高频电子线路张肃文第四版高频部分习题解答课件.ppt

1、第三章部分习题解答第三章部分习题解答3.2 3.2 解：解：第三章部分习题解答第三章部分习题解答3.2 3.2 解解(1)(1)222111/1/1CLCL或或当当并联谐振并联谐振当输入端的导纳为当输入端的导纳为0 0时，发生串联谐振时，发生串联谐振(2)(2)该电路不可能发生串联谐振该电路不可能发生串联谐振(3)(3)222111/1/1CLCL或或当当串联谐振串联谐振该电路不可能发生并联谐振该电路不可能发生并联谐振当输入端的导纳为当输入端的导纳为0 0时，发生并联谐振时，发生并联谐振3.5 3.5 解解CRRLQ0001CRf021212510100105.1211260202020041

2、1CfCLmH113.010100)105.1(4112262mARVIsm2.0510mVVQVVsmmCmL2120003.6 解解(1)0202020411CfCLH6.25310100)101(41122621001.01000smmCVVQCQR0019.15101001021001126当当11端被短接时，有端被短接时，有(2)当当11端开路再串接一阻抗端开路再串接一阻抗ZX时，令时，令XXXCjRZ01此时的品质因数此时的品质因数251.05.20smmCVVQ回路的总电阻回路的总电阻RQLR40总总RRRRX347.479.153LC201总总而而pF100106.253)10

3、2(166pF200XC3.9 解解LCf210iCCCCC/)/(120F3.18MHz6.41LQRp00k9.20ipLpLRRRRQQ10oLRpR2131202020200211CCCCpk45591.28MHz5.1207.0LQffB3.13 解解 1)CL002110121LLH159101210163pF15911021CCH18.302211RRM2)2221)(RMRf2011222211RRRR40111fRRRCRLRZpp故，故，a,b端的等效谐振阻抗为：端的等效谐振阻抗为：k254010159101591263)RLQ 1254010159102664)QffBW

4、07.020002)(QQ4222)1(2)1(2令令=0.707，=1，可得可得250222RLQ而而故故kHz3.285)因为因为22021CL所以所以220221LCpF17710159)109502(1623202202221CLX100由于由于222222222)(1RXRMRf769.085.3)(2222222221XXRMXf所以串联阻抗呈容性。所以串联阻抗呈容性。3.16解：解：RCLpR222)(1RMfRCRRLf)(11205)10110(26712011LC 2010100101614k40由于电路处于全谐振状态，所以：由于电路处于全谐振状态，所以：kQ2111011

5、RLLM2 Qff027.0122Qff122207.0故相对通频带：故相对通频带：013.0 4.2 解解第四章部分习题解答第四章部分习题解答 低频放大器可用图解法和解析法来分析。图低频放大器可用图解法和解析法来分析。图解法是利用晶体管的特性曲线求解；解析法多用解法是利用晶体管的特性曲线求解；解析法多用h参数等效电路或混合参数等效电路或混合等效电路来求解。等效电路来求解。高频小信号放大器不能用图解法，因为晶体管高频小信号放大器不能用图解法，因为晶体管在高频工作时，不能忽视管内的电容作用，而特在高频工作时，不能忽视管内的电容作用，而特性曲线则是在直流性曲线则是在直流(或低频或低频)状态下取得的

6、，完全状态下取得的，完全不能反映晶体管在高频时的工作状态。它用的解不能反映晶体管在高频时的工作状态。它用的解析法也有两种：析法也有两种：y参数等效电路和混合参数等效电路和混合等效电路。等效电路。用用y参数的原因是为了计算方便；用混合参数的原因是为了计算方便；用混合等效电等效电路，则记入了在低频等效时不考虑的极间电容。路，则记入了在低频等效时不考虑的极间电容。4.4 解解 主要指标有：主要指标有：1)增益；增益；2)通频带；通频带；3)选择性；选择性；4)工作稳定性；工作稳定性；5)噪声系数。噪声系数。设计时遇到的主要问题：工作稳定性与设计时遇到的主要问题：工作稳定性与噪声。为使放大器工作稳定，

7、应在设计和噪声。为使放大器工作稳定，应在设计和工艺方面使放大器远离自激。为降低噪声，工艺方面使放大器远离自激。为降低噪声，可采用低噪声管、正确选择工作点与合适可采用低噪声管、正确选择工作点与合适的电路等。的电路等。4.5 解解201ff0ffTMHz550250，时时当当MHz1f03.49，时时当当MHz20f13.12，时时当当MHz50f98.4)(或或550250ff,ffT f是晶体管是晶体管值随频率的升高而下降值随频率的升高而下降到低频到低频0值的值的0.707时的频率。时的频率。频率继续升高，频率继续升高，值继续下降，使它下值继续下降，使它下降为降为1时的频率，即为特征频率时的频

8、率，即为特征频率fT。显然显然fT f。4.6 解解 频率再继续升高，使晶体管的功率增益频率再继续升高，使晶体管的功率增益降为降为1时的频率，称为最高振荡频率时的频率，称为最高振荡频率fmax。由由 可知，仅由晶体可知，仅由晶体管自身的参数所确定，与电路组态无关。管自身的参数所确定，与电路组态无关。cbebbbmCCrgfmax421进入进入返回返回4.9 解解(1)gyppAfe21V0pieoeGgpgp22221g 设暂不考虑设暂不考虑Yre的作用的作用.LQ00/1ppRG/1S1072.35S10228.0332.1225.020513231NNp25.020513452NNp(2)

9、8.151)(122V00ieiepggAALfC20)2(1pF4.550217.02|2VfeACyppfMHz657.0(3)(4)回路插入损耗回路插入损耗20)1(1QQLc43.1)11(1200QLg(5)|)1)()(2fereLoeiesyyGgggS0|)11(2VreieAyg31故系统稳定。故系统稳定。4.20 解解nnkTRBv42623101010002901038.14V12.65V1065.126nnkTGBi4263231010102901038.14A1065.129第五章部分习题解答第五章部分习题解答5.8 解解2kvi 200)cos(tVVkm)cos2

10、cos(0002220tVVtVVkmm)cos22cos2121(0002220tVVtVVVkmmm当当VmV0时，时，tVkVVVkimm00220cos2)21(则可将该元件近似作为线性元件处理。从则可将该元件近似作为线性元件处理。从物理意义上来说，当物理意义上来说，当VmV0时，在时，在V0附近展附近展开的泰勒级数可只取前两项，即直流项与一开的泰勒级数可只取前两项，即直流项与一次项。亦即在次项。亦即在V0附近，可将特性视为线性。附近，可将特性视为线性。5.9 解解212v21212133,3,2,2v若能进行调幅、检波的话，电流若能进行调幅、检波的话，电流 i 中必须含有中必须含有0

11、0,其中其中0为高频载波频率，为高频载波频率，是低频信号频率。是低频信号频率。电流电流 i 中却不含有中却不含有21 故能用它进行变频，但不能用它进行调幅与故能用它进行变频，但不能用它进行调幅与振幅检波。振幅检波。5.10 解解0501000.1 0.2 0.3 0.4i/mAu/VQACD)(010Vvbbi选择特性曲线与其切线的交点为静选择特性曲线与其切线的交点为静态工作点态工作点Q。Q（0.33，75）由于是线性放大，故在由于是线性放大，故在Q点附点附近可用泰勒级数前两项表示：近可用泰勒级数前两项表示：mA750b01VvdudibmA/V107126.033.0075iuVv0故故)(

12、1071750VvimA)102cos1.2475(8t5.17 解解设流过两个二极管的电流分别为设流过两个二极管的电流分别为i1，i2，则：，则：)2()(2221212211vvvvkvvki)2()(2221212212vvvvkvvkiLLLoRvkvRiRi21214v5.29 解解2)26(12621bbeTsecrIffIgmS3.8)200265.05.61(1265.0212ociccpcgggA42max由于式中有平方项，它所产生的二次谐波项由于式中有平方项，它所产生的二次谐波项有可能满足产生中频干扰和镜像干扰的条件；有可能满足产生中频干扰和镜像干扰的条件；但不会引起交调，

13、因为交调是由三次或更高但不会引起交调，因为交调是由三次或更高次非线性项所产生的；次非线性项所产生的；可以引起互调和阻塞（强信号时）。可以引起互调和阻塞（强信号时）。5.34 解解5.36 解解若满足若满足，sfnfmf|21则会产生互调干扰。则会产生互调干扰。MHz809.11121ffnm，时时当当MHz2故不会产生互调干扰。故不会产生互调干扰。MHz844.222121ffnm，时时当当MHz583.221221ffnm，时时当当MHz618.3222221ffnm，时时当当MHz392.4232321ffnm，时时当当MHz427.5333321ffnm，时时当当以下谐波较小，可不考虑；

14、以下谐波较小，可不考虑；以上频率落在以上频率落在212MHz波段内，因此会产波段内，因此会产生互调干扰。生互调干扰。第六章部分习题解答第六章部分习题解答6.3 解解 选用调谐回路作为集电极负载的原因：选用调谐回路作为集电极负载的原因：为了消除输出信号的失真。只有在谐振时，为了消除输出信号的失真。只有在谐振时，调谐回路才能有效地滤除不需要的频率，只调谐回路才能有效地滤除不需要的频率，只让有用信号频率输出。此时，集电极电流脉让有用信号频率输出。此时，集电极电流脉冲只在集电极瞬时电压最低区间流通，因而冲只在集电极瞬时电压最低区间流通，因而电流脉冲最小，平均电流电流脉冲最小，平均电流IC0也最小。也最

15、小。若回路失谐，则集电极电流脉冲移至集电若回路失谐，则集电极电流脉冲移至集电极瞬时电压较高的区间流通，因而电流脉冲极瞬时电压较高的区间流通，因而电流脉冲变大，变大，IC0上升，同时，输出功率下降，集上升，同时，输出功率下降，集电极耗散功率将急剧增加，以致烧损放大管。电极耗散功率将急剧增加，以致烧损放大管。因此，回路失谐必须绝对避免。因此，回路失谐必须绝对避免。W625.0240CCCIVP6.4 解解%3.83833.065PPococmpPVR22V24241CCcmVV6.5752242A417.06.57241pcmcmRVI67.125.0417.0)(011CcmcIIg查表得：查表

16、得：78c6.9 解解1cmcmpIVR mincCCcmvVVcrcCCgiVmaxV25.218.02.224)(1max1cccmiI 70c,查表得：查表得：436.0)(,253.0)(10ccA9592.0436.02.22.229592.025.21121cmcmoIVP W2.109592.025.2121ocPPP0cCCIVP)(0maxccCCiVW35.13253.02.224W15.32.1035.13PPoc%4.7635.132.107.5 解解L1CL2(a)LC1(b)C2(a)(a)电路是电感反馈三端电路，可以振荡；电路是电感反馈三端电路，可以振荡；(b)(

17、b)电路不满足相位平衡条件，不可能振荡；电路不满足相位平衡条件，不可能振荡；(e)电路是可能呈电容反馈三端电路，条件是电路是可能呈电容反馈三端电路，条件是 L3C3呈感性，即：呈感性，即：(e)C1C2C3L3331CL第七章部分习题解答第七章部分习题解答7.11 解解(1)R3为防止寄生振荡的电阻；为防止寄生振荡的电阻；R1、R2为偏置电阻；为偏置电阻；R4为射极偏置电阻；为射极偏置电阻；C1C7为回路电容；为回路电容；C7为微调电容；为微调电容；C5为调谐电容；为调谐电容；L1、L2为高频扼流圈；为高频扼流圈；C为滤波为滤波(旁路旁路)电容。电容。C1C2C5C7C6C3+C4L(2)交流

18、等效电路如下图所示。交流等效电路如下图所示。(3)该电路为该电路为Seiler电路，它与电路，它与Clapp电路电路同属于频率稳定度较高的同属于频率稳定度较高的LC振荡电路。振荡电路。第九章部分习题解答第九章部分习题解答9.1解解 由于调制是产生了新的频率由于调制是产生了新的频率0，或者说，或者说，是使原来的是使原来的产生了频谱搬移，因而必须利用产生了频谱搬移，因而必须利用电子器件的非线性才能实现。放大则仅仅是对电子器件的非线性才能实现。放大则仅仅是对信号不失真的放大，不产生新的频率，因此不信号不失真的放大，不产生新的频率，因此不但不需要电子器件的非线性特性，而且还应尽但不需要电子器件的非线性

19、特性，而且还应尽力避免，以免产生信号失真。力避免，以免产生信号失真。9.5 解解每一边频功率为：每一边频功率为：oTaPmP2)(410W25411)(0oTaPPm，时时当当W25.21003.0413.02)(0Pma，时时当当9.7 解解 1)边频功率边频功率oTaPmP2)(410W5.61250007.0412边带总功率边带总功率W1225)()(00PP2)集电极调幅时，集电极效率不变，故直流集电极调幅时，集电极效率不变，故直流 输入功率为：输入功率为：kW105.050avTPP调制后，平均输出功率为：调制后，平均输出功率为：kW225.65)7.0211()211(202Tao

20、avPmP总输入功率为：总输入功率为：kW45.125.0225.6avoavavPP此处，此处，2.45kW是由调制器供给的。是由调制器供给的。3)基极调幅时，效率将随调幅度而变。调幅基极调幅时，效率将随调幅度而变。调幅 后，总输入功率后，总输入功率12.45kW将全由直流电源将全由直流电源 供给。供给。9.8 解解oTaPmP2)(410当当m=1时，时，W25010001412)(0PW5002502)()(00PP总功率总功率W1500)()(00PPPPoT当当m=0.7时，时，W5.12210007.0412)(0PW2455.1222)()(00PP总功率总功率W1245)()(

21、00PPPPoT9.9 解解 第一平衡调幅器输出上边频为：第一平衡调幅器输出上边频为：kHz25kHz)520(1f第二平衡调幅器输出上边频为：第二平衡调幅器输出上边频为：kHz225kHz)25200(2f第三平衡调幅器输出上边频为：第三平衡调幅器输出上边频为：kHz2005kHz)2251780(3f第四平衡调幅器输出上边频，亦即第四平衡调幅器输出上边频，亦即最后输出的上边频为：最后输出的上边频为：kHz10005kHz)20058000(4f9.15 答答主要指标有：检波效率主要指标有：检波效率Kd、等效输入、等效输入电阻电阻Rid、失真等。对广播收音机来、失真等。对广播收音机来说，说，

22、Kd影响收音机的灵敏度；影响收音机的灵敏度；Rid对对检波前级的回路检波前级的回路Q值有影响，值有影响，Rid小，小，将降低将降低Q值，使收音机的选择性变坏；值，使收音机的选择性变坏；失真则影响收音机的保真度。失真则影响收音机的保真度。9.24 解解1)tttVmVvvim101001coscos)cos()cos(21)cos(21)cos(11010tttVmVm)cos()cos()cos()cos(410101010110ttttVmVm，1011,0)(而而由由于于LZ0)(01Z因因而而。LLLLRZRZ)(,)(01因因此此可可以以认认为为又又因此输出电压因此输出电压v2为：为：

23、)cos()cos(410101102ttRVmVvLm可见输出电压可见输出电压v2的频率为的频率为 ，而非，而非，因此输出有失真。只有因此输出有失真。只有 时，时，v2的频率为的频率为，没有失真。，没有失真。)(01012)ttVmVvvim)cos()cos(21101001)cos()cos(41010110ttVmVm因此输出电压因此输出电压v2为：为：)cos(4101102tRVmVvLm仍然有失真。只有当仍然有失真。只有当 时，时，v2的频率为的频率为，没有失真。没有失真。01第十章部分习题解答第十章部分习题解答10.4 解解 调频波的一般数学表示式为：调频波的一般数学表示式为：

24、)(cos)(000dttvktVtvtfFM其中其中kf为待定系数。为待定系数。dtttkdttvktftf5002cos2102cos)(030)5002sin(50022)102sin(10233tktkffmax|)(|tvkmf而而Hz/V3104033102022123mf所以，该调频波的数学表示式为：所以，该调频波的数学表示式为：)(cos)(000dttvktVtvtfFM)(102cos508dttvkttf)5002sin(5002310402)102sin(10231040102cos533338ttt)5002sin(380)102sin(320102cos538ttt

25、10.5 解解 1)调频波的数学表示式为：调频波的数学表示式为：)sincos()(00tmtVtvfFMFfm2540010103Ffmmpf)4002sin2510252cos(46tt2)调相波的数学表示式为：调相波的数学表示式为：)coscos()(00tmtVtvpPM)4002cos2510252cos(46tt3)当当F2kHz时，因为时，因为mp与与F无关，故无关，故mp=25；而而mf与与F成反比，故成反比，故mf=25/5=5；此时调频波的数学表示式为：此时调频波的数学表示式为：)sincos()(00tmtVtvfFM)20002sin510252cos(46tt4)调相

26、波的数学表示式为：调相波的数学表示式为：)coscos()(00tmtVtvpPM)20002cos2510252cos(46tt 必须先知道原调制信号的表示式，必须先知道原调制信号的表示式，才能确定是调频波还是调相波。才能确定是调频波还是调相波。10.10 解解 1)若调制信号为若调制信号为Vcos104t，则该式表示调相波。，则该式表示调相波。若调制信号为若调制信号为Vsin104t，则该式表示调频波。，则该式表示调频波。所以此调角波为调频波。所以此调角波为调频波。载频为：载频为：MHz9.1521080f调制指数为：调制指数为：3fm调制频率为：调制频率为：kHz59.1Hz21024F最大频偏为：最大频偏为：kHz77.459.13Fmffm平均功率为：平均功率为：W5.01002102220RVP