高频电子线路_课后答案(杨霓清_著)_机械工业出版社.pdf

1 第一章选频网络与阻抗变换 思考题与习题 第一章选频网络与阻抗变换 思考题与习题 1.1已知 LC 串联谐振回路的C=100pF， 0 f=1.5MHz， 谐振时的电阻5r= ， 试求：L和 0 Q。 解：由 0 1 2 f LC = 得 2612 0 11 (2)(21.5 10 ) 100 10 L fC = 6 112.6 10112.6HH = 66 0 0 21.5 10112.6 10 5 L Q r = 212.2= 1.2对于收音机的中频放大器，其中心频率 0 f=465kHz， 0.7 BW=8kHz，回路电容 C=200pF，试计算 回路电感L和 e Q的值。若电感线圈的 0 Q=100，问在回路上应并联多大的电阻才能满足要求？ 解：由 0 1 2 f LC = 得 222 00 12533025330 585.73(H) (2)0.465200 L fCf C = 由 0 0.7 e f BW Q = 得 0 0.7 465 58.125 8 e f Q BW = 0 0 310 00 1100 171(k ) 22465 102 10 eo Q RQ Cf C = 0 58.125 17199.18(k ) 100 e eo Q RR Q = 外接电阻 0 171 99.18 236.14(k ) 171 99.18 eo e R R R RR = 2 1.3有一并联回路在某频段内工作，频段最低频率为 535kHz，最高频率 1605kHz。现有两 个可变电容器，一个电容器的最小电容量为 12pF，最大电容量为 100 pF；另一个电容 器的最小电容量为 15pF，最大电容量为 450pF。试问： 1）应采用哪一个可变电容器，为什么？ 2）回路电感应等于多少？ 3）绘出实际的并联回路图。 解：1） maxmax minmin 1605 3 535 fC fC = 因而 max min 9 C C = 但 100 9 12 因此应采用 maxmin = 450PF, = 15pFCC的电容器。 但因为 max min 30 C C =， 远大于 9， 因此还应在可变电容器旁并联一个电容CX， 以使 max min C C X X C C + + =3， 解之得CX40pF。 2） 将 max C=CX+ max C=490pF 代入 222 minmaxminmax 12533025330 180(H) (2)0.535490 L fCfC = 3）实际的并联回路如下 1.4给定并联谐振回路的 0 f5MHz，C50 pF，通频带 0.7 BW150kHz。试求电感L、品质 因数 0 Q以及对信号源频率为 5.5MHz 时的失调。又若把 0.7 BW加宽至 300kHz，应在回路 两端再并联上一个阻值多大的电阻？ 解：回路电感值为 222 00 12533025330 20.2 H 550 L Cf C = 又 0 0.7 0 f BW Q = 3 因此 6 0 0 3 0.7 5 10 33.3 150 10 f Q BW = 对信号源频率为 5.5MHz 时的失调为 0 5.550.5()fffMHz= 广义失谐： 6 0 6 0 22 0.5 10 33.36.66 5 10 f Q f = 要使 0.7 2f加宽为 300kHz，则Q值应减半，即 0 1 16.7 2 e QQ= 设回路的并联谐振电导为 eo g，则由 0 0 1 eo Q gL = 可以求出 66 00 11 47(S) 33.3 25 1020.2 10 eo g QL = 当Q下降为 e Q后，需要并联的外接电导为 0 47(H) eoeoeoeo e Q gggggg Q = 外接的并联电阻为 1 21.3kR g = 1.5并联谐振回路如图 1.T.1 所示。已知通频带 0.70.7 2BWf= ， 电容C。若回路总电导为 g （ S gg eL gg =+） ，试证明： 0.7 g4f C =。若给定C20pF， 0.7 BW6 MHz， e R10k， S R10k，求 L R？ 图1.T.1 4 解：由 0 e C g Q =及 0 0.70.7 2 e f BWf Q = =二式可得 0 0.7 00.7 2 4 / 2 f C gfC ff = 将已知数据代入上式，得 6126 43 1020 10750 10gSS = = 6 33 6 11 (750 10) 10 1010 10 554 10 Lse gggg S S = = = 即 1 1.8k L L R g = 1.6电路如图 1.T.2 所示。给定参数为 0 f=30 MHz，C=20pF，R=10k， g R=2.5k， L R=830, g C=9pF， L C=12pF。线圈 13 L的空载品质因数 0 Q=60，线圈匝数为： 12 N=6， 23 N=4， 45 N=3，求 13 L、 e Q。 图1.T.2题 1.6 图 解：1画高频等效电路 根据图 1.T.2 可画如下图所示等效电路。其中， 12313 /4/100.4nNN=； 24513 /3/100.3nNN=；1/ gg gR=，1/ LL gR=。 2求 13 L 5 由图可知, 22 12gL Cn CCn C =+ 22 0.49200.31222.52(PF)= += 因为 0 13 1 2 f L C = 13 26212 0 6 11 (2)(230 10 )22.52 10 1.25 10 H=1.25H L fC = = 3求 e Q 66 0130 11 230 101.25 1060 eo g L Q = 6 70.7 10 S70.7S = 22 12 1 geoL gn ggn g R =+ 262 33 111 0.470.7 100.3 2.5 1010 10830 =+ 6 343.1 10 S343.1S = 666 013 11 12.37 230 101.25 10343.1 10 e Q L g = 1.7如图 1.T.3 所示。已知L0.8H， 0 Q100， 1 C 2 C20pF， i C5pF， i R10k，20pF o C=， o R5k。试计算回路谐振频率，谐振阻抗（不计 o R和 i R时） 、有载 e Q值和通频带。 图 1.T.3题 1.7 图 解：根据图 1.T.3 可画如下图所示等效电路。 其中 11 1212 201 2020203 o CC n CCCCC = + 22 202040() o CCCpF = +=+= 6 2 1 99 545() ooo RRRk n = = = = 回路总电容 12 12 20 40 518.3() 2040 i C C CCpF CC =+=+ + 612 11 41.6() 2 6.28 0.8 1018.3 10 o fMHz LC = 66 0000 2100 6.28 41.6 100.8 1020.9() eo RQLQf Lk = 0/ /45/20.9/105.8() eoi RRRRk = 3 66 00 5.8 10 27.8 26.28 41.6 100.8 10 e RR Q Lf L = 0 0.7 41.6 1.5() 27.8 e f BWMHz Q = 1.8 试求图 1.T.4 所示各传输线变压器的阻抗变换关系（ i R/ L R）及相应的特性阻抗 C Z表达 式。 (a)(b)(c) (d)(e) 图1.T.4题 1.8 图 解：设每根传输线变压器的端电压为，电流为i。 图（图（a a a a） ：因为 i =，4 i ii=， o ii=，4 o = 7 所以 4 i i i R ii =， 4 o L o R ii =， 1 16 iL RR= 123 1 4 4 ccciL ZZZRR i = 图（b） ：因为 i 2=， i ii=， 1 2 o =，4 o ii= 所以 2 i R i = 1 2 4 L R i =16 iL RR=， 1 1 8 2 ciL ZRR i =， 2 11 2 2 28 ciL ZRR i = 图（c） ：因为 i 2=， i ii=，2 o ii=， o = 所以 2 i i i R ii =， 2 o L o R ii =，4 iL RR=， 12 1 2 2 cciL ZZRR= 图（d） ：因为 i 3=， i ii=， o =，3 o ii= 所以 3 i R i =， 3 L R i =，9 iL RR=， 12 1 3 3 cciL ZZRR= 图（e） ：因为 i =，3 i ii=，3 o =， o ii= 所以 3 i R i =， 3 L R i =， 1 9 iL RR=， 12 1 3 3 cciL ZZRR i =， 3 3 9 cLi ZRR i = 1.9图 1.T.5 所示为用传输线变压器构成的魔 T 混合网络， 试分析工作原理。 已知 L R=50, 试指出 i R、 1 R、 2 R、 3 R的阻值。 1.T.5题 1.9 图 8 解： 13 rr TT均为魔T混合同相功率合成网络， 4r T为1:4传输线变压器。 4r T输入端呈 现电阻 4 1 12.25 4 iL RR=，这个电阻就是混合网络 3r T C端呈现的电阻 3c R，而 3 R即 为接在 3r T DD端的电阻。因此，根据隔离条件 33 450 c RR=，同理混合网络 1r T 和 2r T的 C 端呈现的电阻 123 225 ccc RRR=。 所以 122 4100 c RRR=， 1 1 50 2 i RR= 1.10 一谐振功率放大器，已知工作频率f300MHz，负载50 L R=，晶体管输出容抗 0 25 C X= ， 其并联的谐振电阻50 e R=， 试设计图 1.T.6 所示 L 型匹配网络的 1 C、 2 C、L 值，设网络有载品质因数 1 5 e Q=。 1.T.6题 1.10 图 解：将 e R、 co X并联阻抗转换为 e R、 0c X串联阻抗的匹配网络如图（b）所示。 因为 1 2 e e co R Q X = =，所以 2 1 10 1 e e e R R Q = = + ，20 ee co co R R X X = = 由于 111 30 ceeco XQ RX= = 则 1 1 1 17.68 c CpF X =， 2 25 e cL Le R XR RR = = 得 2 2 1 21.22 c CpF X =， 1 2 70 eL Lcco c R R XXX X = = 得0.04 L X LH = （b） 1.11 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？ 9 1.12 一个 5kHz 的基音石英晶体谐振器， 0 C=6pF， qC =2.4 2 10 pF， qr =15。求此谐振 器的品质因数Q值和串、并联谐振频率。 解： 1 2 q qq f L C = 14 11 152.4 10 q q q L Q rC = 2 2 2 6 2.4 10 2.39 10 (pF) 62.4 10 qo qo C C C CC = + 1 2 p q f L C = 1 第二章思考题与习题第二章思考题与习题 2.1试用矩形系数说明选择性与通频带的关系。 2.2证明式(2.2.21)。 2.3在工作点合理的情况下，图(2.2.6)（b）中的三极管能否用不含结电容的小信号等效电 路等效？为什么？ 2.4说明图(2.2.6)（b）中，接入系数 1 n、 2 n对小信号谐振放大器的性能指标有何影响？ 2.5如若放大器的选频特性是理想的矩形，能否认为放大器能够滤除全部噪声，为什么？ 2.6高频谐振放大器中，造成工作不稳定的主要因素是什么？它有哪些不良影响？为使放 大器稳定工作应采取哪些措施？ 2. 7 单级小信号调谐放大器的交流电路如图 2. T.1 所示。要求谐振频率 0 f=10.7MHz， 0.7 BW=500kHz， 0 |A=100。晶体管参数为 ie y=（2+j0.5）ms； re y=0； fe y=（20j5）ms； oe y=（20+j40）ms 如果回路空载品质因数 0 Q=100，试计算谐振回路的L、C、R。 图 2.T.1题 2.8 图 解：根据电路图可画出放大器的高频等效电路如下图所示。 其中20 oe gs=， 6 6 40 10 0.59 210.7 10 oe CpF = ， 22 20520.6 fe yms=+= 根据题设要求 0 100 fe y A g = 2 则 3 20.610 0.206 100 fe o y gms A = 因为 0 0.7 e f BW Q = 所以 0 0.7 10.7 21.4 0.5 e f Q BW = 因为 0 1 e Q Lg = 所以 63 0 11 210.7 100.206 1021.4 e L g Q = = 6 3.37 103.37ss = 由等效电路可知 2626 0 11 65.65pF (2)(210.7 10 )3.37 10 C fL = 66 00 11 44.14 2210.7 103.37 10100 eo gs f LQ = 则65.650.5965.06 oe CCCpF = 666 11 7.05 206 1020 1044.14 10 oeeo Rk ggg = 2.8 在图 2. T.2 中，晶体管 3DG39 的直流工作点是 CEQ V8V， EQ I2 mA；工作频率 0 f10.7MHz；调谐回路采用中频变压器， 31 L4H， 0 Q100，其抽头为= 23 N5 匝， = 13 N20 匝，= 45 N5 匝。试计算放大器的下列各值：电压增益、功率增益、通频带（设放 大器和前级匹配 s g ie g） 。晶体管 3DG39 在 CEQ V8V， EQ I2mA 时参数如下： ie g2860 S； ie C18 pF oe g200S； oe C7pF 3 fe y45mS； fe 54 o re y0.31mS； re 88.5 o 图 2.T.2题 2.9 图 解：交流通路 为了计算放大器的增益，应求出与谐振回路并联的总电导 22 12eooeie ggn gn g =+为 此，首先计算出接入系数 12 n 与n，有 23 1 13 51 204 N n N =； 45 2 13 51 204 N n N = 谐振回路固有的谐振电导为 6 66 00 11 37 10 100 210.7 104 10 eo gS QL = 于是 22665 12 11 200 102860 103.7 10227.5() 1616 oeieeo gn gn ggs =+=+ 电压增益（谐振时）为 3 12 6 11 45 10 44 12.3 227.5 10 fe o n n y A g = 功率增益为 22 00 ()(12.3)151.3 p AA= 此时回路的有载 Q 值为 4 666 11 16.2 6.28 10.7 104 10227.5 10 e o Q Lg = 因而通频带为 0.7 10.7 0.66() 16.2 o e f BWMHz Q = 2.9图 2. T.3 是中频放大器单级电路图。 已知回路电感=L1.5H，= 0 Q100，4/ 21 =NN， 41 CC均为耦合电容或旁路电容。 晶体管采用 CG322A， 当 EQ I=2mA，= 0 f30MHz， 测得 Y 参数如下：= ie y（2.8+j3.5）mS，0.080.3 re yj= （-0.08-j0.3）mS，3627 fe yj=（36-j27）mS， 0.22 oe yj=+（0.2+j2）mS。 （1）画出用 Y 参数表示的放大器微变等效电路。 （2）求回路的总电导 g。 （3）求回路总电容 C的表达式。 （4）求放大器的电压增益 0 A。 （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？ 图 2.T.3题 2.10 图 解： （1）用 Y 参数表示的放大器微变等效电路为 （2）回路的总电导 g的计算 1 1n= 221 /0.25nNN= 5 6 66 00 11 35 10 100 230 101.5 10 eo gS QL = 22666 12 1 200 102800 1035 10410() 16 oeieeo gn gn ggs =+=+ （3）回路总电容 C的表达式 由 0 1 2 f LC =知 222 00 12533025330 18.76(pH) (2)301.5 C fLf L = 222 122oeieoeie Cn Cn CCCn CC =+=+ 22 12oeie CCn Cn C = （4）放大器的电压增益 0 A。 22 362745 fe yms=+= 3 12 6 1 145 10 4 27.4 410 10 fe o n n y A g = （5）当要求该放大器通频带为 10MHz时，应在回路两端并联电阻 R 的计算： 因为 0 0.7 e f BW Q =所以 0 0.7 30 3 10 e f Q BW = 而 1 e o Q Lg = 0 1 oeo Q Lg = 所以 100 351167 3 o eo e Q ggS Q = = 在回路两端并联电阻 R 为 111 1.32 1167410 Rk ggg = 2.10 三级相同的单调谐中频放大器级联， 工作频率 0 f=450kHz， 总电压增益为60dB， 总带宽为8kHz， 6 求每一级的增益，3dB 带宽和有载 e Q值。 解：多级级联的放大器，若各级参数相同，其总增益为 0 n o AA = 当3n=时，每一级的增益为 11 33 100010 oo AA = 多级级联的放大器，其带宽为 1 0.70.7 ()21 n n BWBW= 所以单级放大器的带宽为 0.7 0.7 1 () 21 n n BW BW= 当3n=时，每一级的带宽为： 0.73 0.7 1 3 ()8 15.686 0.51 21 BW BWkHz= 每一级的有载品质因数 0.7 450 28.69 15.686 o e f Q BW = 2.11 图 2. T.4 表示一单调谐回路中频放大器。 已知工作频率 0 f10.7MHz， 回路电容 2 C56 pF，回 路电感 L=4 H， 0 Q100，L 的圈数 N20 匝，接入系数 1 n 2 n0.3。采用晶体管 3DG6C， 已知晶体管 3DG6C 在 CE V8V， E I2mA 时参数如下： ie g2860 s； ie C18 pF oe g200s； oe C7pF fe y45ms； fe 54 o re y0.31 ms； re 88.5 o 7 图 2.T.4题 2.12 图 求：1）单级电压增益 0 A=； 2）单级通频带 0.7 2f； 3）四级的总电压增益()4 V0 A 4）四级的总通频带()42 0.7 f 5）如四级的总通频带()42 0.7 f保持和单级的通频带 0.7 2f相同， 则单级的通频带应加宽 多少？四级的总电压增益下降多少？ 解、回路的固有谐振电导 5 66 11 3.7 10 ( ) 100 6.28 10.7 104 10 eo oo gs QL = 回路的总电导 22 12 665 0.09 200 100.09 2860 103.7 10312.4() oeieeo gn gn gg s =+ =+ （1）单级谐振电压增益： 3 12 6 0.3 0.3 45 10 12.96 312.4 10 fe o n n y A g = （倍） （2）单级放大器的通频带 回路有载品质因数： 666 11 11.9 6.28 10.7 104 10312.4 10 e o Q Lg = 0.7 10.7 899() 11.9 o e f BWkHz Q = （3）四级放大器的总电压增益()4 V0 A 12 44 4 ()()(12.96)28210.56 fe o n n y A g =（倍） 8 （4）四级的总通频带()42 0.7 f 11 4 0.7 ()2121 899391() o n e f BWkHz Q = （5）如四级的总通频带()42 0.7 f保持和单级的通频带 2f 7 . 0 相同， 则单级的通 频带应加宽至： 0.7 11 4 11 ()0.8992.1() 2121 o e n f BWMHz Q = = 此时每级放大器的有载品质因数为： 0.7 10.7 5.1 ()2.1 o e f Q BW = = 111.9 312.4728.9() 5.1 e oee Q ggs LQQ = = 12 444 44 312.4 ()()() ()()28210.56955.1 728.9 fe oo n n y g AA gg = = （倍） 四级的总电压增益下降了 44 ()()28210.56955.127255.46 oo AAA = 此时，单级放大器的负载回路应并联上的电阻为 111 2.4() 728.9312.4 Rk ggg = 2.12设有一级单调谐中频放大器，其通频带 0.7 4MHzBW=，增益 0 A=10，如果再用一 级完全相同的中频放大器与之级联， 这时两级中放的总增益和通频带各是多少？若要 求级联后的总频带宽度为 4MHz，每级放大器应该怎样改动？改动后的总增益为多 少？ 解：两级中放级联后的总增益和通频带各是 2 020 ()100AA = 11 22 0.720.7 ()2121 42.57MHzBWBW= = 若要求级联后的总频带宽度为 4MHz，每级放大器的带宽应加宽至 0.7 1 2 1 46.22MHz 21 BW = = 根据增益带宽积为常量可知： 0.700.70 BWABWA = 9 此时放大器的增益为 0.7 00 0.7 4 106.43 6.22 BW AA BW = = 改动后的总增益为 22 020 ()6.4341.34AA = 2.13 设有一级单调谐中频放大器，谐振时电压增益 0 10A=，通频带 31 2MHz dB BW=， 如 果再用一级电路结构相同的中放与其组成双参差调谐放大器，工作于最佳平坦状态， 求 级联通频带 3dB BW和级联电压增益 0 A 各是多少？若要求同样改变每级放大器的带宽 使级联带宽 3dB BW=8 MHz，求改动后的各级增益 0 A为多大？ 解：电路工作与最佳平坦状态，此时 0 21 e f Q f = 由于 033 1 222 dbedb ee fBWQBW fMHz QQ = 0 10A= 31 2MHz dB BW= 2.14 三级单调谐放大器， 三个回路的中心频率 0 f=465 kHz， 若要求总的带宽 0.7 BW=8 kHz， 求每一级回路的 3dB 带宽和回路有载品质因数 e Q。 1 思考题与习题思考题与习题 3.3若反馈振荡器满足起振和平衡条件，则必然满足稳定条件，这种说法是否正确？为什 么？ 解：解：不正确。因为满足起振条件和平衡条件后，振荡由小到大并达到平衡。但当外界因 素（温度、电源电压等）变化时，平衡条件受到破坏。若不满足稳定条件，振荡起就不 会回到平衡状态，最终导致停振。 3.4 分析图 3.2.1(a)电路振荡频率不稳定的具体原因？ 解：解：电路振荡频率不稳定的具体原因是晶体管的极间电容与输入、输出阻抗的影响， 电 路的工作状态以及负载的变化， 再加上互感耦合元件分布电容的存在， 以及选频回路接 在基极回路中， 不利于及时滤除晶体管集电极输出的谐波电流成分， 使电路的电磁干扰 大，造成频率不稳定。 3.7 什么是振荡器的起振条件、平衡条件和稳定条件？各有什么物理意义？振荡器输出信号 的振幅和频率分别是由什么条件决定的？ 解：解： （1）起振条件： 振幅起振条件 0 1A F 相位起振条件2 AF n+=（n=0,1,） (2)平衡条件： 振幅平衡条件AF=1 相位平衡条件2 AF n+=（n=0,1,） （3）平衡的稳定条件： 振幅平衡的稳定条件 0 0 A U 相位平衡的稳定条件0 Z 是表明振荡是增幅振荡， 振幅由小增大， 振荡能够建立起来。 振幅平衡条件 AF=1 是表明振荡是等幅振荡，振幅保持不变，处于平衡状态。 相位起振条件和相位平衡条件都是2 AF n+=（n=0,1,） ，它表明反馈是正反 馈，是构成反馈型振荡器的必要条件。 振幅平衡的稳定条件A/ 0 U= EQ I应大于1.11mA时振荡器才能振荡。 3. 13 已知题 3.13 图所示的振荡器中，晶体管在工作条件下的y参数为：2mS ie g=， 20S oe g=，20.6mS fe y=。回路元件参数为 2 300Cp= 300pF， 1 60Cp=60pF，5LH=5H， （1）画出振荡器的共射交流等效电路； 6 （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能否起振。 （提示：在振荡器共射交流等效电路中，设法求出 ie g等效到晶体管 c、e 两端的值 ie g） 题 3.13 图 解：解： （1）振荡器的共射交流等效电路 （2）振荡频率和反馈系数 12 12 60 300 60(pF) 30060 C C C CC = + 振荡频率 612 11 9.19(MHz) 2 6.28 5 1060 10 osc f LC = 反馈系数 1 2 601 3005 f C k C = （3）根据振幅起振条件判断该电路能否起振。 电路的小信号等效电路为 7 其中 1 1 12 601 300606 C n CC = + 2 2 12 3005 300606 C n CC = + 22 11 11 ()2.10.058 1036 ieiie gngngms = =+= 2 2 25 2013.9 36 oeoe gn gs = = 1 1 6 fff VVV n = = ， 2 () feifei y Vn y V = 0 1160 0.035 1005 eo C gms QL = 所以，电路的起振条件为： 12feeooeie n n yggg+ 12 136 ()(0.0350.0140.058)0.77 5 feeooeie yggg n n +=+= 电路可以产生振荡。 3.14 题 3.14 图所示为 LC 振荡器。 （1）试说明振荡电路各元件的作用； （2）若当电感 L=1.5H，要使振荡频率为 49.5MHz，则 4 C应调到何值？ 题 3.14 图 解：解： （1）各元件的作用： c R、 1b R、 2b R、 e R、 f R确定偏执工作点， b C高频旁路电容使放大器为共基放大。 8 、 1 C、 2 C、 3 C、 4 C组成振荡回路。 1 C和 2 C构成反馈支路，提供正反馈。 p C输出 耦合电容。 （2）振荡回路总电容C为 123 4 122313 C C C CC C CC CC C =+ + 4 6.2303 6.2 3030 33 6.2 C=+ + + 因为回路谐振频率要求为 49.5MHz，则 2626 0 11 =6.899pF (2)(249.5 10 )1.5 10 C fL = 所以 4 1.894=6.899 1.894=5.005pFCC= 3.15 题 3.15 图所示的电容反馈振荡电路中，= 1 C100pF，= 2 C300pF，=L50H。画出电 路的交流等效电路，试估算该电路的振荡频率和维持振荡所必须的最小电压放大倍数 min A。 题 3.15 图 解：解： （1）振荡器的共射交流等效电路 （2）振荡频率和反馈系数 12 12 100 300 75(pF) 300 100 C C C CC = + 9 振荡频率 612 11 2.6(MHz) 2 6.28 50 1075 10 osc f LC = 反馈系数 1 2 1001 3003 f C k C = 维持振荡所必须的最小电压放大倍数 min 1 3 f A k = 3.16 题 3.16 图所示振荡电路的振荡频率 osc f=50MHz，画出其交流等效电路，并求回路电 感L。 题 3.16 图 解：解：画出其交流等效电路 回路总电容为 8.2 8.2 2015 2.2 43.312.6 8.2 208.2 208.2 8.2152.2 C =+ + 回路电感 22 2533025330 0.8(F) 5012.6 osc L fC = 3.17 题 3.17 图所示是一电容反馈振荡器的实际电路，已知= 1 C50pF，= 2 C100pF， = 3 C10260pF，要求工作在波段范围，即=f1020MHz，试计算回路电感 L 和电容 0 C。设回路空载= 0 Q100，负载电阻= L R500，晶体管输入电阻500 i R=，若要 求起振时环路增益A F =3，问要求的跨导 m g必须为多大？ 10 题 3. 17 图 解：因为 maxmax minmin 20 2 10 d fC k fC = 所以 2 max min 4 d C k C = 而 12 30 12 C C CCC CC =+ + 于是 12 3max0 max12 12 min 3min0 12 4 C C CC CCC C C C CC CC + + = + + 代入已知数值得 0 40CpF= 12 min3min0 12 100 50250 1040() 100503 C C CCCpF CC =+=+= + 2 2 maxmin 2533025330 0.76() 250 20 3 LH fC = 12 max3max0 12 100 501000 26040333() 100503 C C CCCpF CC =+=+= + max 0 11333 0.21 1000.76 eo C gms QL = 11 2 500 L L gms R =， 11 2 500 i i gms R = 反馈系数 1 12 501 100503 f C k CC = + 当3 f A k =时，要求 1 39 f A k = 11 而 m iLeo g A ggg = + + ， 其中 222 1 12 502 ()()2 100509 iii C gn ggms CC = = + 所以 2 9()9 (20.21)22 9 miLeo ggggms=+= + 3.19 题 3.19 图所示为克拉泼振荡电路。 已知 L2H， 1 C1000pF， 2 C=4000pF， 3 C=70pF, 0 Q=100，15 L Rk=， b e C 10pF，500 E R=，试估算振荡角频率 osc 值，并求满 足起振条件时的 minEQ I。设很大。 题 3.19 图 解：解：振荡器的交流等效电路如下图所示。由于 1 C 3 C， 23 CC，因而振荡角频率 近似为 3 1 osc LC 6 84.25 10/rad s= 已知 00 16.9 eosc RLQk= 0 / LLe RRR=7.95k=， 22 b e CCC=+4010pF= 求得 12 1,2 12 CC C CC = + 800.4pF= 2 3 22 31,2 0.08,“50.88 LL C nRn R CC = + 又 1 12 0.2 C n CC = + ， 111 EQEQ im EeETT II gg RrRVV =+=+= 根据振幅起振条件， 1 “ mLi ggng n +，即 “ (1) EQ L T I g Vnn ，求得3.21 EQ ImA。 3.20 在上题所示电路中，若调整工作点，使 EQ I=5mA，并将 3 C分别减小到 60pF、40pF， 12 调节 L 使 osc 不变，设 0 Q100，试问电路能否振荡？ 解：解：已知 111 im Eee gg Rrr =+，将起振条件改写为 1 (1) mL gng n ，由上题得 0.2n=。 当 EQ I=5mA 时， EQ T I V =192.31mS，据此求得起振时允许的最大 L g为 (1)=30.77mS Lm gnn g 当 3 60CpF=时， 0 19.7 e Rk= 0 /8.5 LLe RRRk = =， 2 31 2 3 ()2230.77 LL CC ggmSmS C + =，不起振。 3.21 画出题 3.21 图所示各晶体振荡器的交流通路，并指出电路类型。 （a）（b） （c）（d） 题 3.21 图 解：解： 13 3.22 晶体振荡电路如题 3.22 图所示，已知 12 1122 11 , LCL C =，试分析电路能否产 生正弦波振荡；若能振荡，试指出 osc 与 1 、 2 之间的关系。 题 3.22 图 解、解、电路的交流通路 若能振荡， osc 与 1 、 2 之间的关系为 12 1122 11 osc LCL C = ， min2 3 ()3 f o i R V VR = 所以 min3 317.32 f RRk= （2） 12 10RRk=， 1 0.01CF=， 2 0.1CF=； 2 R= 23 /RR5k= 所以 1212 1 osc R R C C = 3 4.47 10/rad s= 16 因为 21 12 1 CR CR + 0.110 1 0.015 F F = +13=，() fosc kj 1 13 = 二级反向放大器总增益应大于 13 倍，求得 min3 13 f RR=36.06k= 3.28 题 3.28 图所示文氏电桥电路音频振荡器的频率范围为 20Hz20kHz，共分为三挡。如 果双链可变电阻器 1 R的阻值范围是 1k10k,试求 1 C、 2 C、 3 C的值，以及每挡的 频率范围。 题 3.28 图 解：解： 因为 1 2 osc f RC = 所以 1 33 minmax 11 0.00796() 26.28 1020 10 osc CF Rf = () 36 max1 11 2 26.28 20 100.00796 10 osc fkHz RC = = 2 33 minmax 11 0.0796() 26.28 102 10 osc CF Rf = () 36 max2 11 200 26.28 20 100.0796 10 osc fHz RC = = 3 32 minmax 11 0.796() 26.28 102 10 osc CF Rf = () min 36 max3 11 20 26.28 10 100.796 10 osc fHz RC = 每挡的频率范围为 20kHz2kHz，2kHz200Hz，200Hz20Hz。 3.29 试用振荡相位平衡条件判断题 3.29 图所示各电路能否产生正弦波振荡，为什么? 17 题 3.29 图 解：解： （a）不能，为负反馈；(b)不能，RC 引入的是负反馈；(c)可以产生振荡；(d)不能， RC 引入的是负反馈；(e)可以； 3.30 在题 3.30 图中： （1）判断电路是否满足正弦振荡的相位平衡条件。如不满足，修改电路连线使之满足 （画在图上） （2）在图示参数下能否保证起振条件？如不能，应调节哪个参数，调到什么值？ （3）起振以后，振荡频率 osc f应为多少？ （4）如果希望提高振荡频率 osc f，可以改变哪些参数，增大还是减小？ （5）如果要求改善输出波形，减小非线性失真，应调哪个参数，增大还是减小？ 题 3.30 图 解：解： （1）电路不满足正弦振荡的相位平衡条件。修改后的电路为 18 （2）若使电路满足起振条件，应有1 ff A k ，而 f k在 1 2 osc f RC =时， 1 3 f k=， 所以，图示基本放大器的电压增益应满足3 f A的条件；而 1 4.7 112.743 2.7 k f e R A R = += + = 式中 121122 coscos QQmm VVVtVt=+=+。若 2m V很小，满足线性时变条 件， 则在 1 /2 Qm VV= 、 0、 1m V三种情况下， 画出 1 ()g 波形， 并求出时变增量电导 1 ()g 的表达式，分析该器件在什么条件下能实现振幅调制、解调和混频等频谱搬移功能。 解解：根据伏安特性画出增量电导随的变化特性( )g 如下图所示。 （1） 1 1 2 Qm VV= 时，画出( )g t波形如入（c）所示，图中通角由 1 1 2 cos 2 m m V V =， 求得 3 = /3 0 /3 11 23 DD gg d tg = /3 /3 21 cossin() 3 D nD gn ggn t n = ， 1 1 211 ( )sin()cos 33 D D n gn g tgnt n = =+ （2）0 Q V=时，画出的( )g 波形如图（b）所示。 1111 122 ( )()(coscos3) 23 DD g tg Ktgtt =+ 1 1 1 12 ( 1)cos(21) 2(21) n D n gnt n = =+ 杨霓清共 30 页第 7 页2010-11-4 （3） 1Qm VV=，( ) D g tg=，如图（e）所示。 可见， （1） 、 （2）中( )g t含有基波分量，能实现频谱搬移功能，而（3）中( )g t仅有直 流分量，故无法实现频谱搬移功能。 在实现频谱搬移功能时，应遵循有用信号较弱，参考信号较强的原则，这样可以消除一 些无用有害的组合频率分量，使输出有用信号的质量提高。 调制时： 1 cos cmc Vt=（载波） ， 2 cos m Vt =（调制信号。 ） 解调时： 1 cos cmc Vt=（参考信号） ， 2 (1cos)cos smac VMtt=+（调幅信号） 。 混频时： 1 =cos LmL Vt（本振信号）， 2 (1cos)cos smac VMtt=+（调幅信号） 。 4.12 在题 4.12 图所示的差分对管调制电路中，已知 6 ( )360cos1010 c tt=mV， 3 ( )5cos210tt =mV,10V CCEE VV=,15k EE R=，晶体三极管很大， 杨霓清共 30 页第 8 页2010-11-4 ()BE on V可忽略。试用开关函数求 12 () CCC iii=值。 题 4.12 图 解解： 120 () 2 c CCC T iiii th V = 01 (cos) 2 c x i tht=， 00 ( )iIit =+ 其中 0 51 3 EE EE VV ImA R =， 33 ( )1 ( )10 cos(210 )() 3 EE t itt mA R = 33 0 11 10 cos(210 )() 3 itmA =+ 又 360 13.8510 26 cm c T VmV x VmV = 则