通信电子线路习题解答

思考题与习题

2—1列表比较串、并联调谐回路的异同点（通频带、选择性、相位特性、幅度特性等）。

表2。1

串联洋:振回路并联谐振回路

阻抗或导纳1CT.%--!-、

z-R+jx=R^j(Z.--)v=G+jB

(DC1皿

t

谐振频率11&p=4/=1

5=-

JLC0-2TT4LCy/LC一2兀辰

品质因数0£11coLRR[c

Q=-Q-_P_.区QLR=,=；=R7L

R(o0RrRVC

1

广义失谐系数：fyL--

:谐时的战L)X"二B(失谐时的H3纳）

=必=抚vL

RR“-G(谐振时的H修导）一G

（、/\6>C[(t)(t)X

69,L（Oco._c(OcoPQ"-"、

=QGIev,co

ITco))

谐振曲线：M

J

X，侬

速，》

他5Mltlh1

明⑹«4>(/>)

。1>0Q>>Q2

通频带i

B=2Af=2bfo1=J=B

“一Q.

4

%

相频特性曲线t_.2

----------------------r----------------------«*z

2BNV

2^**■712^*■71

失谐时阻抗特性>o,X>0回路呈感性>0,8>0回路呈容性

<0,K0回路呈容性<P,长0回路呈感性

谐振电阻最小最大

有载。值2，

QL='QL=

R+4+&-勺+勺

凡勺

2—2已知某一并联谐振回路的谐振频率九二1MHz,要求对990kHz的干扰信号有足够的衰减，问该并联

回路应如何设计？

为了对990kHz的干扰信号有足够的衰减，回路的通频带必须小于20kHzo

=4_=bWfc=100

°B10kHz

2-3试定性分析题图2—1所示电路在什么情况下呈现串联谐振或并联谐振状态？

（C）

题图2—1

图(a):(f)Lo=--------j---b------—j—

fyf]------coCy------------

coL\'COL2

图(b)：(oCt,=——5—j—+-----!—j—

coL.--------(oL-,------------

coC}~coC2

2—4有一并联回路，其通频带8过窄，在Z.、C不变的条件下，怎样能使B增宽？

B二五或,当Z.、。不变时，力不变。所以要使B增宽只要Qp减小。

而QP=Rp,故减小心就能增加带宽

2—5信号源及负载对谐振回路有何影响，应如何减弱这和影响？

对于串联谐振回路（如右图所示）：设没有接入信号源内阻和负载电阻时

回路本身的。值为Q“，则：Q=—

oR

设接入信号源内阻和负载电阻的。为Q/.值，则：

Q=——（江——=——义----

R+6+&J+&

RR

其中/?为回路本身的损耗，用为信号源内阻，位为负载电阻。

由此看出：串联谐振回路适于凡很小（恒压源）和吊不大的电路，只有这样Q才不至于太低，保证回路有

较好的选择性。

对于并联谐振电路（如下图所示）：

设接入信号源内阻和负载电阻的Q值为QL

QL=------------------------

/L(GP+G+GL)

pP

lGpGpJ

由于没有信号源内阻和角载接入时的。值为

。「二£^二半故Q/.二2R

①pLGpGp1+"+”

&RL

由式(2-31)可知，当/fe和凡较小时，。也减小，所以对并联回路而言，并联的电阻越大越好。因此并

联谐振回路适于恒流源。

2—6已知某电视机一滤波电路如题图2-2所示，试问这个电路对什么信号滤除能力最强，对什么信号

滤除能力最弱，定性画出它的幅频特性.

V1=V2?

克

In—

工9

TdH2

-oT

题图2—2题图2—3

2-7已知调谐电路如题图2—3所示，回路的谐振频率为465kHz,试求:

(1)电感/■值；

(2)2.无损耗时回路的通频带；

(3)£有损耗(QL=100)回路的通频带宽度.

40T

左侧电路的接入系数:Pi==0.25

1207+407

40T

右侧电路的接入系数:=0.25

Pi120T+40T

等效电源：

is=pi

等效阻抗：段,=—、-----------------—=26.67kQ

P\।11Pi

10^Q]60心2.5AQ

等效容抗：C=lOpFxp；+?+16pFxp；

电容值未知

2-8回路的插入损耗是怎样引起的，应如何减小这一损耗？

由于回路有谐振电阻凡存在，它会消耗功率因此信号源送来的功率不能全部送给负载其，有一部分功率

被回路电导g所消耗了，这就是插入损耗。增大回路本身的Q值可以减小插入损耗。

2-9已知收音机某中放的负载回路如题2-4所示，回路的九-465kHz,电感的Q「100,要求回路的带宽

B=20kHz,试求：

(1)电感Z•值；

(2)回路插入损耗；

(3)回路并联电阻a.

题图2-4

407=0.25

左侧电路的接入系数:

Pi1=-1-2-0-T--+-4-0--T

40T

右侧电路的接入系数:出=-----------0.25

■120T+40T

等效电源：is=pi

等效容抗：C=200/?F

因为y°=^7Zc

L——-———0.59〃?”

4/702c

回路Q值：Q,=^-=23.25

B

插入损耗：K,==1.70

回路并联电阻：Rp=(DpLQi=2^)LQi=40KC

=与=次母=320KC

sp：0.252

R=与=2^.=32KO

心p；0.25?

因为R=Rs//R,HR.

Rp>RL?

2—10给定一频率可变的信号通及高频电压表，能否测出一未知电感线图的L及。值，试画出测试原

理图并作简单说明。

按照图1连接电路

调节信号源频率，当幅值为频率为他时，电压表读数为q

调节信号源频率，当幅值为右，频率为g时，电压表读数为u?

jco"+R3=Ui

14①：廿+R；=5

j“12fU

12M2AR；=力

由以上方程可解得乙和R,q,

。二也

R"

2—11有一并联回路的某频段内工作，频段最低频率为535kHz,最高频率为1605kHz。现有两个可变电

容器，一个电容的最小电容量为12pF,最大电容量为100pF;另一个电容器的最小电容量为15pF,最大电容量

为450pF°试问：

(1)应采用哪一个可变电容器，为什么？

(2)回路电感应等于多少？

(3)绘出实际的并联回路图。

?■

2-12给定串联谐振回路的尸户1。5MHz,©=100pF,谐振时电阻后5。试求G和4。

又若信号源电压振幅《二1mV,求谐振时回路中的电流%以及回路元件上的电压分和&。

.4=()・U3〃迎，ft=^^=213

\71M

当回路谐振时，/='=也L=O.2〃?A,

R50

匕0=%o=〃44/o|=213wV

2-13给定题图2-5并联谐振回路的九;5MHz,R50Pf,通频带247=150kHz0试求名感£、品质因数

Q以及对信号源频率为5.5MHz时的失调。又若把2%；加宽到300kHz,应在回践两端再并联上一个阻值多

大的电E1.

题图2—5因为

因为人康

所以L=4/y02c=4x/x(5x]06尸x50x川山二2026必

回路Q值：Q.=4=33.3

B

频率为5。5MHz时的失调为：J=0.29=33.3xW»=6.05

0P5.5

Q0=?

2—14如图2-6所示。已知占0。8H,口二100,G二G二20P,Ci=5pF,/?.=10k,G=2Pf,用二5k。试计

算回路谐振须率、谐振阻抗(不计必与左时)、有载q值和通顺带.

=C,

G*/?.[]

=C2

题图2-6

C=C2+C()=22pF

所以接入系数

C221

p=-----=-------=—

C+G20+222

把Ro折合到回路两端，得

R,'=-^-=5x-=11.25m

P24

u20x22

又G=G+缶5+------=18.3"

20+22

谐振频率为

f=—f==—/=41.6MHz

2兀227rd0.8x10-6xl8.3xlO'12

谐振阻抗为

Rp=QgJ=100x2"x41.6x1。6x0.8x1O'=20.90

忌电导为

11111

+-------=236.7x\()-6S

&R。'Rp10xl0311.25xl0320.9x1(户

因而

&=—=4.2^1

最后得

Q,=-------=----------7--------------；----------=20.2

g收pL236.7x1(T《x2万x41.6x1()6x0.8x10-6

2ZV；＞.7=—=2.06MHZ

2—15为什么耦合回路在耦合大到一定程度时，谐振曲线出现双峰？

因为a=L=-----------2-------------

，2maxJ（1+丁）~+2。一〃“）片+“

当〃>1时,第二项2（1-〃2）铲变负值。

随着用的增大，此负值也随着噌大，所以分母先是减小，当尚较大时，分母中的第三项"的作用比较

显著，分母有随用的增大而增大。因此，随着用的增大，。值先是增大，而后有减小.这样，频率特性在4=0

的两边就必然出现双峰，在J=0处为谷点.

2-16假设有一中顺放大器等效电路如题图2—7所示.试回答下列问题：

1）如果将次级线圈短路，这时反射到初级的阻抗等于什么？初级等效电路（并联型）应该怎么画？

2）如果次级线圈开路，这时反射阻抗等于什么？初级等效电路应该怎么画？

3）如果,反射到初级的阻抗等于什么？

（oC2

1）如果将次级线图短路，次级线图的自阻抗为

乙1=j3L2

CQRnJ.n（GM）?

反射阻抗=-———=-/6y——

R（f=-———

ZujcoL2L2

2）如果次级线圈开路，ZH=0D

反射阻抗RJDM）-二0

00

反射阻抗R（晰2=（JM2G2

/Z”

2-17有一耦合回路如题图2—8所示。已知％尸危二1MHz;i=2=1k;用二品二20,=10试求:

1）回路参数乙、L,G,G和航

2）图中a、b两端的等效谐振阻抗Zp;

3）初级回路的等效品质因数。；

4）回路的通频带B：

5）如果调节G使危二950kHz（信号源频率为1MHz）。

求反射到初级回路的串联阻抗。它呈感性还是容性？

题图2-8

1）因f01=fo2,Ri=R2,/?]=P、，所以两回路参数相同，即Li=l_2,Cl=C2o

由p=gL

得L.=L、=L=£=1°0°（=159〃”

-牡）2）x10'

C1=C2=C=^Z=4^X1012X159X10-=，59PF

根据获得最佳全谐振的条件：

R?

（①Mf=RR

得

M〃凡=—二j20120=3.18〃/7

co〜2410

2)在仝谐振条件下，Zp为纯阳性，

Zp=Rp=-^—=^=^

°p叫+勺i40

3)初级等效回路品质因数为，

包=­=

e.=25

2与2x20

-5。

4)Q：=

氏20

通频带为：

2H07=V2XA=V2x—=28.3ZHz

07Q「50

5）当f02=950kHz时，信号源频率仍为1MHz,此时次级回路对信号源频率呈现感性，因而反射到初级回路

的串联风抗应呈容性。

&。2师

1i

3=177pF

0)2L4万2x(950)2X1()6X159xK)

I

X=^L——--=2^X106X159X10-6=100Q

2OI2^xl06xl77xlQ-12

(coM)2(2^X106X3.18X10-6)2X20

R、==0.768Q

Rfi=R；+X；202+1002

-(coM)2(2^X106X3.18X10^)2X100

X/I=X?=-3.84Q

咫+X；202+1002

2—18试比较石英晶体滤波器、陶瓷滤波器的性能与特点，它们可以制成滤波器的基本原理是什么？

石英晶体滤波器的工作频率稳定度很高、阻带衰减特性陡峭、通带衰减很小、Q值很高.陶瓷滤波器容易

焙烧，可制成各种形状；适于小型化；且耐热耐湿性好。

由于石英晶体和陶瓷具有压电效应，它们可以等效为振荡回路，所以可以制成滤波器.

2—19试画出石英晶体滤波器的选频特性，并说明其特点.

声表面波滤波器的特点是什么？试从频率、带宽、插入损耗、选择性、输入输出

阻抗等方面进行分析说明。

?■

2-20晶体二极管的伏次特性曲线或晶体三极管的转移特性曲线是线性的还是非线性的？在什么条件下这

些曲线才能线性运用？

是非线性的。只有当器件在某一特定条件下工作时，若其响应中的非线性效应小到可以忽略的程度时，

则可认为此器件是线性的，如小信号输入时.

2—21在什么情况下，电感线图的电感才是线性元件？

?■

2-22如果差分对管的be结特性是线性的，问这种差分对电路能否实现频率变换功能？为什么？

不能，线性元件不能实现频率变换

2—23某非线性器件可用寐级数表示为/二苗+av+a/+a/,信号/是频率150kHz和200kHz两个

余弦波，问电流/中能否出现50kHz,100kHz,250kHz,300kHz,350kHz的频率分量？

以上频率分量都有

2-24已知一非线性器件的伏安特性为i=K所加电压为/二%+Kcost,问电路负载为电阻和调谐

回路两种情况下，输出失真有何不同？

?■

2-25上题，如何选取%和匕才能将非线性器件近似看成线性器件？试从泰勒级数展开式进行分析。

Q

2-26用折线近似半导体器件的非线性特性，适用于何种场合？

折线法只适用于大信号情况，例如功率放大器和大信号检波器的分析都可以采用折线法.

2-27已知二极管D的特性如题图2-9(a)所示，已知输入电压为v=Kcos亡,试求题图2-9(b)中电

流,各频谱分量(设g、R、K为已知)。

j)

V=VD+=—+//?=ZX(―+/?)=\ZnCOS69/

g

coscot

L+R

g

题图2-10

2—28利用题图2T(a)的伏安特性，试求题图270电路中电流/各频谱分量。

(v-iR)g+(v+iR)g=i,i=2vg=2gVmcoscot

2—29已知题图2-11中二极管的特性为/-AJ,式中(为常数，若榆入电压乙、以为已知，试求榆出

电压区的表达式。

2-1+J1-4KR(K+匕)

匕广通=KV；R=匕+匕一V口，VD1=-、-

VR2=i2R=KVD^R=V^V2+VD2f%2=3一一

D2

题图2—11题图2—12

2-30在什么情况下适