高频电子线路(第三版)[廖惜春]习题详解

此习题答案由此习题答案由 AP09057AP09057 班廖汉杰 班廖汉杰 2222 号 号 梁裕成 梁裕成 2121 号 号 梁明 梁明 浩 浩 2020 号 梁恩铨 号 梁恩铨 1919 号 李树明 号 李树明 1818 号 陈燕媚 号 陈燕媚 5 5 号 刘嘉号 刘嘉 荣 荣 2424 号 同学及号 同学及 AP0905810AP0905810 坤鹏同学携手完成 由于编写时间坤鹏同学携手完成 由于编写时间 有限 编者才学疏浅 难免有许多错漏之处 恳请各位同学原谅 有限 编者才学疏浅 难免有许多错漏之处 恳请各位同学原谅 如发现有错误及疑问的地方请致电客服中心 最后 祝各位学习愉如发现有错误及疑问的地方请致电客服中心 最后 祝各位学习愉 快 逢考必过 快 逢考必过 O o O o 第一章第一章 1 21 2 1 51 5 首先 我们要知道一个定理 串联谐振时 电感线圈和电容器两端电压幅值得大小等于外首先 我们要知道一个定理 串联谐振时 电感线圈和电容器两端电压幅值得大小等于外 加电压幅值的加电压幅值的 Q Q 倍 倍 Q Q 是品质因数 是品质因数 参见课本参见课本 P11P11 电压谐振电压谐振 首先 A B 短路时 100 sm c O U U Q H CfC L 253 10100 102 1 2 11 12262 0 2 0 A B 接阻抗时 有 X Z 9 15 11 2 50 1 0 5 22 p200 1 0 5 126253 10200 102 11 1 0 2 0 2 0 0 0 0 12262 0 0 0 CQCQ R Q Q FC CC CC C C L CRZX HL C X C XL L XL X X X XXC C C 上上上 上上 上上上上上 上上上上上上上上上上上上上上 1 61 6 未接负载时 RPLg Q 1 接负载后消耗功率的并联总电导 LS RRR G 111 则此时 1 1 1 1 111 11 LS LS RP LS P LS P P L R R R R Q R R R R Lg R R R R L R RRR L LG Q 1 71 7 1 1 解 解 k2 6 1 11 2 1 1 111 2 2 7 0 7 0 0 7 0 0 L PSL LPS PP R RR CBW R RRR G CBWG f BW f Q G C Q 上上上上上上上上上 上上上上上上上上上上上 上上上上上 上上上 1 91 9 解 解 1 1 将各回路电阻电容等效到电感将各回路电阻电容等效到电感 L1L1 中中 接入系数 接入系数 n1 n1 n2 n2 4 1 4 1 图中图中 IsIs 4 1 SS CC 16 1 SS GG 16 1 LL CC 16 1 LL GG 16 1 则则 1LS CCCC 上 代入数据得 代入数据得 L L 有时间这里自己算下了有时间这里自己算下了 Cf L p 2 2 1 2 2 LS GGGG 上 LG Q p 1 1 上 1 7 0 Q f BW p 综上三式可解得 综上三式可解得 答案还是自己有空算下答案还是自己有空算下 7 0 BW 1 101 10 解 其等效电路如下 解 其等效电路如下 7 2 1 0 125 25 0 20 5 21 1 21 2 1 2 2 2 1 21 N N p RR p R R p R R CC C p NN N p LS L L S S 上上上上上 上上上 1 121 12 解 解 k104 105110514 3 2 3 33 2 1 2 1 2 3 33 88 19 2 11 126 7 0 7 0 7 0 22 C Q RR RQBW CRQ Q f BW BW f Q uHL CfC L P PL L L L P P L p 上上 上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上 上上上上上上 1 171 17 解 解 第二章第二章 2 12 1 解 画出该电路交流解 画出该电路交流 Y Y 参数等效电路如下参数等效电路如下 由等效电路可知谐振时放大系数由等效电路可知谐振时放大系数 Lpoe fe uo gggG G Y A 带负载时有 带负载时有 7 0 2 1 BW f LGf p p 由以上两式子可以由以上两式子可以 HL 864 3 不带负载时不带负载时 60 2 1 pp p Lgf Q 可以可以 自己算下自己算下 p g 既有 既有 kRggGg LpoeL 53 8 谐振时又有 谐振时又有 poe fCC L 2 1 即可即可 pFC 6 61 2 22 2 1 1 画出电路画出电路 Y Y 参数等效电路如下参数等效电路如下 其中其中 LQ gnn PP p 1 4 1 4 1 21 2 2 谐振时有 谐振时有 pFC FCFCHL CnCnC L ie ieoe 8 53 p18 p7 4 1 1 oe 2 2 2 11 代入上式解得将 3 3 由图可知 由图可知 3 16 1 1085 2267 13 p 5 2 2 2 1 21 GL Q SGA gngngG G Ynn A L uo ieoep fe uo 代入数据得 MHz Q f BW L P 656 0 7 0 4 4 要使要使 实际7 0 7 0 6 75BWMHzBW 需使需使 663 1085 226 6 1 6 6 1 6 7 5 G R GgGG L L 应该并联电阻 实际实际 2 32 3 1 1 解 由公式可知最大谐振功率增益解 由公式可知最大谐振功率增益 1795 15 04 1558 4 22 2 max ieoe fe po gg Y A 2 2 有公式得有公式得 失配系数 失配系数 5 4 1012 0 105 06 0 32 32 2 2 2 1 ie oe gn gn q 失配系数 失配系数 22 5 41 5 44 1 4 q q s 2 52 5 本题答案参考 本题答案参考 课本课本 P58 P59P58 P59 1 1 中和法中和法 2 2 失配法 失配法 2 62 6 1 1 减少负载对回路的影响减少负载对回路的影响 2 2 极间交直流隔开 极间交直流隔开 3 3 阻抗匹配 阻抗匹配 2 72 7 1 1 单极放大系数单极放大系数 zk33312 5 255467 13 653 3 16 1 1085 2267 13 3 1 7 037 0 33 3 7 0 5 uo 2 21 2 1 2121 HBWBW AA kHz Q f BW GL Q SGA gngng Ynn G Ynn A uouo L P P L ieoep fefe uo 则 代入数据得 2 2 保持总同频带为单级同频带 则单级通频带需变成保持总同频带为单级同频带 则单级通频带需变成 MHz BW BW306 1 123 1 7 0 7 0 总 单 因为因为增益带宽之积增益带宽之积保持不变 所以当总频带为单级频带时 总放大系数也应该变为单保持不变 所以当总频带为单级频带时 总放大系数也应该变为单 级放大系数 即是级放大系数 即是 67 13 3 uo A 2 82 8 解 衰减量为解 衰减量为 20db20db 对应的通频带为对应的通频带为 1 0 BW 又又kHzBWBW500110 7 0 2 1 0 kHz kHz BW25 50 110 500 2 1 0 213 25 50 7 10 7 0 kHz MHz BW f Q p L 所以 每个回路的有载品质因数为所以 每个回路的有载品质因数为 213213 2 122 12 根据公式有 根据公式有 68 2 1215 13 3 15 13 2 8 1 11 21 3 1 2 13 1 pmpm f pm f ff AA N A N NN 本题公式参考课本本题公式参考课本 P70P70 页页 2 132 13 1 1 203 3 11 1 65 1 11 1 21 3 1 2 13 1 21 3 1 2 13 1 pmpm f pm f ff pmpm f pm f ff AA N A N NN AA N A N NN 噪声系数 系统 噪声系数 系统 2 2 系统一指标分配更合理 因为多级放大器总噪声系数主要取决与一 二级 后面各级 的噪声系数对总噪声系数的影响较小 所以要使第一级噪声系数尽量小 额定功率尽可能 高 第三章第三章 3 1 略 3 2 略 3 7 解 因为 E O C P P W P P C O E 3 8 6 0 5 又因为WPP PP P OC CO O C 3 10 3 2 又A U P IIUP CC E COCOCCE 346 0 24 3 8 同理 当时 0 0 80 c 可得 w P P C O E 25 6 8 0 5 WPP OC 3 10 3 2 3 8 解 AIIRIU mA mAI i iI iUP P CO cCO O m 3 17270 26 395 253 0 100 70 70 70 2 1 0 1cmaxc1mc1mcm 0 cmax 0max 1cmaxcm 而 及 由公式 0 0 0 0 0 1max0 5 82100 6 3 97 2 6 310036 97 2 70 2 1 46 34 E O C COCCE ccmcm P P VmAVIUP WiUPU 效率 3 11 解 电压利用系数 CC CM cr U U 根据公式有 3 92 7 82 42 0 42 2 70 2 28 93 207 0 309 19 76100 63 2 2 63 0 263 2 63 2 131 0 207 0 309 19 222 309 19 965 0 2 4 1 2 1 0 c cm cm 0 0 0 1 m1c 0 cm o m1c cm 2 1 P C C E P E O C OEC COCCE c c C CCcr cr CC cmr O cr R WP WP I U R P P WWWPPP WIUP A I I A U P I VUU Ug P 时 同理可得当 而 故有 代入数据可得 第四章第四章 4 5 a b c 4 6 a 该电路为三点式振荡器 但其电路不满足 射同它异 的判断准则 故无法满足震荡相 位平衡条件 不能产生震荡 b 当呈现感性时 可以产生震荡 此时电路为电容三点式振荡器Lj Cj X 3 1 c 当呈现感性 且呈现容性时 可以产生震荡 2 2 1 1 1 Cj Lj X 1 1 2 1 1 Cj Lj X 此时电路为电感三点式震荡 d 可以产生震荡 4 12 画出交流等效电路如下 pFCCC eb 3320203300 2 2 时 时 pFCpF pFCpF CC CC CC 250 300 12 62 3 3 1 2 1 2 3 则有 pFCMHZ pFCMHZ LC fp 250 13 12 6 28 2 1 3 3 电路反馈系数 015 0 3320 51 2 1 C C U U F o f 据此 应由 AF 1 来判断 13 28 6MHz 范围内是否都能起振 pFCk pFCk LQR PPP 250 3 3 12 8 7 3 3 98 0 21 2 CC C n MHzfk MHzfk R R RRnR p p P P PLL 13 1 2 6 28 5 3 108 6 108 6 98 0 3 3 22 此时有 AF 得FRg Lm AF MHzf MHzf R P P L 13 945 0 6 28 575 1 015 0 1030 3 在时 AF 0 945 1 不能起振MHzfp13 所以由起振条件得 MHzMHz MHzf MHz LQ R Fg LQ R Fg FgRR RR Fg R FRgAF p P L m P L m mPL PL m L Lm 89 2 14 2 14 89 1 n 1 1 g 1 ng 1 n 1 1 p 2 p p p 2 p 2 能起振的频率范围为 代入数据得 又 即 4 19 a 此电路为电容三点式震荡电路 b c 该电路为电容三点式振荡电路 第五章第五章 5 5 解 AM U 100 COS 12 6 10t 25 COS 12 006 6 10t 25 COS 11 994 6 10t 100 1 0 5COS6000 COS 12 6 10t 100 1 0 5COS2 3000 COS 2 6 6 10t 因此 载波幅度为 100 载波频率为 6 6 10Hz 调幅系数为 0 5 调制频率为 3000Hz 频谱图 略 5 9 解 由题意得 Pt 10kw 当载波被频率为 余弦信号调制时 由 P Pt 1 macos t 2 积 分可得 AV P Pt Pd Pu Pt 1 1 2 2 ma 11 8kw 即 11 8 10 1 1 2 2 ma 解得 1 m 0 6 由题意得 2a m 0 3 此时 两个信号同时调幅时总发射功率为 AV P Pt 1 1 2 1 m 2 1 2 2a m 2 10 1 1 2 2 6 0 1 2 2 3 0 12 25kw 5 10 解 已知 ttt UAM10 7 2sin 1000 2cos3 03500 2cos6 01 10 1 ttttt UAM101010 777 2sin 1000 2cos3 2sin 3500 2cos6 2sin10 ttttt 101010 777 21000 2cos 5 1 2 23500 2cos 3 2 2cos 10 2 21000 2cos 5 1 2 10 7 tt 由上式可知U AM 包括的频率分量有 srad c 10 7 srad c 3500 10 7 1 srad c 3500 10 7 1 srad c 1000 10 7 2 srad c 1000 10 7 2 其中 c为载波频率 1为调制波的角频率 2为另一个调制波的角频率 该调幅波所占的带宽为sradsrad BWAM 7000 3500 22 max 2 由U AM 可知 V Ucm 10 载波频率为 W cm R U P L t 1 50 22 10 2 2 该调制信号U 1 的调制度为m1 U 2 的调制度为m2 从U AM 中 已知 3 2 1 1 Um cm 5 1 2 1 2 Um cm 6 010 6 6 1 Um cm 3 010 3 3 2 Um cm 调幅波的总功率为 W mm PPtAV 225 1 2 2 2 1 1 22 5 12 如图所示 据环路电压法得 211 uuuD 212 uuuD 又因为 21DDD iii 由 得 21DD ii 得出 0 2221 DDDDD iiiii 流过负载 L R 的电流为零 图 a 不能实现双边带调幅 2 如图 b 所示 由环路电压法可得 211 uuuD 212 uuuD 又因为 12DDD iii 21 11 tSuugSgui tDD 21 22 tSuugSgui tDD 所以 2 212 tSguiii DDD 展开为 3 3 2 22 1 cos152 twtgi cD 式中只出现包含 c w 的分量 并不包含调制信号 u 的频率分量 所以图 b 也不能实现双边带调幅 5 16 5 20 右图为题图电路 2 C L R 折合到一次侧回路的等效电路 1 接入系数 n 为 5 1 1 2 L L n 所以 pFCnC204 2 2 2 电路总电容为 pFCCC384 21 k n RR LL 127 1 2 s rad fpwp 6 109 22 由 pp p p p CRw g Cw Q 所以 LC 回路的等效谐振电阻为 k Cw Q R p p p 90 回路总电导为 s R R G L p 5 109 1 11 有载品质因数为 59 1 G Cw LGw Q p p L 通频带为 kHz Q f BW L p 9 7 7 0 2 若二极管反接 则解调出来的波形与反接 前解调出来的波形反相 5 22 解 1 检波二极管应选用正向导通电阻小 小于 500 反向电阻大 大于 500 结电容小的 点接触型锗二极管 2AP9 2 低通载波器的滤波常数 RC 应满足以下条件 电容器 2 C 3 C对载波频信号近似短路 满足 1 I w 2 C 1 I w 3 C 其中 R 1 R 2 R 通 常取 R 2 C 5 10 I w 为避免惰性失真 应有 R 2 C 1 i r min 1 2 3 10 300 2 0 265uF 可取标称值 4 C 4 7uF 5 26 1 当输入信号为 1 i u 时 通过乘法器后输出为 Lim uuku 1 3 3cos t cos c t 3cos c t cos tcos27cos tt cc 通过低通滤波器后 输出为 coscos 2 27 01 tu 当输入信号为 2i u 时 通过乘法器反输出为 22u uKu im cos 3 cos 33 tt cc cos cos 27 tt cc 经过低通滤波器后输出为 sinsincos cos 2 27 02 ttu cos 2 27 t 2 当 4 时 coscos 2 27 01 tu cos 2 27 02 tu sin cos 4 227 cos 4 227 0201 ttutu 由上式可得 使 01 u 的幅度减少 使 02 u 的相位改变 5 27 答 分析混频器特性过程中运用了非线性器件工作在小信号时 其特性可用幂级数表示 除外 还可用尸变跨导分析混频器 其中 已调波与本机振荡信号经过混频器后实现变频 体现了其非线性特性 因为 设波输入信号为t csmsUU cos 本机振荡信号为t LLmLUU cos 则作用 于非线性器件后tt LLmcsmLsUUUUU coscos 非线性器件工作于小信号时 可用幂级数表示 tttUi csmLLmcsmUbUUbbUbbb cos coscos 210 2 210 cos 2 t U LLm UbUbUbUbUbb Lm t smsm tt ccLmcsm 2 2 2 2 2 2110 2 1 cos 2 1 2 1 coscos 2cos 2 1 2 2 t Lm LUb 其中包好了很多频率分量 体现了其非线性特性 变频 第六章第六章 6 3 1 调频指数为 f m mf f uk m 已调波的表达式为 sincos mf ccmFM uk ttUu 2 tUkUkt mfcfc cos 所以 瞬时角频率为 tUkt mfc cos 3 已调波的瞬时相位角为 mf c t uk ttdtttsin 0 4 最大频移为 mfm Uk mf m uk 6 4 解 1 u 2cos 2 8 10t 0 1sin2 3 10t FM u cm Ucos c wt f msin t 所以 载波频率为 c f 8 10Hz 调频指数 f m 0 1 调制信号的频率 F 3 10Hz 因为 f m m w 所以 m w f m 0 1 3 10 200 rad s 有效频带宽度 BW 2 f m 1 F 2 0 1 1 3 10 2 2KHz 2 调相波表达式为 pm u cm Ucos m wt p mcos t p K 2 rad s V p m p K cm U 所以 调相系数 p m 0 1 u 2cos 2 8 10t 0 1cos 2 3 10t 2 最大频偏 m w