高頻電路課后習(xí)題答案

高頻電路課后習(xí)題答案:

第二章

2-1對于收音機(jī)的中頻放大器，其中心頻率f0=465kHz.B0.707=8kHz,回路電容C=200PF,

試計算回路電感和QL值。若電感線圈的Q0=100,問在回路上應(yīng)并聯(lián)多大的電阻才能滿

足要求。

解2-1：

前0=—A得

1

(2冗小4^2X4652X106X200X10-12

?0.586/MH

4/x4652x200

由瓦.7”=冷得：

/465X103

0=58.125

/7”一8xl03

&二_______________________wo______

因?yàn)?。--------------?171.22kn

RgC-2"x465x103x200x10122%x465x2

Q_gc_gc_G

*攝go+gz.]+R。

RL

58.125

0x171.22?237.66W

所以：RLRo=

QO~QL100-58.125

答：回路電感為0.586mH,有載品質(zhì)因數(shù)為58.125,這時需要并聯(lián)236.66k。的電阻。

2-2圖示為波段內(nèi)調(diào)諧用的并聯(lián)振蕩回路，可變電容C的變化范圍為12~260pF,Ct

為微調(diào)電容，要求此回路的調(diào)諧范圍為535?1605kHz,求回路電感L和Ct的值，并要求

C的最大和最小值與波段的最低和最高頻率對應(yīng)。

根據(jù)已知條件，可以得出：

回路總電容為。工=c+G，因此可以得到以下方程組

1605X103=4—=,1-=

2^(12xlO-*2+C,)

535xl03=___]=___1_

2萬麻工2^(260xlO-12+CJ

1605I260X1012+C260X10,2+C-

12

535112x10-12+C/12x10+CZ

8C,=260x1012-9xl2x1012

260—108

xlO12=19pF

G=~8~

L-------------------------------------------

(2萬x535x103)2(260+19)X1012

106

?0.3175/wH

■3149423435

答：電容Ct為I9pF,電感L為0.3175Mh

2-3圖示為一電容抽頭的并聯(lián)振蕩回路。諧振頻率fO=lMHz,Cl=400pf,C2=100pF求

回路電感L。若Q0=100,RL=2k。，求回路有載QL值。

GG40000

G+c?500

(2加fo)2c

?0.317/wH

(2^X106)280X10-12

負(fù)載RL接入系數(shù)為P=C1/(C1+C2)=0.8

R2

折合到回路兩端的負(fù)載電阻為理=-^=—=3.125AA

100

回路固有諧振阻抗為R0==6-2?199s

2%/0c6.28X10X80X10'

100

Qo

有載品質(zhì)因數(shù)&==~~~199~?1.546

1+1+

l3.125

答：回路電感為0.317mH,有載品質(zhì)因數(shù)為1.546

2-4石英晶體有何特點(diǎn)？為什么用它制作的振蕩器的頻率穩(wěn)定度較高？

答2-4

石英晶體有以下幾個特點(diǎn)

1、晶體的諧振頻率只與晶片的材料、尺寸、切割方式、兒何形狀等有關(guān)，溫度系數(shù)非常小,

因此受外界溫度影響很小

2、具有很高的品質(zhì)因數(shù)

3、具有非常小的接入系數(shù)，因此手外部電路的影響很小。

4、在工作頻率附近有很大的等效電感，阻抗變化率大，因此諧振阻抗很大

5、構(gòu)成震蕩器非常方便，而且由于上述特點(diǎn)，會使頻率非常穩(wěn)定。

2-5一個5kHz的基頻石英晶體諧振器，Cq=2.4X10—2pFC0=6pF,,ro=15Q。求此諧振

器的Q值和串、并聯(lián)諧振頻率。

解2-5：

cC6x0.024

總電容妾?0.024pF=Cq

6+0.024

串聯(lián)頻率

f————=------——?O.998fo=4.99kHz

中噠以千qzc\0.024

二

_3-1288464260

27tf0Crq2Kx5x10x0.024x10x153.6冗

答：該晶體的串聯(lián)和并聯(lián)頻率近似相等，為5kHz,Q值為88464260

2-6電阻熱噪聲有何特性？如何描述

答2-6：

電阻的熱噪音是山于溫度原因使電阻中的自由電子做不規(guī)則的熱運(yùn)動而帶來的，因此熱噪音

具有起伏性質(zhì)，而且它具有均勻的功率譜密度，所以也是白噪音，噪音的均方值與電阻的阻

值和溫度成正比。

噪音電壓功率譜Su=4kTR,噪音電壓均方值以=44R5

噪音電流功率譜S,=4ATG,噪音電流均方值/；=4ETG3

2-7求如圖所示并聯(lián)電路的等效噪聲帶寬和輸出均方噪聲電壓值。設(shè)電阻R=10kQ,C=200

pF,T=290Ko

解2-7：

網(wǎng)絡(luò)傳輸函數(shù)為

R

H(j0)=-------------:H=R

)0

紊+jsC1+jaCR

則等效噪音帶寬為

f\H(ja))\2df-

"^=!…CR)㈤

=f----------------------df=---arctan(2?/CR)|；

2r|0

J1+(2萬fCR)2兀CR

106

——=125kHz

4CR4x104x200x10128

輸出噪音電壓均方值為

2

u；=4kTGBnHl=4kT^BttR=4kTRBn

=4xl.37x1023x290x104x125x103=19.865("?)

答：電路的等效噪聲帶寬為125kHz,和輸出均方噪聲電壓值為19.865UV2.

2—8如圖所示噪聲產(chǎn)生電路，已知直流電壓E=10V,R=20kC,C=100pF,求等效噪聲帶

寬B和輸出噪聲電壓均方值(圖中二極管V為硅管)。

解2-8：

此題中主要噪音來自二極管的散粒噪音，因此

流過二極管的電流為

1E-V9.3

L=------D=--------=0.465mA,

0R20000

二極管電阻為%>=竿26mV1?56。

o

網(wǎng)絡(luò)傳輸函數(shù)為

%

H(jd))=----L-------------?一?H『RD

1+J砒&'

---------+JOJC—+ja)C

RHRDRD

等效噪音帶寬為

2

J\H(j(0)\df81t

Bn=~玩"!1+“島)24一11+(2%—

12

=2nCRDarctan(2"Q。)|o=4。％=4xl00xl0x56

10'°

=——?44.64MHz

224

u：=21MH

=2x0.465x10-3x1.6xIO-19x44.64xl06x562?2083x(//V2)

2-9求圖示的T型和n型電阻網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)。

i-j~-------?

%,iJl

o1。

解2-9

設(shè)兩個電路的電源內(nèi)阻為Rs輸出電阻為R0=,J/巖+號

1.解T型網(wǎng)絡(luò)

居+A1+&

(

(1)采用額定功率法____^R3_____￡y

E2

輸入匹配功率上加=看，輸出匹配功率匕?。=—-

4Ks4Ko

噪音系數(shù)NF=$■4X

(2)采用開路電壓法

/R\2

U?—________3______4kTBR5,U；。=4kTBR。

凡+居+&/

N上居區(qū)卜Ri+R3

FU；i。R[

s%>

(3)采用短路電流法

I^=4kTB—

%

、2

以=4585R

7

2.解n型網(wǎng)絡(luò)、

RR+&4

4+招（R禺+與&+《&）&

輸出電阻為：&=

凡&+(a+&)(凡+招)

+Z?2+R

<Rs+R\J

(1)采用額定功率法

E2

輸入匹配功率々加=不?

4Ks

、2

氏

Ex

sR+RR、

s―^-+禺+&

凡+凡23J

輸出匹配功率A.。=\

4《

--凡---屬---?-bK/?,+?K/?,

&+居

得噪音系數(shù)為N,,=$專*

1smo"$

〔&&7

R°（R禺+（此+&）（凡+K）、2

凡l7

氏1凡+氏陽2

&R。

UgkTBR。

(2)采用開路電壓法

居________.

UUkTBR

號+&

、2

=4kTBR,

&+R、&&

+R2

居+紋7

、2

=4kTBRR2

+RR+RR

、&&2l2S>

,/、2

=%=_居居+/4+&凡

%RR[叫

(3)采用短路電流法SO

no=4kTBG°

-1RK

nio=4kTBGs

叫《+星2凡+尺1&,

2

叫\(zhòng)

=4kTBR

、￡]￡、+&尺+4屈,

2

犬26+星田2

NF&4+

RRI叫

2-10接收機(jī)等效噪聲帶寬近似為信號帶寬，約10kHz,輸出信噪比為12dB,要求接收

機(jī)的靈敏度為1PW,問接收機(jī)的噪聲系數(shù)應(yīng)為多大？

解2-10,根據(jù)已知條件

j=1()12=1585

N。

si1012

N=M'而-10*___________

-234

Fso15.8515.85X1.37X1OX290X10

瓦

106

X1588?32dB

15.85x1.37x29

答：接收機(jī)的噪音系數(shù)應(yīng)為32dB。

第二早

3-1對高頻小信號放大器的主要要求是什么？高頻小信號放大器有哪些分類？

答3-1：

對高頻小信號器的主要要求是

1.比較高的增益

2.比較好的通頻帶和選擇性

3.噪音系數(shù)要小

4.穩(wěn)定性要?角

高頻小信號放大器一般可分為用分立元件構(gòu)成的放大器、集成放大器和選頻電路組成的放大

器。根據(jù)選頻電路的不同，又可分為單調(diào)諧回路放大器和雙調(diào)諧回路放大器；或用集中參數(shù)

濾波器構(gòu)成選頻電路。

3-2一晶體管組成的單回路中頻放大器，如圖所示。已知/b=465kHz,晶體管經(jīng)中和后的

參數(shù)為：gie=0.4mS,Cie=142pF,goe=55uS,Coe=18pF,Yie=36.8mS,Yre=0,回路等效電容

C=200pF,中頻變壓器的接入系數(shù)pl=Nl/N=0.35,p2=N2/N=0.035,回路無載品質(zhì)因數(shù)Q0=80,

設(shè)下級也為同一晶體管，參數(shù)相同。試計算：

(1)回路有載品質(zhì)因數(shù)QL和3dB帶寬B0.7;

(2)放大器的電壓增益；

(3)中和電容值。(設(shè)Cb，c=3pF)

解3-2：

根據(jù)已知條件可知,能夠忽略中和電容和yre的影

響。得

回路總電容為

￡

22

CL=C+p\Coe+p]Cie=200+0.35X18+0.035x142?202pF

固有諧振電導(dǎo)為

2%1/aInx465x103x202x1012

0?7.374//S

凱=飛丁------§0---------------

回路總電導(dǎo)為

22

gx=Plg°e+P2&e+g。

=0.352x55x10?+0.0352X0.4XIO-3+7.374x10??14.6//S

2

2%/OCE_24x465x1()3*202x10“

品質(zhì)因數(shù)-?40.4

0L-6

gx14.6xIO

=f。=465

3d6帶寬線7h11.51kHz

~QL~40.4

PiPihfe?_0.35X0.035X36.8x10-3

諧振增益=30.88

gf14.6x10^

Pi035

中和電容Ch.c=y^x3=1.615pF

N—N[b，c1—Pi

答：品質(zhì)因數(shù)QL為40.4,帶寬為11.51kHz,諧振時的電壓增益為30.88,中和電容值為1.615pF

3-3高頻諧振放大器中，造成工作不穩(wěn)定的王要因素是什么？它有哪些不良影響？為使放

大器穩(wěn)定工作，可以采取哪些措施？

答3-3

集電結(jié)電容是主要引起不穩(wěn)定的因素，它的反饋可能會是放大器自激振蕩；環(huán)境溫度的

改變會使晶體管參數(shù)發(fā)生變化，如Coe、Cie、gie、goe、yfe、引起頻率和增益的不穩(wěn)定。

負(fù)載阻抗過大，增益過高也容易引起自激振蕩。

一般采取提高穩(wěn)定性的措施為：

(1)采用外電路補(bǔ)償?shù)霓k法如采用中和法或失配法

(2)減小負(fù)載電阻，適當(dāng)降低放大器的增益

(3)選用仃比較高的晶體管

(4)選用溫度特性比較好的晶體管，或通過電路和其他措施，達(dá)到溫度的自動補(bǔ)償。

3-4三級單調(diào)諧中頻放大器，中心頻率f0=465kHz,若要求總的帶寬B0.7=8kHZ,求每

一級回路的3dB帶寬和回路有載品質(zhì)因數(shù)QL值。

設(shè)每級帶寬為B1,貝I」：

因?yàn)榭値挒锽o?=

則每級帶寬為嘰=告==?15.7kHz

V23-l

有載品質(zhì)因數(shù)QL="N29.6

答：每級帶寬為15.7kHz,有載品質(zhì)因數(shù)為29.6。

3-5若采用三級臨界耦合雙回路諧振放大器作中頻放大器(三個雙回路)，中心頻率為

；b=465kHz,當(dāng)要求3dB帶寬為8kHz時，每級放大器的3dB帶寬有多大？當(dāng)偏離中心頻

率10kHZ時，電壓放大倍數(shù)與中心頻率時相比，下降了多少分貝？

解3-5

設(shè)每級帶寬為B1,則：_______

根據(jù)總帶寬B°.7=得：

每級帶寬為叫=~^==---?11.2kHz

4/——/J1Q

V23-l

當(dāng)偏離中心頻率10KHZ時-，根據(jù)諧振特性，有：

&_______2A_______2

K°i-7（l+A2-V）2+4^2A=l-^4+V

88

二r

4+(2x?x"理竺仃

B.foB,

y?^?0.027,20log0.027=-31.4dB

.2V2xlO4

4+-----------

11.2xl03r

\7

答：每級放大器的3dB帶寬為11.2kHz,當(dāng)偏離中心頻率lOkHZ時，電壓放大倍數(shù)與中心

頻率時相比,下降了多少3L4dB

3-6集中選頻放大器和諧振式放大器相比，有什么優(yōu)點(diǎn)？設(shè)計集中選頻放大器時，主要任

務(wù)是什么？

答3-6

優(yōu)點(diǎn)：

選頻特性好、中心頻率穩(wěn)定、Q值高、體積小、調(diào)整方便。設(shè)計時應(yīng)考慮：

濾波器與寬帶放大器及其負(fù)載之間的匹配。另外還要考慮補(bǔ)

償某些集中參數(shù)濾波器的信號衰減。

3-7什么叫做高頻功率放大器？它的功用是什么？應(yīng)對它提出哪些主要要求？為什么高頻

功放一般在B類、C類狀態(tài)下工作？為什么通常采用諧振回路作負(fù)載？

答3-7

高頻功率放大器是?種能將直流電源的能量轉(zhuǎn)換為高頻信號能量的放大電路,其主要功

能是放大放大高頻信號功率，具有比較高的輸出功率和效率。對它的基本要求是有選頻作用、

輸出功率大、自身損耗小、效率高、所以為了提高效率，一般選擇在B或C類下工作，但

此時的集電極電流是一個余弦脈沖，因此必須用諧振電路做負(fù)載，才能得到所需頻率的正弦

高頻信號。

3-8高頻功放的欠壓、臨界、過壓狀態(tài)是如何區(qū)分的？各有什么特點(diǎn)？當(dāng)EC、Eb、Ub、

RL四個外界因素只變化其中的一個時，高頻功放的工作狀態(tài)如何變化？

答3-8

當(dāng)晶體管工作在線性區(qū)時的工作狀態(tài)叫欠壓狀態(tài)，此時集電極電流隨激勵而改變，電壓利用

率相對較低。如果激勵不變，則集電極電流基本不變，通過改變負(fù)載電阻可以改變輸出電壓

的大，輸出功率隨之改變；該狀態(tài)輸出功率和效率都比較低。

當(dāng)晶體管工作在飽和區(qū)時的工作狀態(tài)叫過壓狀態(tài)，此時集電極電流脈沖出現(xiàn)平頂凹陷，輸出

電壓基本不發(fā)生變化，電壓利用率較高。

過壓和欠壓狀態(tài)分界點(diǎn)，及晶體管臨界飽和時，叫臨界狀態(tài)。此時的輸出功率和效率都比較

高。

?當(dāng)單獨(dú)改變RL時，隨著RL的增大，工作狀態(tài)的變化是從欠壓逐步變化到過壓狀態(tài)。

?當(dāng)單獨(dú)改變EC時，隨著EC的增大，工作狀態(tài)的變化是從過壓逐步變化到欠壓狀態(tài)。

?當(dāng)單獨(dú)改變Eb時，隨著Eb的負(fù)向增大，工作狀態(tài)的變化是從過壓逐步變化到欠壓狀態(tài)。

?當(dāng)單獨(dú)改變Ub時，隨著Ub的增大，工作狀態(tài)的變化是從欠壓逐步變化到過壓狀態(tài)。

3-9已知高頻功放工作在過壓狀態(tài)，現(xiàn)欲將它調(diào)整到臨界狀態(tài)，可以改變哪些外界因素來

實(shí)現(xiàn)，變化方向如何？在此過程中集電極輸出功率如何變化？

答3-9

可以通過采取以下措施

1.減小激勵Ub,集電極電流Ic1和電壓振幅UC基本不變，輸出功率和效率基本不變。

2.增大基極的負(fù)向偏置電壓，集電極電流IcI和電壓振幅UC基本不變，輸出功率和

效率基本不變。

3.減小負(fù)載電阻RL,集電極電流Icl增大，ICO也增大，但電壓振幅UC減小不大，

因此輸出功率上升。

4.增大集電極電源電壓，Icl、ICO和UC增大，輸出功率也隨之增大，效率基本不變。

3-10高頻功率放大器中提高集電極效率的主要意義是什么？

答3-10

主要意義在于提高了電源的利用率，將直流功率的更多的轉(zhuǎn)換為高頻信號功率，減小品體管

的功率損耗，可降低對晶體管的最大允許功耗PCM的要求，提高安全可靠性。

3-11設(shè)一理想化的晶體管靜特性如圖所示，已知氏=24V,Uc=21V,基極偏壓為零偏，

Ub=3V,試作出它的動特性曲線。此功放工作在什么狀態(tài)？并計算此功放的。、Pl、P0、

n及負(fù)載阻抗的大小。畫出滿足要求的基極回路。

解3-11

1、求動態(tài)負(fù)載線

根據(jù)給定靜態(tài)特性，

得到晶體管的4=0.5也

=1S,并得到如下方程組

u=E-UCOSGbt

cecc代入數(shù)值后得

,

ic=Sm(UbcosGit-Eb+Eb

u=24-21cos(￡>t

ce可以解出:

A=gm(3cosa)Z-0.5)

⑴當(dāng)(ot=兀時

晶體管截止，因此ic=o,但u,e=E,.+Uc=24+21=35V,

位于C點(diǎn)

⑵當(dāng)cot=6時

晶體管臨界導(dǎo)通i,=0,且有Ubcos0=E；=0.5,cos9=與，

因此C=arccos^y?80"。uce=EC-Uccos6=24-21x^y=20.5V,

位于B點(diǎn)。

(3)當(dāng)3t=0時

%=耳一％=3V,ic=icmax=gm(3cos0-0.5)=2.5gm=2.5A.

位于A點(diǎn)。

N

0=arccos^^?80°

3

2121

------------------=---------------?17.8Q

RL平

Cl%(80°)xicz2.5x0.472

JUa_21x2.5x0.472:12.39”,

p1=

22

Po=ICOEC=%(80")XicmaxxEc=0.286x2.5x24=17.16W

Pc=P°-R=17.16-12.39=4.77W

P.12.39,、

ri1=—=-------?0.722

Po17.16

3-12某高頻功放工作在臨界伏態(tài)，通角0=75o”，輸出功率為30W,Ec=24V,所用高

頻功率管的SCT.67V,管子能安全工作。(1)計算此時的集電極效率和臨界負(fù)載電阻；

(2)若負(fù)載電阻、電源電壓不變，要使輸出功率不變。而提高工作效率，問應(yīng)如何凋整？

(3)輸入信號的頻率提高一倍，而保持其它條件不變，問功放的工作狀態(tài)如何變化，功放的

輸出功率大約是多少？

解3-12

(1)

因?yàn)椤緾1=a—Cmax=O-iSc(Ec-Uc)

所以匕中血4咯國?叫毛哂肥「1風(fēng)蹌

解之得到

a&Ec士J(%ScEc)28a^^=Ec+E：2Pl

2alsc24%Sc

代入數(shù)值后得到集電極電壓振幅為

2x30=12±J144---------———=12±8.06

Uc=±

T%(750)1.67V0.455x1.67

=20.06V(取正值)

集電極效率

U20.06人

r|=-r-=--------?0.836

Ec24

Uc

因?yàn)槎?,所以

2RLcr

生%6.7C

1

2Pl2x30

(2)可增加負(fù)向偏值，但同時增大激勵電壓，保證IC1不變，但這樣可使導(dǎo)通角減小，效

率增加。

(3)由于頻率增加一倍，諧振回路失諧，集電極阻抗變小，電路由原來的臨界狀態(tài)進(jìn)入欠

壓狀態(tài)，輸出幅度下降，故使輸出功率和效率都下降。對于23的頻率，回路阻抗為：

L

回路阻抗為ZL=

I①。?；

L

在①=0)0時，Z

L1rC

在①=na)o時，ZLn

所以

ZLn二1二n

InJ

Zu._n-nJ

2

ZLIJl+[Q(n2_l)]2Q(n-1)n=23Q

因此，輸出功率下降到原來的2/3Q倍。

3-13試回答下列問題：

(1)利用功放進(jìn)行振幅調(diào)制時，當(dāng)調(diào)制的音頻信號加在基極或集電

極時、應(yīng)如何選擇功放的工作狀態(tài)？

(2)利用功放放大振幅調(diào)制信號時，應(yīng)如何選擇功放的工作狀態(tài)？。

(3)利用功放放大等幅度的信號時，應(yīng)如何選擇功放的工作狀態(tài)？

解3-13

(1)利用功放進(jìn)行振幅調(diào)制時，當(dāng)調(diào)制的音頻信號加在基極或集電極時:功放應(yīng)選在過壓狀

態(tài)。

(2)利用功放放大振幅調(diào)制信號時，功放應(yīng)選在欠壓狀態(tài)，并為乙類工作。

(3)利用功放放大等幅度的信號時，功放應(yīng)選在過壓狀態(tài)，此時有較大的輸出功率和效率。

也可以選擇在過壓狀態(tài)，此時輸出電壓幅度比較穩(wěn)定。

3-14當(dāng)工作頻率提高后，高頻功放通常出現(xiàn)增益下降，最大輸出功率和集電極效率降低，

這是由哪些因素引起的？

解3-14

主要原因是

1.放大器本身參數(shù)，如B、a隨頻率下降。

2.電路失諧，集電極阻抗減小。

3.少數(shù)載流子渡越時間效應(yīng)。

4.非線性電抗效應(yīng)，如CbC的影響。

5.發(fā)射極引線電感的影響，對高頻反饋加深。

3—15如圖所示，設(shè)晶體管工作在小信號A類狀態(tài)，晶體管的輸入阻抗為Z,交流電流放

大倍數(shù)為hfe/(l+j/f/fP),試求Le而引起的放大器輸入阻抗Z'i。并以此解釋晶體管發(fā)射極

引線電感的影響。

(f丫

=Zj+27cLehfcfp+[幸=Zj+27rLehfef0

可見，Le越大，輸入阻抗越大，反饋越深，電流越小，反饋越深，輸出功率和效率越低。

3-16改正圖示線路中的錯誤，不得改變饋電形式，重新畫出正確的線路。

改正后的電路圖

3-17試畫出一高頻功率放大器的實(shí)際線路。要求⑴采用NPN型晶體管，發(fā)射極直接接地;

(2)集電極用并聯(lián)饋電，與振蕩回路抽頭連接；(3)基極用串聯(lián)饋電，自偏壓，與前級互感耦

合。

解3-17

根據(jù)要求畫出的高頻功率放大器電路如下

3-18一高頻功放以抽頭并聯(lián)回路作負(fù)載，振蕩回路用可變電容調(diào)諧。工作頻率f=5MHZ,

調(diào)諧時電容C=200PF,回路有載品質(zhì)因數(shù)QL=20,放大器要求的最佳負(fù)載阻抗RLr=50

試計算回路電感L和接入系數(shù)P。

解3-18

由/哥比得'

L=-「------------\--------------F?5.0711H

（2兀f0）2c4Yx25x10-12x200x10小

因Q相學(xué)￡,所以，p性用削不f°c

PVQLVQi.

=,50x2兀X5X1：X2OO近=50x川―缶，0J25

3—19如圖（a）所示的D型網(wǎng)絡(luò)，兩端的匹配阻抗分別為RP1、RP2。將它分為兩個L型

網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)L型網(wǎng)絡(luò)的計算公式，當(dāng)給定Q2=RP2/XP2時，證明下列公式：

X_LRpi

Xpi_辰

小Q；T

Xs=Xsl+Xs2=-^[Q2+￥（1+Q；）_1]

1+Q2VKp2

并證明回路總品質(zhì)因數(shù)、=（31+（22。

解3-19

首先將電路分解成兩個L回路，如圖（1）?然后利用并串轉(zhuǎn)換，將Xp2和Rp2的并聯(lián)轉(zhuǎn)換

為Rs和Xs3的串聯(lián)，得到圖（2）。

因?yàn)镼2=￥=\，所以

K￡,

當(dāng)Xs3=X.2時，產(chǎn)生諧振，電路簡化為圖（3）,諧振電阻為Rs

再利用串并轉(zhuǎn)換，將Xsl和Rs的并聯(lián)轉(zhuǎn)換為Rp和Xp的并聯(lián)，得到圖（4）,其中

Rp=（l+Q：）RcXp=（l+2）%”其中口=》=各

QiXpK$

當(dāng)Xp|=Xp,產(chǎn)生并聯(lián)諧振，諧振阻抗為Rp=Rp],因此有

Rpl=（l+Qf）Rs<1>

,Rp2=d+Q；）Rs<2>

由<1>,<2>得到,

RD

re1_____<3>

QL*』唐荔3代入＜3＞得

xpl=叁=-[Rp]?（證明完畢）

Q,

又因?yàn)椋?/p>

[R~.；X?,Xn2Q；

Xsl=R￡=Rs、3（1+Q）-H=xs3==因此

K

Vp2J+__1+

xs=Xsl+xs2=RsJ￥（l+Q；）-1+

VKp2I+Q2

T4目（l+Q；）—I+Q2（證明完畢）

2L，Kp2.

因?yàn)閄s2=Xs3,因此從圖(2)可以看出，總的品質(zhì)因數(shù)為

v?vv?V

Q=='「3=QI+Q2（證明完畢）

3-20上題中設(shè)RP1=2OQ,Rp2=100Q,F=30MHZ,指定Q2=5,試計算Ls、CP1>CP2

pl6

-27rfXpl-2TIX30X10X9.76

]

265pF

2兀2兀x30x106x20

J^-（1+52）-1?2.05

Q]=、）（i+Q；）-1=

V100

Q=QI+Q2=5+2.05=7.05

3-21如圖示互感耦合輸出回路，兩回路都諧振，由天線表IA測得的天線功率PA=10W,

已知天線回路效率。2=0.8。中介回路的無載品質(zhì)因數(shù)QO=100,要求有載品質(zhì)因數(shù)

QL=10,工作于臨界狀態(tài)。問晶體管輸出功率P1為多少？設(shè)在工作頻率3Ll=50Q,試計

算初級的反映電阻rf,和互感抗3M。當(dāng)天線開路時，放大器工作在什么狀態(tài)？

解2-21：設(shè)次級損耗電阻為期初級損耗電阻為7反射電阻為「

中介回路效率為天線功率為PA，次級總功率為P2。貝1J：

因?yàn)榻竦玫健?=士』R、=—x50=12.50

P2RA+4n408

區(qū)=W=125w,%=1-&=1-獨(dú)=09

,k

2Tl0.8Qo100

P』=%=13.9W,叫50

rt=-----=-----=0?5Q

%09'Q。100

因?yàn)镼L=-所以&="一豆=左_0.5=4.5。

耳+510

aM=’耳但\+J)=d4.5x62.5?16.8。

當(dāng)天線開路時，反射電阻為零，初級回路等效并聯(lián)阻抗增大，放大器將從臨界狀態(tài)進(jìn)入

過壓狀態(tài)。

3-22什么是D類功率放大器，為什么它的集電極效率高？什么是電流開關(guān)型和電壓開關(guān)

型D類放大器？

答3-22

D類放大器是一種工作在開關(guān)狀態(tài)的功率放大器，兩個晶體管在輸入激勵控制下交替飽和導(dǎo)

通或截止，飽和導(dǎo)通時，有電流流過，但飽和壓降很低：截止時，流過晶體管的電流為零。

所以晶體管的平均功耗很小，效率很高。

在電流開關(guān)型電路中，兩管推挽工作，電源通過個大大電感供給一個恒定電流，分別交替

流過兩個晶體管，兩管輪流導(dǎo)通和截止。通過諧振電路得到正弦輸出電壓。

在電壓開關(guān)型電路中，兩晶體管是與電源電壓和地電位串聯(lián)的，在輸入控制下，一個導(dǎo)通，

一個截止，因此，兩管的中間點(diǎn)電壓在0和電源電壓之間交替切換。通過諧振電路，獲的正

弦輸出信號。

3-23圖3-33的電壓開關(guān)型D類放大器，負(fù)載電阻為RL,若考慮晶體管導(dǎo)通至飽和時，

集電極飽和電阻Rcs（Rcs=l/Sc）,試從物理概念推導(dǎo)此時開關(guān)放大器的效率。

解3-23

根據(jù)題意，將（a）圖簡化為（b）圖所示的等效電路。設(shè)Rcsl=Rcs2=Rcs,LC回路對開關(guān)頻

率諧振，則:

(a)

輸出電壓振幅

n

2

1eR.E,.工&2紇

—IE.cos3tdJM=----------------sin3t

兀!RCS+RL71;%+公九

2

集電極平均電流

1}2E,2紇

——I----------C-----COS3td(Of=

CL2J公2兀1兀(見+&)兀2（凡+凡）

2~2

直流輸入功率

2琢

穌=%'co兀2(%+號)

負(fù)載上的功率集電極效率

U\2&E：

RL

22

2RL~n(Rcs+RL)n=

瑞（q+公）

集電極耗散功率

2E：2KH

Pc=Pn~PL=兀2(q+/)儲(4+RJ

2無（七）=?（凡

n2（q)

+公）（丸+七）八RCS+RL

3-24根據(jù)圖3—37的反相功率合成器線路，說明各變壓器和傳輸線變壓器所完成的功用，

標(biāo)出從晶體管輸出端至負(fù)載間各處的阻抗值。設(shè)兩管正常工作時，負(fù)載電阻上的功率為100

W,若某管因性能變化，輸出功率下降一半，根據(jù)合成器原理，問負(fù)載上的功率下降多少瓦？

innw后木日th四合股黑的史蹤緋四

當(dāng)某管上的功率下降一半時，證明該管上的輸出電壓降低，其值是原來的0.707倍。那么最

后流過合成器負(fù)載的電流

設(shè)功率降低一半的晶體管原來正常輸出電壓為U,它貢獻(xiàn)合成器

的電流為/,異常輸出電壓為該管的負(fù)載電阻為R。則有:

C上u，=L

-2￡。'"V2

那么，流過合成器的電流為

A/2IA/2）

合成后的功率為

與正常相比，有

z<1+xYf1+xf

__VLL=I__?0.728

4/24

所以，故障后的合成功率為

PM.728xl00=72.8W

3-25射頻摸塊放大器的最基本形式是什么樣的電路？它可以完成哪些功能？它有哪些王

要優(yōu)點(diǎn)

答3-25

射頻模塊放大器的最基本的形式是一個采用混合電路技術(shù)的薄膜混合電路，是把固態(tài)元件和

無源元件（包括分立元件和集成元件）外接在一塊介質(zhì)襯底上，并將有源和無源元件以及互

連做成一個整體。

用這種放大器可以構(gòu)成振蕩器、調(diào)制器、混頻器、功率合成與分配期、環(huán)行器、定向耦合器;

采用多個模塊可構(gòu)成一個射頻系統(tǒng)。

采用射頻模塊的主要優(yōu)點(diǎn)是電路性能好、可靠性高、尺寸小、重量輕、散熱好、損耗低、價

格便宜等。

第四章

4-1什么是振蕩器的起振條件、平衡條件和穩(wěn)定條件？振蕩器輸出信號的振幅和頻率分別

是由什么條件決定？

『(/8)|>1振幅條件

起振條件:H?>1,即

<p(r)=2/m,〃=0,1,2..…相位條件.

『(/8)|=1振幅條件

平衡條件:T(?=l,即

cp(T)=2〃兀,?=0,1,2……相位條件

振幅穩(wěn)定條件

dU.u.=u.

穩(wěn)定條件:，，MA

皿<0

相位穩(wěn)定條件

4-2試從相位條件出發(fā)，判斷圖示交流等效電路中，哪些可能振蕩，哪些不可能振蕩。能

振蕩的屬于哪種類型振蕩器？

答4-2

(a)可能振蕩，電感三點(diǎn)式反饋振蕩器，

(b)不能，

(c)不能，

(d)不能，

(e)可能振蕩，振蕩的條件是L1C1回路呈容性,L2C2回路呈感性，即要求R)l<f<f02,這時

是一