高频计算题整理

本文格式为Word版，下载可任意编辑——高频计算题整理绪论1.已知一串联谐振回路L=100μH，R=5Ω，C=100pF，求串联谐振频率，若外加电压源频率为2MHz时，RLC整体呈电容性还是电感性？电压相位超前还是落后于电流相位？

解:f0?12?LC?12?3.14?100?10?6?100?10?12?1.59MHz

综上所述可知：当串联谐振回路处于谐振状态（1）总阻抗Z=R，Vs与电流I相位差φ=0（2）由于谐振时I0?Vs/R所以?V?0L?S??1V?Ij?L?j?L?jVSL0000?0L?RR?0C

??V111??VC0?I0?S??jVS?0CRj?0C?0CR

定义品质因数：??jQV?VL0S?0L11LQ???R?0CRRC???jQV?VC0S

其次章2.已知一并联谐振回路L=100μH，r=5Ω，C=100pF，求并联谐振频率，若外加电流源频率为2MHz时，电路整体呈电容性还是电感性？电压相位超前还是落后于电流相位？解:

11f???1.59MHz2?LC2?3.14?100?10?6?100?10?12

当外加频率f?2MHz时,由于f?f0所以根据并联电路的特点

可知此时电路整体呈电容性,所以电压相位落后于电流相位。

注意:并联与串联的特性恰好相反!

3.已知一并联谐振回路L=100μH，r=5Ω，C=100pF，求并联谐振频率，若外加电流源频率为2MHz时，电路与上题一样，求Rp，Q以及通频带？解:

L100?10?6R??2?105?200k?1L1100?10?6p??12Q???200rC5?100?10rC5100?10?12

并联谐振回路Q的计算公式有好多:(若用其他公式则计算略繁杂)RpQ??Rp?pC?pLfp1.59?106通频带B?2?f0.7???7.95?103Hz?pL1L1Q200????p?rCrrC一个并联谐振回路,没有信号源和负载时的Q0?100

4.谐振频率f0?10MHz,电容C?100pF,求通频带、Rp及电感L;若加上内阻为10k?的电流源,及电阻为10k?的负载后,

QL减小至多少?通频带扩大至多少Hz?

f10MHz?100kHz解:没有信号源和负载时B?0?Q0100

Q0100

?Q0??pCRp?Rp???15.9k??pC2??10?106?100?10?12

111??L??L???2.54?Hp262?120?pC?pC(2??10?10)?100?10QL???24加上信号源和负载后15.915.9?RPRP?1????1?R?R??1010SL??

f10MHz此时B??0??417kHzQL24

5.设一放大器以简单并联振荡回路为负载,信号中心频率fs=10MHz,回路电容C=50pF,

(1)试计算所需的线圈电感值。

(2)若线圈品质因数为Q=100,试计算回路谐振电阻及回路带宽。

(3)若放大器所需的带宽B=0.5MHz,则应在回路上并联多大电阻才能满足放大器所需带宽要求?解

1?,可得1)计算L值。由式?0

LC

将f0以兆赫兹(MHz)为单位,Ｃ以皮法(pF)为单位,L以微亨（μH）为单位，上式可变为一实用计算公式:

1125330

L?()22?106?22?f0Cf0C

将f0=fs=10MHz代入,得L?5.07u?

LQR??Q?L?(2)回路谐振电阻和带宽。由式00Cr?0C

R0?Q?0L?100?2??107?5.07?10?6?3.18?104

?31.8k?

回路带宽为

f0B??100kHz

Q

(3)求满足0.5MHz带宽的并联电阻。设回路上并联电阻为R1,并联后的总电阻为R1∥R0,总的回路有载品质因数为QL。由带宽公式,有Q?f0LB此时要求的带宽B=0.5MHz,故

QL?20R0R17?6?Q?L?20?2??10?5.07?10?6.37k?回路总电阻为0R0?R1

6.37?R0R1??7.97k?R0?6.37需要在回路上并联7.97kΩ的电阻。

Q01006.

7.

第三章

8.例题:

已知高频三极管9014的特征频率是150MHz，

?0?100,求其截止频率；当其工作在50MHz时，

试估算此时的电流放大倍数?

解:

fT150?截止频率f???1.5(MHz)?由fT??0?f??0100

?工作频率50MHz??截止频率1.5MHz

f150???T??3f509.第一问

三极管T1与T2同型号

L?560?HQ0?100

N13?162匝N1?46匝N2?13匝

f?465kHz0

三极管的参数如下

Cie?400pFgie?1.0mS

goe?110?SCoe?62pF

|yfe|?28mS求谐振电压增益

N146p???0.281

N13162Rp?Q0??0L

11Gp????RpQ0?0L100?2?

解：p2?N213??0.08N13162?Rp?Q0?0L1?6?6.12?10S3?6?465?10?560?10

2222?G??G?pg?ppp1o12gi2?Gp?p1goe?p2gie

?6.12?10?6?0.282?110?10?6?0.082?1?10?3?21?10?6S

?3pp|y|0.28?0.08?28?1012feAv0???30?6?g21?10Gp?

10.其次问图为上题

电路图和已知不变，求通频带与矩形系数22?前后两级使用的三极管型号一致?A?A?30?900p0v011又?QL???29?63?6G??L21?10?2??465?10?560?10p011?K1???1.98QL2292(1?)(1?)Q0100

通过QL及K1的大小，可对计算进行验证：QL一定小于Q0，但一定远远大于1；K1一定大于1，而且一般不超过10。

11第三问图为第九题

电路图和已知不变，求通频带与矩形系数？

?在第2问时已经求出QL?29f0465?103?这里可直接套用公式BL??QL29

Kr0.1?102?1?9.95?

?16kHz由于所有单调谐回路放大器的矩形系数都一样,

第四章.

12若一非线性电路满足教材134页的4.3.10式，当输入信号为0.4?0.3cos2000?t?0.2cos3000?t(伏特)（1）输出信号都有哪些频率分量？

（2）求输出信号中，差频分量的频率及其振幅。由于5.3.8式中最高次项的次数是2根据幂级数分析法得到的规律可知输出信号中含有的频率成分有p?1?q?2(其中p?q?2)p?0,q?0直流成分p?1,q?0??2000?t分量,即f?1000Hz分量p?0,q?1??3000?t分量,即f?1500Hz分量p?1,q?1,p?q??5000?t分量,即f?2500Hz分量p?1,q?1,p?q??1000?t分量,即f?500Hz分量p?2,q?0??4000?t分量,即f?2000Hz分量p?0,q?2??6000?t分量,即f?3000Hz分量?由上面分析可知，差频分量的频率为500Hz?要求振幅需要计算：

?v?0.4?0.3cos2000?t?0.2cos3000?tv?V0?0.3cos2000?t?0.2cos3000?t?i?8?40?(0.3cos2000?t?0.2cos3000?t)?50?(0.3cos2000?t?0.2cos3000?t)2

i?8?40?(0.3cos2000?t?0.2cos3000?t)

22?4.5?cos2000?t?2?cos3000?t

?6?cos2000?t?cos3000?t只有这一项能产生差频

这一项积化和差后?3cos1000?t?3cos5000?t

差频分量

?差频分量的振幅为3mA

13：某超外差接收机的中波段为531~1603kHz，fi=f0－fs=465kHz，问：在该波段内哪些频率能产生较大的干扰哨声(设非线性特性为6次方项及其以下项)？

解：∵fs=531~1603kHz∴fs/fi=1.14~3.45据题意，p+q≤6

p?1?2q?p当p=1,q=2时，，此值在1.14~3.45范围内。

则fs≈2fi=930kHz，即2fs－f0≈fi。上式说明fs为930kHz时，将产生组合频率干扰。

第五章

14.一高频谐振功放,已知

VCC?12V，iC脉冲的直流分量IC0?200mA，输出功率PO?2W，集电极电压利用系数??0.9求

(1)电源输出功率P?、功放效率?C、功放的负载Rp

(2)输出的基频电流分量振幅Icm1

(3)半流通角?C解：

(1)P??VCCIC0?12?200?10?3?2.4(W)

P2??C?O??83.3%P2.4?根据集电极电压系数定义??VcmVCC

?Vcm?VCC??12?0.9?10.8(V)

2221Vcm??V1110.8cm又?P?Rp????29.16(?)O?2Rp2PO22Vcm10.8(2)I???0.37(A)?370mAcm1Rp29.16Icm1370(3)?波形系数g(?)???1.851CIC0200

查教材P265的附录6.1表，可知若使g1(?C)?1.85需?C?49O(或50O)

15.高频谐振功放处于临界状态,且已知饱和临界限斜率gcr?0.5A/V，iCmax?1.2A

VCC?24V，?C?70度，功率管最大集电极耗散功率PCM?10W求;

(1)电源输出功率P?、输出功率PO、功放效率?C(2)功放的负载Rp(3)功率管在此参数下工作会不会烧毁?

(1)P??VCCIC0而IC0?iCmax?0(?C)?P??VCCiCmax?0(?C)??C?70度,查表可知?0(?C)?0.253?P??VCCiCmax?0(?C)?24?1.2?0.253?7.3(W)1PO?VcmIcm12而已知Vcm和Icm1均未直接给出,所以要分别求出iC

gcrvBEmax先求VcmVcm?VCC?vminiCmaxi从图中可以看出VCC从图中还可看出ivmin?CmaxgcrvCmin(也是VCsat)vCtiCmax1.2?Vcm?VCC??24??21.6(V)gcr0.5??C?70度,查表可知?1(?C)?0.436?Icm1?iCmax?1(?C)?1.2?0.436?0.52(A)11?PO?VcmIcm1??21.6?0.52?5.6(W)22??C?

Vcm

再求Icm1Icm1?iCmax?1(?C)PO5.6??76.7%P?7.3

(2)Rp?Vcm21.6??41.5(?)Icm10.5