LC12 2801036010612f0Hz=0.5 MHz略去放大电路输入导纳的影响，谐振回路的等效电导为略去放大电路输入导纳的影响，谐振回路的等效电导为1QoL1S 42.7 S5020.5106280106Ge GoeG Goe 2105S 由于三极管的静态工作点电流由于三极管的静态工作点电流IEQ为为12100.7V1233 0.6 mA3.3kIEQ所以，三极管的正向传输导纳等于所以，三极管的正向传

28、输导纳等于Yfe gm IEQ/UT 0.6 mA/26 mV 0.023 S因此，放大器的谐振电压增益为因此，放大器的谐振电压增益为AuoUoUigmGe而反馈系数为而反馈系数为F UfUo jMM jLL这样可求得振荡电路环路增益值为这样可求得振荡电路环路增益值为gmGeM0.023L42.7 10620 38280T AF 由于由于T11，故该振荡电路满足振幅起振条件。，故该振荡电路满足振幅起振条件。试检查图所示振荡电路，指出图中错误，并加以改正。试检查图所示振荡电路，指出图中错误，并加以改正。解解(a)(a)图中有如下错误：发射极直流被图中有如下错误：发射极直流被Lf短路，变压器同各短

29、路，变压器同各端标的不正确，构成负反馈。改正图如图端标的不正确，构成负反馈。改正图如图(s)(a)(s)(a)所示。所示。(b)(b)图中有如下错误：图中有如下错误：不符号三点式组成原则，不符号三点式组成原则，集电极不通直流，集电极不通直流，而而VCC通过通过L直接加到发射极。直接加到发射极。只要将只要将C1和和L位置互换即行，位置互换即行，如图如图(s)(b)(s)(b)所示。所示。根据振荡的相位平衡条件，判断图所示电路能否产生振荡在能根据振荡的相位平衡条件，判断图所示电路能否产生振荡在能产生振荡的电路中，求出振荡频率的大小。产生振荡的电路中，求出振荡频率的大小。解解 (a)(a)能能；f0

30、2147001012 300 1062 0.19 106Hz 0.19 MHz(b)(b)不能；不能；(c)(c)f0能能1；0.424 106Hz 0.424 MHz2470 1012(100 200)106画出图所示各电路的交流通路，并根据相位平衡条件，判断哪画出图所示各电路的交流通路，并根据相位平衡条件，判断哪些电路能产生振荡，哪些电路不能产生振荡些电路能产生振荡，哪些电路不能产生振荡(图中图中C、C、C为耦合为耦合BEC电容或旁路电容，电容或旁路电容，L为高频扼流圈为高频扼流圈)。C 解解 各电路的简化交流通路分别如图各电路的简化交流通路分别如图(s)(a)(s)(a)、(b)(b)、

31、(c)(c)、(d)(d)所示，其中所示，其中(a)(a)能振荡；能振荡；(b)(b)能振荡；能振荡；(c)(c)能振荡；能振荡；(d)(d)不能振荡。不能振荡。图所示为三谐振回路振荡器的交流通路，设电路参数之间有以图所示为三谐振回路振荡器的交流通路，设电路参数之间有以下下 四四 种种 关关 系系：(1)(1)L1C1 L2C2 L3C3；(2)(2)L1C1 L2C2 L3C3；(3)(3)L1C1 L2C2 L3C3；(4)(4)L1C1 L2C2 L3C3。试分析上述四种情况是否都能振。试分析上述四种情况是否都能振荡，振荡频率与各回路的固有谐振频率有何关系荡，振荡频率与各回路的固有谐振频

32、率有何关系 f0112L1C1解解,f0212L2C2,f0312L3C3令令(1)(1)L C11 L2C2 L3C3，即，即f01 f02 f03当当f f01时，时，X1、X2、X3均呈感性，不能振荡；均呈感性，不能振荡；当当f当当f01 f f02时，时，X1呈容性，呈容性，X2、X3呈感性，不能振荡；呈感性，不能振荡；02 f f03时，时，X1、X2呈容性，呈容性，X3呈感性，构成电容三点式振荡呈感性，构成电容三点式振荡电路。电路。(2)(2)L C11 L2C2 L3C3，即，即f01 f02 f03当当f当当f f03时，时，X1、X2、X3呈感性，不能振荡；呈感性，不能振荡；

33、03 f f02时，时，X3呈容性，呈容性，X1、X2呈感性，构成电感三点式振荡呈感性，构成电感三点式振荡电路；电路；当当f当当f f f01时，时，X2、X3呈容性，呈容性，X1呈感性，不能振荡；呈感性，不能振荡；02 f01时，时，X1、X2、X3均呈容性，不能振荡。均呈容性，不能振荡。(3)(3)L C11 L2C2 L3C3即即f01 f02 f03当当f当当f f01(f02)时，时，X1、X2、X3均呈感性，不能振荡；均呈感性，不能振荡；01(f02)f f03时，时，X1、X2呈容性，呈容性，X3呈感性，构成电容三点式振呈感性，构成电容三点式振荡电路；荡电路；当当f f03时，时

34、，X1、X2、X3均呈容性，不振荡。均呈容性，不振荡。(4)(4)L C11 L2C2 L3C3即即f01 f02 f03f f02(f03)时，时，X1、X2、X3均呈感性；均呈感性；f02(f03)f f01时，时，X2、X3呈容性，呈容性，X1呈感性；呈感性；f f01时，时，X1、X2、X3均呈容性，故此种情况下，电路不均呈容性，故此种情况下，电路不可能产生振荡。可能产生振荡。电容三点式振荡器如图所示，电容三点式振荡器如图所示，已知已知LC谐振回路的空载品质因数谐振回路的空载品质因数Q 60，晶体管的输出电导，晶体管的输出电导Goe 2.5 105S，输入电导，输入电导Gie 0.2

35、103S，试求，试求该振荡器的振荡频率该振荡器的振荡频率f，并验证，并验证I0CQ 0.4 mA时，电路能否起振时，电路能否起振 解解(1)(1)求振荡频率求振荡频率f，由于，由于0C C1C2300 1000pF=231 pFC1 C2300 1000所以所以12LC12 110 10 23110612f0Hz=1 MHz(2)(2)求振幅起振条件求振幅起振条件0.4S=0.0154 S2611GpS 24 106S612QL/C60 110 10/23110gm ICQ/26 C1 C2 300 1000 6G Gpp 24 10S 40.6 S1000C2 C 1 1 GieGieRB1

36、/RB2C2 222 300 16200 10S 28 S 12 103/36 1031000 2Gc1/Rc1/2103S 0.5 103S 500 SGe Gp Gie Gc Goe(40.6 28 500 25)S 594 ST gmGeC10.0154300 7.8 16C2594 101000故满足振幅起振条件。故满足振幅起振条件。振荡器如图所示，它们是什么类型振荡器有何优点计算各电路振荡器如图所示，它们是什么类型振荡器有何优点计算各电路的振荡频率。的振荡频率。解解(a)(a)电路的交流通路如图电路的交流通路如图(s)(a)(s)(a)所示，为改进型电容三点所示，为改进型电容三点式振

37、荡电路，式振荡电路，称为克拉泼电路。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。频率的影响很小，故振荡频率稳定度高。12LC12 50 10100 10612f0Hz=2.25 MHz(b)(b)电路的交流通路如图电路的交流通路如图(s)(b)(s)(b)所示，为改进型电容三点式振荡所示，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。电路，称为西勒电路。其主要优点频率稳定高。1C 3.3pF=4.86 pF111 2.28.21511f0Hz=9.6 MHz2LC257 106 4.86 1012分析图所

38、示各振荡电路，画出交流通路，说明电路的特点，并分析图所示各振荡电路，画出交流通路，说明电路的特点，并计算振荡频率。计算振荡频率。解解(a)(a)交流通路如图交流通路如图(s)(a)(s)(a)所示。所示。11C 25 pF=30.83 pF111155 5101f0=12.82 106Hz=12.82 MHz6122 510 30.83 10电容三点振荡电路，采用电容分压器输出，可减小负载的影响。电容三点振荡电路，采用电容分压器输出，可减小负载的影响。(b)(b)交流通路如图交流通路如图(s)(b)(s)(b)所示，所示，为改进型电容三点式为改进型电容三点式LC振荡电路振荡电路(西勒电路西勒电

39、路)，频率稳定度高。频率稳定度高。采用电容分压器输出，采用电容分压器输出，可减小负载的影可减小负载的影响。响。11C pF=38.625 pF11111 200200511005.1 1f0=9.06 106Hz=9.06 MHz2 8106 38.625 1012若石英晶片的参数为：若石英晶片的参数为：LsqCq 6.3 103pF，4 H，rq 100，Co 2 pF，试求试求(1)(1)串联谐振频率串联谐振频率f；(2)(2)并联谐振频率并联谐振频率f与与f相差多少相差多少(3)(3)晶体晶体ps的品质因数的品质因数Q和等效并联谐振电阻为多大和等效并联谐振电阻为多大 解解(1)(1)f1

40、2LqCq124 6.3 1031012s 1.003 106Hz=1.003 MHz(2)(2)fpCq6.3 1031012 fs 11 fs 111.003 10612C02101.58103Hz=1.58 kHz(3)(3)Q Lqrq2 fsLqrq2 1.003 106 4 2.52 105100 C LqCRp2C0CrqC032LqrqC0CqC0 CqLq2C0rq6.3 1010 4 63106 63 M31212(2 6.3 10)10 21010012图所示石英晶体振荡器，图所示石英晶体振荡器，指出他们属于哪种类型的晶体振荡器，指出他们属于哪种类型的晶体振荡器，并说明石

41、英晶体在电路中的作用。并说明石英晶体在电路中的作用。解解(a)(a)并联型晶体振荡器，石英晶体在回路中起电感作用。并联型晶体振荡器，石英晶体在回路中起电感作用。(b)(b)串联型晶体振荡器，石英晶体串联谐振时以低阻抗接入正反串联型晶体振荡器，石英晶体串联谐振时以低阻抗接入正反馈电路。馈电路。解解 该电路的简化交流通路如图该电路的简化交流通路如图(s)(s)所示，电路可以构成并联所示，电路可以构成并联型晶体振荡器。若要产生振荡，要求晶体呈感性，型晶体振荡器。若要产生振荡，要求晶体呈感性，L C和和L C呈容性。呈容性。1122所以所以f2 f0 f1。画出图所示各晶体振荡器的交流通路，并指出电路

42、类型。画出图所示各晶体振荡器的交流通路，并指出电路类型。解解 各电路的交流通路分别如图各电路的交流通路分别如图(s)(s)所示。所示。图所示为三次泛音晶体振荡器，输出频率为图所示为三次泛音晶体振荡器，输出频率为 5 MHz5 MHz，试画出振，试画出振荡器的交流通路，说明荡器的交流通路，说明LC回路的作用，输出信号为什么由回路的作用，输出信号为什么由V输出输出2 解解 振荡电路简化交流通路如图振荡电路简化交流通路如图(s)(s)所示。所示。LC回路用以使石英晶体工作在其三次泛音频率上。回路用以使石英晶体工作在其三次泛音频率上。V2构成射极输出构成射极输出器，器，作为振荡器的缓冲级，作为振荡器的

43、缓冲级，用以减小负载对振荡器工作的影响，用以减小负载对振荡器工作的影响，可提可提高振荡频率的稳定度。高振荡频率的稳定度。试用振荡相位平衡条件判断图所示各电路中能否产生正弦波振试用振荡相位平衡条件判断图所示各电路中能否产生正弦波振荡，为什么荡，为什么 解解(a)(a)放大电路为反相放大，故不满足正反馈条件，不能振放大电路为反相放大，故不满足正反馈条件，不能振荡。荡。(b)(b)V为共源电路、为共源电路、V为共集电路，所以两级放大为反相放大，为共集电路，所以两级放大为反相放大，12不满足正反馈条件，不能振荡。不满足正反馈条件，不能振荡。(c)(c)差分电路为同相放大，满足正反馈条件，能振荡。差分电

44、路为同相放大，满足正反馈条件，能振荡。(d)(d)通过通过RC选频网络构成负反馈，不满足正弦振荡条件，不能振选频网络构成负反馈，不满足正弦振荡条件，不能振荡。荡。(e)(e)三级三级RC滞后网络可移相滞后网络可移相180，而放大器为反相放大，故构成，而放大器为反相放大，故构成正反馈，能产生振荡。正反馈，能产生振荡。已知已知RC振荡电路如图所示。振荡电路如图所示。(1)(1)说明说明R应具有怎样的温度系数应具有怎样的温度系数1和如何选择其冷态电阻；和如何选择其冷态电阻；(2)(2)求振荡频频率求振荡频频率f。0 解解(1)(1)R应具有正温度系数，应具有正温度系数，R冷态电阻冷态电阻1R2 5

45、k112(2)(2)f011 971 Hz362 RC2 8.2 10 0.02 10已知已知R110 k，VCC VEE12 V，试分析试分析R2的的RC振荡电路如图所示，振荡电路如图所示，2阻值分别为下列情况时，输出电压波形的形状。阻值分别为下列情况时，输出电压波形的形状。(1)(1)R 10 k；(2)(2)R2100 k；(3)(3)R2为负温度系数热敏电阻，冷态电阻大于为负温度系数热敏电阻，冷态电阻大于20 k；(4)(4)R2为正温度系数热敏电阻，冷态电阻值大于为正温度系数热敏电阻，冷态电阻值大于20 k。解解(1)(1)因为因为1R2R1 2 3停振，停振，uo 0；(2)(2)

46、因为因为1R2R1110011103，输出电压为方波；，输出电压为方波；(3)(3)可为正弦波；可为正弦波；(4)(4)由于由于1R 3，却随，却随uo增大越大于增大越大于2R13 3，故输出电压为方波。，故输出电压为方波。设计一个频率为设计一个频率为 500 Hz500 Hz 的的RC桥式振荡电路，已知桥式振荡电路，已知C 0.047 F，并用一个负温度系数并用一个负温度系数20 k的热敏电阻作为稳幅元件，试画出电路并的热敏电阻作为稳幅元件，试画出电路并标出各电阻值。标出各电阻值。解解 可选用图电路，因没有要求输出幅度大小，电源电压可取可选用图电路，因没有要求输出幅度大小，电源电压可取VCC

47、 VEE10 V。由于振荡频率较低，可选用通用型集成运放。由于振荡频率较低，可选用通用型集成运放 741741。由由f012 RC确定确定R的值，即的值，即R 11 6.8 k2 f0C2 500 0.047 106由由1R2R1 3可确定可确定R1的值，即的值，即R1R220 k10 k22可根据输出幅度的大小，选择小于可根据输出幅度的大小，选择小于10 k的电阻，的电阻，R1取小值，输出取小值，输出幅度可增大。现取幅度可增大。现取R1 6.8 k。图所示图所示RC桥式振荡电路中，桥式振荡电路中，R210 k，电路已产生稳幅正弦波，电路已产生稳幅正弦波振荡，当输出电压达到正弦波峰值时，二极管

48、的正向压降约为振荡，当输出电压达到正弦波峰值时，二极管的正向压降约为0.6V，试粗略估算输出正弦波电压的振幅值试粗略估算输出正弦波电压的振幅值Uom。解解 稳幅振荡时电路参数满足稳幅振荡时电路参数满足1RFR1 3，即，即RF 2R1 28.2 k 16.4 k因因RF由由R2、R3与与V1、V2并联阻抗并联阻抗R3串联组成，所以串联组成，所以 RF R216.4 k 10 k 6.4 kR3因因R3两端压降为两端压降为 V V，则流过负反馈电路的电流等于，则流过负反馈电路的电流等于V/V/R3，所以，所以，由此可以得到振荡电路的输出电压为由此可以得到振荡电路的输出电压为0.6 V0.6 V(

49、RF R1)2.31VR36.4 kUom第第 5 5 章章振幅调制、振幅解调与混频电路振幅调制、振幅解调与混频电路已知调制信号已知调制信号u(t)2cos(2500t)V,载波信号载波信号uc(t)4cos(2 105t)V,令比例常数令比例常数ka1，试写出调幅波表示式，求出调幅系数及频带宽度，试写出调幅波表示式，求出调幅系数及频带宽度，画出调幅波波形及频谱图。画出调幅波波形及频谱图。解解 uAM(t)(4 2cos 2500 t)cos(2105t)4(1 0.5cos 2 500 t)cos(2 105)t Vma2 0.5,BW 2500 1000 Hz4调幅波波形和频谱图分别如图调

50、幅波波形和频谱图分别如图(s)(a)(s)(a)、(b)(b)所示。所示。已知调幅波信号已知调幅波信号uo1 cos(2 100 t)cos(2 105t)V，试画出它的波形和，试画出它的波形和频谱图，求出频带宽度频谱图，求出频带宽度BW。解解 BW 2100 200 Hz调幅波波形和频谱图如图调幅波波形和频谱图如图(s)(a)(s)(a)、(b)(b)所示。所示。已已 知知 调调 制制 信信 号号u2cos(2 2103t)3cos(2 300 t)V，载载 波波 信信 号号uc 5cos(2 5105t)V,ka1，试写出调辐波的表示式，试写出调辐波的表示式，画出频谱图，画出频谱图，求出求