現(xiàn)代電子線路基礎(chǔ)(新版教材)--_第六章習(xí)題答案

1、第六章習(xí)題答案6.1 在題圖6.1所示調(diào)諧放大器中，工作頻率fo=10.7MHz,L1-3=4H,Qo=100, N1-3=20匝, N2-3=5匝, N4-5=5匝,晶體管3DG39在fo=10.7MHz時測得gie=2860S,Cie=18pF, goe=200S, Coe=7pF,|yfe|= 45mS,yre=0,試求放大器的電壓增益Avo和通頻帶BW。 題圖6.1 交流等效電路 折合后的等效電路解： ， 總電容LC振蕩回路電容LC振蕩回路固有諧振頻率10.85(MHz) 固有損耗電導(dǎo)： ， 注：由上述計(jì)算可以看出，和相差不大，即部分接入后對諧振頻率影響較小，但概念要清楚。另外，這里給

2、出了（即認(rèn)為是）不要通過來計(jì)算。6.2 題圖6.2是某中放單級電路圖。已知工作頻率fo=30MHz,回路電感L=1.5H, Qo=100,N1/N2=4,C1C4均為耦合電容和旁路電容。晶體管在工作條件下的y參數(shù)為 ； 試解答下列問題： (1) 畫出放大器y參數(shù)等效電路； (2) 求回路諧振電導(dǎo)g； (3) 求回路總電容C； (4) 求放大器電壓增益Avo和通頻帶BW； (5) 當(dāng)電路工作溫度或電源電壓變化時, Avo和BW是否變化？題圖6.2 y參數(shù)等效電路 解：(1) y參數(shù)等效電路如上圖： (3) 由得(2) ， 由y參數(shù)得，固有損耗電導(dǎo)： (4) (5) 當(dāng)電路工作溫度或電源電壓變化時

3、，會引起y參數(shù)變化，從而和BW會發(fā)生變化。6.3 某場效應(yīng)管調(diào)諧放大器電路如題圖6.3所示,為提高放大器穩(wěn)定性,消除管子極間電容CDG引起的內(nèi)部反饋,電路中加了CN、LN元件,試解答下列問題。(1) 分析CN、LN是如何消除CDG引起的內(nèi)部反饋的？(2) 分析其它各元件的作用；(3) 畫出放大器的交流等效電路；j(4) 導(dǎo)出放大器電壓增益Avo表達(dá)式。 題圖6.3 交流等效電路解：（1）與組成并聯(lián)諧振回路，使得漏柵之間的反饋?zhàn)杩篂?，故消除了漏柵之間的反饋，即消除了引起得內(nèi)部反饋，實(shí)現(xiàn)了單向化。（2）各元件的作用：組成并聯(lián)諧振回路，起選頻作用； 組成并聯(lián)諧振回路，起選頻作用，作放大器的負(fù)載； 為

4、輸入、輸出的耦合電容；組成串聯(lián)諧振回路，減小內(nèi)部反饋； 為偏置電阻，提供場效應(yīng)管的工作點(diǎn)； 為旁路電容； 為電源濾波電容； 場效應(yīng)管用作放大器。（3）交流等效電路如上圖：（4）與晶體管相似，設(shè)y參數(shù)分別為、且，且設(shè)負(fù)載（ ）接入系數(shù)為，并聯(lián)諧振回路固有損耗為 則6.4 題圖6.4示出了晶體管丙類調(diào)諧功放晶體管的輸出特性(vBE最大值對應(yīng)的一條輸出特性曲線)和負(fù)載線A-B-Q直線(也稱輸出動特性),圖中C點(diǎn)對應(yīng)的vCE等于電源VCC,試解答下列問題。(1) 當(dāng)vi=0,VCE=VCC時,動特性為何不從C點(diǎn)開始,而是從Q點(diǎn)開始？(2) 導(dǎo)通角為何值時,動特性才從C點(diǎn)開始？題圖6.4(3) 電流脈沖

5、是從B點(diǎn)才開始發(fā)生，在BQ段區(qū)間并沒有,為何此時有電壓降vBC存在？解：1）根據(jù)電路可得:則在時，又因?yàn)?，所以因此，?dāng)時，動特性不從C點(diǎn)開始，而是從Q點(diǎn)開始。2）根據(jù)1）的推倒可知，當(dāng)動特性才從C點(diǎn)開始。3）由于該電路的負(fù)載是LC諧振網(wǎng)絡(luò)，則雖然在BQ段為0，但是因?yàn)長C諧振網(wǎng)絡(luò)具有儲能作用，電感L對電容C充電后，電容C兩端的電壓造成此時電壓降BC。6.5諧振功率放大器工作在欠壓區(qū),要求輸出功率Po=5W,已知VCC=24V,VBB=VD,Re=53,設(shè)集電極電流為余弦脈沖,即試求電源供給功率PD和集電極效率。解：由題義知 ：，而，可得： 由 （） 得 6.6 實(shí)測諧振功率放大器，發(fā)現(xiàn)輸出功率

6、Po僅為設(shè)計(jì)值的20%，而Ico卻略大于設(shè)計(jì)值。試問放大器工作于什么狀態(tài)？如何調(diào)整放大器，才能使Po和Ico接近設(shè)計(jì)值？解：根據(jù)圖6.3.5知，該放大器工作在欠壓狀態(tài)?？梢赃m當(dāng)增大導(dǎo)通角或Re的值。6.7 試求題圖6.7所示各傳輸線變壓器的阻抗變換關(guān)系式Ri/RL及相應(yīng)特性阻抗ZC表達(dá)式。(a) (b) (c)(d) (e)題圖6.7解：(a)由圖可知：，故，(b)由圖可知：，(c)由圖可知：，故， (d)由圖可知：，故，(e)由圖可知：，故，6.8 證明題圖6.8中RB開路（即B端信源開路）時RC和RD上的功率都為PA/2,其中PA=I·V。題圖6.8解：根據(jù)傳輸線的變壓器的特性可

7、知：I=(I1+I2)I1=I2=I/2v1=v2根據(jù)功率合成(或分配)網(wǎng)絡(luò)的最佳傳輸條件可知:RC=R/2RD=2R RC上的電壓VRC=V-v1RD上的電壓VRD=v1+v2對于推導(dǎo)v1=V/2也可根據(jù)教材進(jìn)行說明RC上的功率RD上的功率6.9 題圖6.9所示為互感耦合反饋振蕩器，畫出其高頻等效電路，并注明電感線圈的同各端。(a) (b) (c)題圖6.9 解：高頻等效電路、電感線圈的同各端如下圖所示： 6.10試判斷題圖6.10所示交流通路中，哪些不能產(chǎn)生振蕩。若能產(chǎn)生振蕩，則說明屬于哪種振蕩電路。 (a) (b) (c) (d) (e) (f)題圖6.10解：(a) 不能振蕩（負(fù)反饋）

8、； (b)互感耦合振蕩器；(c)不能振蕩（同性質(zhì)）；(d)電感三點(diǎn)式振蕩器； (e) 不能振蕩； (f)電容三點(diǎn)式振蕩器；6.11 題圖6.11為一三諧振回路振蕩器的交流等效電路，若電路參數(shù)之間的關(guān)系為：(1) L1C1>L2C2>L3C3； (2) L1C1=L2C2=L3C3； (3) L2C2>L3C3>L1C1；試分析以上三種情況下電路能否振蕩？若能振蕩，則屬于哪種類型的振蕩電路？其振蕩頻率fo與各回路的固有諧振頻率f1、f2、f3之間是什么關(guān)系？題圖6.11解：由于并聯(lián)回路的諧振頻率為， LC回路的等效阻抗為，可得：時 Z為容性；時 Z為感性（1） 可得，同性

9、質(zhì)必須（容性），或者（感性）而時，為感性，不能振蕩；時，為容性，不能振蕩； 為感性， 能振蕩；可見當(dāng)時能振蕩，為電容三點(diǎn)式，且 （2） 任何頻率時都有同性質(zhì)，不能振蕩（3）可得，同性質(zhì)必須（容性）， 或者（感性） 而或者時，都與同性質(zhì)，不能振蕩6.12 題圖6.10(a)、(b)分別為10kHz和25kHz晶體振蕩器,試畫出交流等效電路,說明晶體的作用,并計(jì)算反饋系數(shù)。(a) (b)題圖6.12解：交流等效電路如下圖所示： 晶體作用：(a) 高Q值電感；(b) 短路線反饋系數(shù)：由 ，得：(a) ；(b)6.13 將石英晶體正確地接入題圖6.13所示電路中，組成并聯(lián)型或串聯(lián)型晶振電路。(a) (

10、b)題圖6.13解：(a)用晶體取代L即可，構(gòu)成并聯(lián)型晶振電路；(b)晶體一端接C1和C2 之間，另一端接到發(fā)射極，構(gòu)成串聯(lián)型晶振電路。6.14 若非線性器件的伏安特性為i=a1v+a2v2,其中v=Vcmcosct+Vmcost+(Vm/2) cost,且滿足c>>的條件。求電流i中的組合頻率成分。解： 可以看出中含有直流、。6.15 兩個信號的表達(dá)式分別為v1=V1mcos1t(V)和v2=V2mcos2t(V)。試寫出兩者相乘后的數(shù)學(xué)表達(dá)式,并定性畫出波形和頻譜示意圖。解： 頻譜 波形6.16 已知某調(diào)幅波的表達(dá)式為試求該調(diào)幅波的載波振幅Vcm、載波角頻率c、調(diào)制信號角頻率、

11、調(diào)制度ma和帶寬BW的值。解： 對照AM波表達(dá)式可得： 6.17 某調(diào)幅發(fā)射機(jī)發(fā)射的未調(diào)制載波功率為9kW。當(dāng)載波被角頻率為1的正弦信號調(diào)制后,發(fā)射功率為10.125kW,試計(jì)算調(diào)幅度ma1。如果再加一個角頻率為2的正弦信號對其進(jìn)行40調(diào)幅后再發(fā)射,試求這兩個正弦波同時調(diào)幅時的發(fā)射總功率。解：又題義知： 可得 而 6.18 已知某調(diào)幅波的表達(dá)式為試求其包含的頻率分量及相應(yīng)的振幅值,并求出該調(diào)幅波的峰值與谷值。解：包含的頻率分量及相應(yīng)的振幅值： 1MHz 25V 1.005MHz 8.75V 0.995MHz 8.75V 1.01MHz 3.75V 0.99 MHz 3.75V 調(diào)幅波包絡(luò)為，可

12、化簡為 最大值為37.6V，最小值為0V 即調(diào)幅波的峰值與谷值分別為37.6V、0V。6.19 已知某調(diào)幅波的頻譜如題圖6.19所示。試寫出該調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式,并畫出實(shí)現(xiàn)該調(diào)幅波的原理框圖。題圖6.19解： 于是有： 可得： 框圖如下：6.20 畫出題圖6.20所示多級調(diào)制產(chǎn)生SSB信號的框圖中A、B、C三點(diǎn)的頻譜圖。已知fo1=5MHz,fo2=50MHz,fo3=100MHz。并說明為何要采用逐級調(diào)制方法。題圖6.20解： A、B、C點(diǎn)頻譜圖如下：采用多級調(diào)制主要是為了增加兩個邊頻帶之間的相對距離，使得易于設(shè)計(jì)濾波器。6.21 用題圖6.21(a)所示的電路產(chǎn)生AM波,已知調(diào)制信號v(t

13、)=Vmcost,載波vc(t)=Vcmcosct,用示波器測量得到輸出端的波形產(chǎn)生了過調(diào)制失真如題圖6.21(b)所示。則應(yīng)如何調(diào)整電路參數(shù)克服這種失真？(注：直流電壓Eo、載波和調(diào)制信號幅度均不能改變)題圖6.21解：由題圖6.21(a)知 ，可減小的值，從而減小，克服過調(diào)制失真。6.22 差分對管調(diào)幅電路如題圖6.22所示。已知載波vc(t)=Vcmcosct,調(diào)制信號v(t)= Vmcost。(1) 若c107rad/s,LC回路對c諧振,諧振電阻RL=1k,Ee=Ec=10V,RE=5k, vc(t)=156cosct(mV),v(t)= 5.63cos104t(V)。試求輸出電壓v

14、o(t)。(2) 電路能否得到雙邊帶信號?題圖6.22解：（1）如圖：， 得出：，而而 ，其中 n=1時， 輸出電壓 即 （2）不能，因?yàn)椋玫紻SB，必須，而如，則沒有直偏置，電路不能工作。6.23 在題圖6.23所示的包絡(luò)檢波器電路中,已知LC諧振回路固有諧振頻率為106Hz,諧振回路的諧振電阻Ro=20k,檢波系數(shù)kd=0.9,試回答下列問題。(1) 若is(t)=0.5cos2×106t(mA),寫出檢波器輸入電壓vs(t)及輸出電壓vo(t)的表達(dá)式。(2) 若is(t)=0.5(1+0.5cos2×103t)cos2×106t(mA),寫出vo(t)

15、的表達(dá)式。題圖6.23解：(1)）(2) 6.24 檢波電路圖題圖6.24所示。已知va(t)=0.8(1+0.5cos10×103t)cos2×465×103t(V),二極管的導(dǎo)通電阻rd=125。求輸入電阻Rid和檢波系數(shù)Kd,并檢驗(yàn)有無惰性失真和負(fù)峰切割失真。題圖6.24解： 直流負(fù)載為：,交流負(fù)載為：,，無負(fù)峰切割失真。，無惰性失真6.25 為了不產(chǎn)生負(fù)峰切割失真,通常采用題圖6.25所示的分負(fù)載檢波器電路。試問當(dāng)ma=0.3時,此電路是否會產(chǎn)生負(fù)峰切割失真。若該電路產(chǎn)生了負(fù)峰切割失真又應(yīng)如何解決？題圖6.25解：（1）當(dāng)電位器的動臂位于最上端時： 直流負(fù)

16、載 交流負(fù)載 故電路會產(chǎn)生負(fù)峰切割失真。(2) 可將電位器的動臂向下移動以增加，設(shè)移動后上邊部分為，下邊部分，則： 設(shè) 得：解得：所以將電位器的動臂向下移動，使得移動后上邊部分即可消除負(fù)峰切割失真6.26 已知調(diào)制信號v(t)=2cos2×2000t(V),若調(diào)頻靈敏度kf=5kHz/V,求最大頻偏fm和調(diào)制指數(shù)mf。若調(diào)相靈敏度kp=2.5rad/V,求最大相偏m和調(diào)制指數(shù)mp。解：， ，6.27 已知載波頻率fc=100MHz,載波電壓振幅Vcm5V,調(diào)制信號電壓v(t)=cos2×103t+2cos2×500t(V),若最大頻偏fm20kHz,試寫出調(diào)頻波的

17、數(shù)學(xué)表達(dá)式。 解：對調(diào)頻波（FM）：按定義有又由，得6.28 已知載波頻率fc=25MHz,載波振幅Vcm4V,調(diào)制信號v(t)=Vmsin2×400t(V),最大頻偏fm10MHz。(1) 試分別寫出調(diào)頻波vf (t)和調(diào)相波vp(t)的表達(dá)式。(2) 若調(diào)制頻率改為2kHz,其它參數(shù)不變,再寫調(diào)頻波vf (t)和調(diào)相波vp(t)的表達(dá)式。解：（1）當(dāng)調(diào)制頻率為400Hz時：對調(diào)頻波（FM）：按定義有且對調(diào)相波（PM）：，且所以：最大相偏（2）當(dāng)調(diào)制頻率為2KHz時：對調(diào)頻波（FM）：對調(diào)相波（PM）：6.29 若調(diào)角波的數(shù)學(xué)表達(dá)式為v (t)=10sin(2×108t+

18、3sin2×104t)(V)。(1) 這是調(diào)頻波還是調(diào)相波？(2) 求載頻、調(diào)制頻率、調(diào)制指數(shù)、頻偏、帶寬以及調(diào)角波在100電阻上的功率。解：（1）根據(jù)定義：當(dāng)v(t)=Vmcos104t時為調(diào)頻波,當(dāng)v(t)=Vmsin104t時為調(diào)相波。（2）載頻：100MHz；調(diào)角波的總功率約等于載波功率，即。6.30 一個調(diào)頻設(shè)備如題圖6.30所示。已知本振頻率fL=40MHz,調(diào)制信號頻率f100Hz15kHz,混頻器輸出頻率為fL-fc2,倍頻系數(shù)N1=5、N210。若要求輸出調(diào)頻波的載頻fc=100MHz,最大頻偏fm75kHz。試求fc1和fm1以及 兩個放大器的帶寬BW1、BW2。

19、題圖6.30解：由題意可知： ,可得 ,可得 由，可得，6.31 變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路如題圖6.31所示。試分析電路并回答如下問題。(1) 畫出簡化的高頻等效電路(交流通路)。(2) 分別說明元件L2,R5、R6和C5, R1、R2在電路中的作用。(3) 該電路的振蕩頻率主要由哪些元件決定？ 題圖6.31 簡化的高頻等效電路解：(1) 簡化的高頻等效電路如上圖： (2) L2高頻扼流圈，阻止高頻信號進(jìn)入信號源；R5、R6為變?nèi)荻O管提供偏置，R5和C5極為電源濾波，濾高頻；R1、R2為三極管提供直流偏置。 (3) 振蕩頻率主要由C2、C3、C4、L1、Cj等元件決定6.32 某鑒頻器的鑒頻特

20、性如題圖6.32所示。已知鑒頻器的輸出電壓為vo (t)=cos4103t。求：(1) 鑒頻器的鑒頻跨導(dǎo)gd；(2) 寫出輸入信號vf (t)和原調(diào)制信號v (t)的表達(dá)式。題圖6.32解：(1) 由定義； (2) 由題意可知，即 由調(diào)頻定義得：； 而 即有題圖6.336.33 微分鑒頻器電路如題圖6.33所示。若輸入調(diào)頻波為。試寫出vo1(t)和vo (t)的表達(dá)式。解：經(jīng)過包絡(luò)檢波得：6.34 晶體管混頻器原理電路如題圖6.34所示。設(shè)本振電壓為vL(t)= cos2×106t(V),信號電壓為vs(t)=0.05cosst(V),輸出中頻頻率為465kHz,管子靜態(tài)電流ICQ=

21、1mA。電路參數(shù)為L1=185微亨,N1-2=40匝, N1-3=50匝, N4-5=10匝,有載品質(zhì)因數(shù)QL30。已知晶體管的轉(zhuǎn)移特性為。試 (1) 畫出混頻器的交流等效電路(2) 求輸入信號頻率(3) 求混頻器的變頻跨導(dǎo)gc(4) 畫出混頻器的y參數(shù)等效電路(5) 求混頻器的電壓增益Avc題圖6.34 混頻器的交流等效電路解： （1）混頻器的交流等效電路如上圖：（2）由題條件可知中頻頻率：；本振頻率：，可求出信號頻率（超外差方式）：（3）混頻電路基極直流工作電壓：，所以：，將其代入ic表達(dá)式中可得： 上式中的項(xiàng)（其中：）將產(chǎn)生中頻電流： 由此可得變頻跨導(dǎo)：（4）混頻器的Y參數(shù)等效電路：（5

22、）由，得 6.35 由結(jié)型場效應(yīng)管組成的混頻器電路如題圖6.35所示。若vs(t)=Vsmcosst(V), vL(t)=VLmcosLt(V),輸出頻率取差頻Ls。管子的轉(zhuǎn)移特性為試求iD中中頻電流分量和變頻跨導(dǎo)表達(dá)式,并分析場效應(yīng)管混頻器的特點(diǎn)。題圖6.35解：設(shè)靜態(tài)工作點(diǎn)為，則其中第二項(xiàng)含中頻分量，變頻垮導(dǎo)效應(yīng)管混頻器混頻失真小、動態(tài)范圍大、工作頻率高。6.36 一超外差收音機(jī)的工作頻段為0.55MHz25MHz,中頻頻率為455kHz,本振頻率>信號頻率。試問波段內(nèi)哪些頻率上可能出現(xiàn)6階以下的組合干擾？解：產(chǎn)生第一類組合干擾，p,q為整數(shù)。C語言程序如下:#include <

23、;stdio.h>#include <conio.h>void main()double fi=0.455;/MHZint p=0;int q=0;double fs=0.0;for(q=6;q>1;q-)for(p=0;p<q;p+)fs=fi*(p+1)/(q-p);if(fs>0.55&&fs<2.5&&(p+q)<7)printf("p=%d,q=%d,fs=%.2fMHzn",p,q,fs);fs=fi*(p-1)/(q-p);if(fs>0.55&&fs<2.5&&(p+q)<7)printf("p=%d,q=%d,fs=%.2fMHzn",p,q,fs);getch();輸出結(jié)果如下：p=2,q=4,fs=0.68MHz p=2,q=3,fs=1.37MHz p=1,q=2,fs=0.91MHz6.37 試分析解釋下列現(xiàn)象(1) 在某地,收音機(jī)收到1090kHz信號時,可以收到1323kHz的信號。(2)