高频电子线路课后习题答案.pdf

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1、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：8 音 频 放 大 器 调 制 器 变 频 器 激 励 放 大 输 出 功 率 放 大 载 波 振 荡 器 V天 线 开 关 中 频 放 大 与 滤 波 混 频 器 高 频 放 大 本 地 振 荡 器 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

2、 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

3、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？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

4、 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

5、 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，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)o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

6、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？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 波 段 名 称 波 长 范 围 频 率 范 图 频 段 名 称 主 要 传 播 方 式 和 用 途 长 披(LW)1 0 7 0,m 30 300 kH z 地 波 i 远 匝 高 通 信 中 被(M W)10210 3 m300 kH z 3 M H z 中 演(MF)地 波、天 波 广 播、通 信 导 航 fift(SW)1010

7、0 m 330 M H z O(HF)天 波、地 涡 广 播、通 信 超 短 波(VSW)1 10 m 30700 M Hz 甚 高 颍(VHF)直 线 传 播、对 洗 层 敢 拈 通 信 电 视 广 播、调 演 广 播、雷 达 分 米 波(USW)10 100 cm300 M Hz 3 G H z 特 高 频(UHF)直 线 传 抵 散 射 传 揄 通 信、中 继 与 卫 星 通 信、雷 达、电 视 广 播 厘 米 波(SSW)1 10 cm 3 30 G H z 超 高 频(SHF)直 线 传 糊 中 继 和 卫 星 通 信、雷 达 考 米 波(ESW)110 m m 30300 G H

8、z1极 高 频(EHF)直 线 传 揄 微 波 通 信,雷 达 2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 fo=465kHz.Bo_7O7=8kHz,回 路 电 容 C=2(X)pF,试 计 算 回 路 电 感 利 QL 值。若 电 感 线 圈 的 Q o=1 0 0,问 在 回 路 上 应 并 联 多 大 的 电 阻 才 能 满 足 要 求。解 2-1：M=得:(2n：/0)2C-42 x 4652 x 106 x 200 x W124/x 4652x200 0.586/724由 707=f 得：。念 隼 5_ 1002%x

9、465x1()3*200 x10-IO In x 465x 2171.22Wefi)c(onC QoL gf sn+gL i+4,所 以：RL=-i)K=Q.Q-Q L58.125100-58.125x 171.22 a 237.66A/2答：回 路 电 感 为 0.586mH,有 载 品 质 因 数 为 58.125,这 时 需 要 并 联 236.66k Q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 12260 pF,Ct为 微 调 电 容，要 求 此 回 路 的 调 谐 范 围 为 535 1605 k

10、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。3题 2 2 图 根 据 已 知 条 件，可 以 得 出：回 路 总 电 容 为 CE=C+C“因 此 可 以 得 到 以 下 方 程 组 f 3 1 11605X103=-=;-2兀 W m g 2(1 2 xlO-,2+C,)S3 5 x 1 J _ 12 万 麻 1 2(2 6 0 xlO-|2+C,)1605 _ 1 260 xl0-“+而 260 xl()T2+C _ 9535 一/12x10 12+C,，12x10-12+。-8C,=26(

11、)x IO*-9 X12X 1 012C,二 与。L=-(2万 x 535 x 103 产(260+19)x lO121063 1 4 9 4 2 3 4 3 5 0.3175/M 4答：电 容 C t为 1 9 p F,电 感 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 f=lMHz,C,=400 pf,C2=100 p F 求 回 路 电 感 L。若 Qo=100,R L=2 k Q,求 回 路 有 载 QL值。解 2-34c=G GG+0 240000500=80pF,(2X 106)280X 10-,20.317/wHC

12、 4 00负 载 R L接 入 系 数 为=丽=5 I 2n 2折 合 到 回 路 两 端 的 负 载 电 阻 为 R；=-=3A25knp 0.64回 路 固 有 谐 振 阻 抗 为 R=备-6.28X W X 8 0 I100。-199%A有 载 品 质 因 数 0=一=W。L5461+与 1+R 3.125答：回 路 电 感 为 0.317mH,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？答 2-4：石 英 晶 体 有 以 下 几 个 特 点 1.晶 体 的 谐 振 频 率 只

13、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 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 5 k H z的 基 频 石 英 晶 体 谐 振 器，Cq=2.4X 10-2p

14、F C0=6 p F,r0=1 5 Q。求 此 谐 振 器 的 Q 值 和 串、并 联 谐 振 频 率。解 2-5：总 电 容 C=6x0.0246+0.024 0.024pF=Cq品 质 因 数 Q=串 联 频 率 fq=-4 0.998f=4.99kHz1+-1227tfoe%27cx 5 X x 0.024 X10-12 x 15二 一 二 884642603.6K5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

15、 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。噪 音 电 压 功 率 谱 S=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=10kQ,C=200

16、pF,T=290K。题 27 图 解 2-7：网 络 传 输 函 数 为 H(j0)=-：-=-,+j(oC 1+Ja C RR则 等 效 噪 音 带 宽 为 H=R00f 8,=-3-=f-”fH：J l+(a)CR)2=1 不 孰，=小 3 2 万 刖 _L=.Hz4CR 4 x l04 x 200 xl0 1 2 8输 出 噪 音 电 压 均 方 值 为 U：=4kTGB“H：=4kT BnR2=4kTRBnR=4xl.37xIO N x 290 x l04x 125x10=1 9.8 6 5(42)答：电 路 的 等 效 噪 声 带 宽 为 125kH z,和 输 出 均 方 噪 声

17、电 压 值 为 19.865 UV2.2-8 如 图 所 示 噪 声 产 生 电 路，已 知 直 流 电 压 E=10 V,R=2 0 k Q,C=1 0 0 p F,求 等 效 噪 声 带 宽 B 和 输 出 噪 声 电 压 均 方 值(图 中 二 极 管 V 为 硅 管)。6ERU.V w题 28 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 1E-V 9 30=-2=一=0.465mA,0 R 20000二 极 管 电 阻 为 号,=等 上 a 56。网 络 传 输 函 数 为 H(jt)=-：-+JcoC

18、+ja)CR I RD1+jaCR,Hu=R 等 效 噪 音 带 宽 为:=-5-5-=f-Tdf=f-d fJ l+(fiX7/?)2 J X+dnfC R,)1=litCR arctan(2%/C7?)|=4 c%=4 x l 0 0 x l 0-i2 x 5 6IO10=44.64MHz224U：=2/。祖；=2 x 0.465x 10-3=1.6xIO-19 x 44.64x106x562 2083x(/V2)2-9 求 图 示 的 T 型 和 口 型 电 阻 网 络 的 噪 声 系 数。7题 29 图 解 2-9设 两 个 电 路 的 电 源 内 阻 为 Rs1.解 T 型 网 络

19、输 出 电 阻 为 R 0=名 四+&(1)采 用 额 定 功 率 法 E2输 入 匹 配 功 率 上 神=不 力，输 出 匹 配 功 率 P,=4线 4R。噪 音 系 数=7(2)采 用 开 路 电 压 法&6+4+7?,u2.mo4kTBR,U j k T B R、N FU R R,+R I+R、u2.nio(3)采 用 短 路 电 流 法 P=4 k T B R。=4 k T B 段 段 x6+&NF(4+4+&),2.解 n 型 网 络 l 叫+火 1)输 出 电 阻 为：0=7+R、+&I1&+47(a 4+周 尺+&)&一 线 居+(&+&)(氏+与)82(1)采 用 额 定 功

20、率 法(2)采 用 开 路 电 压 法 U2no=4kTBR0、2u2.mo=4kTBRs4 x&+Rs武 R R 厂.D+.&D、2=4kTBRs&_.&+R R K 叫+42=4kTBRSR I段 I 叫 4+火 2居+&凡,L(R R+&凡+&凡、2N-RsR0、居 7(3)采 用 短 路 电 流 法 吃=4kTBG%=4kTBGsR黑、2、/?总+&6+居 火 2,=4kTBRsv 一 端 叫 9、2(凡 凡+犬 2线+叫 此，1(R区+R M+%&22-10接 收 机 等 效 噪 声 带 宽 近 似 为 信 号 带 宽，约 10kHz,输 出 信 噪 比 为 12 dB,要 求 接

21、收 机 的 灵 敏 度 为 1PW,间 接 收 机 的 噪 声 系 数 应 为 多 大？解 2-10：根 据 已 知 条 件-=102=15.85N。si 10 1 2工 画:10s 15.85 15.85 X 1.37 X10-2J x 290 x 104及 15.85x1.37x29158832dB答：接 收 机 的 噪 音 系 数 应 为 32dB。10第 三 章 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 3-1：对 高 频 小 信 号 器 的 主 要 要 求 是：1.比

22、 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 调 谐 回 路 放 大 器；或 用 集 中 参 数 滤 波 器 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=465kHz,晶 体 管 经 中 和 后 的

23、参 数 为：g-J.=0.4mS,C.x c=142pF,gu t?=55uS,C ue=18pF,Y.J.X=t z36.8mS,Yr=0,回 路 等 效 电 容 C=200pF,中 频 变 压 器 的 接 入 系 数 P=N/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：（1）回 路 有 载 品 质 因 数 Q和 3dB带 宽 Bo 7；（2）放 大 器 的 电 压 增 益；（3）中 和 电 容 值。（设 力 c=3 pF）1 1题 3 1 图 解 3-2：根 据 已 知 条 件 可

24、 知,能 够 忽 略 中 和 电 容 和 y”的 影 响。得:I e回 路 总 电 容 为 cz=C+p：Ce+=200+0.352 X18+0.0352 x 142 202pF固 有 谐 振 电 导 为 2x465xl03 x 202xl0nQ0 s(r 7.374/S回 路 总 电 导 为 gS=P；g+P；gie+go=0.352 x 55x 10+0.0352 x 0.4xlO-3+7.374x 联 14.6 S品 质 因 数 0=2?70c 2%x 465x103 x 2 0 2 x l0 r-_ 14.6 x Iff640.43dB 带 宽 比，=血=11.51kHzM QL 40

25、.4谐 振 增 益 0.35x0.()35x36.8x10-314.6x10=30.88中 和 电 容.=占&J=黑 x 3=1.615冲 答:品 质 因 数 Q 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 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 331 集 电 结 电 容 是 主 要 引 起 不 稳 定 的 因 素，它 的 反 馈 可 能 会 是

26、 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 心、口、g,。、g唆、y*、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 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 灯 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，

27、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 dB带 宽 和 回 路 有 载 品 质 因 数 值。解 3-4：设 每 级 带 宽 为 B”则:因 为 总 带 宽 为 B,=B1 411R X则 每 级 带 宽 为 BI=-/+=15.7kHz/1 u.ouyo izV23-l有 载 品 质 因 数。1=去”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

28、 路 谐 振 放 大 器 作 中 频 放 大 器（三 个 双 回 路），中 心 频 率 为=465 k H z,当 要 求 3 dB带 宽 为 8 kH z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？解 3-5设 每 级 带 宽 为 B”则:根 据 总 带 宽 Bo,7=B 腐 二 I每 级 带 宽 为 叫=吾$23-1得：Q 11.2kHz0.714当 偏 离 中 心 频 率 10kHz时，根 据 谐 振 特 性，有:27（l+A2-V）2+A=1+S答

29、：每 级 放 大 器 的 3 dB带 宽 为 11.2kHz,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 式 放 大 器 相 比，有 什 么 优 点？设 计 集 中 选 频 放 大 器 时，主 要 任 13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

30、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 什 么 通 常 采 用 谐 振 回 路 作 负 载？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

31、 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。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 艮、琉、Ik、R,.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

32、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。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

33、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 比 时，随 着 R 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 反 时,随 着 民 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 反 时，随 着 西 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,时，随 着 的 增 大，工 作 状 态

34、的 变 化 是 从 欠 压 逐 步 变 化 到 过 压 状 态。3-9 一 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 3-91 可 以 通 过 采 取 以 下 措 施 1.减 小 激 励 必，集 电 极 电 流 1 和 电 压 振 幅 U：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 几 和 电 压 振 幅 Uc基 本 不

35、 变，输 出 功 率 和 效 率 基 本 不 变。143.减 小 负 载 电 阻 Ri,集 电 极 电 流 1 增 大，L。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，L、九 和&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

36、功 率 损 耗，可 降 低 对 晶 体 管 的 最 大 允 许 功 耗 Pa的 要 求，提 高 安 全 可 靠 性。31 1 设 一 理 想 化 的 晶 体 管 静 特 性 如 图 所 示，已 知 E.=24 V,U=21V,基 极 偏 压 为 零 偏，Ub=3V,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 0、P 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 司=0.5匕&.=务=|工 并 得 到

37、 如 下 方 程 组 Uee=Ee-lJc C0S4=g,”(q co stt)，-E；+%代 入 数 值 后 得 uce=24-2 1 cos C D/4=g,”(3co s3 f-0.5)可 以 解 出:(1)当 cot=兀 时 晶 体 管 截 止，因 此 ic=o,但 u”=瓦+Uc=24+21=35V,位 于 C点 当 8 t=9时 晶 体 管 临 界 导 通 ic=0,且 有 Ub cos 0=E；=0.5,cos。若,因 此 6=arccos与 q 80。ure=Ec-Uc cos0=2 4-2 1 x 浮=20.5V,位 于 B点。(3)当 8 t=0时%=及-Uc=3V,ic=

38、i,a=gm(3cos0-0.5)=2.5gm=2.5A.位 于 A点。连 接 A、B、C三 点，就 是 它 的 动 态 特 性 曲 线。3 9 15 21 27 33 39 452、求 解。、Pp P0、n及 负 载 阻 抗 的 大 小。0=arccos 803R=U c=21L IC1%(80)xica-17.802.5x0.47221x2.5x0.4722=12.39WPo=ICOEC=a,(80)x Rax x Ec=0.286 x 2.5 x24=17.16WPc=Po-P,=17.16-12.39=4.77Wn=12.39P 17.16*0.7223、符 合 要 求 的 基 极 回

39、 路 为 uh=UhCOSoit3-1 2 某 高 频 功 放 工 作 在 临 界 伏 态，通 角 6=750,输 出 功 率 为 30肌 Ec=24V,所 用 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 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

40、 大 约 是 多 少？解 3-12(1)因 为 Ic i=a jc m a x=a|S c(E c-U c)5=Uc=1aiSc(Ec-Uc)Uc=|aiScEcUa,ScEc J(a,ScEc)2 8(X|ScPi _ E。f找 2alscEi 2Pl2 4 a,Sc代 入 数 值 后 得 到 集 电 极 电 压 振 幅 为 5=T 2422x30-=1 2 J 1 4 4-604 a,(75)1.67 0.455x1.67=12 8.06=20.06V(取 正 值)集 电 极 效 率 Uc 20.06 A”，Tl=-0.836Ec 2416Uc(2)可 增 加 负 向 偏 值，但 同 时

41、增 大 激 励 电 压，保 证 3 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 23 的 频 率，回 路 阻 抗 为：所 以 z.-n=1.nZ“l+l+jQ(n=D乙=11 11=AZu J l+Q(n2_l)f Q(n2-1)n=2 3Q因 此，输 出 功 率 下 降 到 原 来 的 2/3Q倍。3-13试 回 答 下 列 问 题：(1)利

42、 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？(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 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。17(2)利 用 功 放 放 大 振 幅 调 制 信 号 时，

43、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 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 3T4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

44、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 的 影 响。5.发 射 极 引 线 电 感 的 影 响，对 高 频 反 馈 加 深。3-1 5 如 图 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 h$/(l+j/f/f),试 求 Le而 引 起 的 放 大 器 输 入 阻 抗 Zi。并 以 此 解 释 晶 体 管 发 射 极 引 线 电 感 的 影 响。题 3-1 5图 解 3T5可 见，L.越 大，输 入 阻 抗 越 大，反 馈 越 深，

45、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，币:新 画 出 正 确 的 线 路。题 316图 解 3-16：31 7 试 画 出 一 高 频 功 率 放 大 器 的 实 际 线 路。要 求(1)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；(3)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 卜 C13

46、 18-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 Q=20,放 大 器 要 求 的 最 佳 负 载 阻 抗 Rs=50 C,试 计 算 回 路 电 感 L 和 接 入 系 数 P。19解 3-18：由 得 L=-=2-B-r i x 5.07（1H（27if0）2C 4兀 2 x 25 x l0-,2x 200 x10,2 1因 Q L=U I/,所 以，p=p#=F；：oC）50 X 2K X 5 X 106X 200 X 10_*2

47、 _ F U3-1 9 如 图（a广 W 小 的 D 型 网 络，州 端 的 匹.配 阻 抗 分 掘 眯 故 R。糖 它 办 城 个 L 型 网 络,根 据 L 型 网 零 的 计 算 公 式，刍 给 定 Q*RP2/XP2时，证 明 下 列 公 式：X”=|R/小 _乂，八=品。2+田 荔 3 并 证 明 回 路 总 品 质 因 数 Q=Qi+Q”题 3 19图 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。2和 电 的 并 联 转 换 为 R,和&3的 串 联，得 到 图（2）。因 为 Qz 所 以 X p 2 Ks

48、一 R p 2 y 2 R p 2 y X p 2.2 一 X p 2,一 5 p e s 3 W LQ；再 利 用 档 隰 换 X脚 丸 稀 曲 峨 眼 帼 螂 简 然 妁 膝 的 08联”厮 电 阻 1 为 叫 中 Rp=(l+Q：)Rs，Xp=(l+2)X 其 中 Q尸 导 卷 L当 Xp|=X p,产 生 并 联 谐 振，谐 振 阻 抗 为 R p=R 1“，因 此 有、3R7（l+Q-；）-l,X s 2=X,3=XTn,-=fX.Q,因 此 VKP2 1+上 l+Qz21因 为 Xa=X s3,因 此 从 图（2）可 以 看 出，总 的 品 质 因 数 为 Q=X S：X S2=X

49、 S；X S3=Q+Q（证 明 完 毕）3-2 0 上 题 中 设 R P I=20Q,RP2=100Q,F=30MHZ,指 定 Q 2=5,试 计 算 Ls、诙、品 和 回 路 总 品 质 因 数 Q。解 3-201001+PR,X=1+Q(1+Q)-1+Q2(1+52)-1+5L-i _27.11*2nf 2 n x 3 0 x l06 0.144 阳 27.11QXpiRP I(1+Q；)-1K p22 9.76Q部+5 XC plt=-=-7-544pF2 兀 f Xp1 2%X 30 X 106X 9.76=工 理=2 Q2 51 12兀 fXn2 27rx 30 x 106 x 2

50、0 265pFQ.=(1+Q：)_ 1=2()V ioo(1+52)-12-05Q=Q i+h=5+2.05=7.053-2 1 如 图 示 互 感 耦 合 输 出 回 路，两 回 路 都 谐 振，由 天 线 表 h 测 得 的 天 线 功 率 P.=10W,已 知 天 线 回 路 效 率 皿=0.8。中 介 回 路 的 无 载 品 质 因 数 Qo=100,要 求 有 载 品 质 因 数 匾=10,工 作 于 临 界 状 态。问 晶 体 管 输 出 功 率 P 1为 多 少？设 在 工 作 频 率 3 产 50。，试 计 算 初 级 的 反 映 电 阻 r”和 互 感 抗 3。当 天 线 开