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文檔簡介

1、(完整版)高頻電子線路總結(jié) # 第一章思考題與習(xí)題答:典型的點(diǎn)對點(diǎn)無線電通信系1-1無線電通信系統(tǒng)由哪幾部分組成?各部分的功能如何?統(tǒng)的基本組成:圖示的無線電通信系統(tǒng)由信源、調(diào)制器、發(fā)信機(jī)、信道、收信機(jī)、解調(diào)器和信宿七部分組成。信源將原始的語音、圖像信息變化為電信號(hào),如麥克風(fēng)將聲音轉(zhuǎn)化為語音電信號(hào)、各種傳感器獲得的電信號(hào)等。這種原始的電信號(hào),在頻譜上表現(xiàn)為低頻信號(hào),稱為基帶信號(hào)。基帶信號(hào)通過調(diào)制器轉(zhuǎn)化為高頻的已調(diào)波信號(hào),使之適合信道中的傳輸,已調(diào)波信號(hào)大多為帶通信號(hào)。高頻的已調(diào)波信號(hào)經(jīng)過發(fā)信機(jī)進(jìn)行功率放大,由發(fā)送天線產(chǎn)生電磁波輻射出去;電磁波經(jīng)過自由空間傳播,到達(dá)接收天線,在接收天線上感應(yīng)電流

2、,再通過收信機(jī)進(jìn)行信號(hào)放大等處理恢復(fù)已調(diào)波信號(hào);由接收端的解調(diào)器對已調(diào)波信號(hào)進(jìn)行解調(diào),恢復(fù)原基帶信號(hào),并經(jīng)過信息處理獲得信息。12無線電通信為什么需要采用調(diào)制解調(diào)技術(shù)?其作用是什么?答:由于無線信道的各種影響,無線電通信必須選擇可靠的傳輸信道,將基帶信號(hào)調(diào)制到指定的信道上傳輸,降低天線要求,適應(yīng)多路傳輸?shù)囊蟮龋瑹o線電傳輸均采用調(diào)制技術(shù)。在模擬調(diào)制技術(shù)中,主要是用基帶信號(hào)去控制載波信號(hào)的振幅、頻率或相位的變化,即幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制。1-3無線電通信的接收方式有哪幾種?超外差接收機(jī)有何優(yōu)點(diǎn)?答:通常,由于信號(hào)的衰落,接收天線獲得的電磁波信號(hào)微弱,需要先進(jìn)行信號(hào)放大再進(jìn)行解調(diào),這種接收機(jī)

3、的結(jié)構(gòu)稱為直接放大式接收機(jī),該接收機(jī)結(jié)構(gòu)對不同的接收頻率,其接收機(jī)的靈敏度(接收微弱信號(hào)的能力)和選擇性(選擇不同電臺(tái)的能力)不同,已經(jīng)較少實(shí)用.目前大多采用超外差接收機(jī)的結(jié)構(gòu),接收天線獲得感應(yīng)信號(hào),經(jīng)過高頻小信號(hào)放大器進(jìn)行放大,并與本地振蕩器進(jìn)行混頻,獲得兩個(gè)高頻信號(hào)的頻率之和信號(hào)或頻率之差信號(hào),這兩個(gè)信號(hào)的包絡(luò)仍保持已調(diào)波信號(hào)的包絡(luò)不變,稱為中頻,和頻稱為高中頻,差頻稱為低中頻,后續(xù)的中頻放大器選擇和頻信號(hào)(或差頻信號(hào))進(jìn)行放大和檢波,恢復(fù)原始的調(diào)制信號(hào)。超外差接收機(jī)將接收到的不同載波頻率的高頻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣潭ǖ闹蓄l,如調(diào)幅收音機(jī)的中頻為465kHz。由于中頻信號(hào)的載波頻率是固定的,中頻放大

4、器的選擇性和增益與接收的載波頻率無關(guān),因此簡化了接收機(jī)的結(jié)構(gòu)。14中波、短波收音機(jī),調(diào)頻收音機(jī)各有什么特點(diǎn)? #(完整版)高頻電子線路總結(jié)解.屮波、更波收音機(jī),調(diào)頻收咅機(jī)丁作在不同的麵段.屮波短波調(diào)頻頻段535-16O5kHzS8-1O3KIHZ調(diào)制方式AMAMFM結(jié)構(gòu)趙外差超外差超外差屮頻465kHz465kHz107MHz咅質(zhì)一般一般:優(yōu)傳播距離屮遠(yuǎn)距離近頻率固定與時(shí)段、季節(jié)有黃固定1-5電磁波有哪幾種傳播方式?與信道、工作頻率有何關(guān)系?解:無線電傳播方式可分為地波傳播、空間波傳播和天波傳播。電磁波的頻率不同,其傳輸方式會(huì)有所差異。對頻率較高的信號(hào),電磁波為直線傳輸,稱為空間波。由于地球曲

5、率的影響,此時(shí)的收發(fā)天線必須足夠高,電磁波才能直達(dá)因此空間波傳輸也稱為視距傳輸,長距離通信時(shí)就需要進(jìn)行中繼傳輸。對頻率較低信號(hào),電磁波可沿地面?zhèn)鬏?,稱為地波,由于波的繞射特性,地波可應(yīng)用于遠(yuǎn)程通信。在地球大氣層中,從最低層往上依次為對流層、平流層和電離層。在地球表面1012km處的對流層,存在大量隨機(jī)運(yùn)動(dòng)的不均勻介質(zhì),能對電磁波產(chǎn)生折射、散射和反射,在地球上空60km以上的電離層,可吸收、反射電磁波,利用電磁波在大氣層的折射、反射、散射的傳輸方式稱為天波.對于短波電臺(tái)而言,短波廣播通常集中在某一段時(shí)間播放,顯得異常擁擠。不過通常電臺(tái)會(huì)在不同時(shí)段使用不同頻率播出相同的節(jié)目,例如短波15-18MH

6、z在每天中午至傍晚可以收聽到很多電臺(tái)節(jié)目,晚間10點(diǎn)以后只能收到極少電臺(tái)節(jié)目,甚至連收音機(jī)的背景噪音都變小了;短波7MHz以下在白天很難清楚地收聽廣播,但到了深夜,卻能很好地收聽節(jié)目,短波9-12MHz全天都能收到廣播,但早晨和晚上收聽效果最好,電臺(tái)多,聲音又清楚。還有,如果您經(jīng)常收聽廣播,就會(huì)發(fā)現(xiàn),很多電臺(tái)每小時(shí)都有規(guī)律地改變播出頻率。由于電離層經(jīng)常發(fā)生快速的變化,使得收聽短波經(jīng)常出現(xiàn)類似海浪般忽大忽小的聲音,這是收聽短波的一種普遍現(xiàn)象,即使在電子線路利用了自動(dòng)增益控制(AGC)來消除這種現(xiàn)象,但是在嚴(yán)重的情況下,仍會(huì)感覺出聲音忽大忽小。16查閱相關(guān)資料,了解短波信道、移動(dòng)通信信道各有什么特

7、點(diǎn)?解:短波與超短波大部分為天波和對流層散射。由于易受到大氣環(huán)流、太陽風(fēng)暴、宇宙射線等環(huán)境影響,天波傳播的信道非常不穩(wěn)定,導(dǎo)致接收電磁波信號(hào)的幅度發(fā)生隨機(jī)性的變化,稱為衰落(Fading),如在收聽短波廣播節(jié)目時(shí),聲音時(shí)高時(shí)低,甚至斷斷續(xù)續(xù)。電離層的多變性及對電波的吸收作用,將會(huì)減弱短波信號(hào),或造成較長時(shí)間的通信阻斷.同時(shí),當(dāng)被調(diào)制的無線電波信號(hào)在電離層內(nèi)傳播時(shí),組成信號(hào)的不同頻率成分有著不同的傳播路徑和傳播時(shí)延,因此會(huì)導(dǎo)致波形失真,這就是電離層的色散性。電離層的高度是變化的,甚至發(fā)生劇烈變化,會(huì)導(dǎo)致電磁波產(chǎn)生附加的頻移呈現(xiàn)“多普勒效應(yīng)”移動(dòng)通信的工作頻段多為分米波段,即特高頻段,電磁波的傳播

8、方式為直射傳播或反射。移動(dòng)通信信道中,由于基站和移動(dòng)臺(tái)之間的反射體、散射體和折射體的數(shù)量特別多,電磁波發(fā)生散射、反射和折射,引起信號(hào)的多徑傳輸,使到達(dá)的信號(hào)之間相互疊加,其合成信號(hào)幅度表現(xiàn)為快速的起伏變化稱為幅度衰落.電磁波在傳播過程中,具有不同的信道時(shí)延,這將導(dǎo)致接收信號(hào)的波形被展寬,稱為時(shí)延擴(kuò)展,從而導(dǎo)致接收信號(hào)的頻率選擇性衰落。同時(shí),移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移,并由此引起衰落過程的頻率擴(kuò)散,稱為時(shí)間選擇性衰落。移動(dòng)通信的信道特性非常復(fù)雜,選擇性衰落特性嚴(yán)重影響信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?。為了獲得滿意的通信質(zhì)量,需要采用各種抗衰落的調(diào)制解調(diào)技術(shù)、編解碼接收技術(shù)及擴(kuò)頻技術(shù)等,其中最廣泛使用的是分集接

9、收技術(shù).(完整版)高頻電子線路總結(jié)(完整版)高頻電子線路總結(jié) 17什么是基帶信號(hào)、載波信號(hào)和已調(diào)波信號(hào)?各有什么特點(diǎn)?解:為適合信道傳輸,降低天線要求,適應(yīng)多路傳輸?shù)囊蟮龋瑹o線電傳輸均采用調(diào)制技術(shù)。在模擬調(diào)制技術(shù)中,主要是用基帶信號(hào)去控制載波信號(hào)的振幅、頻率或相位的變化,即幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制.基帶信號(hào)為低頻信號(hào),也稱為調(diào)制信號(hào),如語音信號(hào)、圖像信號(hào)等。載波信號(hào)為高頻信號(hào),即通過天線發(fā)送的高頻信號(hào),為發(fā)射機(jī)本身產(chǎn)生,用于攜帶基帶信號(hào)。已調(diào)波為調(diào)制波,如幅度調(diào)制信號(hào)即保持載波頻率大小,但幅度受到基帶信號(hào)的控制;頻率調(diào)制信號(hào)的幅度為恒定值,其頻率的大小受到基帶信號(hào)的控制;相位調(diào)制信號(hào)保持

10、幅度恒定,其頻率為載波頻率,但相位變化受到基帶信號(hào)控制.18為什么說調(diào)頻波所占的頻帶比調(diào)幅波寬很多,調(diào)頻波比調(diào)幅波的抗干擾能力強(qiáng)?解:中、短波收音機(jī)采用調(diào)幅方式,帶寬為9kHz,調(diào)頻廣播為調(diào)頻方式,帶寬為75kHz。語音信號(hào)為帶寬為3003kHz,高達(dá)10kHz,顯然,調(diào)幅廣播對語音的高音部分是抑制的,因此,調(diào)頻廣播的音質(zhì)優(yōu)于中短波廣播。同時(shí),無線電傳播的干擾,表現(xiàn)為幅度干擾,若干擾幅度較小時(shí),干擾不足以改變載波頻率的變化。因此干擾對幅度的影響,對調(diào)幅收音機(jī)將直接影響話質(zhì),而調(diào)頻收音機(jī)在解調(diào)前有一級幅度穩(wěn)幅電路,消除干擾的影響,語音信息均攜帶在頻率變化中,因此,干擾對話音的影響較小。此外,干擾

11、信號(hào)大多處于低頻段,如中短波段,而調(diào)頻處于更高頻段,干擾信號(hào)的能量要低一些,如電機(jī)干擾等。22查閱功率管MRF137相關(guān)資料,了解三極管各模型的電路參數(shù)含義與物理意義.解:MRF137為射頻場效應(yīng)功率管,N溝道增強(qiáng)型模型。寬帶打工率輸出,頻率上限到400MHz,工作電壓28V、150MHz時(shí),輸出功率達(dá)到30W、最小增益13dB,典型的效率達(dá)到60%。名稱苻號(hào)最水值典型值最人值單位漏-源天斷電Id=10iuA)65亠-Xdc零傭壓漏電說CVdc=2BV,Vgs=0)Idsi-1.0niAdc柵-源漏也流(VGS=20VTVDS=0JSee1.0JAdc門限電圧CV幅=10VTI:=25liiA

12、)(血)1.03.06.0Ydc刖向傳輸卅納CVDS=10V,IE=5OOmA)自500750-Mmlios入電客;VDS=2VtVGS=0;f=l.OMHz)Ciss-4S-pF輸出電容(VDfi=28VTVgs=OVtCom-54-pF應(yīng)向傳輸電容VDs=28V,VGfi=OV.fl.OXlHzJG嗣11-pF怡山系數(shù)云一2&譏Ir-IA,f=150MHz.NF-1.5dE1傳輸線變壓器有兩種結(jié)構(gòu),如圖所23試分析圖223的9:1傳輸線變壓器的阻抗變換原理.解:9:示,以圖(a)為例.(a)(b)首先,考慮傳輸線模式,傳輸線1-2與3-4、56與34、78與3-4構(gòu)成三組傳輸線,其對應(yīng)電流

13、大小相等,方向相反,若3-4上大小為I,如圖示,負(fù)載RL上的電流為31、電壓為U12。其次,考慮變壓器模式,有U12二U34二U56二U78該電路的輸入阻抗為(丿3S厶二/=I故有Z十牛即乙農(nóng)二9:124設(shè)計(jì)電子噪聲測試系統(tǒng),觀測電阻在不同電壓條件下的噪聲情況,并與集成放大器(如0P07、0P27、OP37)的噪聲情況進(jìn)行比較。解:略2-5無源集總器件在高頻工作時(shí)的等效模型,Philips公司給出了如題圖2-1所示的不同模型,試分析其模型含義,并就其響應(yīng)特性與本章介紹的等效模型進(jìn)行比較,說明其合理性。HPC/YYYY-0(b)41容棋世包電感模型解:a)與教材給出模型相比,如圖(a),RC為電

14、阻的端分布電容,R為實(shí)際電阻,RL為引線電感。rHI-nO1|1iO(1)與圖(1)相比,差別為引線分布電容RC,圖(1)忽略引線電感的分布電容。b)與教材給出模型相比,如圖(b),2xR為電容C的引線損耗電阻,C為實(shí)際電容,CL為引線電感,兩者差別不大。(2)C)與教材給出模型相比,如圖(c),Lbr為電感L的損耗電阻,C為實(shí)際電容,Lar為引線電感,兩者差別不大,但圖(C)更簡化Cl2-6研究二極管噪聲的產(chǎn)生機(jī)理,設(shè)計(jì)一白噪聲發(fā)生器,要求輸出噪聲電壓30300mV。解:PN結(jié)二極管的噪聲主要有三種來源,即熱噪聲、散粒噪聲和閃變噪聲(1/f噪聲)。熱噪聲和散粒噪聲(中低頻)都與頻率無關(guān),即是

15、所謂白噪聲。熱噪聲與通過電阻多數(shù)載流子的熱運(yùn)動(dòng)相關(guān),這種噪聲的大小既與溫度有關(guān),也與電阻(交流電阻)大小有關(guān)。由于PN結(jié)的正向交流電阻很小,而反向電流又很小,所以熱噪聲也很弱,如其噪聲均方根電壓僅大約為4nV。散粒噪聲是電子管、晶體管器件中產(chǎn)生的一種電流噪聲,載流子通過勢壘區(qū)不均勻引起的電流微小起伏而形成的。由于越過PN結(jié)的少數(shù)載流子將會(huì)不斷遭受散射而改變方向,同時(shí)又會(huì)不斷復(fù)合與產(chǎn)生載流子的速度和數(shù)量將會(huì)出現(xiàn)起伏,從而造成通過PN結(jié)的電流和相應(yīng)其上的電壓的漲落,這就是散粒噪聲。顯然,通過PN結(jié)的電流愈大,載流子的速度和數(shù)量的起伏也愈大,則散粒噪聲電流也就愈大。散粒噪聲的電壓有效值比熱噪聲的要大

16、得多,可以忽略熱噪聲。散粒噪聲的譜密度:實(shí)際測試噪聲:-90dBmT譜瞎度:N74W/J圧在負(fù)載100。時(shí).打二2引皿采用雪崩式擊穿二極管所產(chǎn)生的噪聲電平大于隧道效應(yīng)二極管所產(chǎn)生的噪聲電平,而且該噪聲電平還會(huì)隨二極管的齊納電壓而上升,這是由于雪崩擊穿是在電場作用下,載流子能量增大,不斷與晶體原子相碰,使共價(jià)鍵中的電子激發(fā)形成自由電子-空穴對。新產(chǎn)生的載流子又通過碰撞產(chǎn)生自由電子-空穴對,這就是倍增效應(yīng),因此反向電壓應(yīng)大于6V。(完整版)高頻電子線路總結(jié) 91.0Adc30-sooiLr増荷:60SOdB這里放大器選擇:低噪聲、寬帶;也可選擇AD603、AD844、BUF634組合。2-7如題圖

17、22所示某無源器件的阻抗頻率特性,試畫出其等效電路,分析該器件是電阻、電容或電感?解:該元件為電阻。等效電路為2專將真戦=+叩訂挨仕們預(yù)旳恬諭線匕,見符住審?fù)叩脑嚽笃涿筝d處的屜射乘數(shù)和駐波比D.003孫比V0.05-J0.003二心=迢止=0.25-兀*.123.4+J85.9.=1.571|2-9如題圖2-3所示三種情況,其中電容、電感的電抗值是工作頻率100MHz時(shí)阻抗值,單位為歐姆。試計(jì)算該點(diǎn)電容,電感的大小,并在BFG425W晶體管輸出的阻抗圓圖中畫出它們的阻抗圖./YYYLZYYYYR:on1DIC-25題圖2-3解:已知特性阻抗為500,負(fù)載阻抗如下:Z1=100+j500Z5=g

18、(開路)0Z9=10+j25標(biāo)示在圓圖中:z1=2+j=3z5=8Z2=75-j100OZ6=0(短路)Z10=25j(1025)Z3二j2000Z7=500Z11=(2550)+j25Z4二1500Z8=184-j900對上面的值進(jìn)行歸一化并z2二1.5z6=0j2z3j4z7二1z4z83。68j18Z9=0.2+j05(完整版)高頻電子線路總結(jié)Z10=0。5j(0.20.5)Z11=(0。51)+j0.52-ii試計(jì)算t型和n型電阻網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)祥土如圏所仆輸入些聲功率匕,本級產(chǎn)生的噪聲功率溝匕經(jīng)過電阻網(wǎng)絡(luò)后,輸出的噪戸功率為F爲(wèi)i-艮噪聲乘數(shù)嘉=1+=1心)b)1、T型網(wǎng)絡(luò)輸出電収=字

19、土他字十恐K十碼十站3I)對于無源|1一阻網(wǎng)絡(luò),其輸入噪也功率和輸出總噪衛(wèi)功率相等.噪應(yīng)系數(shù)的計(jì)算可臥衙憶為功率増益的倒數(shù)I無曬電祖網(wǎng)咯,信號(hào)經(jīng)過Ei阻網(wǎng)貉.會(huì)被衰落.而電皚噪蘆不能被衰落r而是維持不變;這與碩人器不同=放人器放人信號(hào)的同時(shí),也金放人噪應(yīng),同時(shí)放女器1)對于無源電阻網(wǎng)絡(luò),其輸入噪聲功率和輸出總噪聲功率相等,噪聲系數(shù)的計(jì)算可以簡化為功率增益的倒數(shù)。產(chǎn)魯為率衰減系數(shù)所以得到弘=旦勒二冬&+心十曲嚴(yán)&anK略2)采用額定功率法F輸入匹配功率%謚輸出匹配一功率:心廠4R。3)采用開路電壓法&+%+3IT、=maR&亠氏1:+掘:3丿氏=低7眄24ATB毘沖譏$R*(&+%i)采用愆賂電

20、流注I1-4kTBnn出l_raA=4ATB,R+Rn+一I“1婭十%/51&龍(&十盡1十略)十RiA(.Rs十KJj=4kTliR%(&十略十島仏嚴(yán)心妁N二=吋&火+皿2、n型網(wǎng)絡(luò)(完整版)高頻電子線路總結(jié)(完整版)高頻電子線路總結(jié) 輸出電阻:咫(R盈旦+R12+盡1K1)對于無源電阻網(wǎng)絡(luò),其輸入噪聲功率和輸出總噪聲功率相等,噪聲系數(shù)的計(jì)算可以簡化為功率增益的倒數(shù)(無源電阻網(wǎng)絡(luò),信號(hào)經(jīng)過電阻網(wǎng)絡(luò),會(huì)被衰落,而電阻噪聲不能被衰落,而是維持不變;這與放大器不同:放大器放大信號(hào)的同時(shí),也會(huì)放大噪聲,同時(shí)放大器本身還產(chǎn)生噪聲)。輸十電X:21慶左RK_R廠:A自+真223R】R就嚴(yán)A_心昱二0代;

21、R:+R鼻+&-RAR2i1R茁K盤hJ盈邛+R址)所以得到其他分析方袪2)采用額定功率法輸入匹配功率:P戚輸出匹配功率:ERX*W主生十R應(yīng)艮亠碼(RKionRiR,十血-_J?oV十(用22十尺23)(&?十Rl)也V=4fcTBG,fDA2=dkTBRq從戌+忌必+%丿N_heCRRa+尺2丿1十斤22、尸宅-顧l瓦丿第三章思考題與習(xí)題第四章3-1LC串聯(lián)諧振回路和并聯(lián)諧振回路的特點(diǎn)各是什么?在電路中各有何作用?解:1串、并聯(lián)諧振回路的性能比較出肚回黯并聯(lián)回路O*電路形式卜卜=con1a杠1山阻抗或?qū)Ъ{八丿心亠諧振擷率趙品質(zhì)P4數(shù)以11卩込一現(xiàn)C卅Ca、嚴(yán)知g諸振電限%二亦1阻抗:ff0

22、感抗特點(diǎn)電樂諧振回路攝衣電淤電說諧振回踣端電丿h最灰應(yīng)用天錢別路選傾負(fù)裁32當(dāng)LC串聯(lián)諧振回路諧振于F0時(shí),回路阻抗最小且為純電阻;當(dāng)激勵(lì)信號(hào)頻率FF0時(shí),回路呈現(xiàn)容性特性,當(dāng)ffO時(shí),回路呈現(xiàn)感性特性。3-3當(dāng)LC并聯(lián)諧振回路諧振于F0時(shí),回路阻抗最大且為純電阻;當(dāng)激勵(lì)信號(hào)頻率FFO時(shí),回路呈現(xiàn)感性特性,當(dāng)FFO時(shí),回路呈現(xiàn)容性特性。34某LC并聯(lián)諧振回路的固有頻率為F0,當(dāng)其串聯(lián)在電路中時(shí),能阻止信號(hào)通過的頻率為F0,相對于帶阻濾波器;當(dāng)其并接在電路中時(shí),卻容許信號(hào)通過的頻率為F0,相對于帶通濾波器。3-5部分接入系數(shù)為p,則對應(yīng)的阻抗和信號(hào)源接入后的值為=p2KGp(736收音機(jī)的中頻放

23、大器,其中頻頻率為465kHz,帶寬為9kHz。若一級中頻電路實(shí)現(xiàn),回路電容為200pF,試計(jì)算回路電感和品質(zhì)因數(shù);若電感線圈的品質(zhì)因數(shù)為100,則回路上需要并聯(lián)多大的電阻才能滿足要求?一般收音機(jī)采用三級中頻級聯(lián),試重新計(jì)算上一題。解匕L=,=0.586/H=586HfJ(”)廠品質(zhì)因數(shù)為回路諧振電陌為匕=88.46A:/2若電感的品質(zhì)因數(shù)為106則電感的等效阻抗為叫廠Qqtl71.ZL因此需要并聯(lián)電阻為3二心32)若三級級聯(lián),屮心頻率仍為465KHzt但每一級的帶寬為BW=9kHz/0.占1伙肌65此時(shí)電感不變,仍十為=兩J此時(shí),回路品質(zhì)因數(shù)為(完整版)高頻電子線路總結(jié)(完整版)高頻電子線路

24、總結(jié) #回路諧振電阻為匕二脅厶88.4皚*0515.11若電感的胡質(zhì)閔數(shù)為mo,則電感的等效阻抗為叫L二Q傀71.TS因此需耍并聯(lián)電阻対=61.25/237接收機(jī)的波段內(nèi)調(diào)諧的回路如題圖31所示??勺冸娙軨的變化范圍為12260pF,Ct為微調(diào)電容。當(dāng)要求該回路調(diào)諧范圍為5351605kHz,求回路的電感L和電容Ct的值,使電容的C的范圍與調(diào)諧頻率范圍一致。111A11C二19pF=0317=317/38試分析圖3-14(b)所示,電容耦合雙調(diào)諧回路的歸一化輸出電壓幅頻特性解:耦合電容兩端的電壓為sU和0U(完整版)高頻電子線路總結(jié)(完整版)高頻電子線路總結(jié) Cm節(jié)點(diǎn)電壓方程:;+畑c1+g斗

25、)4丿曲川亍4一丿由+(Gq+Jcfi2+j)HT0.)(02有+*+)+十+g若cl=a=?.l=l.,=lrq=q=G有上式簡化為耦合系數(shù)C+CM耦合因數(shù)為可=一化的幅頻特性為n二令2“&匸孑+rf)y3-9試分別計(jì)算RC串聯(lián)、LC并聯(lián)諧振回路、部分接入諧振回路的噪聲均方值和噪聲系數(shù)。解:噪聲系數(shù)的概念僅僅適用與線性網(wǎng)絡(luò),對于非線性網(wǎng)絡(luò),信號(hào)與噪聲、噪聲與噪聲間會(huì)相互作用,因此即使網(wǎng)絡(luò)為無噪聲網(wǎng)絡(luò),輸出信噪比與輸入信噪比也不相等。1)RC并聯(lián)電路傳輸函數(shù)過里電容C不產(chǎn)生噪聲,有AkTR0C11一(匸Ry對丁等效帶寬b叱;一一一.-f廟二代戶屜)血二左二4HW5C占評=色i=1rj4fCW-

26、絹該等效帶寬與3dB帶寬意艾不同、帶宣不等2討C.2)LC諧振電路1仏C這里電容c不產(chǎn)生噪百.冇4C30co二|斗口護(hù)Z&(VorCy嗎屮氫嚴(yán)*餌叫;叫%1cC=Q=-F等效帯寬叫簽二嚴(yán)SdB3部分接入電路LlecccJ1O,cXY2ofoilc接入系數(shù)p輸入端信噪比1JG,諧振回路輸出端信噪:比4HX丹,4/A7X(j.甲MMPG+q顯然,若回路為無噪聲網(wǎng)絡(luò),即00G,噪聲系數(shù)1FN。說明:對于線性網(wǎng)絡(luò),如選頻網(wǎng)絡(luò),對白噪聲的頻譜是有影響的,如輸入的為寬帶白噪聲,輸出為非均勻的窄帶噪聲。這里計(jì)算是假設(shè)噪聲帶寬沒有變化,簡化計(jì)算得到的。第四章思考題與習(xí)題4-1A類、B類、C類功率放大器各有什么

27、特點(diǎn)?試詳細(xì)比較。A類B類C類-一極骨】作導(dǎo)通半的180崖90度hT90戊電流波形正弦波半卜F弦波r正弦波脈沖恵探失真的方法尤尖真推挾電路|諧抵回路選頻電陽電阻諧振回邱T作頻段低頻助率放犬肖頻小倍號(hào)放大低頻功率放衣高暢功率放犬效率d:50%小T78.5%42為什么低頻功率放大器不能工作于C類,但可以采用高效D類功率放大器(脈沖功率放大器)?解:C類放大器的信號(hào)導(dǎo)通半角小于90度,信號(hào)嚴(yán)重失真,后續(xù)諧振回路進(jìn)行選頻輸出,音頻信號(hào)為帶通信號(hào),信號(hào)頻率為300-3000kHz,若直接進(jìn)行C類放大器,則信號(hào)的低音300-1500HZ信號(hào)的諧波失真成分仍在信號(hào)的帶寬內(nèi),無法通過濾波器或諧振回路選取,因此

28、不能工作于C類放大;D類功率放大器就是PWM型功率放大器,是一種調(diào)制解調(diào)型放大器,將音頻信號(hào)控制載波的脈寬,通過放大PWM信號(hào),通過低通濾波器選擇獲得放大的音頻信號(hào)輸出。iH7l.ll/i三撤PWMIh熔D麴大nwmL昭4-3c類功率放大器工作在過壓狀態(tài)時(shí),為什么電流波形會(huì)出現(xiàn)下凹?若用阻性負(fù)載時(shí)為什么不會(huì)出現(xiàn)下凹?解:3C類功率放大器工作在欠壓狀態(tài)或臨界時(shí),輸出基波電壓幅度與電流脈沖幅度沿負(fù)載線成比例關(guān)系變化,但在過壓區(qū),電流脈沖值較小時(shí),輸出電壓與電流脈沖變化沿負(fù)載線變化;但當(dāng)電流脈沖值較大時(shí),進(jìn)一步上升時(shí),由于負(fù)載的作用(諧振回路),產(chǎn)生的基波電壓幅度較大,致使三極管的集電極一發(fā)射極的電

29、壓減小,進(jìn)入深度飽和狀態(tài):當(dāng)基波電壓按照自身的正弦波規(guī)律減小時(shí),集電極一發(fā)射極的飽和電壓減小,由于基區(qū)調(diào)制效應(yīng),導(dǎo)致基極電流和集電極減小,從而出現(xiàn)電流脈沖減??;當(dāng)基波電壓按照自身的正弦波規(guī)律增大時(shí),集電極一發(fā)射極的飽和電壓增大,由于基區(qū)調(diào)制效應(yīng),導(dǎo)致基極電流和集電極增大,從而出現(xiàn)電流脈沖開始上升,這樣出現(xiàn)電流脈沖下凹的現(xiàn)象。如果采用電阻負(fù)載,則輸出電壓波形與電流波形一致,兩者為線性關(guān)系:當(dāng)基極電流增大使三極管進(jìn)入到飽和狀態(tài)時(shí),集電極電流不再增大,出現(xiàn)失真,對應(yīng)的輸出電壓也不再增大,出現(xiàn)飽和失真(這一點(diǎn)與諧振回路負(fù)載不同,電流脈沖不再增大,但輸出電壓仍按自身規(guī)律增大或減小,反過來對電流波形產(chǎn)生影

30、響);當(dāng)基極電流減小使三極管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)時(shí),則集電極電流也減小到零,出現(xiàn)截止失真,輸出電壓也跟隨出現(xiàn)截止失真,因此輸出電壓不會(huì)對集電極電流形成反作用。4-4圖4-2為小信號(hào)調(diào)諧放大器,工作頻率fO二10.7MHz,回路電感L13=4H、QO二100,線圈的匝數(shù)分別為:N12二15、N23二5、N45二5,所用晶體管的主要參數(shù):250MHzTf$、gie=1。2mS、Cie=12pF、goe=400S、Coe=9.5pF、yfe=45msZ22、yr=310sZ88。8。求:1)單級放大器的電壓增益、功率增益、有載品質(zhì)因數(shù)、通頻帶和矩形系數(shù);2)若兩級級聯(lián),試計(jì)算電壓增益、功率增益、通頻帶和矩形

31、系數(shù);3)若集一基電容bc3pFC,試設(shè)計(jì)中和電路消除其影響.解:等效電路1)接入系數(shù)TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark111 心3心1 HYPERLINK l bookmark113 P=rPi= HYPERLINK l bookmark115 %4-呢4回路工作頻率7o=1O.7MHzt回路電Li5=4iH:回路阻抗航=1=37.2hs回路電容q二二二玖3阿對應(yīng):=Cte-plc.e-C)=61.39P_號(hào)陽+凡孤_乩33了,3心.負(fù)戟電壓増益:=101叱4PP八Zf_卩4兒_GX)=-25“=1875有SftiiiiW數(shù):Q12.24帶寬:叫-:矩形系數(shù)

32、:%二9更2)兩級級聯(lián)Az2一cTL有載品質(zhì)開數(shù),y-6253)帶寬土E巴劇矩形系數(shù):%Ql.=4-Ql=7.87匚J7P職耳曲一0.53斗MHc1001Z-L=4.3212-1屮和電容Q:5=界=9帖4-5高頻功率放大器的臨界、欠壓和過壓是如何劃分的?各有什么特點(diǎn)?當(dāng)EBB、ECC、Vim、RL四個(gè)外界因素中,一個(gè)因素發(fā)生變化、其他因素不變時(shí),高頻功率放大器的狀態(tài)如何變化?解:高頻功率放大器的臨界、欠壓和過壓狀態(tài)的劃分是依據(jù)輸出基波電壓幅度與電源大小的關(guān)系劃分的。部分文獻(xiàn)根據(jù)高頻功率放大器的工作是否進(jìn)入飽和區(qū),可將放大器的工作狀態(tài)分為欠壓、過壓和臨界三種, # (完整版)高頻電子線路總結(jié)這種

33、區(qū)分方法不夠準(zhǔn)確。C類放大器,信號(hào)較小時(shí),處于截止?fàn)顟B(tài),當(dāng)信號(hào)較大時(shí),進(jìn)入放大、甚至達(dá)到飽和區(qū)。欠壓、過壓和臨界均工作在放大或飽和區(qū),具體的劃分如圖所示。圖中,臨界線為QA,上方為欠壓區(qū),下方為過壓區(qū)。當(dāng)輸入信號(hào)較小時(shí),集電極電流脈沖如圖中所示,當(dāng)負(fù)載阻抗不同時(shí),對應(yīng)的輸出基波電壓不等顯然,當(dāng)集電極電流脈沖幅度一定時(shí),過壓區(qū)輸出的基波電壓幅度高于臨界輸出電壓幅度,也高于欠壓區(qū)工作的輸出基波電壓幅度。因此,當(dāng)輸入信號(hào)一定時(shí),處于過壓狀態(tài)的輸出基波電壓幅度要高于欠壓狀態(tài)時(shí)的,此時(shí)集電極電流均為余弦脈沖.當(dāng)輸入信號(hào)較大時(shí),使三極管進(jìn)入飽和區(qū)。在欠壓區(qū),輸出基波電壓不會(huì)對集電極電流脈沖產(chǎn)生影響,但在過

34、壓區(qū),由于集電極電壓minCEu較小,進(jìn)入深度飽和,輸出基波電壓對集電極電流脈沖產(chǎn)生影響,出現(xiàn)下凹。C類功卑放大器的種L柞狀霑比較欠壓狀商臨界狀態(tài)過壓狀態(tài)hWt作點(diǎn)截上區(qū)截止區(qū)截上區(qū)基極電流余弦脈沖氽弦脈沖余弦脈沖集電極電漩余弦脈沖.帀盛較平穩(wěn)金弦脈沖屮現(xiàn)下凹的余弦脈沖輸出畢波電壓余弦波余弦波余弦菠,輸出幅度較平穩(wěn)輸出功率較小較人較大二極管效率較低最佳三極管功耗較大校小較小應(yīng)用場件末圾功放匚間放大級,集電極詭棉Em、際毗四亍夕卜爵內(nèi)汞的影啊如表忖水。欠斥戕態(tài)臨界狀態(tài)冠壓狀態(tài)Eih減小1調(diào)制特性増大(限幅特性)E(2C増大(限幅特性)減?。ㄕ{(diào)制荷性)%減小放大特性)晟仕増大【限佃特?zé)酰〩l減小増

35、丈4-6一高頻功率放大器工作于臨界狀態(tài),電源電壓ECC穩(wěn)定,若出現(xiàn)以下現(xiàn)象,試分析其產(chǎn)生的原因,并說明其工作狀態(tài)是如何變化的。(1)輸出功率變大,但效率降低,而uBEmax和輸出電壓幅度V0卻沒有改變.(2)輸出功率變小,但效率提高,而uBEmax和uCEmin卻沒有改變.(3)輸出功率變大,且效率略有提高,而輸出電壓幅度V0卻沒有改變。(4)(完整版)高頻電子線路總結(jié)(完整版)高頻電子線路總結(jié) 輸出功率減小一半,而效率保持不變,此時(shí)發(fā)現(xiàn)輸入信號(hào)Vim也減小一半.(1)輸出功率變大,口效率障低.帀呦和輸岀電圧幅哎嶺卻沒有改變“如圖斫示.改變負(fù)載電皿和輸入信號(hào)掠度片維持輸出基波電壓幅度不變,但功

36、率増大、效率降詆匸閤屮一LB.C的輸岀電氏和等.從臨界狀態(tài)A到乂床狀態(tài)B;先減小負(fù)載.再増大輸入信號(hào)幅度結(jié)果:集電極電流增大,直流供電功空增丈輸出丄丿舉增.大.此時(shí)功耗也増大.但效率下降。(2)輸出功率變小,但效率提高,而uBEmax和uCEmin卻沒有改變.如上圖,從臨界狀態(tài)A到過壓狀態(tài)C:先增大負(fù)載,再減小輸入電壓結(jié)果:集電極電流減小,直流供電功率減小,輸出功率減小,此時(shí)功耗也減小,但效率增大(過壓狀態(tài))。(3)輸出功率變大,且效率略有提高,而輸出電壓幅度V0卻沒有改變。先減小負(fù)載到欠壓,再增大輸入電壓到微過壓狀態(tài)T(4)輸出功率減小一半,而效率保持不變,此時(shí)發(fā)現(xiàn)輸入信號(hào)Vim也減小一半.

37、如骷先為臨界狀態(tài)S心VfP勺占)%減小輸入信號(hào)到乖iv:,),進(jìn)入欠床狀態(tài)B點(diǎn)偷2出電甌電汗減小宀嚴(yán)線叫放火區(qū)51如丄4找222此時(shí)再增大負(fù)載電阻(2%)到臨界壯態(tài)C點(diǎn):軋丄弗人從欠壓到臨界,電流維持基本不變,輸出電圧増大(cl但輸岀功率下棒C尊).4-7某諧振功率放大器工作于臨界狀態(tài),功率管的參數(shù)為:fT=100MHz,二20、集電極最大耗散功率為20W,臨界飽和線的跨導(dǎo)為ger二1A/V,轉(zhuǎn)移特性曲線如題圖4-1所示。已知ECC=24V,EBB=15V、VBZ=0。6V、Q0=100、QL=10,=70oc,二0。9,求集電極輸出功率P0和天線饋出功率。(完整版)高頻電子線路總結(jié)(完整版)

38、高頻電子線路總結(jié)21211)轉(zhuǎn)移導(dǎo)納&=出慮,1=0.離V2.6-0.62)由日=aiccos毗日得r/?i叫+卩h(J占_1=%cogco0.I,嶺二匕廠耳耗V旦卜陽集申極申.淋骯沖認(rèn)_=打n-4.0(2)A輸出基波電流心二血累口=2.020.46諭出基波電床Vi/_Vi.i=0,9x24=2(1號(hào)6i扱管輸出功率天線輸出功率48晶體管諧振功率放大器工作于臨界狀態(tài),效值),回路損耗電阻r=10。試求c,PO,Pc。c=70%,ECC=12V,Vc1=10。8V,電路回路電流lk=2A(有(完整版)高頻電子線路總結(jié)(完整版)高頻電子線路總結(jié)(完整版)高頻電子線路總結(jié)2525 賂輸出功率厲始=I

39、fr=4W基波電流111=0.37A直淹功率耳山_就電流Ic/,Q=Pf,=0.4758A波形乘數(shù)旨)E踰迢)=瓦十=1,56導(dǎo)通半軸g=49放大器處于臨界工作狀態(tài),如圖4-37所示,分析發(fā)生如下情況,集電極直流電流表與天線電流表的讀數(shù)如何變化。期天議開踣?人線矩跑;屮介回路失諧初解:根據(jù)耦合電路理論,當(dāng)天線回路調(diào)諧到串聯(lián)諧振狀態(tài)時(shí),其反射到L1C1中介回路的等效電阻為3廳因而中介回路的諧振電阻為q*十。)“f亠(仙門V匕丿天線開路:AR增大,pR減小,三極管進(jìn)入欠壓狀態(tài),集電極直流電流表讀數(shù)增大,天線電流表的讀數(shù)為零。天線短路:AR減小,pR增大,三極管進(jìn)入過壓狀態(tài),集電極直流電流表讀數(shù)減小

40、,此時(shí),輸出功率也減小,因此,天線電流表的讀數(shù)也減小。中介回路失諧:集電極的集電極直流電流表讀數(shù)增大,但輸出功率下降,因此,天線電流表的讀數(shù)也減小4-10某廣播電臺(tái)規(guī)劃發(fā)射功率為1000W,現(xiàn)將采用傳輸線變壓器混合網(wǎng)絡(luò)組成功放機(jī)柜,現(xiàn)有單機(jī)功率50W、100W的功率放大器若干,試設(shè)計(jì)其混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),負(fù)載電阻為50Q。4-11試采用功率管MRF137,設(shè)計(jì)一功率放大器,輸出功率50W,負(fù)載500,工作頻率50MHz。412試結(jié)合表44所列舉的混合網(wǎng)絡(luò)功率分配與合成條件,分析功率分配的工作原理。413題圖4一2所示電路,分析其中傳輸線變壓器的作用。24V解:Tr:不平衡-平衡轉(zhuǎn)換;2Tr反向分配;

41、3Tr4:1阻抗變換;4Tr4:1阻抗轉(zhuǎn)換;5Tr反向合成;6Tr平衡一不平衡轉(zhuǎn)換.4-14設(shè)計(jì)一個(gè)E類放大器,工作頻率為8MHz,輸出到負(fù)載12.5上的功率為25W假設(shè)晶體管為理想器件,輸出電路的Q為10。15若選用場效應(yīng)管,試分析E、F類高頻放大器的功率與效率.第五章思考題與習(xí)題1什么是正弦波振蕩器的起振條件、平衡條件和穩(wěn)定條件?振蕩器輸出信號(hào)的波形、幅度和頻率分別由什么決定?解:自激振蕩器由放大、選頻和反饋三個(gè)環(huán)節(jié)組成,反饋網(wǎng)絡(luò)決定了起振蕩、平衡與穩(wěn)定條件,選頻網(wǎng)絡(luò)決定了輸出波形和頻率。振蕩器在系統(tǒng)通電瞬間,由于沒有輸入信號(hào),輸出本應(yīng)沒有信號(hào)。但電路中存在噪聲、通電瞬間的電流沖擊等,這些

42、干擾或擾動(dòng)信號(hào)具有極寬的帶寬,含有豐富的頻率成分,經(jīng)過放大、選頻,輸出為單一頻率的信號(hào),該信號(hào)又通過正反饋,不斷地進(jìn)行放大、選頻,最后獲得具有一定幅度、頻率純度高的正弦波信號(hào).令放人選頻網(wǎng)絡(luò)的棊本放火倍敵為其環(huán)路増益本購為來同=反詡網(wǎng)貉的及慣系數(shù)為??紤]放.大網(wǎng)絡(luò)和反饋網(wǎng)絡(luò)俎應(yīng)的環(huán)路,當(dāng)振蕩器開始T柞時(shí),從小信號(hào)輸出到犬侑號(hào)輸出,信號(hào)幅度越來越人,園此褻求:寸A#得到振蕩器的撾味條件為敢血)=彳4.廿別用祁度和杓位表示起振條件有略反起振條件F嵐41,相位起振條件從相位上看,振蕩器必須是正反饋電路;從幅度上看振蕩器起振是一個(gè)幅度漸漸增大的過程,但在實(shí)際電路中,振蕩器起振、振幅增大的過程是非常短暫

43、的。在正反饋的作用下,振蕩器的輸出信號(hào)幅度會(huì)越來越大,但由于放大器的非線性作用,信號(hào)幅度不可能無限增大,在合適的幅度上達(dá)到平衡,形成穩(wěn)定的輸出。幅度平衡時(shí),輸出(完整版)高頻電子線路總結(jié)(完整版)高頻電子線路總結(jié) # 的F殛饋星與輸人信號(hào)相等、即W=寸,有振蕩器T作的平衡條件為憶0)=人=】幅度平衡條件為比閥二Fy%二1和位平衡條件詢趴二爭十+串、二2此托fi-OT1T2,3?此時(shí)Vf起維持振蕩器平衡的作用,相位上仍保持正反饋*當(dāng)T-衡條件人=1披破壞時(shí),輸出信號(hào)幅度可能增大或減小,但振繭器必須能口動(dòng)恢歐到平蘭狀態(tài)口對幅度變化而言,當(dāng)輪出信號(hào)幅度突黙增大,則要求環(huán)路增益口動(dòng)降低,若幅度片減小,

44、環(huán)說增益應(yīng)門動(dòng)増.大,顯然,幅度捷定,環(huán)路增益與幅度的關(guān)系應(yīng)滿足坐凹vD,該式稱為振蕩器幅度穩(wěn)定條件振蕩器的和位穩(wěn)定條件墮52振蕩器的靜態(tài)工作點(diǎn)為何置于微導(dǎo)通的位置?其幅度穩(wěn)定輸出是如何獲得的?倘若將其靜態(tài)工作點(diǎn)移至略小于導(dǎo)通處,試說明在開機(jī)時(shí)如何才能產(chǎn)生振蕩,為什么?解:振蕩器在工作過程中,其工作狀態(tài)是變化的,從最初的甲類放大,到振蕩時(shí)的丙類。為了使振蕩器能夠自啟動(dòng)(即軟激勵(lì)),靜態(tài)工作點(diǎn)為何置于微導(dǎo)通的位置,微弱信號(hào)經(jīng)過不斷的放大-選頻一反饋-放大,增大幅度達(dá)到穩(wěn)定幅度輸出。幅度的穩(wěn)定,使通過振蕩器自動(dòng)調(diào)整反饋回路的環(huán)路增益實(shí)現(xiàn)的,如自動(dòng)調(diào)整放大器的工作點(diǎn)改變放大增益,當(dāng)幅度增大時(shí),環(huán)路增

45、益下降,反之環(huán)路增益增大,維持輸出信號(hào)幅度一定。倘若將其靜態(tài)工作點(diǎn)移至略小于導(dǎo)通處,開機(jī)時(shí)振蕩器無法自動(dòng)產(chǎn)生振蕩,為硬激勵(lì),此時(shí)可以采用起子、手的接觸給予外部激勵(lì),當(dāng)幅度增大,達(dá)到平衡的穩(wěn)定工作點(diǎn)時(shí),產(chǎn)生連續(xù)的振蕩。53溫度特性為何與晶體的振動(dòng)模式與切割方式有關(guān)?為什么晶體振蕩器大多工作在泛音模式,有什么優(yōu)占?八、解:石英是由硅原子和氧原子組合而成的二氧化硅,以32點(diǎn)群的六方晶系形成的單結(jié)晶結(jié)構(gòu),單結(jié)晶的石英晶體結(jié)構(gòu)具有壓電效應(yīng)特性,當(dāng)施加壓力在晶體某些方向時(shí),垂直施力的方向就會(huì)產(chǎn)生電位.相對的,當(dāng)以一個(gè)電場施加在石英晶體某些軸向時(shí),在另一些方向就會(huì)產(chǎn)生變形或振動(dòng)現(xiàn)象,為壓電效應(yīng),不同的石英切

46、割角度及不同電極型狀的電場效應(yīng),石英可展現(xiàn)出不同的振動(dòng)模態(tài),如擾曲模態(tài)、伸縮模態(tài)、面剪切模態(tài)和厚度剪切模態(tài)。溫度系數(shù)是晶體諧振頻率在溫度變化時(shí)的穩(wěn)定性或偏差量。決定溫度系數(shù)的因素有:振蕩模式、軸向與晶棒平面的關(guān)系、晶片的尺寸及諧波,除此之外,振蕩線路上的負(fù)載電容、驅(qū)動(dòng)功率的特性,也會(huì)影響到振蕩線路輸出頻率對溫度變化的穩(wěn)定性.石英切割有AT-、BT、CT、DT-、NT、GT等板片,不同的切割方向的板片具有不同的彈性常數(shù)張量、不同的壓電常數(shù)張量及不同的介電常數(shù)張量,這些張量在石英組件的設(shè)計(jì)及應(yīng)用上展現(xiàn)了不同的振蕩及溫度特性。從石英內(nèi)部結(jié)構(gòu)看,石英頻率因溫度變化而改變,是由于石英材料在各個(gè)坐標(biāo)軸向的

47、熱膨脹系數(shù)不同,當(dāng)溫度變化時(shí),影響晶體的彈性系數(shù),各軸向晶格距產(chǎn)生些許變化。所謂泛音,就是石英晶體振動(dòng)的機(jī)械諧波,位于基頻的奇數(shù)倍附近,且兩者不能同時(shí)存在。在振蕩器電路中,如果要振蕩在某個(gè)泛音頻率上,那么就必須設(shè)法抑制基頻和其他泛音頻率。而因?yàn)槭⒕w的帶寬很窄,所以在基頻振蕩時(shí),肯定會(huì)抑制泛音頻率.當(dāng)需要獲得較高的工作頻率時(shí),如果不想使用倍頻電路,則可采用泛音振蕩器直接產(chǎn)生較高的頻率信號(hào).晶體振蕩電路的工作頻率越高,晶片越薄,其機(jī)械強(qiáng)度變差,因此,工作頻率高于20MHz時(shí),一般采用泛音晶體振蕩電路.由于在同樣的頻率下,泛音諧振器比基音諧振器頻率穩(wěn)定性更好,所以,高穩(wěn)定度石英諧振器,盡管頻率低

48、于20MHz也采用泛音晶體。54試將題圖5-1所示的幾種振蕩器交流等效電路改為實(shí)際電路。(完整版)高頻電子線路總結(jié)(完整版)高頻電子線路總結(jié) 0LT卜Ttc*L1K-n.-:-d)(完整版)高頻電子線路總結(jié)(完整版)高頻電子線路總結(jié) (e)(f)55利用相位平衡條件的判決準(zhǔn)則,判斷題圖52所示的三點(diǎn)式振蕩器交流等效電路屬于哪一類振蕩器,指出哪些是可能振蕩的,哪些是不能起振的,并說明如何修改不能振蕩的電路。解:(a)電感三點(diǎn)式振蕩器;(b)不能振蕩,更改:交換C1和L的位置(c)不能振蕩,更改:交換C1和L的位置(d)不能振蕩,更改:交換基極和發(fā)射極的接法(e)不能振蕩,更改:C1改為電感(f)

49、可能振蕩,看具體電感、電容的配置(g)可以振蕩,反饋電容CbC構(gòu)成電容支路(h)不能振蕩,更改:C1或C2改為電感56如題圖53所示振蕩器的交流通路,若振蕩器振蕩,試問振蕩器的輸出頻率與元器件值的關(guān)系如何?解:圖(屮,等支路為串聯(lián)支路。如表的關(guān)系LG主路LQ主路頻率與元器件關(guān)系同有頻率厶圧容性/J/,/A/AfA也容:點(diǎn)式容性感性./;ff2電感:點(diǎn)式感性容性感性fYf.A./;/:各支路為并聯(lián)E支路立無LG支路乙必支路外于T7LricrIT關(guān)系固冇頻率人也應(yīng)人-必圧Jg感性/3/K./,/2電容二點(diǎn)式容性感性容性hfk電感二點(diǎn)式感性容性感性5-7某收音機(jī)的本機(jī)振蕩器電路如題圖54所示。(1)

50、在振蕩器的耦合線圈上標(biāo)出同名端,以滿足相位起振條件;(2)試計(jì)算當(dāng)L35=100H,C2=10pF時(shí),在電容C3可調(diào)的范圍內(nèi),電路的振蕩頻率范圍。題!5-4解:1)這里三極管為共基組態(tài),2、3為同名端。2)振蕩頻率fO為f二ij2山応J緞士)對應(yīng)的頻率范圉為:L.35MHz3.515MHz58題圖55為電感三點(diǎn)式振蕩器電路。(原圖有誤)(1)畫出其高頻等效電路;設(shè)L1=0。5H,L2=0。25H,L3=0.12H,C=125pF,Q0=50,gm=5mS,gib=0,問能否起振?J|3)用物理概念說明產(chǎn)生下列現(xiàn)象的原因:a.電感線圈抽頭A向B端移動(dòng)時(shí),振蕩減弱甚至停振;b.電感線圈抽頭A向D端

51、移動(dòng)時(shí),振蕩減弱甚至停振;c.負(fù)載加重后,停振;d將偏置電阻Rb1加大到某一值時(shí),停振;e.將偏置電阻Rb2加大到某一值時(shí),停振。解:1)交流通路與等效電路,通常,振蕩電路的交流通路是不考慮電阻支路的,如偏置電路,因?yàn)殡娐分肥窍哪芰康摹?完整版)高頻電子線路總結(jié)(完整版)高頻電子線路總結(jié) n厶ama/厶qTf2)回路品質(zhì)岡數(shù)Q創(chuàng)路電導(dǎo)AGil為方便分析將回路電導(dǎo)折算回褒低端.有卜+厶嗎c1u(匚厶厶z2uJ反饋系數(shù);T=_A_J-r-.;列節(jié)點(diǎn)方程,有(-+-jTJ)v_Lv;=0亢y仝丿即丄:丿少1亡1vz11,一f+(i+-T+嘰佔(zhàn)+丄嘰桟項(xiàng)后,得到矩陣系數(shù)為1j叫j(0L2i麗工i1

52、+廠+g血+莒曠乩j叫+亠嗎J(V匸=0考慮gib=0,昌肋=0得到:丄(左)(JG)十殛+乩一加+(盍-讓c丄占-士片-丄(伴心-加+l-ty-CL2L3(oL,J(yL.UJ=0取虛部為零,有:C厶+(完整版)高頻電子線路總結(jié)(完整版)高頻電子線路總結(jié) # )取實(shí)部小丁零得起振條件:=.38因此,該振蕩器是可以起振的。說明:關(guān)于振蕩頻率和起振條件的計(jì)算,不論是環(huán)路方程或上述的矩陣計(jì)算,其所謂實(shí)部、虛部是可以相互轉(zhuǎn)換的,如等式兩邊乘以j。因此,通常將含有mg的項(xiàng)用于考慮起振條件,含有w的項(xiàng)用于計(jì)算振蕩頻率。用物理概念說明產(chǎn)生下列現(xiàn)象的原因:3.反饋聚數(shù)尸=上,電感線圈抽氓赴向E端移動(dòng)時(shí).反饋

53、系數(shù)增大,過大的厶十厶環(huán)路增益必然使放大電路進(jìn)入非線性區(qū),使放大器的放大倍數(shù)A減小,以滿足AF=1的條件,所以振幅會(huì)減弱甚至停振;b反饋系數(shù)尸=一.電感線圈擁頭AHD喘移動(dòng)時(shí)反璜系數(shù)減小,即F衣厶十厶小時(shí),滿足不了AF=1的條件,振蕩減弱甚至停振;c.負(fù)載加重后,即回路電阻變小,導(dǎo)致回路選擇性下降,諧振幅度也會(huì)明顯下降,以致停振;d將偏置電阻Rb1加大到某一值時(shí),基極偏置電壓下降,進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),易停振;e.將偏置電阻Rb2加大到某一值時(shí),基極偏置電壓增大,進(jìn)入飽和狀態(tài),導(dǎo)致停振5-9題圖5-6為電容三點(diǎn)式振蕩器電路,要求:(1)畫出其交流等效電路;(2)反饋系數(shù)?Fk若將Fk降為原來的一半,如何調(diào)整電容C1、C2的值(振蕩頻率不變);(3)將圖中Rc改為扼流圈,如何?(4)Cb、Cc可否省去一個(gè)?Ce開路會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?若輸出線圈匝數(shù)比N1/N21,從22端測得的振蕩頻率為500kHz,而從1-1端測得的頻率為490kHz,為什么不一致?哪個(gè)準(zhǔn)確?(完整版)高頻電子線路總結(jié)0(完整版)高頻電子線路總結(jié)0 #厶交流

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