高频电子线路(耿苏燕)课后习题答案.doc

30第2章小信号选频放大器2.1解 2.2 2.3解 当时而由于所以可得2.4解 2.5解 2.6 解将图P2.6等效为图P2.6(s)，图中2.7 2.8解 第章谐振功率放大器3.1解由可作出它的波形如图P3.1(2)所示。根据及转移特性，在图P3.1中可作出的波形如(3)所示。由于时，则。因为，所以则得由于，则3.2解(1) ，(2)，3.3解 3.4解 3.5解 3.6解(a) 、集电极均采用串联馈电方式，基极采用自给偏压电路，利用高频扼圈中固有直流电阻来获得反向偏置电压，而利用获得反向偏置电压。输入端采用L型滤波匹配网络，输出端采用型滤波匹配网络。(b) 集电极采用并联馈电方式，基极采用自给偏压电路，由高频扼流圈中的直流电阻产生很小的负偏压，输出端由，构成型和型滤波匹配网络，调节和使得外接50欧负载电阻在工作频率上变换为放大器所要求的匹配电阻，输入端由、构成和型滤波匹配网络， 用来调匹配，用来调谐振。3.7.解先将、等效为电感，则、组成形网络，如图P3.7(s)所示。由图可得由图又可得，所以可得因为，所以3.8解放大器工作在临界状态要求谐振阻抗等于由于，需采用低阻变高阻网络，所以3.9解将图3.3.9(a)拆成两个L型电路，如图P3.9(s)所示。由此可得3.10试求图P3.10所示各传输线变压器的阻抗变换关系及相应的特性阻抗。解(a) (b) 3.11解当a与b端负载电阻均等于2，a与b端获得信号源供给功率的一半。同理，、两端负载都相等，且等于4时，a、b端功率又由、平均分配给四个负载，所以每路负载获得信号源供给功率的1/4，故图P3.11构成功率四分配网络。3.12解(1) 说明的作用并指出它们的特性阻抗为1:1传输线变压器，用以不平衡与平衡电路的转换，。和组成9:1阻抗变换电路，。为1:1传输线变压器，用以平衡与不平衡电路的转换，。为1:4传输线变压器，用以阻抗变换，。(2) 说明、的作用并估算功率管的输入阻抗和等效负载阻抗起反向功率分配作用，起反向功率合成作用。功率管的输入阻抗为功率管集电极等效负载阻抗为第4章正弦波振荡器4.1解(a) 同名端标于二次侧线圈的下端(b) 同名端标于二次侧线的圈下端(c) 同名端标于二次侧线圈的下端4.2 解作出振荡器起振时开环参数等效电路如图P4.2(s)所示。略去晶体管的寄生电容，振荡频率等于略去放大电路输入导纳的影响，谐振回路的等效电导为由于三极管的静态工作点电流为所以，三极管的正向传输导纳等于因此，放大器的谐振电压增益为而反馈系数为这样可求得振荡电路环路增益值为由于1，故该振荡电路满足振幅起振条件。4.3解(a) 图中有如下错误：发射极直流被短路，变压器同各端标的不正确，构成负反馈。改正图如图P4.3(s)(a)所示。(b) 图中有如下错误：不符号三点式组成原则，集电极不通直流，而通过直接加到发射极。只要将和位置互换即行，如图P4.3(s)(b)所示。4.4解(a) 能；(b) 不能；(c) 能；4.5解各电路的简化交流通路分别如图P4.5(s)(a)、(b)、(c)、(d)所示，其中(a) 能振荡； (b) 能振荡；(c) 能振荡； (d) 不能振荡。4.6解令(1) ，即当时，、均呈感性，不能振荡；当时，呈容性，、呈感性，不能振荡；当时，、呈容性，呈感性，构成电容三点式振荡电路。(2) ，即当时，、呈感性，不能振荡；当时，呈容性，、呈感性，构成电感三点式振荡电路；当时，、呈容性，呈感性，不能振荡；当时，、均呈容性，不能振荡。(3) 即当时，、均呈感性，不能振荡；当时，、呈容性，呈感性，构成电容三点式振荡电路；当时，、均呈容性，不振荡。(4) 即时，、均呈感性；时，、呈容性，呈感性；时，、均呈容性，故此种情况下，电路不可能产生振荡。4.7解(1)求振荡频率，由于所以(2) 求振幅起振条件故满足振幅起振条件。4.8解(a) 电路的交流通路如图P4.8(s)(a)所示，为改进型电容三点式振荡电路，称为克拉泼电路。其主要优点是晶体管寄生电容对振荡频率的影响很小，故振荡频率稳定度高。 (b) 电路的交流通路如图P4.8(s)(b)所示，为改进型电容三点式振荡电路，称为西勒电路。其主要优点频率稳定高。4.9解(a) 交流通路如图P4.9(s)(a)所示。电容三点振荡电路，采用电容分压器输出，可减小负载的影响。 (b) 交流通路如图P4.9(s)(b)所示，为改进型电容三点式振荡电路(西勒电路)，频率稳定度高。采用电容分压器输出，可减小负载的影响。4.10解(1) (2) (3) 4.11解(a) 并联型晶体振荡器，石英晶体在回路中起电感作用。(b) 串联型晶体振荡器，石英晶体串联谐振时以低阻抗接入正反馈电路。4.12 解该电路的简化交流通路如图P4.12(s)所示，电路可以构成并联型晶体振荡器。若要产生振荡，要求晶体呈感性，和呈容性。所以。4.13解各电路的交流通路分别如图P4.13(s)所示。4.14 解振荡电路简化交流通路如图P4.14(s)所示。回路用以使石英晶体工作在其三次泛音频率上。构成射极输出器，作为振荡器的缓冲级，用以减小负载对振荡器工作的影响，可提高振荡频率的稳定度。4.15解(a) 放大电路为反相放大，故不满足正反馈条件，不能振荡。(b) 为共源电路、为共集电路，所以两级放大为反相放大，不满足正反馈条件，不能振荡。(c) 差分电路为同相放大，满足正反馈条件，能振荡。(d) 通过选频网络构成负反馈，不满足正弦振荡条件，不能振荡。(e) 三级滞后网络可移相，而放大器为反相放大，故构成正反馈，能产生振荡。4.16解(1) 应具有正温度系数，冷态电阻(2) 4.17解(1) 因为停振，；(2) 因为，输出电压为方波；(3) 可为正弦波；(4) 由于，却随增大越大于3，故输出电压为方波。4.18解可选用图P4.17电路，因没有要求输出幅度大小，电源电压可取。由于振荡频率较低，可选用通用型集成运放741。由确定的值，即由可确定的值，即可根据输出幅度的大小，选择小于的电阻，取小值，输出幅度可增大。现取。4.19解稳幅振荡时电路参数满足，即因由、与、并联阻抗串联组成，所以因两端压降为0.6 V，则流过负反馈电路的电流等于0.6V/，所以，由此可以得到振荡电路的输出电压为第5章振幅调制、振幅解调与混频电路5.1解 调幅波波形和频谱图分别如图P5.1(s)(a)、(b)所示。5.2解 调幅波波形和频谱图如图P5.2(s)(a)、(b)所示。5.3解 频谱图如图P5.3(s)所示。5.4解 ，5.5解由，可得调幅波波形和频谱图分别如图P5.5(s)(a)、（b）所示。5.6解调幅波波形和频谱图分别如图P5.6(s)(a)、(b)所示。，5.7解 所以，调幅波波形如图P5.7(s)(a)所示，频谱图如图P5.7(s)(b)所示。5.8解 5.9解(1)普通调幅信号，波形和频谱如图P5.9(s)-1所示。(2)抑载频双边带调辐信号，波形和频谱如图P5.9(s)-2所示。(3)单频调制的单边带调幅信号，波形和频谱如图P5.9(s)-3所示。(4)低频信号与高频信号相叠加，波形和频谱如图P5.9(s)-4所示。5.10解(1) 为直流电压和两倍频电压之和。 (2) 为和频与差频混频电压。(3) 为双边带调幅信号(4) 为普通调幅信号。5.11解 输出电压波形与频谱如图P5.11(s)(a)、(b)所示。5.12解 5.13解 因此调幅波的频谱如图P5.13(s)所示。5.14解调幅波的频谱如图P5.14(s)所示。5.15解 ， 式中5.16解 由于，式中，所以输出电流中含有、等频率成分。由于有成份，故该电路具有相乘功能。由于，所以，故电路不具有相乘功能。5.17解5.18解 5.19解 输出电压波形如图P5.19(s)所示。5.20， 5.21解频谱搬迁过程如图P5.21(s)所示。5.22试写出输出电压表示式，说明实现了什么功能？解 用低通滤波器取出式中右边第一项即可实现乘积型同步检波动能。5.23解取，所以可得为了不产生惰性失真，根据可得所以可得5.24解(1)由表示式可知，、由于，而则，故该电路不会产生惰性失真，故电路也不会产生负峰切割失真。(2)A、B、C点电压波形如图P5.24(s)所示。5.25解(1)决定从提高检波效率和对高频的滤波能力要求，现取为了避免产生惰性失真，要求所以的取值范围为(2)决定为了防止产生负峰切割失真，要求，所以可得因为，即得所以由此不难求得5.26图P5.26所示为三极管射极包络检波电路，试分析该电路的检波工作原理。 解三极管发射极包络检波是利用三极管发射结的单向导电性实现包络检波的，其检波工作过程与二极管检波过程类似，若输入信号，为一普通调幅波，则输出电压的波形如图P5.26(s)(a)所示，其平均值如图P5.26(s)(b)所示。5.27解当为正半周时，二极管导通、截止，对充电并使两端电压接近输入高频电压的振幅；当为负半周时，二极管截止，导通，与相叠加后通过对充电，由于取值比较大，故两端电压即检波输出电压可达输入高频电压振幅的两倍。5.28解(1)由于0.5V，所以在的正半周，三极管导通，负半周截止，导通角，为半周余弦脉冲，波形如图P5.28(s)所示。(2) 滤除高次谐波，则得输出电压(3)由于为常数，所以，因此，5.29解(1)由表示式可知它为多音频调幅信号，而载频，因此可作出频谱如图P5.29(s)-1所示。(2) 与相乘，的频线性搬移到频率两边，因此可作出频谱如图P5.29(s)-2所示。5.30解 5.31解 表5.31电路功能参考信号输入信号滤波器类型表示式振幅调制带通，中心频率振幅检波低通混频带通，中心频率说明：表5.31中以DSB信号为例。振幅调制、检波与混频的主要特点是将输入信号的频谱不失真地搬到参考信号频率的两边。5.32解各输出电压的频谱分别如图P5.32(s)(a)、(b)、(c)所示。5.33解由可得中频电流为或因此，中频输出电压振幅为所以，电路的混频电压增益等于5.34 解 构成本机振荡器，构成混频电路，输入由点输入加到混频管的基极，本振信号由点加到混频管的发射极，利用该三极管的非线性特性实现混频。调谐于，调谐于465kHz，调谐于1000kHz+465kHz=1465kHz。点为输入调幅信号，G点为本振信号，H点为中频输出信号，它们的对应波形如图P5.34(s)所示。5.35解(1)由于560+2465=1490kHz，故1490kHz为镜像干扰；(2)当=1，=2时，故730kHz为寄生通道干扰。5.36解由于，故两干扰信号可产生互调干扰。第6章 角度调制与解调电路6.1解 6.2解(1) (2) 因为，所以，故6.3解 、和波形如图P6.3(s)所示。6.4解当时，当时，6.5解 6.6解 波：波：6.7解 时，由于，所以调频和调相信号的和均相同，其值为当时，由于与成反比，当减小10倍，增大10倍，即，所以调频信号的对于调相信号，与无关，所以，则得，当时，对于调频信号，则得对于调相信号，则6.8解 6.9解(1) 求载频，由于所以(2) 求中心频率的漂移值，由于所以(3) 求最大频偏(4) 求调频灵敏度(5) 求二阶失真系数6.10解振荡部分的交流通路如图P6.10(s)所示。电路构成克拉泼电路。通过加到变容二极管两端，控制其的变化，从而实现调频，为变容二极管部分接入回路的直接调频电路。图P6.10中，、为正电源去耦合滤波器，、为负电源去耦合滤波器。、构成分压器，将-15 V电压进行分压，取上的压降作为变容二极管的反向偏压。为高频扼流圈，用以阻止高频通过，但通直流和低频信号；为隔直流电容，、为高频旁路电容。6.11解振荡电路简化交流通路、变容二极管的直流通路及调制信号通路分别如图P6.11(s)(a)、(b)、(c)所示。当，振荡频率为6.12 解由于1000 pF电容均高频短路，因此振荡部分交流通路如图P6.12(s)所示。它由变容二极管、石英晶体、电容等组成并联型晶体振荡器。当加到变容二极管两端，使发生变化，从而使得振荡频率发生变化而实现调频。由对振荡频率的影响很小，故该调频电路频偏很小，但中心频率稳定度高。图P6.12中稳压管电路用来供给变容二极管稳定的反向偏压。6.13 解振荡部分的交流通路如图P6.13(s)所示，它构成并联型晶体振荡器。变容二极管与石英晶体串联，可微调晶体振荡频率。由于随而变化，故可实现调频作用。6.14(1) 、；(2) 、；(3) 、。解(1) (2) (3) 6.15解 (1) (2)6.16解已知调频信号的中心频率为，鉴频灵敏度，因此可在图P6.16(s)中处作一斜率为的直线即为该鉴频器的鉴频特性曲线。由于调频信号的，且为余弦信号，调频波的最大频偏为因此在图P6.16(s)中作出调频信号频率变化曲线，为余弦函数。然后根据鉴频特性曲线和最大频偏值，便可作出输出电压波形。6.17解回路调谐在调频信号中心频率上，回路、的谐振频率分别为f、f。调频波的最大频偏为，则可令f、f，或f、f，f与f以为中心而对称。画出等效电路如图P6.17(s)(a)所示，设f、f。当输入信号频率时，回路、输出电压、相等，检波输出电压，则，所以；当时，为负值；当时，为正值，由此可得鉴频特性如图P6.17(s)(b)所示。6.18解由于是大信号输入，所以相乘器具有线性鉴相特性。当单谐振回路调谐在调频信号的中心频率上，输入信号频率大于时，回路产生负相移，输入信号频率小于时回路产生正相移，故鉴频特性曲线如图P6.18(s)所示。6.19