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通信电路(高频)课后习题答案1.1在题图1.1所示的电路中,信号源频率f0=1MHz,回路空载Q值为100,r是回路损耗电阻。将11端短路,电容C调到100pF时回路谐振。如将11端开路后再串接一阻抗Zx(由电阻rx与电容Cx串联),则回路失谐,C调至200pF时重新谐振,这时回路有载Q值为50。试求电感L、未知阻抗Zx。解:12在题图1.2所示的电路中,已知回路谐振频率f0=465kHz, Q0=100,N=160匝,N1=40匝,N2=10匝。C =200pF,Rs=16k,RL=1k。试求回路电感L、有载Q值和通频带BW0.7。解:13在题图1.3所示的电路中,L=0.8uH,C1 = C2 =20pF,Rs=10k,RL=5k,Q0=100。试求回路在有载情况下的谐振频率f0,谐振电阻R,回路有载Q值和通频带BW0.7。解:14设计一个LC选频匹配网络,使50负载与20的信号源电阻匹配。如果工作频率20MHz,各元件的值是多少?解:16试求题图1.6所示虚线框内电阻网络的噪声系数。解:18某卫星接收机的线性部分如题图1.8所示,为满足输出端信噪比为20dB的要求,高放I输入端信噪比应为多少?解:21已知高频晶体管3CG322A,当IEQ=2mA,f0=30MHz时测得Y参数如下:试求的值。解:22 在题图2.2所示调谐放大器中,工作频率f0=10.7MHz,L13=4H,Q0=100, N13=20匝, N23=5匝, N45=5匝。晶体管3DG39在IEQ=2mA,f0=10.7MHz时测得:。试求放大器的电压增益Au0和通频带BW0.7。解:Y参数等效电路: 1 5Cie gie |yfe|Ui Coe goe geo C 2 gie Cie 3 423 题图2.3是中频放大器单级电路图。已知工作频率f0=30MHz,回路电感L=1.5H,Q0=100, N1/N2=4, C1C4均为耦合电容或旁路电容。晶体管采用3CG322A,在工作条件下测得Y参数与题2.1相同。(1)画出Y参数表示的放大器等效电路。(2)求回路谐振电导g。(3)求回路电容C的表达式。(4)求放大器电压增益Auo。(5)当要求该放大器通频带为10MHz时,应在回路两端并联多大的电阻RP?解:(1)等效电路: N1 N2Cie gie |yfe|Ui Coe goe geo C gie Cie24 在三级调谐放大器中,工作频率为465kHz,每级LC回路的Qe=40,试问总的通频带是多少?如果要使总的通频带为10kHz,则允许最大Qe为多少?解:25 已知单调谐放大器谐振电压增益Au0=10,通频带BW0.7=4MHz,如果再用一级放大器与之级联,这时两级放大器总增益和通频带各为多少?若要求级联后总通频带仍为4MHz,则每级放大器应总样改动?改动后总谐振电压增益是多少?解:31已知谐振功率放大电路Ucc=24V,P0=5W。当c=60%时,试计算Pc和Ico。若Po保持不变,c提高到80%,则Pc和Ico减小为多少?解:32 已知谐振功率放大电路工作在乙类状态,Ucc=24V,R=53,Po=5W。试求PD、c和集电极电压利用系数。解:33 已知谐振功率放大电路的导通角分别为1800、900和600时都工作在临界状态,且三种情况下的Ucc和Icm也都相同。试计算三种情况下的效率c的比值和输出功率Po的比值。解:34 已知晶体管输出特性中饱和临界线跨导gcr=0.8A/V,用此晶体管做成的谐振功放电路,Ucc=24V,=700,Icm=2.2A,并工作在临界状态,试计算Po、PD、c和R。(已知)解:36实测一谐振功放,发现Po仅为设计值的20%,却略大于设计值。试问该功放工作在什么状态?如何调整才能使Po和Ico接近设计值。 解:(1) 由图3.2.7可知,该功放工作在欠压状态。(2) 由于造成功放工作在欠压状态的原因可能有以下几种情况,因此必须根据具体情况进行调整(见P60例3.3):a) 若负载电阻R偏小,可增大R。b) 若静态工作点UBB偏低,可提高UBB。c) 若激励信号Ubm不足,可增大Ubm。41题图所示为互感耦合反馈振荡器,画出其高频等效电路,并注明电感线圈的同名端。解:等效电路图如下:42题图所示各振荡电路中,哪些能够产生振荡?哪些不能够产生振荡?为什么?解:(a)图交流等效电路如下图所。此图不满足三点式振荡电路的振荡条件,不能起振。(b)图交流等效电路如图下所示,此电路反馈选频网络利用了串联谐振回路阻抗特性,其相频特性为正斜率,不满足相位稳定条件,因此不能起振。(c)图交流等效电路如下图所示,此电路为三点式振荡电路,若三极管bc极之间的支路为容性电路,将满足三点式振荡电路的振荡条件,可以起振。(d)图电路反馈选频网络利用了并联谐振回路阻抗特性,其相频特性为负斜率,满足相位稳定条件,并联谐振回路谐振阻抗最大,满足环路增益大于1的要求,反馈环路为正反馈,因此能够起振。(e)图电路反馈选频网络利用了串联谐振回路阻抗特性,其相频特性为正斜率,不满足相位稳定条件,因此不能起振。4.3 在题图所示的电容三点式电路中,C1=100pF, C2=300pF, L=50uH, 试求电路的振荡频率f0 和维持振荡所必须的最小电压增益Aumin。解:其交流等效电路如图所示:其共基极参数等效电路如图所示: 振荡频率: 最小电压增益Aumin:44 已知题图中所示振荡器中晶体管在工作条件下的Y参数为:gie=2mS,goe=20uS,|yfe|=20.6mS,L,C1和C2组成的并联回路Q0=100。(1)画振荡器的共射交流等效电路。(2)估算振荡频率和反馈系数。(3)根据振幅起振条件判断该电路是否起振。解:(1)振荡器的共射交流等效电路:(2)振荡频率和反馈系数:(3)该电路起振条件判断:y参数等效电路:因为起振条件要求:所以有:由题目条件|yfe|=20.6mS知此电路可以起振。45 题图所示振荡电路的振荡频率为f0=50MHz,画出其交流等效电路并求回来电感L。解:交流等效电路:46对题图所示各振荡电路:(1)画出高频交流等效电路,说明振荡器类型;(2)计算振荡频率。解:图(a)此电路为电容三点式振荡电路,其振荡频率为: 图(b)此电路有三个谐振频率:50uH电感与可变电容形成的串联谐振频率f1,470uH电感与1000pF电容的并联谐振频率f2,两个1000pF电容与可变电容和50uH电感串连形成的谐振环路的谐振频率f3,只有f3 f1 f2,此电路才能满足电容三点式振荡电路的要求,从上面交流等效电路中可看出,上述条件是满足的,因此此电路为电容三点式振荡电路。47 在题图所示的两个振荡电路中,两个LC并联谐振回路的谐振频率分别是和 ,试分别求两个电路中振荡频f0与f1 、f2之间的关系,并说明振荡电路的类型。解:(1)图(a)显然只能构成电感三点式振荡电路。根据三点式振荡电路的组成法则,此电路中三极管发射极所接两个支路都必须为感性;对并联谐振回路,只有外加频率低于其谐振频率才表现为感性,因此图(a)中,f0f1 、f2。(2)图(b)显然只能构成电容三点式振荡电路。根据三点式振荡电路的组成法则,此电路中三极管发射极所接两个支路都必须为容性;另一支路必须为感性。对并联谐振回路,只有外加频率低于其谐振频率才表现为感性;外加频率高于其谐振频率才表现为容性。因此图(a)中,f2f0f1。49题图4.9(a)、(b)分别为10MHz和25MHz的晶体振荡器。试画出交流等效电路,说明晶体在电路中的作用,并计算反馈系数。解:图(a)的交流等效电路:图(b)的交流等效电路:410试画出同时满足下列要求的一个实用晶体振荡电路:(1)采用NPN管;(2)晶体谐振器作为电感元件;(3)晶体管c、e极之间为LC并联回路;(4)晶体管发射极交流接地。解:电路如图所示:412试将晶体谐振器正确地接入题图所示电路中,以组成并联型或串联型晶振电路。解:(a)图可构成的电路:(b)图可构成的电路:51已知非线性器件的伏安特性为,若,试写出电流 i中有哪些组合频率分量,说出其中分量是由i哪些项产生的。解:(1)频率组合分量为:(见例5.3)(2)是由i中的a2u2和a4u4项产生的。52已知非线性器件的伏安特性为:若,且,满足线性时变条件,求时变电导g(t)的表达式。解:(1)补充:对下图所示开关函数K(t),其傅立叶级数可按以下步骤求解:(2) 61已知普通调幅信号表达式为(1) 写出此调幅信号所包含的频率分量及其振幅;(2) 画出此调幅信号的频谱图,写出带宽;(3) 求出此调幅信号的总功率、边带功率、载波功率及功率利用率。(设负载为1欧)解:(1)(2)带宽:(4) 载波功率:边带功率:总功率:功率利用率:62已知单频普通调幅信号的最大振幅为12V,最小振幅为4V,试求其中载波振幅和边频振幅各是多少?调幅指数又是多少?解:63在图6.3.1所示集电极调幅电路中,载波输出功率为50W,平均调幅指数为0.4,集电极平均效率为50%,求直流电源提供的平均功率PD,调幅信号产生的交流功率P和总输出平均功率Pav。解:64题图所示为推挽二极管检波电路。设二极管伏安特性是从原点出发的直线,若输入,流经二极管的周期性窄脉冲电流i可用傅氏级数展开为,RLC是理想低通滤波器。试求:(1)电压传输系数。(2)输入电阻Ri=Um/Ilm,其中Ilm是流经二极管电流i中的基波分量振幅。解:(1)理想状态下:(2)输入电阻:66在图示二极管检波电路中,已知二极管导通电阻Rd=100、R1=1K、R2=4K。输入调幅信号载频fc=4.7MHz,调制信号的频率范围为1005kHz,Mmax=0.8,若希望电路不产生惰性失真和底部切割失真,则对电容C和负载RL的取值有何要求?解:(1)对滤波电容C的要求:(2)避免惰性失真:由式(6.45)得(3)避免切割失真:由(6.4.6)式68 在图(6.5.6)所示晶体管混频电路中,若晶体管转移特性为:,求混频跨导。解:由P111(5.3.1)式:
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