杨霓清 高频答案 第二章_高频小信号放大器.pdf

1 第二章第二章 思考题与习题思考题与习题 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 7 MHz 0 7 BW 500kHz 0 A 100 晶体管参数为 ie y 2 j0 5 ms re y 0 fe y 20 j5 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 6 10 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 65 0 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 V 8V EQ I 2 mA 工作频率 0 f 10 7MHz 调谐回路采用中频变压器 3 1 L 4 H 0 Q 100 其抽头为 23 N5 匝 13 N 20 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 V 8V EQ I 2mA 时参数如下 ie g 2860 S ie C 18 pF oe g 200 S oe C 7pF 3 fe y 45mS fe 54 o re y 0 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 5 H 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 7 3 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 f 10 7MHz 回路电容 2 C 56 pF 回 路电感 L 4 H 0 Q 100 L 的圈数 N 20 匝 接入系数 1 n 2 n 0 3 采用晶体管 3DG6C 已知晶体管 3DG6C 在 CE V 8V E I 2mA 时参数如下 ie g 2860 s ie C 18 pF o e g 200 s oe C 7pF fe y 45ms fe 54 o re y 0 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 2 f 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 2 f 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 2 f 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 nn y g AA gg 倍 四级的总电压增益下降了 44 28210 56 955 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 0 20 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 2 2 M H z 21 BW 根据增益带宽积为常量可知 0 700 70 BW ABW A 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 0 20 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