试检查图示的气浴恒温振荡器器线路,有哪些错误 曾兴雯

50高频电子线路习题答案_曾兴雯_doc版-第3页
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50高频电子线路习题答案_曾兴雯_doc版-3
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;号衰减;3-7什么叫做高频功率放大器?它的功用是什么?应;功放一般在B类、C类状态下工作?为什么通常采用谐;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;3-8高频功放的欠压、临界、过压状态是如何区分的;四个外界因素只变化其中的一个时,高频功放的工作状;答3-8;当晶体
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?
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EC、Eb、Ub、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,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RL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Eb时,随着Eb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Ub时,随着Ub的增大,工作状态的变化是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?
可以通过采取以下措施 1. 减小激励Ub,集电极电流Ic1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Ic1和电压振幅UC基本不变,输出功率和效率基本不变。 3. 减小负载电阻RL,集电极电流Ic1增大,IC0也增大,但电压振幅UC减小不大,因此输出功率上升。 4. 增大集电极电源电压,Ic1、IC0和UC增大,输出功率也随之增大,效率基本不变。
3-10 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耗,可降低对晶体管的最大允许功耗PCM的要求,提高安全可靠性。
3-11 设一理想化的晶体管静特性如图所示,已知 Ec=24 V,Uc=21V,基极偏压为零偏,Ub=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θ、P1、P0、η及负载阻抗的大小。画出满足要求的基极回路。
解3-11 1、求动态负载线
根据给定静态特性, ??0.5v,得到晶体管的Eb di gm?C?1S,并得到如下方程组dube
?uce?Ec?Uccos?t代入数值后得???Eb ?ic?gm(Ubcos?t?Eb
?uce?24?21cos?t可以解出: ?i?g(3cos?t?0.5)m ?c
(1)当?t??时 晶体管截止,因此ic=0,但uce?Ec?UC?24?21?35V, 位于C点 (2)当?t??时
0.5?晶体管临界导通i=0,且有Ucos??E?0.5,cos??,cbb 3 0.50.5因此??arccos?80o。uce?Ec?Uccos??24?21??20.5V, 33 位于B点。 (3)当?t?0时
uce?Ec?UC?3V,ic=icmax?gm(3cos0?0.5)=2.5gm?2.5A. 位于A点。
连接A、B、C三点,就是它的动态特性曲线。
Aube?3.0V 2.5
2.0 1.5 1BC 0 uce/V45 2、求解θ、P1、P0、η及负载阻抗的大小。
0.5??arccos?80o 3 U2121RL?C???17.8?IC1?1(80o)?icmax2.5?0.472 11
IC1UC121?2.5?0.472P???12.39W1 22 P0?IC0EC??1(80o)?icmax?EC?0.286?2.5?24?17.16W
PC?P0?P1?17.16?12.39?4.77W1
P12.39 ??1??0.722 P017.16
vD + ub?UbCOS?t3、符合要求的基极回路为
3-12 某高频功放工作在临界伏态,通角 θ=75o”,输出功率为 30 W,Ec=24 V,所用高频功率管的SC=1.67V,管子能安全工作。(1)计算此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IC1??1iCmax??1SC(EC?UC)C 11112所以P1=IC1UC??1SC(EC?UC)UC??1SCECUC??1SCUC 2222 解之得到 2 ?1SCEC?(?1SCEC)2?8?1SCP1ECEC2P1U????C 2?1SC24?1SC 代入数值后得到集电极电压振幅为
0U????12?144??12?8.06Co 24?1(75)1.670.455?1.67 ?20.06V(取正值) B集电极效率 U20.06 ?=C??0.836 EC242 UC因为P1?,所以 2RLcr 2UC20.062 RLcr???6.7?2P12?30
(2)可增加负向偏值,但同时增大激励电压,保证IC1不变,但这样可使导通角减小,效率增加。 (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A压状态,输出幅度下降,故使输出功率和效率都下降。对于2ω的频率,回路阻抗为:
1L(r?j?L) ?CrC回路阻抗为ZL?? 1??L?r????0?r?j?L?1?jQ????? ?C?????0? L 在???0时,ZL1?rC L rC 在??n?0时,ZLn?1?? 1?jQ?n??n??
ZLn1n?? 1?1?jQ(n2?1)ZL1?1?jQ?n?? n?? ZLnnn2 ???2ZL1 1?[Q(n2?1)]2Q(n?1)n?23Q因此,输出功率下降到原来的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) 利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。
3-14 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. 放大器本身参数,如β、α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Cb@C 的影响。 5. 发射极引线电感的影响,对高频反馈加深。 6.
3-15 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/(1+j/f/fβ),试求Le而引起的放大器输入阻抗Z`i。并以此解释晶体管发射极引线电感的影响。
题3?15图 解3-15
????hfehfe Z??Z?j1??L?Z?j?????Leiieiff???1?j? 1?jf?f?
ffj??Lehfe f?f???1?Z??Lh?Z??j??iefei 222?f???f??f?f?f?? 1???1???1????????f?ff ?????????2 ?f?? ?Zi?2?Lehfef?????Zi?2?Lehfef??f?
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。
3-16 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
3―17 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
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f02>f03,因此,当满足fo1;而L3C3回路呈容性,构成一个电感反馈振荡器;(3)fo1=f02;而L3C3回路呈感性,构成一个电容反馈振荡器;(4)fo1>f02=f03不能振荡,因为在任何;满足相位条件;4-4试检查图示的振荡器线路,">
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高频电子线路及分析曾兴雯第四版答案97-6
题4-3图;解4-3;根据给定条件,可知;(1)fo1;而L3C3回路呈感性,构成一个电容反馈振荡器;(2)fo1>f02>f03,因此,当满足fo1;而L3C3回路呈容性,构成一个电感反馈振荡器;(3)fo1=f02;而L3C3回路呈感性,构成一个电容反馈振荡器;(4)fo1>f02=f03不能振荡,因为在任何;满足相位条件;4-4试检查图示的振荡器线路,
解4-3 根据给定条件,可知 (1)fo1<f02<f03,因此,当满足fo1<f02<f<f03,就可能振荡,此时L1C1回路和L2C2回路呈容性,而L3C3回路呈感性,构成一个电容反馈振荡器。 (2)fo1>f02>f03,因此,当满足fo1>f02>f>f03,就可能振荡,此时L1C1回路和L2C2回路呈感性,而L3C3回路呈容性,构成一个电感反馈振荡器。 (3)fo1=f02<f03, 因此,当满足fo1=f02<f<f03,就可能振荡,此时L1C1回路和L2C2回路呈容性,而L3C3回路呈感性,构成一个电容反馈振荡器。 (4)fo1>f02=f03不能振荡,因为在任何频率下,L3C3回路和L2C2回路都呈相同性质,不可能满足相位条件。 4-4 试检查图示的振荡器线路,有哪些错误?并加以改正。
题4-4图 解4-4
改正过的电路图如下
25 Ec??CbECC1C 将图示的几个互感耦合振荡器交流通路改画为实际线路,并注明互感的同名端。 D 题4-5图 C解4-5, 画出的实际电路如下 EcEc-Ec??VT?v?T?Q?PNPT?B 4-6 振荡器交流等效电路如图所示,工作频室为10 MHZ,(1)计算C1、C2取值范围。(2) 26 画出实际电路。
题4-6 解4-6 (1)因为
1?11B?2?f?10? eb2?f?10?5 (2?f)2?10?16?139.?1???0,呈感性,所以 2?f?10?52?f?10?52 (2?f)3?10?5C1?11B?2?fC1?=,也应呈感性,即 ec2?f?3?10?52?f?3?10?5 2(2?f)3?10?5C1?1?0, 2?f?3?10?5 1110?9C????8.5pF2 1(2?f)3?10?54?2??512?2 (2?f)2?2?10?5C2?11 X?2?f?2?10?5??应该呈容性,及bc2?f?C2?f?C22
(2?f)2?2?10?5C2?1 ?0,2?f?C2 11 C2?(2?f)2?2?10?5?4?2??5?12.7pF (2)实际电路如下 3245EcLCCCvCbC130?H20?H10pF10?HC2 4-7 在图示的三端式振荡电路中,已知 L=1.3μH,C1=51pF,C2=2000pF,Q0=100,RL=1kΩ,2345TitleSizeBDate:File: 27 Re=500Ω试问IEQ应满足什么要求时振荡器才能振荡?
以回路两端为放大器的输出,则当忽略晶体管的影响后5151 反馈系数KF?C1???0.1? CCpF 总电容为C?12?C1?C22051 1C150固有谐振电导g???10?6?62?S,0 Q0L1001.3 负载电导gL?11??1mSRL1000gmg??gmgL?g0?KF2放大器增益K?Re?reRere?gmgL?g0?KF2gm环路增益T(?1)?KFK??1时满足起振条件,即 gL?g0?KF2gm gmKF?gL?g0?KF2gm, 1(1?0.062)?10?3gm?(gL?g0)??43.8mS KF(1?KF)0..02487) IeQ?gmVT?43.8?26?1.14mA 4-8 在图示的电容三端式电路中,试求电路振荡频率和维持振荡所必须的最小电压增益。 解4-8 gmKF
C2C130000回路总电容C===75pF C2+C1400 1振荡频率f1?f0=2?LC 1 ??2.6MHz?62?50?10?75?10?12 当以uce作为放大器的输出时, C反馈系数KF=1 C2 要维持振荡,应满足KK?1,即K=1?C2?300?3FKFC1100 4-9 图示是一电容反馈振荡器的实际电路,已知C1=50 pF,C2=100 pF,C3= 10~260pF,要 28 求工作在波段范围,即f=10~1OMHz,试计算回路电感L和电容C。设回路无载Q。=100,负载电阻R=1kΩ,晶体管输入电阻Ri=500Ω.若要求起振时环路增益K。KF=3,问要求的跨gs。和静态工作电流 IcQ必须多大?
题4-9图 解4-9 C1C2 回路总电容C??C0?C3?33.33?C0?C3C?C 12 Cmin?33.33?10?C0?43.33?C0 Cmax?33.33?260?C0?293.33?C0 因此得到方程组如下 ?11?620?10?f?? ?max2?LC2?L(43.33?C0)min??,代入数值后得? ?11?f??10?106?min ??2?LCmax2?L(293.33?C0)?? 解之得 C?40pF,L?0.76?H 0C1501反馈系数KF??? C1?C21503 gm 放大器增益K?121g0??KF RRi gmgm 因此,KKF??3,即?911?2121?g0??KF 3?g0??KF?RRiRRi?? ?1Cmax??11 21?21gm?9?g0??KF?9??K???F?Q?RRLRR ?i?i??0 ??12111???12.88?10?3??? ?9??6?0009500??? ICQ?gmVT?12.88?26?335?A
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 第一章 绪论 第二章 高频电路基础 2-1 对于收音机的中频放大器,其中心频率 f0=465 kHz.B0.707=8kHz,回路电容 C=200pF, 试计算回路电感和 QL 值。若...  高频电子线路(第四版)课... 暂无评价 79页 免费 高频电子线路习题答案曾......69 6-27 试分析与解释下列现象: (1)在某地,收音机接收到 1090 kHz 信号时...  《高频电子线路》课后答案_曾兴雯版高等教育出版社_理学_高等教育_教育专区。 ...第5章《高频电子线路》_... 56页 2下载券
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第四章正弦波振荡器;4-1什么是振荡器的起振条件、平衡条件和稳定条件;?(T)?2n?,n?0,1,2......相位;??T?0振幅稳定条件?U?U?U?iiiA稳定;4-2试从相位条件出发,判断图示交流等效电路中,;题4-2图;答4-2;(a)可能振荡,电感三点式反馈振荡器,(b)不能;(e)可能振荡,振荡的条件是L1C1回路呈容性,;25;是一个电感反
第四章 正弦波振荡器
4-1 什么是振荡器的起振条件、平衡条件和稳定条件?振荡器输出信号的振幅和频率分别是由什么条件决定?
?T(j?)?1振幅条件起振条件:T(j?)?1,即? ?(T)?2n?,n?0,1,2.....相位条件.? ?T(j?)?1振幅条件平衡条件:T(j?)?1,即? ?(T)?2n?,n?0,1,2......相位条件? ??T ?0振幅稳定条件?U?U?U?iiiA 稳定条件:????L 相位稳定条件???????01 ? 4-2 试从相位条件出发,判断图示交流等效电路中,哪些可能振荡,哪些不可能振荡。能振荡的属于哪种类型振荡器?
题4-2图 答4-2 (a) 可能振荡,电感三点式反馈振荡器, (b) 不能, (c) 不能, (d) 不能, (e) 可能振荡,振荡的条件是L1C1回路呈容性,L2C2回路呈感性,即要求f01<f<f02,这时 25 是一个电感反馈振荡器, (f) 可能振荡,振荡的条件是LC3支路呈感性,即要求f03<f,这时是一个电容反馈振荡器
4-3 图示是一三回路振荡器的等效电路,设有下列四种情况: (1) L1C1>L2C2>L3C3; (2)L1C1<L2C2L3C3; (4)L1C1<L2C2=L3C3。
试分析上述四种情况是否都能振荡,振荡频率f1与回路谐振频率有何关系?
解4-3 根据给定条件,可知 (1)fo1<f02<f03,因此,当满足fo1<f02<f<f03,就可能振荡,此时L1C1回路和L2C2回路呈容性,而L3C3回路呈感性,构成一个电容反馈振荡器。 (2)fo1>f02>f03,因此,当满足fo1>f02>f>f03,就可能振荡,此时L1C1回路和L2C2回路呈感性,而L3C3回路呈容性,构成一个电感反馈振荡器。 (3)fo1=f02<f03, 因此,当满足fo1=f02<f<f03,就可能振荡,此时L1C1回路和L2C2回路呈容性,而L3C3回路呈感性,构成一个电容反馈振荡器。 (4)fo1>f02=f03不能振荡,因为在任何频率下,L3C3回路和L2C2回路都呈相同性质,不可能满足相位条件。 4-4 试检查图示的振荡器线路,有哪些错误?并加以改正。
题4-4图 解4-4
改正过的电路图如下 Ec??CbECC1C2 4-5 将图示的几个互感耦合振荡器交流通路改画为实际线路,并注明互感的同名端。
27 123D 题4-5图 C解4-5, 画出的实际电路如下 EcEc??VT-Ec?v?T?Q?PNPT?B 4-6 振荡器交流等效电路如图所示,工作频室为10 MHZ,(1)计算C1、C2取值范围。(2)画出实际电路。
A 12题4-6 3解4-6 (1)因为
1?11 Beb?2?f?10?2?f?10?5 (2?f)2?10?16?139.?1???0,呈感性,所以 2?f?10?52?f?10?52 (2?f)3?10?5C1?11B?2?fC1?=,也应呈感性,即 ec2?f?3?10?52?f?3?10?5 2(2?f)3?10?5C1?1?0, 2?f?3?10???2??8.5pF2?514?52(2?f)3?104??10?3?1012? 28 (2?f)2?2?10?5C2?11Xbc?2?f?2?10??应该呈容性,及2?f?C22?f?C2?5
(2)实际电路如下 EcLCCCvCbC130?H20?H10pF10?HC22 4-7 在图示的三端式振荡电路中,已知 L=1.3μH,C1=51pF,C2=2000pF,Q0=100,RL=1kΩ,Re=500Ω试问IEQ应满足什么要求时振荡器才能振荡?
以回路两端为放大器的输出,则当忽略晶体管的影响后5151 反馈系数K?C1???0.01? CCpF 总电容为C?12?C1?C22051 1C150?6 固有谐振电导g0?QL??62?S,0 34TitleSizeBDate:File:5负载电导gL?11??1mSRL1000gm?g?gmgL?g0?KF2Re?reRere?gmgL?g0?KF2gm放大器增益K?gmKF环路增益T(?1)?KFK??1时满足起振条件,即 gL?g0?KF2gm
gmKF?gL?g0?KF2gm, 1(1?0.062)?10?3gm?(g?g0)??43.8mS KF(1?KF)L0..02487) IeQ?gmVT?43.8?26?1.14mA 4-8 在图示的电容三端式电路中,试求电路振荡频率和维持振荡所必须的最小电压增益。
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