高頻電子線路張肅文第五版_第2章習題答案

1、高頻電子線路（用于學習之間交流，不得用于出版等商業(yè)用途?。┑?章 習題答案2-1 已知某一并聯(lián)諧振回路的諧振頻率f01MHz，要求對990kHz的干擾信號有足夠的衰減，問該并聯(lián)回路應如何設計？解 為了有效濾除990kHz的干擾信號，應使它位于通頻帶之外。若取BW0.720kHz，則由通頻帶與回路Q值之間的關系有因此應設計Q50的并聯(lián)諧振回路。2-2 試定性分析題圖2-2所示的電路在什么情況下呈現(xiàn)串聯(lián)諧振或并聯(lián)諧振狀態(tài)。解 題圖2-2（a）中L1C1或L2C2之一呈并聯(lián)諧振狀態(tài)，則整個電路即為并聯(lián)諧振狀態(tài)。若L1C1與L2C2呈現(xiàn)為容抗，則整個電路可能成為串聯(lián)諧振。題圖2-2（b）只可能呈現(xiàn)串聯(lián)

2、諧振，不可能呈現(xiàn)并聯(lián)諧振狀態(tài)。題圖2-2（c）只可能呈現(xiàn)并聯(lián)諧振，不可能呈現(xiàn)串聯(lián)諧振狀態(tài)。2-3 有一并聯(lián)回路，其電感、電容支路中的電阻均為R。當時（L和C分別為電感和電容支路的電感值和電容值），試證明回路阻抗Z與頻率無關。解 要想使Zab在任何頻率下，都呈現(xiàn)純阻性，就必須使分子與分母的相角相等，亦即必須有上式化簡得要使上式在任何頻率下都成立，必有 或 或 因此最后得2-4 有一并聯(lián)回路在某頻段內(nèi)工作，頻段最低頻率為535kHz，最高頻率為1605kHz?，F(xiàn)有兩個可變電容器，一個電容器的最小電容量為12pF，最大電容量為100pF；另一個電容量的最小電容量為15pF，最大電容量為450pF。試

3、問：（1）應采用哪一個可變電容器，為什么？（2）回路電感應等于多少？（3）繪出實際的并聯(lián)回路圖。解 （1）因而 但 ， 因此應采用Cmax450pF，Cmin15pF的電容器。但因為，遠大于9，因此還應在可變電容器旁并聯(lián)一個電容CX，以便，解之得CX40pF。（2）將代入，解之得回路電感L180H。（3）見解題圖2-42-5 給定串聯(lián)諧振回路的f01.5MHz，C0100pF，諧振時電阻r5。試求Q0和L0。又若信號源電壓振幅Vsm1mV，求諧振時回路中的電流I0以及回路元件上的電壓VL0和VC0。解 諧振時回路電流VL0Q0Vs212mVVC0VL0212mV2-6 串聯(lián)電路如題圖2-6所示

4、。信號源頻率f01MHz，電壓振幅Vsm0.1V。將11端短路，電容C調(diào)到100pF時諧振，此時，電容C兩端的電壓為10V。如11端開路，再串接一阻抗ZX（電阻與電容串聯(lián)），則回路失諧，C調(diào)到200pF時重新諧振，電容兩端電壓變成2.5V，試求線圈的電感量L、回路品質(zhì)因數(shù)Q0值以及未知阻抗ZX。解 11端短路時，C100pF諧振，因此求得11端開路，加入后，要恢復諧振，原電容C應調(diào)至200pF。而C與CX串聯(lián)后的總電容量仍應等于100pF。因此，CX200pF。此時回路的Q值降為 因而于是求得 因而未知阻抗是由47.7的電阻與200pF的電容串聯(lián)組成。2-7 給定并聯(lián)諧振回路的f05MHz，C

5、50pF，通頻帶BW0.7150kHz。試求電感L、品質(zhì)因數(shù)Q0以及對信號源頻帶為5.5MHz的失調(diào)。又若把BW0.7加寬到300kHz，應在回路兩端再并聯(lián)上一個阻值多大的電阻？解 回路電感值為又 因此 當信號源頻率為5.5MHz時 要使BW0.7加寬為300kHz，則Q值應減半，即設回路的并聯(lián)等效電導為gp，則由可以求出 當Q0下降為QL后，gp變?yōu)間2×47×106S。因而并聯(lián)電導值為gggp47×106S即并聯(lián)電阻值為2-8 并聯(lián)諧振回路如題圖2-8所示。已知通頻帶BW0.7，電容C。若回路總電導為，試證明若給定C20pF，BW0.76MHz，Rp10k，R

6、s10k，求RL。解 由、二式可得將已知數(shù)據(jù)代入上式，得 GLggsGp 554×106S即2-9 如題圖2-9所示，已知L0.8H，Q0100，C1C220pF，Ci5pF，Ri10k。Co20pF，Ro5k。試計算回路諧振頻率、諧振阻抗（不計Ro與Ri時）、有載QL值和通頻帶。解 所以接入系數(shù) 將Ro折合到回路兩端，得跨接入回路兩端的總電容為諧振頻率為諧振阻抗為總電導為 因而 最后得 通頻帶為2-10 為什么耦合回路在耦合大到一定程度時，諧振曲線會出現(xiàn)雙峰？解 出現(xiàn)雙峰的原因是由反射阻抗所引起的。當耦合弱，即小時，反射阻抗值也小，因此對初級電路的影響小。初級回路在諧振點為串聯(lián)諧振

7、。初級電流隨頻率的變化為串聯(lián)諧振曲線（單峰曲線），因而次級電流的諧振曲線也是單峰。隨著的增加，反射阻抗對初級回路的影響逐漸加大。當達到某一臨界值，次級電流可達到最大值。當超過此臨界值后，由于反射電阻大，導致初級與次級電流下降。而在左右偏離諧振點處，由于反射電抗與初級電路的電抗符號相反，二者可以抵消，因而初級電流可出現(xiàn)兩個峰值。進而引起次級電流也出現(xiàn)雙峰。2-11 如何解釋，Q1Q2時，耦合回路呈現(xiàn)下列物理現(xiàn)象：（1）1時，I2m在0處是峰值，而且隨著耦合加強，峰值增加；（2）1時，I2m在0處是谷值，而且隨著耦合加強，谷值下降；（3）1時，出現(xiàn)雙峰，而且隨著值增加，雙峰之間距離加大。解 （1）

8、1是欠耦合狀態(tài)，次級回路反射到初級回路的反射阻抗小，初級回路呈串聯(lián)諧振狀態(tài)。在諧振點0處，初級回路與次級回路電流均達到峰值。隨著耦合因數(shù)的增加，次級回路的感應電流也增加。（2）1為過耦合狀態(tài)，此時次級回路電流在諧振點出現(xiàn)谷值的原因，已如題2-10所解釋。隨著耦合的加強，次級回路反射至初級回路的反射阻抗加大，因而谷值下降。（3）1，次級回路電流出現(xiàn)雙峰，已如題2-10所解釋。隨著耦合的加強，次級回路反射阻抗的電抗部分與初級回路電抗相抵消的點偏離諧振點越遠，因而雙峰之間距離增大。2-12 假設有一中頻放大器等效電路如題圖2-12所示。試回答下列問題：（1）如果將次級線圈短路，這時反射到初級的阻抗等

9、于什么？初級等效電路（并聯(lián)型）應該怎么畫？（2）如果次級線圈開路，這時反射阻抗等于什么？初級等效電路應該怎么畫？（3）如果，反射到初級的阻抗等于什么？解 （1）次級線圈短路后，反射到初級的阻抗為這是一個與L1串聯(lián)的容性阻抗。為了變?yōu)椴⒙?lián)型，可利用串、并聯(lián)轉(zhuǎn)換公式，將L1與C的串聯(lián)形式改為并聯(lián)形式，其值未變。（2）次級線圈開路，Z22，因而Z120。（3）當時，先將次級回路的C2與G2的并聯(lián)形式轉(zhuǎn)換為串聯(lián)形式，如解題圖2-12所示。利用串、并聯(lián)阻抗互換公式（假定回路的Q值很大）可得將以上二式改為品質(zhì)因數(shù)QL的關系式因此可得 在本題中，。次級回路阻抗 因此得出反射到初級回路的反射阻抗為但代入上式，最后得 例1 一個5H的線圈與一可變電容相串聯(lián)，外加電壓值與頻率是固定的。當C126.6pF時，電路電流達到最大值1A。當C100pF時，電流減為0.5A。試問：（1）電源頻率；（2）電路的Q值；（3）外加電壓數(shù)值。解 （1）諧振頻率（2）當C100pF時，電流降為0.5A，因此 （1-1） 振蕩時 （1-2）解（1-1）、（1-2）兩式得最后得（3） V1A×36.436.4V例2 在串聯(lián)諧振回路中，如果外加電壓數(shù)值與頻率是固定的。設C0為諧振時的電容量；與分別為低于和高于諧振點電容C0的半功率點電容量