高频电子线路[廖惜春]习题详解
白话翻译-平安校园手抄报
此习题答案由AP09057班廖汉杰(22号)
,梁裕成(21号),梁明浩
(20号)梁恩铨(19号)李树明(18号)陈燕媚(5号)刘嘉荣(2
4
号)同学及AP0905810坤鹏同学携手完成,由于编写时间有限,编者
才学疏浅,难免
有许多错漏之处,恳请各位同学原谅,如发现有错误
及疑问的地方请致电客服中心。最后,祝各位学习愉
快,逢考必过!
O(∩_∩)o...
第一章
1-2
1-5
首先,我们要知道一个定理:串联谐振时,电感线圈和电容器两端电压幅值
得大小等于外
加电压幅值的Q倍,Q是品质因数(参见课本P11 电压谐振)
首先A-
B短路时,
Q
O
U
c
100
U
sm
L
1
0
2<
br>C
11
253
H
(2
f
0
)
2
C(2
10
6
)<
br>2
10010
12
A-B接阻抗
Z
X
时,有
0
(LX
C
)
1
C
1<
br>0
1
X
C
2
L253
H126.5
6212
(2
10)20010
0
C
X
C
0,表明Z
X
为(
电阻器R与电容器C
X
串联)
1C
'
C
X
则应有<
br>
0
L其中C
'
0
CCC
X
解得C
X
200pF
故Q
L
Q
22.51
1
50
0
,故R
X
2
2
15.9
0.12
0
CQ
L
0
C
Q
0
1-6
未接负载时,
Q
1
P
Lg
R
接负载后消耗功率的并联总电导
G
111
RR
S
R
L
则此时
Q
L
11
P
LG
L(
1
1
1
)
P
RR
S
R
L
R<
br>
RR
P
L(1)
R
S
R
L
1
RR
P
Lg
R
(1)
R
S
R
L
Q
RR
(1)
R
S
R
L
1-7
已知Q
f<
br>0
,f
0
P
GBW
0.7
2<
br>
综上既有:G2
BW
0.7
C
,又Q
P
C
(1)解:
电路中消耗功率的总电导
111
G
R
S
R
P
R
L
结合(1)中的结果有
1
11
2
BW
0.7
C
R
L
RS
R
P
1
6.2k
R
L
1-9
解(1)
将各回路电阻电容等效到电感L1中
接入系数:n1=
11
,n2=
44
1
111
'
Is'Is
G'G
C'CCC
L
SS
LS
图中
S
4
16
1616
G
L
'
则
1
G
L
16
C
总
C
S'C
1
C
L
'
1
L<
br>(2
f
p
)
2
C
代入数据得: L=
(有时间这里自己算下了)
(2)
G
总
G
S
'GG
L
'
·····················①
Q
1
1
G总
p
L
f
p
Q
1
······················②
BW
0.7
·························③
综上三式可解得:
BW
0.7
(答案还是自己有空算下)
1-10
解:其等效电路如下:
N2C15,p
2
0.25
N1N2C1C220
R
R
R
S
'
S
2
;R
L
'
L
2<
br>p
1
p
2
p
1
依题意R
S
'R
L
'
解得p
1
0.125,所以
1-12
解:
N1
7
N2
11
,代入数据得:L19.88uH
22
C(2
f
p
)C
f
Q
L
P
33.3
BW
0.7
L
BW
0.7
f
P
,Q
L
R
C
Q
L
11
所以要使BW
0.7
变为原来的2倍,Q
L
则需变为原来的,既是R变为原来的
22
Q33.3
所以R
L
R
P
P
104k
612
C23.145105110
1-17
解:
第二章
2-1
解:画出该电路交流Y参数等效电路如下
由等效电路可知谐振时放大系数
A
uo
Y
fe
G
,Gg
oe
g
p
g
L
p>
f
p
1
带负载时有:
2
f
p
LGBW
0.7
由以上两式子可以
L3.864
H
1
60
不带负载时
Q
p
2
f
p
Lg
p
可以
g
p
(自己算下)
Gg
oe
g
p
R
L
8.53k
既有:
g
L
1
<
br>(CC
oe
),
2
f
p
谐振时又有:
L
即可
C61.6pF
2-2
(1)画出电路Y参数等效电路如下
其中
n
1
111
,n
2
,g
p
44Q
P
P
L
(2)谐振时有:
1
2
(C
1
n
1
2
C
oen
2
C
ie
)
L
将L4
H,C
oe
7pF,C
ie
18pF代入上式解得
C
1
53.8pF
(3)
由图可知:
G
代入数据得A
uo
13.67,G22.8510
5
S
1
Q
L
16.3
p
GL
BW
0.7
f
P
0.656MHz
QL
'
A
uo
n
1
n
2
Y
fe
2
,Gg
p
n
1
2
g
o
e
n
2
g
ie
(4)要使
BW
0.7
5MHz7.6BW
0.7
实际
需使
G
'
G
实际
g
L
7.6G
实际
11
应该并联电阻R
L
663
6.6G6.622.8510
5<
br>
2-3
(1)解:由公式可知最大谐振功率增益
58
2
15
2
A1795
pomax
4g
oe
g
ie
40.51
(2)有公式
得
Y
fe
2
n
1
2
g
oe
0.
6
2
0.510
3
4.5
失配系数:
q
223
n
2
g
ie
0.2110
失配系数:
s
4q44.5
22
(1q)(14.5)
2-5
本题答案参考:课本P58~P59 (1)中和法 (2)失配法
2-6
1,减少负载对回路的影响
2,极间交直流隔开
3,阻抗匹配
2-7
(1)单极放大系数
A
uo
n
1
n
2
Y
fe
G
n1
n
2
Y
fe
g
p
n
1
g
oe1
n
2
g
ie
22
代入数据得A
u
o
13.67,G22.8510
5
S
Q
L
<
br>1
16.3
P
GL
f
P
653kHz
Q
L
1
3
BW
0.7
<
br>33
则(A
uo
)(A
uo
)(13.67)2554.
5
3
(BW
0.7
)
3
BW
0.7<
br>21333kHz
(2)保持总同频带为单级同频带,则单级通频带需变成
BW
0.7单
BW
0.7总
21
1
31.306MHz
因为
增益带宽之积
保持不变,所以当总频带为单级
频带时,总放大系数也应该变为单
级放大系数,即是
(A
uo
)
3
13.67
2-8
解:衰减量为20db对应的通频带为
BW
0.1
又
BW
0.1
'
10
2
1BW
0.7
500kHz
500kHz
101
2
BW
0.1
50
.25kHz
Q
L
f
p
BW
0.7<
br>
10.7MHz
213
50.25kHz
所以,每个回路的有载品质因数为213
2-12
根据公式有:
(N
f
)
1~3
N
f1
1.8
2.68
N
f2
1
A
pm1
N
f3
1
A
pm1A
pm2
2.313.31
151512
本题公式参考课本P70页
2-13
(1)
系统1噪声系数
:(N
f
)
1~3
N
f1
系统1噪声系数:(
N
f
)
1~3
N
f1
N
f2
1
A
pm1
N
f2
1
A
pm1
N
f3
1
A
pm1
A
pm2
N<
br>f3
1
A
pm1
A
pm2
1.65
<
br>3.203
(2)系统一指标分配更合理,因为多级放大器总噪声系数主要取决与一,二级,后
面各级
的噪声系数对总噪声系数的影响较小,所以要使第一级噪声系数尽量小,额定功率尽可能高
第三章
3-1 (略)
3-2(略)
3-7
解:因为
C
P
O
P
5
P
E
O
8.3W
P
E
C
0.6
P
O
210
P
C
P
O
W
P
O
P
C
33
又因为
C
又
P
E
U
CC
I
CO
I
CO
P
E
8.3
0.
346A
U
CC
24
同理,当
c
8
0
0
0
时
可得
P
E
P
O<
br>
C
5
6.25w
0.8
P
C
210
P
O
W
33
3-8 解:
1
。
由公
式:P
O
U
cm
i
cmax
(70)
1
2
及:I
CO
i
cmax
0
(70
。
)
I
CO
100mA
i
cmax
395.26mA
。
0
(70)0.253
0
U
cm
I
c1m
R
P
而I
c1m
I
c
max
(70)172.3mA
1
1
U
cm
34.46P
0
U
cm
i
cmax
<
br>1
(70
0
)2.97W
2
P
E
UCC
I
CO
36V100mA3.6V
P
O
2.
97
效率:
C
100
0
0
82.50
0
P
E
3.6
3-11
U
CM
解:电压利用系数:
cr
U
CC
根据公式有:
cr
2P
O
11
24g
mr
1
(
c
)U
2
CC
代入数据可得:
cr
0.965
故
有:U
cm
cr
U
CC
19.309VI
c1m
而I
C0
2P
o
2
2
0.207A
U
cm
19.309
I
c1m
0
(
c
)0.131A
1(
c
)
P
E
U
CC
I
C
O
2.63W
P
C
P
E
P
O
2.
63W2W0.63W
C
P
O
2
100
0
0
76%
P
E
2.63
U
cm
19.309
93.28
I
cm
0.207
R
P
(2)当
c
70
0
时
,同理可得
P
E
2.42W
P
C
0.42W
C
82.7%
R
P
92.3
第四章
4-5
(a)
(b)
(c)
4-6
(a)该电路为三点式振荡器
,但其电路不满足“射同它异”的判断准则,故无法满足震荡相
位平衡条件,不能产生震荡
(b)当
X
1
j
L
呈现感性时,可以产生震
荡,此时电路为电容三点式振荡器
j
C
3
(c)当
X
1
1
1
j
C
2
j
L
2
呈现感性,且
X
2
1
1
j
C
1
j
L
1呈现容性时,可以产生震荡,
此时电路为电感三点式震荡
(d)可以产生震荡
4-12
画出交流等效电路如下
C
2
C
2
C
b'e
3300203320pF
'
'
C
2
C
1
CC
3
'
C
2
C
1
62pF,C
3
12pF时<
br>300pF,C
3
250pF时
则有
2
LC
28.6MHZ,C
3
12pF
13MHZ,C
3
250pF
电路反馈系数
f
p
1
F
U
f
U
o
C
1<
br>51
0.015
C
2
3320
据此,应由AF>1来判断13~范围内是否都能起振
R
P
Q
P
P
L
7.8k,C
3
12pF
3.3k,C
3
250pF
'
C
2
n0.98
'
C
1
C
2
6.810
3
R
P
R
L
'n(R
L<
br>R
P
)0.98()
3
6.810R
P
22<
br>3.5k,f
p
28.6MHz
2.1k,f
p
13MHz
此时有|AF|=
g
m
R
L
F
得
3010
3
R
L
'0.015
|AF|
=
1.575,f
P
28.6MHz
0.945,f
P
13MHz
在
f
p
13MHz
时,|AF|=<1,不能起振
所以由起振条件得
AFg
m
R
L
'F
1
R
L
'
1R
L
R
P
1
2<
br>,即n()
g
m
FR
L
R
P
g
m
F
1
R
L
g
p
n
2
gm
F
又g
p
p
1
p
LQ
P
1
(n
2
g
m
F
1
)LQ
P
R
L
代入数据得:
p
89MHz
f
p
14.2MHz
能起振的频率范
围为14.2MHz~89MHz
4-19
(a)
此电路为电容三点式震荡电路
(b)
(c)
该电路为电容三点式振荡电路
第五章
5-5.解:
U
AM
=100*COS(12
*
10
6
t)+
25*COS
*
10
6
t)+
25*COS
*
10
6
t)
=100
*(1+
*COS(12
*
10
6
t)
=100*(1+
*3000)*COS(2
*6*
10
6
t)
因此,载波幅度为100。载波频率为6*
10
6
Hz.
调幅系数为.调制频率为3000Hz
频谱图(略)
5-9.解:由题意得:Pt=10kw
①当载波被频率为
,余弦信号调
制时,由P=Pt(1+macos
t)
2
积
分可得,
P
AV
=Pt+Pd+Pu=Pt(1+12
ma
2
)=
即 =10(1+12
ma
2
)
解得:
m
1
=
②由题意得:
m
a2
=
此时,
两个信号同时调幅时总发射功率为:
P
AV
=Pt
(1+12
m
1
2
+12
m
a2
2
)
=10*(1+12*
0.6
2
+12*
0.3
2
)
=
5-10.
解:已知
(1)
10(10.6cos2*3500t0.3cos2*1000t)sin2*t
U
10
AM
7
7
10sin2*t6cos2*3500t
*sin2*t3cos2*1000t*sin2*t
U101010
AM
7
7
10cos(2*t)3cos(2*
3500t2*t)1.5cos(2*100t2*t
101010
22
)1.5cos(2*1000t2*t)
10
22
由
上式可知
777
<
br>7
U
7
AM
包括的频率分量有:
c
rads
,
c
10
7
(3500)rads
, <
br>1
10
c
7
7
(10
00)rads
10
7
2
(3500)rads
(1000)rads
,
c
,
1
10
2
10
c
其中
<
br>c
为载波频率,
为调制波的角频率,
为另一个调制波的角
频率。
12
该调幅波所占的带宽为
(2)
由
22*3500rads7000rads
BW
max
AM
U
AM
2
可知,
2
10V
,载波频率为
U
cm
U
10
1W
P
2
cm
2*50
R
该调制信号
U
的调制度为<
br>m
,
U
t
L
112
的调制度为
m2
,从
U
AM
中,已知
11
,
31.5
UmU
1cm2cm
2
m
2
66
100.6
mU
1cm
33100.3
mU
2cm
调幅波的总功率为
mm
12
(1)1.225W
PP
AVt
22
22
5-12.
(!)如图所示,据环路电压法得
u
D1
u
1
u
2
①
u
D2
(u
1
u
2
)
②
又因为,
i
D
i
D1
i
D2
由 ①②得,
i
D1
i
D2
得出
i
D
i
D1
i
D2
i
D2
i
D2
0
流过负载
R
L
的电流为零
图a不能实现双边带调幅。
(2)
如图b 所示,由环路电压法可得,
u
D1
u
1
u
2
,
u
D2
u
1
u
2
又因为,
i
D
i
D2
i
D1
i
D1
gu
D1S
(t)
g(u
1
u
2
)S(t)
i
D2
gu
D2
S
(t)
g(u<
br>1
u
2
)S(t)
所以,
i
D
i
D2
i
D1
2gu
2
S(t)
展
开为
i
D
2g15cos
t(122<
br>
(23
)3w
c
t....)
式中只出现包含
w
c
的分量,并不包含调制信号
u
的频率
分量。
所以图b也不能实现双边带调幅。
5-16
5
-20.右图为题图电路
C
2
,
R
L
折合到一次侧回路的等
效电路。
(1)接入系数n为
n
L
2
L
1
1
5
'2
CnC
2
204pF
2
所以,
'
CC
1
C
2
384pF
电路总电容为
'<
br>R
L
R
L
1
n
2
127kΩ
w
p
2
fp2.910
6
rad
s
由
Q
p
w
p
C
g
p
w
p
CR
p
所以,LC回路的等效谐振电阻为
R
p
Q
pw
p
C
90kΩ
G
1
回路总电导为:<
br>R
p
1
R
'
L
1.910
5
s
有载品质因数为:
Q
L
1
fp
w
p
LG
w
p
C
G
5
9
通频带为:
BW
0.7
Q
L
7.
9kHz
(2)若二极管反接,则解调出来的波形与反接
前解调出来的波形反相。
5-22.解:(1).检波二极管应
选用正向导通电阻小(小于500
)。反向电阻大(大于500
)。结电容小的 点接触型锗二极管(2AP9)。
(2).低通载波器的滤波常数RC应满足以下条件:
①.电容器
C
2<
br>C
3
对载波频信号近似短路,满足1(
w
I
C
2)=1(
w
I
C
3
).其中R=
R
1
+
R
2
,
通常取R
C
2
(5~10)<
br>w
I
②.为避免惰性失真,应有R
C
2
<<1m
a
m
,即有
a
max
(5~10)
w
I
R
C
2
1ma
m
a
max
解得:~*
10
*
10
C
2
③为避免
负峰切割失真,应有
m
a
R
R.其中
R
=
R
1
+
R
2
r
i
R
1
波器输入电阻
R
i
5k
.即有
R
i
12R
5 k
.
(
R
1
+
R
2
r
i
所以要满足R=
R
1
+
R
2
10k
且
R
1
16R.
m
a
=
R
2
.则R
1
56R.代入已知条件,得R=10k
,其中
R
1
=2 k
,
R
2
=
k
.则上式为:
R
2
(2k+2k)10k=,另取
C
2
=
C
3
=.
m
a
=
则R
C
2
=
10
.满足上述要求.
④.耦合
电容
C
4
>>1(
r
i
min
)=1(
2*
10
*300*2
)=
3
5
63<
br>2
2
R
2
时为使满足检
可取标称值
C4
=.
5-26.
(1)当输入信号为
u
i1
时,通过乘法器后输出为
uk
m
u
i1
u
L
=3
3cosΩt
cos
c<
br>t
3cos(
c
t+
)
27cosΩtcos
c
tcos(
c
t
)
通过低通滤波器后,输出为,
u
01
27
cosΩtcos
2
当输入信号为
u
i2
时,通过乘法器反输出为:
uK
m
u
i2
u
2
33cos(
c
)t3cos(
c
t
)
27cos(
c
)tcos(
c
t
)
经过低通滤波器后输出为:
u
02
27
[costc
os
sintsin
]
2
27
cos(t
)
2
4
u
01
27
cosΩtc
os
2
(2)当时,,
u
02
27
cos(t
)
2
;
u01
272
4
cost,u
02
272
4
(costsint)
由上式可得,
使
u
01
的幅度减少,使
u
02
的相位改变。
5-27.
答:分析混频器特性过程中运用了非线性器件工作在小信号时,其特性可用幂级数
表示,除
外,还可用尸变跨导分析混频器。其中,已调波与本机振荡信号经过混频器后实现变频,体现了其非线性特性,因为:
设波输入信号为
于非线性器件后
costcost
,本机振荡信号为
U
,则作用
UU
U
ss
mc
sLsmc
costcost
UUUUU
LmL
LLmL
非线性器件工作于小信号时,可用幂级数表示:
2
iU..........(costcost)(cot
bbbU
bbUUbU
01201smcLmL2smc
cost)
U
L
mL
2
1
2
1
2
1<
br>2
costcostcost
bbUbUb
UUU
01s
mc1Lmc
b
22c
b
2
smsmLm
222
2
1
b
cos2
L
t..........
U
Lm
2
2
其中包好了很多频率分量,体现了其非线性特性(变频)。
第六章
6-3.
(1)调频指数为
m
f
,
已调波的表达式为,
u
FM
U
cm
cos(
c
tsint
(2)
m
f
k
f
•u
m
k
f
•u
m
)
(t)
c
k
f
U
c
k
f
U
m
cos
t
所以,瞬时角频率为
(t)
c
k
f
U
m
cost
(3)
已调波的瞬时相位角为,
(t)
t
0
<
br>(t)dt
c
tsint
(4)
最大频移为,
k
f
•u
m
m
k
f
U
m
m
k
f
•u
m
6-4.解:(1)
u=2cos(2
*
10
t+
*
10
t)
83
t)
u
FM
=
U
cm
cos
(
w
c
t+
m
f
sin
所以,载波频率
为
f
c
=
10
Hz,调频指数
m
f
=,调
制信号的频率F=
10
Hz.
因为,
m
f
=
<
br>w
m
,所以,
w
m
=
m
f
*
=*
10
=200
rads.
3
83
有效频带宽度BW=2(
m
f
+1)F=2(+1)
*
10
=.
(2)调相波表达式为:
u
pm
=
U
cm
cos(
w
m
t+
m
p
cos
t).
3
K
p
=2 rads
•
V,
m
p
=
K
p
*
U
cm
所以,调相系数
m
p
=
u=2cos[2
*
10
t+(2
*
10
t-
2)]
83
最大频偏
w
m
=
m
p<
br>
=*2
*
10
=200
rads.
3
因为,
w
m
=
m
p
=
K
p
U
m
所以,
U
m
=
w
m
(
K
p
•
.
3
•
)=200
(2*2
*
10
)=.
3
所以,调制信号表达式为
u
=(2
*
10
t).
6-8.
解:为调相波表达式
cos(tsint)
UUm
FMCMcf
8
cf
(1)调频波载波为
调制指数
(t)
2
*r
ads
2
*rads
,调制频率为
10
10
c
4
m
3
f
(2)瞬时相位角为
角频率
tsint
m
8
3
44
dt2**cos2*t
101010
(t)
d
(t)
2
(3)最大频移为:
m
4
6
*
m10
f
3rads
最大相移为
m
(4)有效宽带为
BW2(
1)*F80KH
m
f
18PF
6-9.解:据题意
U
,
C
0.6v
jQ
D
由电路图可知,静态时变容二极管的反向偏压为
R6100K
U6V6V3
V
R
R5R6100K100K
侧加到变容二极管的反向偏压为
UU
u
R
调制深度m为
U
m
m=
(UU)
R
D
1.5
0.42
30.6
变容二极管的电容为
C
n
j
(1mcost)
C
jQ
12
1810
2
(10.42cost)
F
n
2
振荡器瞬时角频率为
W(t)
11
LCLC
jjQ
•(1mcost)
1
6
当n=2时,振荡器的中心频率为
1
W
c
LC
jQ
22101810
12
50Mrads
所以已调波的中心频率为
c
f
c
2
8MHz
W
最大频偏为
mfBM0.6255MHz
△
f
mc
(2)当n=3时,已调波的中心频率为
f
c
8
,最大频偏
为
MHz
△
n3
f•mf0.428M5.04M
mc
22
6-10.
(1)交流等效电路图如下
C4、C1、C2、C3、L1、Cj组成电容三点式振荡电路
1
Cj来改变振荡电路产生的频率实现调频。
1
,通过改变
L
()
cc
3
c
j
4
(2)已知调频中心频率为
f
c
1
2
1<
br>j
L
c
Q
,
L
1
4
,
6*
10
2<
br>2
Q
f
c
c
j
1
9
电路的调制指数为
m
U
0.0076
,
UU
m
RD
电路中n=3,因此最大频偏为
*m*5.2MHZ
f
f
2
mc
n