电路分析基础(第四版)张永瑞答案第6章

,第6章电路频率响应6.1题6.1图所示的简单RC并联电路在电子线路中常用来产生晶体管放大器的自给偏压。图中电流看成是激励，电压看成是响应。试求该一阶网络的网络函数H(j)、截止角频率c，并画出它的幅频特性和相频特性。,题6.1图,解网络函数为,式中,(1),(2),令式(1)中RC=1，解得,由式(1)、式(2)画出的该网络的幅频特性、相频特性曲线如题解6.1图(a)、图(b)所示。,题解6.1图,6.2题6.2图所示的简单RC串联电路常作为放大器的RC耦合电路。前级放大器输出的信号电压通过它输送到下一级放大器，C称为耦合电容。下一级放大器的输入电阻并接到R两端，作为它的负载电阻RL。试分析该耦合电路的频率特性（求出截止角频率c，画出幅频和相频特性的草图），并讨论负载RL大小对频率特性的影响。,题6.2图,解由题意可知为输入，为输出。该网络的网络函数为,式中,（1）,（2）,由式（1）、式（2）可画得幅频、相频特性曲线如题解6.2图（a）、图（b）所示。令=代入式(1)，得|H(j)|=1，联系一阶高通网络截止角频率定义式，有,题解6.2图,所以欲满足上述条件，必须使,则该网络的截止角频率,（3）,将式（3）代入H(j)式中，得,（4）,式（3）分子、分母同除RL，改写c表达式为,（5）,6.3图示电路为含有受控源的一阶RC网络。若以为激励，为响应，求网络函数H(j)，说明它是高通还是低通网络。若设G1G250k，求满足要求的频率范围。,题解6.14图,解（1）在图示电路中设电流参考方向，如题解6.14图（a）所示。回路谐振电阻为,将Rs与串联支路互换为电流源，并将并联回路用谐振电阻R0代换，如题解6.14图（b）所示。等效电阻为Re=RsR0=150100=60k,回路的品质因数为,谐振角频率为,考虑内阻Rs影响以后电路的等效品质因数为,故得电路的通频带,（2）回路两端阻抗为,式中，若约定小失谐，则,根据本题的要求,所以解得,即,考虑失谐有正失谐(实际角频率高于0)和负失谐(实际角频率低于0)，所以满足回路阻抗模|Z|50k的角频率范围为=(0)(0+)=(10.00865)106(1+0.00865)106=0.9911061.009106rad/s(取四位有效数字。),6.15在图示的并联谐振电路中，虚线框起来的部分为空载回路，其回路谐振角频率0=106rad/s，Q0=100，电源内阻Rs=25k。求电感L、电阻r、回路中环流Il。,题解6.15图,解在图示电路中设电流参考方向如题解6.15图所示。电器的电感为,因Q0=0L/r,所以,空载回路的谐振阻抗为,应用电阻并联分流关系，得,所以回路中环流有效值Il=Q0I0=25mA,6.16图示的并联谐振电路为某晶体管中频放大器的负载。（1）若放大器的中频f0=465kHz，回路电容C=200pF，则回路电感L是多少？（2）要求该回路的选择性在失谐10kHz时，电压下降不小于谐振时的26.6%，则回路的Q值应是多少？（以上两问计算时忽略前后级晶体管放大器的影响。）,题6.16图,解（1）由于,所以,（2）晶体管中频放大器可视为一个等效恒流源Is，要求回路失谐10kHz时回路两端电压不小于26.6%,即是要求回路阻抗模值在失谐10kHz时不小于谐振时阻抗R0数值的26.6%。回路阻抗频率函数为,(1),一般失谐,有,(2),将式（2）代入式（1）并考虑本题要求及上述分析，有,显然,解上式得Q84.25,6.17在图示的并联谐振电路中，已知L=200H，回路谐振频率f0=1MHz，品质因数Q0=50。（1）求电容C和通频带BW。（2）为使带宽扩展为BW=50kHz，需要在回路两端并电阻R，求此时的R值。,题6.17图,解（1）由于,所以,电路通频带为,（2）回路两端并接合适的电阻，可以展宽频带。具体计算如下：空载回路的谐振阻抗为,并联R以后回路两端的等效电阻为,（1）,若欲使并联R之后通频带BW=50kHz，则相应的等效品质因数为,又,将Re之数值代入式(1)，有,解上式得R=41.87k,6.18在图示的并联谐振电路中，当发生并联谐振时电流表A的读数应为多少？,题解6.18图,解在图示电路中设电流参考方向如题解6.18图所示。并联回路谐振阻抗,品质因数为,当发生谐振时的有效值,所以电容支路电流有效值IC0=Q0I0=1000.5=50mA即电流表读数为50mA。,6.19在图示电路中，电源的大小不变而其角频率可以改变，当电流表A的读数最大时，电源us(t)的角频率等于多少？,题解6.19图,解在图示电路中设a、b两点，如题解6.19图(a)所示，自ab端向右看成是去耦等效，如题解6.19图(b)所示。等效电感为Lab=2020+10=20H当图示电路中的电流表读数最大时即是电路发生了串联谐振，所以电路的谐振角频率为,故电源us(t)的角频率=107rad/s时电流表读数最大。,6.20在图示的并联谐振电路中，已知L100H，C100pF，r10，Rs100k，求该电路的通频带BW。,题6.20图,解回路的谐振电阻为,品质因数