通信电路第二版课后习题答案沈伟慈编著Word格式.docx
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g"
B%10.8kHz
1.3在题图1.3所示的电路中,L=0.8uH,C1=C2=20pF,Rs=10kQ,RL=5kQ,Qo=1OO。
试求回路在有载情况下的谐振频率fo,谐振电阻Re,回路有载Q值和通频带BWo.7。
C1C2
C1
C2
Cs18.3pF
谐振频率
2JLC
4.16107Hz
由Q。
0C
ge0
L2
Q0
4.78
106s
104s
gs
Qe
BW
0.7
Rl
Rs
6
C1C2
)12gL
2.210
10
1.698
5.88k
-28.1
0_
QI
-1.48MHz
Xi|
L
|X2
C
Ri)
i.95107H
R2
2f°
Ri
R2Ri
i
XT!
i95pF
1.6试求题图1.6所示虚线框内电阻网络的噪声系数。
解:
PsAi
根据戴维南定律有
//
U0£
PsA0
GPA
对无源网络
NF
i.8某卫星接收机的线性部分如题图i.8所示,为满足输出端信噪比为20dB的要求,高放I输入端信噪比应为多少?
Fd=20K
GPA,=25dB
G拟产20MB
NFj=i2(lB
GPA3=40dB
SW=5MHz
NF1
Te
T°
1.0689
10Ig
NF21
GPA1
SNR
lg-
NF3
1PA2GPA3
1.0788
Ai
SNRao
10lgNF
SNRAi(dB)SNRAo(dB)
2.1
yie
yfe
SNRAi(dB)
已知高频晶体管3CG322A,
(2.8j3.5)mS;
(36j27)mS;
SNRAo(dB)20.33dB
|EQ=2mA,f0=3OMHz时测得Y参数如下:
yre(0.08j0.3)mS
yoe(0.2j2)mS
试求gie,Cie,goe,Coe,yfe,fe,yre,re的值。
由yie(2.8j3.5)mS得:
gie2.8mS;
Cie3.5/18.5pF
由yoe(0.2j2)mS得:
goe0.2mS;
"
210.6pF
由yre(0.08j0.3)0.31105°
mS得:
yre0.31mS;
re105°
由yfe(36j27)45370mS得:
yfe45mS;
fe370
2.2在题图2.2所示调谐放大器中,工作频率f0=10.7MHz,L1〜3=4卩H,Q0=100,N1〜3=20匝,N2〜3=5匝,N4〜5=5匝。
晶体管3DG39在|EQ=2mA,f0=10.7MHz时测得:
gie2860S,Cie18pF,goe200S,
Coe7pF,yfe45mS,IyrJ0。
试求放大器的电压增益Au。
和通频带BW0.7。
丫参数等效电路:
Cie
gie
fe|Ui
n1
n23
n13
;
n?
n45
eo
Q00L13
22n1goen2gie
37uS
228.25mS
n1n2yfe
u0
12.3
(2)
g0L13
o/2
BW0.7
f°
/Qe
02g
L130.66MHz
2.3题图2.3是中频放大器单级电路图。
已知工作频率f0=3OMHz,回路电感L=1.5卩H,Q0=100,
N〃N2=4,C1~C4均为耦合电容或旁路电容。
晶体管采用3CG322A,在工作条件下测得丫参数与题2.1
相同。
(1)画出丫参数表示的放大器等效电路。
(2)求回路谐振电导g^o
(3)求回路电容Ce的表达式。
(4)求放大器电压增益Auoo
(5)当要求该放大器通频带为10MHz时,
应在回路两端并联多大的电阻Rp?
(1)等效电路:
Ni
geo
Q00L
35.4uS
22
nigoen2giegeo
20017535.4
410.4uS
n;
⑶
CCoe
⑷
45
103
4410.4
106
27.4
(5)
10MHzBW0.72f02gL
BW0.7/2fo2L1179.52uS
Rp1/(gg)1.3k
2.4在三级调谐放大器中,工作频率为465kHz,每级LC回路的Qe=40,试问总的通频带是多少?
如果要使总的通频带为10kHz,则允许最大Qe为多少?
(1)
372'
13
1f0『Qe
3
1465
“40
5.93
由
BWn
y2
1n
1f0
/Qe
得
Qe
Q21n
f0JBWn
2213
46510
3「10
4
23.7
kHz
2.5已知单调谐放大器谐振电压增益Auo=1O,通频带BWo.7=4MHz,如果再用一级放大器与之级联,这时两级放大器总增益和通频带各为多少?
若要求级联后总通频带仍为4MHz,则每级放大器应总样改动?
改动后总谐振电压增益是多少?
(1)两级放大器的总增益:
AuAiA2100
通频带为:
bw271bw
(2)要使
bw0.7
QeR
可米用减小
BW24MHz,则必须使
BW2.71
/Qe
0L
BW0.7
LC
设原单级增益为
bw
2.57MHz
6.22MHz
2f02L/R知:
回路并联谐振电阻的方法展宽通频带
Au0,通频带展宽后的增益为
yfe
f。
2Lg
代入上式得
亠Au0
6.4
两级总增益为
41.3
3.1已知谐振功率放大电路Ucc=24V,P0=5W。
当n=60%时,试计算Pc和Ico。
若Po保持不变,
提高到80%,则Pc和Ico减小为多少?
由=
Po
PDPo
58.33w
PD
c
0.6
Pc
Po8.335
3.33w
由PD
Ucc
IcoIco
PD0.35A
⑴
(25w)
(%
(75a)
⑵若c提高到80%,重复上面的计算得
P
PD」6.25w
PcPD巳1.25w
1co
0.26A
3.2已知谐振功率放大电路工作在乙类状态,Ucc=24V,Re=53Q,Po=5W。
试求PD、n和集电极电
压利用系数E。
由Po
1I
2R
c1m、
1ucm
Ucm
23
95.8%
Ucc
24
(1)求
⑵
解法
求
PD
UcmV2PoR23V
Icm1(90O)
Icm0(90O)
cm
2,
c0
c1m
Po
D
o
6.63
g
1()
I
Ic1mU
75.36%
Ic0U
w
cc
1(
0(
1.2
3.3已知谐振功率放大电路的导通角B分别为180°
、90°
和60°
时都工作在临界状态,且三种情况下
的Ucc和|cm也都相同。
试计算三种情况下的效率n的比值和输出功率Po的比值。
o()
sin
~~(1
cos
cos)
o(180o)
1()
0.5
1J3
0(90o)0.3180(60o)
10.218
(1cos)
1(180o)0.5,90。
0.51(60o)-—
32
0.319
Ucc(180o)
lcm(180°
Pd
Ucc(90o)lcm(90o)
1|U
.c1mcm
2Ic°
Ucc(60o)
Icm(60o)丄1cm1(
2Ucm(180o)
Ucm(90°
)Ucm(60°
c(180o):
c(90o):
c(60o)
cm1
1cm0
)Ucm()Ucc1(180°
)0(180°
1(90°
。
(90°
1(60°
(60°
:
1.57:
1.79
PIU
o2c1mcm
21cm1(
)U
1:
0.78
3.4已知晶体管输出特性中饱和临界线跨导gcr=0.8A/V,用此晶体管做成的谐振功放电路,Ucc=24V,
9=900,Icm=2.2A,并工作在临界状态,试计算Po、Pd、n和R刀。
(已知
(70o)0.253,1(70o)0.436)
PO(180o):
Po(90o):
Po(60o)
i(180o):
1(90o):
1(60o)
解:
•*u
Icm
*
ce
cr
u
Ic1m
1c0U
又
U
2.2
2.75V
0.8
Uce
242.75
cIcm1(
0()cm
76.3%
21.25V
)Ucm10.9W
13.36W
1cm
22.2
3.6实测一谐振功放,发现Po仅为设计值的20%,却略大于设计值。
试问该功放工作在什么状态?
如何调整才能使Po和Ico接近设计值。
|t[3.2.7酋九阳朴前黎戟時件怖it
等效电路图如下:
4.2题图所示各振荡电路中,哪些能够产生振荡?
哪些不能够产生振荡?
为什么?
(a)图交流等效电路如下图所。
此图不满足三点式振荡电路的振荡条件,不能起振
(a)
(b)图交流等效电路如图下所示,此电路反馈选频网络利用了串联谐振回路阻抗特性,其相频特性为正斜率,不满足相位稳定条件,因此不能起振。
(c)图交流等效电路如下图所示,此电路为三点式振荡电路,若三极管be极之间的支路为容性电路,将满足三点式振荡电路的振荡条件,可以起振。
Re
(C)
(d)图电路反馈选频网络利用了并联谐振回路阻抗特性,其相频特性为负斜率,满足相位稳定条件,并联谐振回路谐振阻抗最大,满足环路增益大于1的要求,反馈环路为正反馈,因此能够起振。
(e)图电路反馈选频网络利用了串联谐振回路阻抗特性,其相频特性为正斜率,不满足相位稳定条件,因此不能起振。
4.3在题图所示的电容三点式电路中,
C1=100pF,C2=300pF,L=50uH,试求电路的振荡频率
fo和维持振荡所必须的最小电压增益
Aumin。
卜長
Rc
=C1
(b)
其交流等效电路如图所示:
其共基极n参数等效电路如图所示:
振荡频率:
2vLC
2.6MHz
LCi
6C2
最小电压增益Aumin
UC2
AFI
umin
1得
F
IXc
I(Xc1
(1)振荡器的共射交流等效电路:
4已知题图中所示振荡器中晶体管在工作条件下的丫参数为:
gie=2mS,goe=20uS,|yfe|=20.6mS,
C1和C2组成的并联回路Qo=100。
(1)画振荡器的共射交流等效电路。
(2)估算振荡频率和反馈系数。
(3)根据振幅起振条件判断该电路是否起振
(2)振荡频率和反馈系数:
fo
2LC
UC2
UC1
IXC2
IXCi
:
10MHzC1C2
C1C
C1
C7
该电路起振条件判断:
①y参数等效电路:
因为起振条件要求:
所以有:
④
②
1*(
p&
1
L|ci
-
1,
一.<
npT
C2
o0L
gie
Ci
C1g
F|yfe
Ui
/g
g1
可Fl
goe
0.73mS
由题目条件|yfe|=20.6mS
知此电路可以起振
4.5题图所示振荡电路的振荡频率为fo=5OMHz,画出其交流等效电路并求回来电感L
l-2
工壬丁
交流等效电路:
8.2p
〒____T
8.28.220
152.2
42f2C
0.8uH
4.6对题图所示各振荡电路:
12.6p
3.3p
(1)画出高频交流等效电路,说明振荡器类型;
<
YYY\
57u
(2)计算振荡频率
15p
15k//5.1k
2.2p
510
E*
①图(a)
此电路为电容三点式振荡电路,其振荡频率为:
3.34.8切
8.22.215
9.5MHz
③图(b)
min
1000
68
max
125
100p
此电路有三个谐
60p
2.91
2、LC
&
2.25MHz
振频率:
50uH电感与可变电容形成的串联谐振频率f1,470uH电感与1000pF电容的并联谐振频率f2,
两个1000pF电容与可变电容和50uH电感串连形成的谐振环路的谐振频率f3,只有f3>
f1>
f2,此电路才能满足电容三点式振荡电路的要求,从上面交流等效电路中可看出,上述条件是满足的,因此此电路为电容三点式振荡电路。
4.7在题图所示的两个振荡电路中,两个LC并联谐振回路的谐振频率分别是f11/(2.疋)和
f21/(2打疋),试分别求两个电路中振荡频f0与f1、f2之间的关系,并说明振荡电路的类型管发射极所接两个支路都必须为感性;
对并联谐振回路,只有外加频率低于其谐振频率才表现为感性,因此图(a)中,fovfi、f2。
(1)图(a)显然只能构成电感三点式振荡电路。
根据三点式振荡电路的组成法则,此电路中三极
(2)图(b)显然只能构成电容三点式振荡电路。
根据三点式振荡电路的组成法则,此电路中三极管发射极所接两个支路都必须为容性;
另一支路必须为感性。
对并联谐振回路,只有外加频率低于其谐振频率才表现为感性;
外加频率高于其谐振频率才表现为容性。
因此图(a)中,f2Vfovfi。
4.9题图4.9(a)、(b)分别为10MHz和25MHz的晶体振荡器。
试画出交流等效电路,说明晶体在电路中的作用,并计算反馈系数。
hOi—
Top
II,
It」
r-
卜
二IWp
■WlOp-
r脸hr~f
H卩
3Uk
Ti
图(a)的交流等效电路:
300p
8/30p
20p
5.6k//10k
150p
1500p
HI
43p
3.9k
270p
4.
Ube
Ucb
l(Xbe
1300
IXbe_
Xce)
1300115011500
—0.31
的交流等效电路:
I(X
1270
IXbe—
be
1.270143
43
0.14
313
10试画出同时满足下列要求的一个实用晶体振荡电路:
(1)
(3)
(4)
采用NPN管;
晶体谐振器作为电感元件;
晶体管c、e极之间为LC并联回路;
晶体管发射极交流接地。
电路如图所示:
4.12试将晶体谐振器正确地接入题图所示电路中,以组成并联型或串联型晶振电路。
(a)图可构成的电路:
Uee
a
Cb
II
Rb1
」J
Rb2
5.1已知非线性器件的伏
安
(b)图可构成的电路:
特性为ia。
aiua2ua3ua4u,若
uUm1cos1tUm2cos
2t,试写出电流i中有哪些组合频率分量,说出其中
2分量是由i哪些项产生的
(1)频率组合分量为:
(见例5.3)
p,qo,1234
(2)1+2是由i中的a2u2和a4u4项产生的。
5.2已知非线性器件的伏安特性为:
9du
i
若uUqUm1cos
1t
Um2cos2t,且UQ
满足线性时变条
件,求时变电导g(t)的表达式。
(1)补充:
对下图所示开关函数K(t),其傅立叶级数可按以下步骤求解:
T
a。
ak
bk
2t
T0
A
k
K(t)cosk
a°
tdt
cosk
cos(
t)d(kt)
2~
K(t)
coskt
1.sin1k
当UQ
2Um1时,只有Uq
Um1cos110时才有电流
即
+1
cos1t;
12
丁.
T2
开关函数
K(山-
1.k.+
sincosk1t
k1k3
又由式(536)式知:
ic=gDK(it)(UmlcositUm2cos?
t)
g(t)gDK(it)2gD^sinkcoskit
3kik3
ic中的组合频率分量有:
直流,kjk21k0,1,2
6.1已知普通调幅信号表达式为
uAM(t)20(10.6cos22000t0.4cos25000t
0.3cos27000t)cos2106tV
(1)写出此调幅信号所包含的频率分量及其振幅;
(2)画出此调幅信号的频谱图,写出带宽;
(3)求出此调幅信号的总功率、边带功率、载波功率及功率利用率。
(设负载为1欧)
666
UAM(t)20cos210t6cos2(102000)tcos2(102000)t
4cos2(105000)tcos2(105000)t
3cos2(1067000)tcos2(1067000)t
(2)带宽:
BW1007kHz993kHz14kHz
20V
6V
3V
1005kHz
995kHz
993kHz998kHz
1MHz1002kHz
1007kHz
4V
载波功率:
2R
1202200W
边带功率:
亠2
P1
——
2
P2
42
-2
P3
32
236W
216W
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