高频电子线路习题答案曾兴雯版.pdf

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1、高 频 电 子 线 路 课 后 习 题 答 案 第 一 章 绪 论 1-1 画 出 无 线 通 信 收 发 信 机 的 原 理 框 图，并 说 出 各 部 分 的 功 用。答:激 励 放 大 载 波 振 荡 器 输 出 功 率 放 大 V天 线 开 关 中 频 放 大 与 滤 波 混 频 器 高 频 放 大 本 地 振 荡 器 上 图 是 一 个 语 音 无 线 电 广 播 通 信 系 统 的 基 本 组 成 框 图，它 由 发 射 部 分、接 收 部 分 以 及 无 线 信 道 三 大 部 分 组 成。发 射 部 分 由 话 筒、音 频 放 大 器、调 制 器、变 频 器（不 一 定 必 须

2、）、功 率 放 大 器 和 发 射 天 线 组 成。低 频 音 频 信 号 经 放 大 后，首 先 进 行 调 制 后 变 成 一 个 高 频 已 调 波,然 后 可 通 过 变 频，达 到 所 需 的 发 射 频 率，经 高 频 功 率 放 大 后，由 天 线 发 射 出 去。接 收 设 备 由 接 收 天 线、高 频 小 信 号 放 大 器、混 频 器、中 频 放 大 器、解 调 器、音 频 放 大 器、扬 声 器 等 组 成。由 天 线 接 收 来 的 信 号,经 放 大 后，再 经 过 混 频 器，变 成 一 中 频 已 调 波，然 后 检 波，恢 复 出 原 来 的 信 息，经 低

3、频 功 放 放 大 后，驱 动 扬 声 器。1-2 无 线 通 信 为 什 么 要 用 高 频 信 号？“高 频”信 号 指 的 是 什 么？答：高 频 信 号 指 的 是 适 合 天 线 发 射、传 播 和 接 收 的 射 频 信 号。采 用 高 频 信 号 的 原 因 主 要 是：(1)频 率 越 高，可 利 用 的 频 带 宽 度 就 越 宽，信 道 容 量 就 越 大，而 且 可 以 减 小 或 避 免 频 道 间 的 干 扰；(2)高 频 信 号 更 适 合 电 线 辐 射 和 接 收，因 为 只 有 天 线 尺 寸 大 小 可 以 与 信 号 波 长 相 比 拟 时，才 有 较 高

4、 的 辐 射 效 率 和 接 收 效 率，这 样，可 以 采 用 较 小 的 信 号 功 率，传 播 较 远 的 距 离,也 可 获 得 较 高 的 接 收 灵 敏 度。1-3 无 线 通 信 为 什 么 要 进 行 凋 制？如 何 进 行 调 制？答：因 为 基 带 调 制 信 号 都 是 频 率 比 较 低 的 信 号，为 了 达 到 较 高 的 发 射 效 率 和 接 收 效 率，减 小 天 线 的 尺 寸，可 以 通 过 调 制，把 调 制 信 号 的 频 谱 搬 移 到 高 频 载 波 附 近；另 外，由 于 调 制 后 的 信 号 是 高 频 信 号，所 以 也 提 高 了 信 道

5、 利 用 率，实 现 了 信 道 复 用。调 制 方 式 有 模 拟 调 调 制 和 数 字 调 制。在 模 拟 调 制 中，用 调 制 信 号 去控 制 高 频 载 波 的 某 个 参 数。在 调 幅 方 式 中，A M 普 通 调 幅、抑 制 载 波 的 双 边 带 调 幅(DSB)、单 边 带 调 幅(SSB)、残 留 单 边 带 调 幅(VSSB)；在 调 频 方 式 中，有 调 频(FM)和 调 相(PM)。在 数 字 调 制 中，一 般 有 频 率 键 控(FSK)、幅 度 键 控(ASK)、相 位 键 控(PSK)等 调 制 方 法。1-4 无 线 电 信 号 的 频 段 或 波

6、 段 是 如 何 划 分 的？各 个 频 段 的 传 播 特 性 和 应 用 情 况 如 何？答：无 线 电 信 号 的 频 段 或 波 段 的 划 分 和 各 个 频 段 的 传 播 特 性 和 应 用 情 况 如 下 表 波 段 名 称 波 长 范 围 频 率 范 围 频 段 名 称 主 要 传 播 方 式 和 用 途 长 波(LW)1 0 7 0,m 3O 3O O kHz 低 频(LF)地 波 i 远 更 高 通 值 械(M W)10Molm 300 kHz 3 M H z 中 旅 MF)地 波、天 波 1广 播、通 侏 导 航 fift(SW)10700 m 33O M H z O(

7、HF)天 波、地 波 1广 播、通 信 超 短 波(VSW)1 10 m 30 300 M H z 甚 高 额(VHF)直 线 传 播、对 流 层 敢 拈 通 信、电 视 广 抵 调 所 着 雷 达 分 米 波(USW)10 100 cm 300 MHz3 G H z 特 高 欧(UHF)直 线 传 播、散 射 传 揄 通 信 槌 与 卫 星 通 信、雷 达、电 视 广 播&厘 米 波(SSW)110 cm 3 30 G H z 超 高 频(SHF)直 线 传 断 中 继 和 卫 星 通 信、雷 达*米 波(ESW)1 10 m m 30300 G H z 极 高 频(EHF)直 线 传 揄

8、微 波 通 信 雷 达第 二 章 高 频 电 路 基 础 21对 于 收 音 机 的 中 频 放 大 器，其 中 心 频 率 a=465 kHz.B0.707=8kHz,回 路 电 容 C=200pF,试 计 算 回 路 电 感 和 QL 值。若 电 感 线 圈 的 Q o=100,问 在 回 路 上 应 并 联 多 大 的 电 阻 才 能 满 足 要 求。解 2：打 尸 一 得:L-=-(2/0)2C 4万 2 x 4652 X 106X 200X 10 121064r2x 4 6 52x200=0.586/nH由 琦.7。7=力 得:于。_465xl()38X103=58.125因 为：=

9、*=诟&菽 荔 丽 产 二 赤 黯 Q=4 c=4 c=Q)g2 g O+g z.十 ARL所 以:&=但-1)&=QL 4=58.125L L&Q L 100-58.125答：回 路 电 感 为 0.586mH,有 载 品 质 因 数 为 58.125,这 时 需 要 并 联 236.66k Q 的 电 阻。2-2 图 示 为 波 段 内 调 谐 用 的 并 联 振 荡 回 路,可 变 电 容 C 的 变 化 范 围 为 12 260 pF,C t 为 微 调 电 容，要 求 此 回 路 的 调 谐 范 围 为 535 1605 kHz,求 回 路 电 感 L 和 G 的 值，并 要 求 C

10、 的 最 大 和 最 小 值 与 波 段 的 最 低 和 最 高 频 率 对 应。题 22 图 根 据 已 知 条 件，可 以 得 出:回 路 总 电 容 为=c+C，因 此 可 以 得 到 以 下 方 程 组 1605X103=-1-2 乃 2(12xlO-,2+C,)5 3 5 x l03=_ J=_ 12%”(260X10T2+C,)1605 _ 1 260 xl()T2+乙 260 x10+。,535=12X 1012+C,J 12X 10 12+C(=8G=260 x10-12-9x12x10J 冲 L=-(2X 535X 103)2(260+19)X 1 012IO63149423

11、4350.3175/MA Z答：电 容 C t为 1 9 p F,电 感 L 为 0.3175mH.2-3 图 示 为 一 电 容 抽 头 的 并 联 振 荡 回 路。谐 振 频 率 f0=lMHz,Ci=400 pf,C2=100 pF 求 回 路 电 感 L。若 Q0=100,RL=2kQ,求 回 路 有 载 QL值。题 23 图 解 2-3 二 C JOOOO-G+G 500=80p尸,L=-z-(2&/o)2c1y0.317/nH(2-X106)280X 10_,负 载 R L接 入 系 数 C为=器 400=0 8R 2折 合 到 回 路 两 端 的 负 载 电 阻 为&=3=萌=3

12、.125X4回 路 固 有 谐 振 阻 抗 为 R。=一 2 一=-契-=199*120 2 M C 6.28X 106 X 80X 10-12有 载 品 质 因 数 0=-=%5 4 61+；1+R L 3.125答：回 路 电 感 为 0.317mH,有 载 品 质 因 数 为 1.5462-4 石 英 晶 体 有 何 特 点？为 什 么 用 它 制 作 的 振 荡 器 的 频 率 稳 定 度 较 高？答 2 4石 英 晶 体 有 以 下 几 个 特 点 1.晶 体 的 谐 振 频 率 只 与 晶 片 的 材 料、尺 寸、切 割 方 式、几 何 形 状 等 有 关，温 度 系 数 非 常

13、小，因 此 受 外 界 温 度 影 响 很 小 2.具 有 很 高 的 品 质 因 数 3.具 有 非 常 小 的 接 入 系 数，因 此 手 外 部 电 路 的 影 响 很 小。4.在 工 作 频 率 附 近 有 很 大 的 等 效 电 感，阻 抗 变 化 率 大，因 此 谐 振 阻 抗 很 大 5.构 成 震 荡 器 非 常 方 便，而 且 由 于 上 述 特 点，会 使 频 率 非 常 稳 定。2-5 一 个 5 k H z的 基 频 石 英 晶 体 谐 振 器，Cq=2.4X10 2pFC0=6pF,r0=15Q0求 此 谐 振 器 的 Q值 和 串、并 联 谐 振 频 率。解 2-5

14、：总 电 容 c=cn+c.6x0.0246+0.024=0.024pF=Cq串 联 频 率 f q=1+0.02412=O.998fo=4.99kHz品 质 因 数 Q=-=-；-H=划 一=8846426027cf(1Crq 2n x 5 x IO3 x 0.024 x IO-2 x 15 3.6n答：该 晶 体 的 串 联 和 并 联 频 率 近 似 相 等，为 5kHz,Q值 为 88464260。2-6 电 阻 热 噪 声 有 何 特 性？如 何 描 述 答 2 6电 阻 的 热 噪 音 是 由 于 温 度 原 因 使 电 阻 中 的 自 由 电 子 做 不 规 则 的 热 运 动

15、而 带 来 的，因 此 热 噪 音 具 有 起 伏 性 质，而 且 它 具 有 均 匀 的 功 率 谱 密 度，所 以 也 是 白 噪 音，噪 音 的 均 方 值 与 电 阻 的 阻 值 和 温 度 成 正 比。噪 音 电 压 功 率 谱 S 0=4kTR,噪 音 电 压 均 方 值=4kTRB噪 音 电 流 功 率 谱 S,=4kTG,噪 音 电 流 均 方 值/；=4kTGB2-7 求 如 图 所 示 并 联 电 路 的 等 效 噪 声 带 宽 和 输 出 均 方 噪 声 电 压 值。设 电 阻 R=10k Q,C=200 pF,T=290题 27 图 解 2-7：网 络 传 输 函 数

16、为 H(j 0)=-j=j,雪/疣 1+M RR则 等 效 噪 音 带 宽 为 H=RJ 1(/助|2 4 8 1=Hl=!+(a)CR)l d f=+晨 或 严 占 3 2 小 1 1 106-4 c i=4 x l04x 2 0 0 x l01 2=T=输 出 噪 音 电 压 均 方 值 为 U：=4kTGB H：=4kT B R2=4kTRBn n u R it n=4 x l.3 7 x 10 23 X 290X 104X 125X 103=1 9.8 6 5(2)答：电 路 的 等 效 噪 声 带 宽 为 125kHz，和 输 出 均 方 噪 声 电 压 值 为 19.865U V2

17、.2-8 如 图 所 示 噪 声 产 生 电 路，已 知 直 流 电 压 E=10 V,R=20 kQ,C=100 p F,求 等 效 噪 声 带 宽 B和 输 出 噪 声 电 压 均 方 值（图 中 二 极 管 V 为 硅 管）。J:汉 V V*C题 28 图 解 2-8：此 题 中 主 要 噪 音 来 自 二 极 管 的 散 粒 噪 音，因 此 流 过 二 极 管 的 电 流 为 TE-VD 9.3.In=-=-=0.46/wA,R 20000二 极 管 电 阻 为 K”=坐 上=56。网 络 传 输 函 数 为 11+jcoCRHR1 _ R1+ja)c l+j)C RD%H,=RD等

18、效 噪 音 带 宽 为:f H(joW df“1 8,=-j-=f-df=J-i 1+(O CRD)2 J l+(2nfCRD)2=InCR,arctan(2%/CR)|=4 x l0 0 x l012x5610=44.64MHz224=2 x 0.465x KT，xl.6xIO-19x 44.64x l06x562 2 0 8 3 x(2)2-9 求 图 示 的 T 型 和 I I 型 电 阻 网 络 的 噪 声 系 数。题 2 9 图 解 2-9设 两 个 电 路 的 电 源 内 阻 为 Rs1.解 T 型 网 络 输 出 电 阻 为 R。=+凡 4+凡+&-(1)采 用 额 定 功 率

19、法 输 入 匹 配 功 率=茶，输 出 匹 配 功 率 尸 海=1-+与 区 4Ks 4Ko/、2噪 音 系 数 N.=a=?x&+%+&(2)采 用 开 路 电 压 法 U*=4kTBR,(3)采 用 短 路 电 流 法 lt=4 k T B&4kTB-,x&R+&+M iI a+冬 4&呜 二；3 式 旦+居 2.解 ri型 网 络 输 出 电 阻 为:I K J-+R+R34+叫 2)（4 尺+占 氏+&）&氏 4+（&+&）（纹+居）（1）采 用 额 定 功 率 法 输 入 匹 配 功 率 尸“,”=与 输 出 匹 配 功 率 匕,。E-x-R+5&RR+R+R 1-1-4+%得 噪

20、音 系 数 为&+M 2 3段+叫 纥 居+(旦+&)闺+居)丫 1 凡&+&+凡 段 丫、居,(2)采 用 开 路 电 压 法 u*=AkTBR。U&n io居&+R+R=4kTBRs-!-x叫+&7=4kTBRs、2居 R。招 线-十 6+4)=4kTBR R2$0RlRs+R2R1+R2RSUno=段=+&居+&火 J%R A l&)(3)采 用 短 路 电 流 法=4kTBG0I=4kT B GsR国、用 凡+此 凡+叫 火 2,=4kTBRs、叫 凡+/?2 6+用 6)1(RtRs+R2RS+RXR2 Y2-1 0 接 收 机 等 效 噪 声 带 宽 近 似 为 信 号 带 宽，约

21、 10k H z,输 出 信 噪 比 为 12 d B,要 求 接 收 机 的 灵 敏 度 为 1 P W,问 接 收 机 的 噪 声 系 数 应 为 多 大？解 2-10：根 据 已 知 条 件=102=15.85N。Si KTN 4 川=_F S0 15.85 15.85xl.37xl0-23x290 xl04-1588 32dB15.85x1.37x29答：接 收 机 的 噪 音 系 数 应 为 32dB。第 三 章 高 频 谐 振 放 大 器 3-1 对 高 频 小 信 号 放 大 器 的 主 要 要 求 是 什 么？高 频 小 信 号 放 大 器 有 哪 些 分 类？答 3：对 高

22、频 小 信 号 器 的 主 要 要 求 是：1.比 较 高 的 增 益 2.比 较 好 的 通 频 带 和 选 择 性 3.噪 音 系 数 要 小 4.稳 定 性 要 高 高 频 小 信 号 放 大 器 一 般 可 分 为 用 分 立 元 件 构 成 的 放 大 器、集 成 放 大 器 和 选 频 电 路 组 成 的 放 大 器。根 据 选 频 电 路 的 不 同，又 可 分 为 单 调 谐 回 路 放 大 器 和 双 调 谐 回 路 放 大 器；或 用 集 中 参 数 滤 波 器 构 成 选 频 电 路。3-2 一 晶 体 管 组 成 的 单 回 路 中 频 放 大 器，如 图 所 示。已

23、知 心=465kHz,晶 体 管 经 中 和 后 的 参 数 为：gie=O.4mS,Cie=142pF,goe=55u S,Coe=18pF,Yi=36.8mS,Yr=0,回 路 等 效 电 容 C=200pF,中 频 变 压 器 的 接 入 系 数 P=N/N=0.35,P2=N2/N=0.035,回 路 无 载 品 质 因 数 Q（）=80,设 下 级 也 为 同 一 晶 体 管，参 数 相 同。试 计 算：（1）回 路 有 载 品 质 因 数 QL 和 3 dB带 宽 Bo 7;（2）放 大 器 的 电 压 增 益；（3）中 和 电 容 值。（设 Cy c=3 pF）髭 题 31 图

24、解 3-2：根 据 已 知 条 件 可 知,能 够 忽 略 中 和 电 容 和 yr e的 影 响。得:回 路 总 电 容 为 CL=C+P 0+P；G0=200+0.352 X18+0.0352 x l4 2 202pF固 有 谐 振 电 导 为 2/.,Cy 2 X 465X 103X 202X 10 U 一 0欧=b=-80-=7.374.S回 路 总 电 导 为 gj=P：ge+P；gie+g。=O k x55x 10i+0.0352 x 0.4x10-3+7.374X 10 6 14.64 S品 质 因 叱 喈 4%2 庄。3d8 带 宽 4,7=&=竺 1=u.sikHzQL 40

25、 4谐 振 增 益 勺=切=0.35X：麋 案 8X10：=30.88中 和 电 容 6=缶 黑 X3=1.6l5p尸 答:品 质 因 数 Q L为 40.4,带 宽 为 11.51kHz,谐 振 时 的 电 压 增 益 为 30.88,中 和 电 容 值 为 1.615pF3-3 高 频 谐 振 放 大 器 中，造 成 工 作 不 稳 定 的 王 要 因 素 是 什 么？它 有 哪 些 不 良 影 响？为 使 放 大 器 稳 定 工 作，可 以 采 取 哪 些 措 施？口 集 电 结 电 容 是 主 要 引 起 不 稳 定 的 因 素，它 的 反 馈 可 能 会 是 放 大 器 自 激 振

26、荡；环 境 温 度 的 改 变 会 使 晶 体 管 参 数 发 生 变 化，如 Coe.仁、gie、goe、Yfe 引 起 频 率 和 增 益 的 不 稳 定。负 载 阻 抗 过 大，增 益 过 高 也 容 易 引 起 自 激 振 荡。一 般 采 取 提 高 稳 定 性 的 措 施 为：(1)采 用 外 电 路 补 偿 的 办 法 如 采 用 中 和 法 或 失 配 法(2)减 小 负 载 电 阻，适 当 降 低 放 大 器 的 增 益(3)选 用 比 较 高 的 晶 体 管(4)选 用 温 度 特 性 比 较 好 的 晶 体 管，或 通 过 电 路 和 其 他 措 施，达 到 温 度 的 自

27、 动 补 偿。3-4 三 级 单 调 谐 中 频 放 大 器，中 心 频 率 f=465 kHz,若 要 求 总 的 带 宽 B0.7=8 kHZ,求 每 一 级 回 路 的 3 d B 带 宽 和 回 路 有 载 品 质 因 数 小 值。解 34：设 每 级 带 宽 为 B，贝!)：因 为 总 带 宽 为 B 0.7=B则 每 级 带 宽 为 耳=吾。23-180.509815.7kHz有 载 品 质 因 数 Q i=S=29.6答：每 级 带 宽 为 15.7kHz,有 载 品 质 因 数 为 29.6。3-5 若 采 用 三 级 临 界 耦 合 双 回 路 谐 振 放 大 器 作 中 频

28、 放 大 器（三 个 双 回 路），中 心 频 率 为 4=465 kHz,当 要 求 3 dB带 宽 为 8 kHz时，每 级 放 大 器 的 3 dB带 宽 有 多 大？当 偏 离 中 心 频 率 10 kHZ时，电 压 放 大 倍 数 与 中 心 频 率 时 相 比，下 降 了 多 少 分 贝？解 3-5设 每 级 带 宽 为 B”贝 I J：根 据 总 带 宽 B 0,=叫 心 二 I每 级 带 宽 为 叫=#=得：Q 11.2kHz0.714当 偏 离 中 心 频 率 10kHz时，根 据 谐 振 特 性，有:K _2A_ 2K=7 T I+A2-V）2+4V A=1飞+卜答：每 级

29、 放 大 器 的 3 dB带 宽 为 11.2kHz,当 偏 离 中 心 频 率 lOkHZ时,电 压 放 大 倍 数 与 中 心 频 率 时 相 比，下 降 了 多 少 31.4dB3-6 集 中 选 频 放 大 器 和 谐 振 式 放 大 器 相 比，有 什 么 优 点？设 计 集 中 选 频 放 大 器 时，主 要 任 务 是 什 么？答 3-6优 点：选 频 特 性 好、中 心 频 率 稳 定、Q 值 高、体 积 小、调 整 方 便。设 计 时 应 考 虑：滤 波 器 与 宽 带 放 大 器 及 其 负 载 之 间 的 匹 配。另 外 还 要 考 虑 补 偿 某 些 集 中 参 数 滤

30、 波 器 的 信 号 衰 减。3-7 什 么 叫 做 高 频 功 率 放 大 器？它 的 功 用 是 什 么？应 对 它 提 出 哪 些 主 要 要 求？为 什 么 高 频 功 放 一 般 在 B 类、C 类 状 态 下 工 作？为 什 么 通 常 采 用 谐 振 回 路 作 负 载？答 3-7高 频 功 率 放 大 器 是 一 种 能 将 直 流 电 源 的 能 量 转 换 为 高 频 信 号 能 量 的 放 大 电 路，其 主 要 功 能 是 放 大 放 大 高 频 信 号 功 率，具 有 比 较 高 的 输 出 功 率 和 效 率。对 它 的 基 本 要 求 是 有 选 频 作 用、输

31、出 功 率 大、自 身 损 耗 小、效 率 高、所 以 为 了 提 高 效 率，一 般 选 择 在 B 或 C 类 下 工 作,但 此 时 的 集 电 极 电 流 是 一 个 余 弦 脉 冲，因 此 必 须 用 谐 振 电 路 做 负 载,才 能 得 到 所 需 频 率 的 正 弦 高 频 信 号。3-8 高 频 功 放 的 欠 压、临 界、过 压 状 态 是 如 何 区 分 的？各 有 什 么 特 点？当 反、氏、爪、RL四 个 外 界 因 素 只 变 化 其 中 的 一 个 时，高 频 功 放 的 工 作 状 态 如 何 变 化？答 3-8当 晶 体 管 工 作 在 线 性 区 时 的 工

32、 作 状 态 叫 欠 压 状 态，此 时 集 电 极 电 流 随 激 励 而 改 变，电 压 利 用 率 相 对 较 低。如 果 激 励 不 变，则 集 电 极 电 流 基 本 不 变，通 过 改 变 负 载 电 阻 可 以 改 变 输 出 电 压 的 大，输 出 功 率 随 之 改 变；该 状 态 输 出 功 率 和 效 率 都 比 较 低。当 晶 体 管 工 作 在 饱 和 区 时 的 工 作 状 态 叫 过 压 状 态，此 时 集 电 极 电 流 脉 冲 出 现 平 顶 凹 陷，输 出 电 压 基 本 不 发 生 变 化，电 压 利 用 率 较 高。过 压 和 欠 压 状 态 分 界 点

33、，及 晶 体 管 临 界 饱 和 时，叫 临 界 状 态。此 时 的 输 出 功 率 和 效 率 都 比 较 高。当 单 独 改 变 R.时，随 着 RL的 增 大，工 作 状 态 的 变 化 是 从 欠 压 逐 步 变 化 到 过 压 状 态。当 单 独 改 变 Ec时，随 着 Ec的 增 大，工 作 状 态 的 变 化 是 从 过 压 逐 步 变 化 到 欠 压 状 态。当 单 独 改 变 色 时，随 着 瓦 的 负 向 增 大，工 作 状 态 的 变 化 是 从 过 压 逐 步 变 化 到 欠 压 状 态。当 单 独 改 变 几 时，随 着 1 的 增 大，工 作 状 态 的 变 化 是

34、 从 欠 压 逐 步 变 化 到 过 压 状 态。3-9 已 知 高 频 功 放 工 作 在 过 压 状 态，现 欲 将 它 调 整 到 临 界 状 态，可 以 改 变 哪 些 外 界 因 素 来 实 现，变 化 方 向 如 何？在 此 过 程 中 集 电 极 输 出 功 率 如 何 变 化？答 3-9可 以 通 过 采 取 以 下 措 施 1.减 小 激 励 Ub,集 电 极 电 流 L1和 电 压 振 幅 Uc基 本 不 变，输 出 功 率 和 效 率 基 本 不 变。2.增 大 基 极 的 负 向 偏 置 电 压，集 电 极 电 流 L 和 电 压 振 幅 妩 基 本 不 变，输 出 功

35、 率 和 效 率 基 本 不 变。3.减 小 负 载 电 阻 R L,集 电 极 电 流 又 增 大，L。也 增 大，但 电 压 振 幅 上 减 小 不 大，因 此 输 出 功 率 上 升。4.增 大 集 电 极 电 源 电 压，L、Ic。和 也 增 大，输 出 功 率 也 随 之 增 大,效 率 基 本 不 变。3-1 0 高 频 功 率 放 大 器 中 提 高 集 电 极 效 率 的 主 要 意 义 是 什 么？答 3-10主 要 意 义 在 于 提 高 了 电 源 的 利 用 率，将 直 流 功 率 的 更 多 的 转 换 为 高 频 信 号 功 率，减 小 晶 体 管 的 功 率 损

36、耗，可 降 低 对 晶 体 管 的 最 大 允 许 功 耗 P C M 的 要 求，提 高 安 全 可 靠 性。3-1 1 设 一 理 想 化 的 晶 体 管 静 特 性 如 图 所 示，已 知 Ec=24V,UC=21V,基 极 偏 压 为 零 偏，L=3 V,试 作 出 它 的 动 特 性 曲 线。此 功 放 工 作 在 什 么 状 态？并 计 算 此 功 放 的 0、Pi、P。、n 及 负 载 阻 抗 的 大 小。画 出 满 足 要 求 的 基 极 回 路。解 3-111、求 动 态 负 载 线 根 据 给 定 静 态 特 性，得 到 晶 体 管 的 E；=0.5v,兴=IS,并 得 到

37、 如 下 方 程 组 M e=Ec-Uc cosoZL=g,(U cos G M-球+既 心=2 4-2 1 cos 4=g“(3cosW-0.5)代 入 数 值 后 得 可 以 解 出:1%题 3 n 图 当 皿=兀 时 晶 体 管 截 止，因 此 i,=0,但 u,e=E,+Uc=24+21=35V,位 于 C点 当 cot=0时 晶 体 管 临 界 导 通 i=0,且 有 Ub cos 0=E：=0.5,cos 0=浮，因 此 e=arccos 写=80。u=E-U,cos。=24-21 x 号=20.5V,位 于 B点。当(ot=0时2、求 解。、PP Po n及 负 载 阻 抗 的

38、大 小。0=arccos=803R:人=21L*%(8 0)x ia212.5x0.472=17.8。21x2.5x0.4722=12.39WPo=IC()EC=a,(80)x 皿,*x Ec=0.286 x 2.5 x 24=17.16WPC=PO-P,=17.16-12.39=4.77W12.3917.160.7223、符 合 要 求 的 基 极 回 路 为 y u/o s.V3-1 2 某 高 频 功 放 工 作 在 临 界 伏 态，通 角 8=75o”，输 出 功 率 为 30W,Ec=24V,所 用 高 频 功 率 管 的 Sc=L67V,管 子 能 安 全 工 作。（1）计 算 此

39、 时 的 集 电 极 效 率 和 临 界 负 载 电 阻；（2）若 负 载 电 阻、电 源 电 压 不 变，要 使 输 出 功 率 不 变。而 提 高 工 作 效 率，问 应 如 何 凋 整？（3）输 入 信 号 的 频 率 提 高 一 倍,而 保 持 其 它 条 件 不 变,问 功 放 的 工 作 状 态 如 何 变 化，功 放 的 输 出 功 率 大 约 是 多 少？解 3-12（1）因 为 I c i=a jc m a x=a iS c（E c-U c）所 以 J U c=；a&（Ec-Uc）U（：=；a&E cU c-找 解 之 得 到 U _%ScEc 士（X ISCE J-8als

40、cP _ E 2Plc 2alsc 一 工 一 弧-a,Sc代 入 数 值 后 得 到 集 电 极 电 压 振 幅 为 24,124i 2x30-6 0 土 I-=12 J144-2 Y 4 at(75)1.67 V 0.455x1.67=12 8.06=20.06V(取 正 值)集 电 极 效 率 一 Uc=-2-0-.0-6-0.836Ec 24因 为 P l=芈 一，所 以 2 KIxrn Uj,20.062,r eR.=-6.7。,cr 2P,2x30(2)可 增 加 负 向 偏 值，但 同 时 增 大 激 励 电 压，保 证 1 不 变，但 这 样 可 使 导 通 角 减 小，效 率

41、 增 加。(3)由 于 频 率 增 加 一 倍，谐 振 回 路 失 谐，集 电 极 阻 抗 变 小，电 路 由 原 来 的 临 界 状 态 进 入 欠 压 状 态，输 出 幅 度 下 降，故 使 输 出 功 率 和 效 率 都 下 降。对 于 2 3 的 频 率，回 路 阻 抗 为：(r+j(oL)上 回 路 阻 抗 为 Z L=-彳 端 M T在 0=%时，Z L I=JL在 8=nA时，ZIn=-平-l+jQ(n-n所 以 Z,n 1 nC=1+j Qn_ l p+jQ(n2-Dz.-n=n-n=2 _Z L I J l+Q(n2-l)F Q(n2-1)n=2 3Q因 此，输 出 功 率

42、下 降 到 原 来 的 2/3Q倍。3-13 试 回 答 下 列 问 题：(1)利 用 功 放 进 行 振 幅 调 制 时，当 调 制 的 音 频 信 号 加 在 基 极 或 集 电 极 时、应 如 何 选 择 功 放 的 工 作 状 态？(2)利 用 功 放 放 大 振 幅 调 制 信 号 时，应 如 何 选 择 功 放 的 工 作 状 态？。(3)利 用 功 放 放 大 等 幅 度 的 信 号 时，应 如 何 选 择 功 放 的 工 作 状 态?解 3-13(1)利 用 功 放 进 行 振 幅 调 制 时，当 调 制 的 音 频 信 号 加 在 基 极 或 集 电 极 时、功 放 应 选

43、在 过 压 状 态。(2)利 用 功 放 放 大 振 幅 调 制 信 号 时，功 放 应 选 在 欠 压 状 态，并 为 乙 类 工 作。(3)前 用 功 放 放 大 等 幅 度 的 信 号 时，功 放 应 选 在 过 压 状 态，此 时 有 较 大 的 输 出 功 率 和 效 率。也 可 以 选 择 在 过 压 状 态，此 时 输 出 电 压 幅 度 比 较 稳 定。3-1 4 当 工 作 频 率 提 高 后，高 频 功 放 通 常 出 现 增 益 下 降，最 大 输 出 功 率 和 集 电 极 效 率 降 低，这 是 由 哪 些 因 素 引 起 的？解 3-14主 要 原 因 是 1.放

44、大 器 本 身 参 数，如 B、a 随 频 率 下 降。2.电 路 失 谐，集 电 极 阻 抗 减 小。3.少 数 载 流 子 渡 越 时 间 效 应。4.非 线 性 电 抗 效 应，如(Vc的 影 响。5.发 射 极 引 线 电 感 的 影 响，对 高 频 反 馈 加 深。3-1 5 如 图 所 示，设 晶 体 管 工 作 在 小 信 号 A 类 状 态，晶 体 管 的 输 入 阻 抗 为 Z,交 流 电 流 放 大 倍 数 为 hfe/(l+j/f/f J,试 求 Le而 引 起 的 放 大 器 输 入 阻 抗 Zi0并 以 此 解 释 晶 体 管 发 射 极 引 线 电 感 的 影 响。

45、题 3-1 5图 解 3-15Y=Z；+2兀：Z.+27cLcht.cfp可 见，Le越 大，输 入 阻 抗 越 大，反 馈 越 深，电 流 越 小，反 馈 越 深，输 出 功 率 和 效 率 越 低。3-1 6 改 正 图 示 线 路 中 的 错 误，不 得 改 变 馈 电 形 式，重 新 画 出 正 确 的 线 路。题 3 16图 解 3-16：C2II-317试 画 出 一 高 频 功 率 放 大 器 的 实 际 线 路。要 求（1）采 用 NPN型 晶 体 管，发 射 极 直 接 接 地；（2）集 电 极 用 并 联 馈 电，与 振 荡 回 路 抽 头 连 接；（3）基 极 用 串 联

46、 馈 电，自 偏 压，与 前 级 互 感 耦 合。解 3-17：根 据 要 求 画 出 的 高 频 功 率 放 大 器 电 路 如 下 3-18 一 高 频 功 放 以 抽 头 并 联 回 路 作 负 载，振 荡 回 路 用 可 变 电 容 调 谐。工 作 频 率 f=5 MHZ,调 谐 时 电 容 C=200 pF,回 路 有 载 品 质 因 数=20,放 大 器 要 求 的 最 佳 负 载 阻 抗 比 产 5 0。，试 计 算 回 路电 感 L 和 接 入 系 数 Po解 3-18：由 心 瓦 德 得 L=-=I-=5.071 1 H(2K f0)2 C 4K2 x 25x10 12 x

47、200 x10-12 产 因 QL=%/,所 以，p=种 哈=-L/C=怦 垣 吗 鱼 亟 亚=50 x10-3房=0.1253-1 9 如 图（a）所 示 的 D 型 网 络，两 端 的 匹 配 阻 抗 分 别 为 Rp】、RP2O将 它 分 为 两 个 L 型 网 络，根 据 L 型 网 络 的 计 算 公 式，当 给 定 Q2=RP 2/XP 2时，证 明 下 列 公 式：x 一 一 RpiX PL Rxs=xsl+xs2=-QZ+S I+Q/T1+V K p 2并 证 明 回 路 总 品 质 因 数 Q=Q1+Q2o题 319图解 3-19首 先 将 电 路 分 解 成 两 个 L回

48、路，如 图(l)o 然 后 利 用 并 串 转 换,将 X p 2和 R p 2的 并 联 转 换 为 Rs和 X s3的 串 联，得 到 图(2)o根 据 串 并 转 换 关 系，得：产-厂 jXn2R瓷 n2 年 jXn2R忌 n,5 3二 R 忆*2 以 忆，2 2因 为 Q2=t%=争，所 以 X p 2&R _ R p 2 X 2-R p 2 Y _ X p 2 R 2 一 X p 2s-广 西，X 3 QQ；当 X,3=Xs2时，产 生 谐 振，电 路 简 化 为 图(3),谐 振 电 阻 为 Rs再 利 用 串 并 转 换,将 X.和 Rs的 并 联 转 换 为 R p和 X p

49、的 并 联，得 到 图(4),其 中 1 R XRp=（l+Q；）Rs,Xp=（l+不）X 其 中 Q=音=铲 Xp K.当 Xp|=Xp,产 生 并 联 谐 振，谐 振 阻 抗 为 R p=R p,因 此 有又 因 为，x”=RQi=R a（l+Q：）-l,X，2=XSJ=-=1,因 此 VRP 2 1+-L 1+Q2Q：因 为 X s2=Xs”因 此 从 图（2）可 以 看 出，总 的 品 质 因 数 为 Q=X S；X S2=X“：X.3=Q+Q（证 明 完 毕）3-2 0 上 题 中 设 R P I=20Q,RP2=100 Q,F=30MHz,指 定 Q 2=5,试 计 算 Ls、C

50、p i、C p2和 回 路 总 品 质 因 数 Q。解 3-20X=品 生 上 二 黑 息（1+夕 1+5 27.11QT X 27.11.1 rL=-=-=0.144阳 s 2忒 27tx 30 x106 即 XD 1=、RPI=j 20=9.76Q12KfXpI=-2-544pF2 n x 3 0 x l 06x 9.7 6C p22=-=-7-265pF27tfxp2 2K X 30X 106X 20Q|=J E菽 3=儒 记 二=2.05Q=Q1+Q2=5+2.05=7.053-2 1 如 图 示 互 感 耦 合 输 出 回 路，两 回 路 都 谐 振，由 天 线 表 L 测 得 的