現(xiàn)代電子線路基礎(chǔ)(新版教材)-第六章習(xí)題答案

.PAGE.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=4μH,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=2860μS,Cie=18pF,goe=200μS,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,這里給出了〔即認為是不要通過來計算。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=1.5μH,Qo=100,N1/N2=4,C1~C4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)gΣ；<3>求回路總電容CΣ；<4>求放大器電壓增益Avo和通頻帶BW；<5>當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題圖6.2y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>當電路工作溫度或電源電壓變化時,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阻抗為,故消除了漏柵之間的反饋,即消除了引起得內(nèi)部反饋,實現(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,作放大器的負載；為輸入、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； 為旁路電容；為電源濾波電容；場效應(yīng)管用作放大器?！?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>和負載線A-B-Q直線<也稱輸出動特性>,圖中C點對應(yīng)的vCE等于電源VCC,試解答下列問題。<1>當vi=0,VCE=VCC時,動特性為何不從C點開始,而是從Q點開始？<2>導(dǎo)通角為何值時,動特性才從C點開始？題圖6.4<3>電流脈沖是從B點才開始發(fā)生,在BQ段區(qū)間并沒有,為何此時有電壓降vBC存在？題圖6.4解：1根據(jù)電路可得:則在時,,又因為,所以因此,當時,動特性不從C點開始,而是從Q點開始。2根據(jù)1的推倒可知,當動特性才從C點開始。3由于該電路的負載是LC諧振網(wǎng)絡(luò),則雖然在BQ段為0,但是因為LC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=53Ω,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實測諧振功率放大器,發(fā)現(xiàn)輸出功率Po僅為設(shè)計值的20%,而Ico卻略大于設(shè)計值。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)計值？解：根據(jù)圖知,該放大器工作在欠壓狀態(tài)?？梢赃m當增大導(dǎo)通角θ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表達式。<a><b><c><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知：I=<I1+I2> I1=I2=I/2 v1=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/2 RD=2RRC上的電壓VRC=V-v1 RD上的電壓VRD=v1+v2 對于推導(dǎo)v1=V/2也可根據(jù)教材進行說明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〔負反饋；<b>互感耦合振蕩器；<c>不能振蕩〔同性質(zhì)；<d>電感三點式振蕩器；<e>不能振蕩；<f>電容三點式振蕩器；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>L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為感性可得,同性質(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；可見當時能振蕩,為電容三點式,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,并計算反饋系數(shù)。<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><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=Vcmcosωct+VΩmcosΩt+<VΩm/2>cosΩt,且滿足ωc>>Ω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式分別為v1=V1mcosω1t<V>和v2=V2mcosω2t<V>。試寫出兩者相乘后的數(shù)學(xué)表達式,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)幅波的表達式為試求該調(diào)幅波的載波振幅Vcm、載波角頻率ωc、調(diào)制信號角頻率Ω、調(diào)制度ma和帶寬BW的值。解：對照AM波表達式可得：6.17某調(diào)幅發(fā)射機發(fā)射的未調(diào)制載波功率為9kW。當載波被角頻率為Ω1的正弦信號調(diào)制后,發(fā)射功率為10.125kW,試計算調(diào)幅度ma1。如果再加一個角頻率為Ω2的正弦信號對其進行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：1MHz25V1.005MHz8.75V0.995MHz8.75V1.01MHz3.75V0.99MHz3.75V調(diào)幅波包絡(luò)為,可化簡為最大值為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)表達式,并畫出實現(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vΩ<t>=VΩmcosΩt,載波vc<t>=Vcmcosωct,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>=Vcmcosωct,調(diào)制信號v?<t>=VΩmcosΩt。<1>若ωc＝107rad/s,LC回路對ωc諧振,諧振電阻RL=1kΩ,Ee=Ec=10V,RE=5kΩ,vc<t>=156cosωct<mV>,v?<t>=5.63cos104t<V>。試求輸出電壓vo<t>。<2>電路能否得到雙邊帶信號?題圖6.22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,因為,要得到DSB,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=20kΩ,檢波系數(shù)kd=0.9,試回答下列問題。<1>若is<t>=0.5cos2π×106t<mA>,寫出檢波器輸入電壓vs<t>及輸出電壓vo<t>的表達式。<2>若is<t>=0.5<1+0.5cos2π×103t>cos2π×106t<mA>,寫出vo<t>的表達式。題圖6.23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+0.5cos10π×103t>cos2π×465×103t<V>,二極管的導(dǎo)通電阻rd=125Ω。求輸入電阻Rid和檢波系數(shù)Kd,并檢驗有無惰性失真和負峰切割失真。題圖6.24題圖6.24解：直流負載為：,交流負載為：,,無負峰切割失真。,,無惰性失真6.25為了不產(chǎn)生負峰切割失真,通常采用題圖6.25所示的分負載檢波器電路。試問當ma=0.3時,此電路是否會產(chǎn)生負峰切割失真。若該電路產(chǎn)生了負峰切割失真又應(yīng)如何解決？題圖6.25題圖6.25解：〔1當電位器的動臂位于最上端時：直流負載交流負載故電路會產(chǎn)生負峰切割失真?？蓪㈦娢黄鞯膭颖巯蛳乱苿右栽黾?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峰切割失真6.26已知調(diào)制信號v?<t>=2cos2π×2000t<V>,若調(diào)頻靈敏度kf=5kHz/V,求最大頻偏Δfm和調(diào)制指數(shù)mf。若調(diào)相靈敏度kp=2.5rad/V,求最大相偏Δφm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Vcm＝5V,調(diào)制信號電壓v?<t>=cos2π×103t+2cos2π×500t<V>,若最大頻偏Δfm＝20kHz,試寫出調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表達式。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Vcm＝4V,調(diào)制信號v?<t>=VΩmsin2π×400t<V>,最大頻偏Δfm＝10MHz。<1>試分別寫出調(diào)頻波vf<t>和調(diào)相波vp<t>的表達式。<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>的表達式。解：〔1當調(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)表達式為v<t>=10sin<2π×108t+3sin2π×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100Ω電阻上的功率。解：〔1根據(jù)定義：當v?<t>=VΩmcos104t時為調(diào)頻波,當v?<t>=VΩmsin104t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f?＝100Hz~15kHz,混頻器輸出頻率為fL-fc2,倍頻系數(shù)N1=5、N2＝10。若要求輸出調(diào)頻波的載頻fc=100MHz,最大頻偏Δfm＝75kHz。試求fc1和Δfm1以及兩個放大器的帶寬BW1、BW2。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某鑒頻器的鑒頻特性如題圖6.32所示。已知鑒頻器的輸出電壓為vo<t>=cos4π103t。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>的表達式。題圖6.32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>的表達式。題圖6.33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>=cos2π×106t<V>,信號電壓為vs<t>=0.05cosωst<V>,輸出中頻頻率為465kHz,管子靜態(tài)電流ICQ=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)QL＝30。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表達式中可得： 上式中的項〔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>=Vsmcosωst<V>,vL<t>=VLmcosωLt<V>,輸出頻率取差頻ωL－ωs。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)表達式,并分析場效應(yīng)管混頻器的特點。題圖6.35題圖6.35解：設(shè)靜態(tài)工作點為,則其中第二項含中頻分量,,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的工作頻段為0.55MHz~25MHz,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<stdio.h>#include<conio.h>voidmain<>{ doublefi=0.455;//MHZ intp=0; intq=0; doublefs=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=%.2fMHz\n",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=%.2fMHz\n",p,q,fs>; } } } getch<>;}輸出結(jié)果如下：p=2,q=4,fs=0.68MHzp=2,q=3,fs=1.37MHzp=1,q=2,fs=0.91MHz6.37試分析解釋下列現(xiàn)象<1>在某地,收音機收到1090kHz信號時,可以收到1323kHz的信號。<2>收音機收到1080kHz信號時,可以聽