高频电路原理与分析(曾兴雯_第四版)课后习题答案3.pdf

《高频电路原理与分析(曾兴雯_第四版)课后习题答案3.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高频电路原理与分析(曾兴雯_第四版)课后习题答案3.pdf（131页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、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 须 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

2、 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 须 小 信 号 放 大 器、混 频 器、中 频 放 大 器、解 调 器、音 须 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。1-2 无 线 通 信 为 什 么 要 用 高 频 信 号？“高 频”信 号 指 的 是 什 么？高 频 信 号 指 的 是 适 合 天 线 发 射、传 播 和 接 收

3、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

4、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，

5、A M 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。1-4 无 线 电 信 号 的 频 段 或 波 段 是 如 何 划 分 的？各 个 频 段 的 传 播 特 性 和 应 用 情 况 如 何？波 段 名 称 波 长 范 圉 频 率 范 围 S J段 名 称 主 对 播 方 式 和 用 途 长 波(L W)1()3

6、 0 4 m30300 k H z 低 极(L F)地 波 远 更 高 通 信 械(M W)1()2 1()3 m3 0 0 kH z3 M H 帧(M F)地 波 天 揄 广 播、通 信、导 航 fijJ(SW)10100 m 33 0 M H z 高 频(H F)天 波、地 波 1广 机 通 信 figat(vsw)1 7 0 m 3 0 3 0 0 M H z 甚 高 频(V H F)直 线 传 抵 对 潦 层 故 拈 通 信、电 视 广 播、调 废 广 播、传 达 分 米 波(U SW)10 100 cm3 0 0 MHz-3 G H z 特 高 频(U H F)直 线 传 播、散 射

7、 传 揄 通 鼠 中 缝 与 卫 星 通 侏 雷 达、电 视 广 播 a厘 米 波(S S W)110 cm3 3 0 G H z 超 高 领(3H F)直 嫌 揄 中 继 和 卫 星 通 信、雷 达 奇 米 波(E S W)110 m m 30300 G H z1极 高 频(E H F)直 线 传 揄 微 波 通 信、富 达 答：无 线 电 信 号 的 频 段 或 波 段 的 划 分 和 各 个 频 段 的 传 播 特 性 和 应 用 情 况 如 下 表 第 二 章 高 频 电 路 基 础 2-1 对 于 收 音 机 的 中 频 放 大 器，其 中 心 频 率 f0=465kHz.Bo,7o

8、7=8kHz,回 路 电 容 C=200pF,试 计 算 回 路 电 感 和 Q L值。若 电 感 线 圈 的 Q=100,问 在 回 路 上 应 并 联 多 大 的 电 阻 才 能 满 足 要 求。解 2-1：毗=得:1 7 V4 LC _ _ _(2万/0)2c 4a-2 x4652x l06x 2 0 0 x l0L42X 4652X 200 0.586/nT/由 B 0.707=/得：。，公 若 2-2 X465X103X200X10-12-2x465x2Q _ 4。=/。_ Q Q g gn+gL 1+殳 R,所 以:&=(祭-1)Ro=-X 171.22=237.66AQ100-5

9、8.125答：回 路 电 感 为 0.586mH,有 载 品 质 因 数 为 58.125,这 时 需 要 并 联 236.66kQ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,C t为 微 调 电 容，要 求 此 回 路 的 调 谐 范 围 为 535-1605 k H z,求 回 路 电 感 L 和 C 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。题 2-2 图 根 据 已 知 条 件，可 以 得 出：回 路 总 电 容 为=c+c”

10、因 此 可 以 得 到 以 下 方 程 组 1605 X103=:=j-1-2 4 2(1 2 x lO*+G)535xl03=_J=_ 2 2 J 2 地(2 6 0 x l0 T+G)1 6 0 5 _ 1260 xl()T2+而 260 x10”+。_5 3 5-12xlO-2+C,12X1 012+C,一 8C,=260 x IO“-9 x 12 x 10 122 6 0-1 0 8X 1 0_12=8 L=-r-3-(2 万 x 535 x 103(260+1 9)x 1 0 123 1 4 9 4 2 3 4 3 5 0.3175/M H答：电 容 C t为 1 9 p F,电 感

11、 L为 0.3175mH.2-3 图 示 为 一 电 容 抽 头 的 并 联 振 荡 回 路。谐 振 频 率 f0=lMHz,Ci=400 pf,C2=100 pF 求 回 路 电 感 L 若 Q0=100,RL=2kQ,求 回 路 有 载 Q L值。题 2-3 图 u解 2-340000Ct+C2 500L=(2 5 C1=80pF,(2 X106)280X 10-12 0.317/?/负 载 R L接 入 系 数 为 P=/k=黑=0.8 2折 合 到 回 路 两 端 的 负 载 电 阻 为 此=3=B念=3.1 2 5 9回 路 固 有 谐 振 阻 抗 为 R。=枭=”1 9 9 g有

12、载 品 质 因 数 0=%=-=1.5 4 61+0 1+R 3.125答：回 路 电 感 为 0.317血,有 载 品 质 因 数 为 1.5462-4 石 英 晶 体 有 何 特 点？为 什 么 用 它 制 作 的 振 荡 器 的 频 率 稳 定 度 较 高？4答 2-4：石 英 晶 体 有 以 下 几 个 特 点 1.晶 体 的 谐 振 频 率 只 与 晶 片 的 材 料、尺 寸、切 割 方 式、几 何 形 状 等 有 关，温 度 系 数 非 常 小，因 此 受 外 界 温 度 影 响 很 小 2.具 有 很 高 的 品 质 因 数 3.具 有 非 常 小 的 接 入 系 数，因 此 手

13、 外 部 电 路 的 影 响 很 小。4.在 工 作 频 率 附 近 有 很 大 的 等 效 电 感，阻 抗 变 化 率 大，因 此 谐 振 阻 抗 很 大 5.构 成 震 荡 器 非 常 方 便，而 且 由 于 上 述 特 点，会 使 频 率 非 常 稳 定。2-5 一 个 5kHz的 基 频 石 英 晶 体 谐 振 器，Cq=2.4X10-2pFCo=6pF,r0=15Oo求 此 谐 振 器 的 Q 值 和 串、并 联 谐 振 频 率。解 2-5:总 f t C=-C-C q-=6 x 0 2 4 0.024pF=CC0+Cq 6+0.024。串 联 频 率 fq=(?、=O.998fo=

14、4.99kHz+1+r2 c 12 o,1 1 109品 质 因 数 Q=-=-；-7 T=884642602/0 27ix5xl03x0.024xl0-1 2x l5 3.6 兀 5答：该 晶 体 的 串 联 和 并 联 频 率 近 似 相 等，为 5kHz,Q 值 为 88464260.2-6 电 阻 热 噪 声 有 何 特 性？如 何 描 述 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

15、以 也 是 白 噪 音，噪 音 的 均 方 值 与 电 阻 的 阻 值 和 温 度 成 正 比。噪 音 电 压 功 率 谱=4kTR,噪 音 电 压 均 方 值=4kTRB噪 音 电 流 功 率 谱 S=4kTG,噪 音 电 流 均 方 值/；=4kTGB2-7 求 如 图 所 示 并 联 电 路 的 等 效 噪 声 带 宽 和 输 出 均 方 噪 声 电 压 值。设 电 阻 R=10kO,解 2-7:网 络 传 输 函 数 为 1 RH(jfi)=-j-=-,H=R*配 世 CR则 等 效 噪 音 带 宽 为 00J I H(I2#8Bn Hl 一!+(a)CR)l d f1 1+(2 G

16、破=2 W(2的)|。1 1 106 1 1c，-4 C R-4x10*X200 x10-12-8 一”C=200 pF,T=290 Ko题 2-7 图 6输 出 噪 音 电 压 均 方 值 为 U：=4ATGB“H：=4 k*B“R-k T R B=4 xl.37x 1 0 2 x 290 x 104 x 125xIO?=坟 865(W2)答：电 路 的 等 效 噪 声 带 宽 为 125kHz,和 输 出 均 方 噪 声 电 压 值 为 19.865 g V2.2-8 如 图 所 示 噪 声 产 生 电 路，已 知 直 流 电 压 E=10 V,R=20 kQ,C=100 pF,求 等 效

17、 噪 声 带 宽 B 和 输 出 噪 声 电 压 均 方 值(图 中 二 极 管 V 为 硅 管)。4：v 57=-c题 2-8 图 解 2-8:此 题 中 主 要 噪 音 来 自 二 极 管 的 散 粒 噪 音，因 此 流 过 二 极 管 的 电 流 为 TI n=-E-V-D=-9-.-3-=0.4.657wA,R 20000二 极 管 电 阻 为 A。=生 卢 56。网 络 传 输 函 数 为 H(j)=：一-a-=+jcoC 1+ja)C I+WCR。Hn=R,)7等 效 噪 音 带 宽 为:J 田(加 产 方-a-=f-Tdf=f-TdfH l J 1+(。以 八 尸 J l+(2f

18、CR)2=-arctan(2 万)|；=-=-17rCRn N 10 4CRD 4 X 100X 10-12X 56IO10=44.64MHz224U：=2/应 纥 口：=2x0,465x 10-3 xl.6x IO-19 x 44.64x l06x562 2083x(pV2)2-9 求 图 示 的 T型 和 n 型 电 阻 网 络 留 储 J题 2-9图 解 2 9设 两 个 电 路 的 电 源 内 阻 为 Rs1.解 T型 网 络 输 出 电 阻 为 R 0=产+/竺+R,冬+M+展 3(1)采 用 额 定 功 率 法 E2输 入 匹 配 功 率 上 四.=”,输 出 匹 配 功 率 P

19、i-凡-+-叫-+-&-纥 J4R。噪 音 系 数 N._ Psmi _ Rn x+/+&一 P;R,I&(2)采 用 开 路 电 压 法 8um2.o=4kTBR,U：o=4kTBR。M,二 弓。=凡（凡+凡+&U n io&I&r=4 k T B c(行 君 碗 除 专 盗&x瓦 中 耳(&+&4kTB-R、I用（4+4+&）+&（4+4 L输 出 电 阻 为：&=IR K IR R凡+凡 2）3（R禺+R禺+叫&）&（R,Rt.n,一 64+（&+&）（氏+）&+凡+&尸(1)采 用 额 定 功 率 法 E2输 入 匹 配 功 率 而=左(，&+居 RSR,3 1-r K,+A,o I

20、n z 3输 出 匹 配 功 率 尸 由 二-f1-;9得 噪 音 系 数 为=?x 山 上 耳-Psmo 4 居 RI&+4 3)居 1-+(&+&)(&+&)K I k&)1 俨 寓 K41 叫(2)采 用 开 路 电 压 法 U j=AkTBR,UnioD=4kTB R,!x&+&RRK+4+R?+R 37、2=4kTBRs4%叫+R s4=4kTBRS R IR i，&+%&+R R)N FU*u2.nio+R,&+R、2 I*a/1(R+R+R.RS凡 H()、与，(3)采 用 短 路 电 流 法 I：=4kTBG。R昌、2&=4kTBG，RlRs+R2RS+R1R2=4kTBRsN

21、=#nioR 172、RR,+此 凡+叫 1RR$+Z?2&+RR2R$Ro k72-10 接 收 机 等 效 噪 声 带 宽 近 似 为 信 号 带 宽，约 10kHz,输 出 信 10噪 比 为 12 dB,要 求 接 收 机 的 灵 敏 度 为 1PW,问 接 收 机 的 噪 声 系 数 应 为 多 大？解 2-10：根 据 已 知 条 件 葭=1012=15.85N。si 10 12=乂=皿=_10_ 15.85 15.85x1.37x10 23 X 290 X104瓦 10615.85x1.37x29*1588*3215答：接 收 机 的 噪 音 系 数 应 为 32dB。第 三 章

22、 高 频 谐 振 放 大 器 3-1 对 高 频 小 信 号 放 大 器 的 主 要 要 求 是 什 么？高 频 小 信 号 放 大 器 有 哪 些 分 类？答 3-L:对 高 频 小 信 号 器 的 主 要 要 求 是：1.比 较 高 的 增 益 2.比 较 好 的 通 频 带 和 选 择 性 3.噪 音 系 数 要 小 4.稳 定 性 要 高 高 频 小 信 号 放 大 器 一 般 可 分 为 用 分 立 元 件 构 成 的 放 大 器、集 成 放 大 器 和 选 频 电 路 组 成 的 放 大 器。根 据 选 频 电 路 的 不 同，又 可 分 为 单 调 谐 回 路 放 大 器 和 双

23、 调 谐 回 路 放 大 器；或 用 集 中 参 数 滤 波 器 11构 成 选 频 电 路。3-2 一 晶 体 管 组 成 的 单 回 路 中 频 放 大 器，如 图 所 示。已 知 4=465kHz,晶 体 管 经 中 和 后 的 参 数 为：gje=O.4mS,Cje=142pF,go e=55 S,Co e=18pF,Yie=36.8mS,Yr e=0,回 路 等 效 电 容 C=200pF,中 频 变 压 器 的 接 入 系 数 P1=N，N=O.35,p2=N2/N=0.035,回 路 无 载 品 质 因 数 Qo=8O,设 下 级 也 为 同 一 晶 体 管，参 数 相 同。试

24、计 算：（1）回 路 有 载 品 质 因 数 Q L和 3 dB带 宽 Bo.7；（2）放 大 器 的 电 压 增 益；（3）中 和 电 容 值。（设 与，c=3 pF）题 3-1 图 解 3-2：根 据 已 知 条 件 可 知,能 够 忽 略 中 和 电 容 和 yr e的 影 响。得:回 路 总 电 容 为 CL=C+P 0+p；G=200+0.352 x 18+0.0352x 142-202pF固 有 谐 振 电 导 为 80_ 2万/(：_ 2万 x 465 x 1()3 X 202 x 10”而 路 总 曲 导 为 7.3 7 4-SSz=P；ge+P；g ie+g。0.352 X

25、55 X 10Y+0.0352 X2%x 465长 赳 或 智 尚 4X：0；，14.6 S 4 0.414.6x10”品 质 因 数 0=也 匕 gg3d5 带 宽=金=%H.5UA/Z-7 Q,40.4谐 振 增 益(=应 9=0.3 5 x 0.0 3 5 x 3 6 8x10-3=30.88gz 14.6x10中 和 电 容 Q=晶 量 爆 x 3=L615p尸 12答：品 质 因 数 Q L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 1.615pF3-3 高 频 谐 振 放 大 器 中，造 成 工 作 不 稳 定

26、 的 王 要 因 素 是 什 么？它 有 哪 些 不 良 影 响？为 使 放 大 器 稳 定 工 作，可 以 采 取 哪 些 措 施？答 3-3集 电 结 电 容 是 主 要 引 起 不 稳 定 的 因 素，它 的 反 馈 可 能 会 是 放 大 器 自 激 振 荡；环 境 温 度 的 改 变 会 使 晶 体 管 参 数 发 生 变 化，如 C e、Cie、gie、goe、Yfe、引 起 频 率 和 增 益 的 不 稳 定。负 载 阻 抗 过 大，增 益 过 高 也 容 易 引 起 自 激 振 荡。一 般 采 取 提 高 稳 定 性 的 措 施 为：(1)采 用 外 电 路 补 偿 的 办 法

27、 如 采 用 中 和 法 或 失 配 法(2)减 小 负 载 电 阻，适 当 降 低 放 大 器 的 增 益(3)选 用 比 较 高 的 晶 体 管(4)选 用 温 度 特 性 比 较 好 的 晶 体 管，或 通 过 电 路 和 其 他 措 施，达 到 温 度 的 自 动 补 偿。3-4 三 级 单 调 谐 中 频 放 大 器，中 心 频 率 f=465 kHz,若 要 求 总 的 带 宽 B0.7=8 kHZ,求 每 一 级 回 路 的 3 d B 带 宽 和 回 路 有 载 品 质 因 数 Q L值。解 3-4：设 每 级 带 宽 为 Bi,则:因 为 总 带 宽 为 则 每 级 带 宽

28、为 BI=导=7-7 15.7kHz/1 v.5UVoV23-l有 载 品 质 因 数 Qi=俏”29.6答：每 级 带 宽 为 15.7kHz,有 载 品 质 因 数 为 29.6。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 心=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 13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？解 3-5设 每 级 带

29、 宽 为 B 1：根 据 总 带 宽 琢,7=842:-1 得:每 级 带 宽 为 叫=诘 丝=V25-l80.71411.2kHz当 偏 离 中 心 频 率 10kHz时，根 据 谐 振 特 性，有:上 _ _2A_ 20 1-7 d+A2-2)2+4 V A=1 7 4+Vv 8=-?0.027,20 log 0.027=-31.4dB4+（却 广 答：每 级 放 大 器 的 3 dB带 宽 为 11.2kH z,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 31.4dB3-6 集 中 选 频 放 大 器 和 谐 振

30、 式 放 大 器 相 比，有 什 么 优 点？设 计 集 中 选 频 放 大 器 时，主 要 任 务 是 什 么？答 3-6优 点：选 频 特 性 好、中 心 频 率 稳 定、Q值 高、体 积 小、调 整 方 便。设 计 时 应 考 虑：滤 波 器 与 宽 带 放 大 器 及 其 负 载 之 间 的 匹 配。另 外 还 要 考 虑 补 偿 某 些 集 中 参 数 滤 波 器 的 信 号 衰 减 3-7 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 B 类、C 类 状 态 下 工 作？为

31、 什 么 通 常 采 用 谐 振 回 路 作 负 载？14答 3-7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 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

32、负 载，才 能 得 到 所 需 频 率 的 正 弦 高 频 信 号。3-8 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 民、球、IK、R L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 3-8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

33、 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 叫 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，叫 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 R L的 增 大，工 作 状 态 的 变 化 是 从 欠 压 逐 步 变 化

34、到 过 压 状 态。当 单 独 改 变 及 时，随 着 瓦 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 及 时，随 着 E b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 U b时，随 着 U b的 增 大，工 作 状 态 的 变 化 是 从 欠 压 逐 步 变 化 到 过 压 状 态。3-9 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

35、 如 何？在 此 过 程 中 集 电 极 输 出 功 率 如 何 变 化？答 3-9可 以 通 过 采 取 以 下 措 施 1.减 小 激 励 IK,集 电 极 电 流 L 和 电 压 振 幅 小 基 本 不 变，输 出 15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 I”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 R L,集 电 极 电 流 L I增 大，1 c。也 增 大，但 电 压 振 幅 U c减 小 不 大，因 此 输 出 功 率 上 升。4.增 大 集 电

36、 极 电 源 电 压，Icl.Ico和 U c增 大，输 出 功 率 也 随 之 增 大，效 率 基 本 不 变。3-1 0 高 频 功 率 放 大 器 中 提 高 集 电 极 效 率 的 主 要 意 义 是 什 么？答 3-10主 要 意 义 在 于 提 高 了 电 源 的 利 用 率，将 直 流 功 率 的 更 多 的 转 换 为 高 频 信 号 功 率，减 小 晶 体 管 的 功 率 损 耗，可 降 低 对 晶 体 管 的 最 大 允 许 功 耗 P削 的 要 求，提 高 安 全 可 靠 性。3-1 1 设 一 理 想 化 的 晶 体 管 静 特 性 如 图 所 示，已 知 Ec=24

37、V,UC=21V,基 极 偏 压 为 零 偏，Ub=3 V,试 作 出 它 的 动 特 性 曲 线。此 功 放 工 作 在 什 么 状 态？并 计 算 此 功 放 的 6、Pi、P。、n 及 负 载 阻 抗 的 大 小。画 出 满 足 要 求 的 基 极 回 路。解 3-111、求 动 态 负 载 线 根 据 给 定 静 态 特 性，得 到 晶 体 管 的 E；=0.5v,g,=IS,并 得 到 如 下 方 程 组 Uc e=Ec-Uc COSGJZic=g,bc o st-E b+Ebuee=24-21 cos 3f4=g,(3cos3f-0.5)代 入 数 值 后 得 可 以 解 出：题

38、3-1 1 图(1)当 8t=兀 时 晶 体 管 截 止，因 此 i：=0,但%=瓦+5=24+21=35V,位 于 C点 当 s t=。时 晶 体 管 临 界 导 通 ic=0,且 有 Ub cos 0=E；=O.5,cos0=y,jtt0=arccos8O o ure=E Uccos0=2 4-2 1 x=20.5V,位 于 B点。(3)当 t=0时2、求 解 6、Pp P。、n 及 负 载 阻 抗 的 大 小。0=arccos 80Uc 21n r=al（80）x icmax212.5x0.472*17.8。通=21x2.5x0.472=i2.39w2 2Po=ICOEC=a,（80）x

39、 icmax x Ec=0.286x 2.5x24=17.16WPc=Po-P,=17.16-12.39=4.77WP,12.39P-17.16 0.7223、符 合 要 求 的 基 极 回 路 为 产 cosw3-12 某 高 频 功 放 工 作 在 临 界 伏 态，通 角 0=75o”，输 出 功 率 为 30 W,Ec=24 V,所 高 频 功 率 管 的 Sc=1.67V,管 子 能 安 全 工 作。（1）计 算 此 时 的 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 工 作 效 率，问

40、应 如 何 凋 整？（3）输 入 信 号 的 频 率 提 高 一 倍,而 保 持 其 它 条 件 不 变，问 功 放 的 工 作 状 态 如 何 变 化，功 放 的 输 出 功 率 大 约 是 多 少？解 3-12 因 为 Ici=a&ma、=a|S c（E c-U c）所 以 Pi=；I c U=|a iSc（Ec-5 圾=1%ScEcUc-9 风 武(1)解 之 得 到 4a,ScEc/(alScEc)2-8 a1ScP1 Ec-.土 2P,2alsc 24 a,Sc代 入 数 值 后 得 到 集 电 极 电 压 振 幅 为 5苧 2x30%(75)1.67=1 2.1 4 4-=1 2

41、8.06V 0.455x1.67=20.06V(取 正 值)集 电 极 效 率 U(、20.06.n=-0.836Ec 24因 为 所 以 2KLerD Uj.20.062,r eR.L crr=-6.7Q2Pl 2x30(2)可 增 加 负 向 偏 值，但 同 时 增 大 激 励 电 压，保 证 L 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

42、 2 的 频 率，回 路 阻 抗 为：(r+ja)L)e回 路 阻 抗 为 Z L=-7 牛 在 8=5 时，ZL1=reL在=叫 时，zLn=-平 1+jQ n-L所 以 Z L=1 一 n乙 1+jQ 1 用 l+jQ(n-)Z LII _ _11ZL.-7 1+Q(n2-l)218因 此，输 出 功 率 下 降 到 原 来 的 2/3Q倍。3-1 3 试 回 答 下 列 问 题：利 用 功 放 进 行 振 幅 调 制 时，当 调 制 的 音 频 信 号 加 在 基 极 或 集 电 极 时、应 如 何 选 择 功 放 的 工 作 状 态？利 用 功 放 放 大 振 幅 调 制 信 号 时，

43、应 如 何 选 择 功 放 的 工 作 状 态？。利 用 功 放 放 大 等 幅 度 的 信 号 时，应 如 何 选 择 功 放 的 工 作 状 态？解 3-13(1)利 用 功 放 进 行 振 幅 调 制 时，当 调 制 的 音 频 信 号 加 在 基 极 或 集 电 极 时、功 放 应 选 在 过 压 状 态。(2)利 用 功 放 放 大 振 幅 调 制 信 号 时，功 放 应 选 在 欠 压 状 态，并 为 乙 类 工 作。(3)利 用 功 放 放 大 等 幅 度 的 信 号 时，功 放 应 选 在 过 压 状 态，此 时 有 较 大 的 输 出 功 率 和 效 率。也 可 以 选 择

44、在 过 压 状 态，此 时 输 出 电 压 幅 度 比 较 稳 定。3-1 4 当 工 作 频 率 提 高 后，高 频 功 放 通 常 出 现 增 益 下 降，最 大 输 出 功 率 和 集 电 极 效 率 降 低，这 是 由 哪 些 因 素 引 起 的？解 3-14主 要 原 因 是 1.放 大 器 本 身 参 数，如 6、a 随 频 率 下 降。2.电 路 失 谐，集 电 极 阻 抗 减 小。3.少 数 载 流 子 渡 越 时 间 效 应。4.非 线 性 电 抗 效 应，如 C y c的 影 响。5.发 射 极 引 线 电 感 的 影 响，对 高 频 反 馈 加 深。193-15 如 图

45、所 示，设 晶 体 管 工 作 在 小 信 号 A 类 状 态，晶 体 管 的 输 入 阻 抗 为 Z,交 流 电 流 放 大 倍 数 为 hfe/(l+j/f/f),试 求 Le而 引 起 的 放 大 器 输 入 阻 抗 Z；并 以 此 解 释 晶 体 管 发 射 极 引 线 电 感 的 影 响。题 3 15图 解 3-15可 见，Le越 大，输 入 阻 抗 越 大，反 馈 越 深，电 流 越 小，反 馈 越 深,输 出 功 率 和 效 率 越 低。3-1 6 改 正 图 示 线 路 中 的 错 误，不 得 改 变 馈 电 形 式，重 新 画 出 正 确 的 线 路。题 3-16图 20解

46、3-16：3-1 7 试 画 出 一 高 频 功 率 放 大 器 的 实 际 线 路。要 求 采 用 NPN型 晶 体 管，发 射 极 直 接 接 地；（2）集 电 极 用 并 联 馈 电，与 振 荡 回 路 抽 头 连 接；基 极 用 串 联 馈 电，自 偏 压，与 前 级 互 感 耦 合。解 3-17：根 据 要 求 画 出 的 高 频 功 率 放 大 器 电 路 如 下 C13-18 一 高 频 功 放 以 抽 头 并 联 回 路 作 负 载，振 荡 回 路 用 可 变 电 容 调 谐。工 作 频 率 f=5 MHZ,调 谐 时 电 容 C=200 pF,回 路 有 载 品 质 因 数

47、QL=2 0,放 大 器 要 求 的 最 佳 负 载 阻 抗 瓦 产 50 Q,试 计 算 回 路 电 感 L 和 接 入 系 数 Po解 3 T 8曲=皿 得，L=-=；-r；-b 5.07 iiH（2忒 0）2c 4兀 2x25x10-12x200 x10*即 因 Q L=，所 以，P=萨=1=0 x 2”5x 黑 200正=50 x IM 而，0.1253-19 如 图（a）所 示 的 D 型 网 络，两 端 的 匹 配 阻 抗 分 别 为 RP I、RP2 O将 它 分 为 两 个 L 型 网 络，根 据 L 型 网 络 的 计 算 公 式，当 给 定 Q2=RP2/X P2时，证 明

48、 下 列 公 式：X 一，RpiXpi 一 欣 心+Q Ixs=xsl+xs2=-Q 2+（I+Q；）-1 1+“N Kp2并 证 明 回 路 总 品 质 因 数 Q=Q1+Q2 O题 3-19解 3-19首 先 将 电 路 分 解 成 两 个 L 回 路，如 图（1）。然 后 利 用 并 串 转 换,将 X p 2和 R p 2的 并 联 转 换 为 R s和 X s 3的 串 联，得 到 图（2）。根 据 串 并 转 换 关 系，得:Rs-j xs3jXp?Rp2Rn 2-j Xn2*+X：2p Z J p 2 p 2 p 2（R p 2+jX p2）R v因 为，所 以 A,K.当 X

49、Q=X S 2时，产 生 谐 振，电 路 简 化 为 图（3）,谐 振 电 阻 为 Rs再 利 用 串 并 转 换，将 Xsi和 Rs的 并 联 转 换 为 瓦 和 人 的 并 联，得 到 图（4）,其 中 R p=(l+Q：)R“Xp=(l+2)X“，其 中。产 导 泉 当 X p=X p,产 生 并 联 谐 振，谐 振 阻 抗 为 R p=R p,因 此 有因 为 X=X s3,因 此 从 图（2）可 以 看 出，总 的 品 质 因 数 为 Q=Xs；X a=Xs；X s 3=Q+Q?（证 明 完 毕）R,S KS3-2 0 上 题 中 设 R 20Q,Rp 2=1000,F=30MHZ,

50、指 定 Q 2=5,试 计 算 Ls、C PI、CP 2和 回 路 总 品 质 因 数 Q。解 3-20品 肾 I+Q X+Q、100 F I 20 r m,e 1-5 J-(l+5)1+5 27.1101+52 V10027.112兀 x 30 x IO6 0.144|iHX p=,R p l=1 20 9.76Q加 J i)-1CD 1=-1=-=-544pFp,27tfxp 2TCX30X 106 X 9.76Q)=-=-a 265pF2 兀 fX p 2 2K X 30X 106 X 20(1+S2)-1 2.05Q=Q,+Q2=5+2.05=7.053-2 1 如 图 示 互 感 耦