PAGEPAGE15思考題與習(xí)題4.1按照電流導(dǎo)通角θ來分類，θ=180度的高頻功率放大器稱為甲類功放，θ>90度的高頻功放稱為甲乙類功放，θ=90度的高頻功率放大器稱為乙類功放，θ<90度的高頻功放稱為丙類功放。4.2高頻功率放大器一般采用LC諧振回路作為負載，屬丙類功率放大器。其電流導(dǎo)通角θ<90度。兼顧效率和輸出功率，高頻功放的最佳導(dǎo)通角θ=60～70。高頻功率放大器的兩個重要性能指標為電源電壓提供的直流功率、交流輸出功率。4.3高頻功率放大器通常工作于丙類狀態(tài)，因此晶體管為非線性器件，常用圖解法進行分析，常用的曲線除晶體管輸入特性曲線，還有輸出特性曲線和轉(zhuǎn)移特性曲線。4.4若高頻功率放大器的輸入電壓為余弦波信號，則功率三極管的集電極、基極、發(fā)射極電流均是余弦信號脈沖，放大器輸出電壓為余弦波信號形式的信號。4.5高頻功放的動態(tài)特性曲線是斜率為的一條曲線。4.6對高頻功放而言，如果動態(tài)特性曲線和對應(yīng)的靜態(tài)特性曲線的交點位于放大區(qū)就稱為欠壓工作狀態(tài)；交點位于飽和區(qū)就稱為過壓工作狀態(tài)；動態(tài)特性曲線、對應(yīng)的靜態(tài)特性曲線及臨界飽和線交于一點就稱為臨界工作狀態(tài)。4.7在保持其它參數(shù)不變的情況下，高頻功率放大器的基級電源電壓由大到小變化時，功放的工作狀態(tài)由欠壓狀態(tài)到臨界狀態(tài)到過壓狀態(tài)變化。高頻功放的集電極電源電壓（其他參數(shù)不變）由小到大變化時，功放的工作狀態(tài)由過壓狀態(tài)到臨界狀態(tài)到欠壓狀態(tài)變化。高頻功放的輸入信號幅度（其它參數(shù)不變）由小到大變化，功放的工作狀態(tài)由欠壓狀態(tài)到臨界狀態(tài)到過壓狀態(tài)變化。4.8丙類功放在欠壓工作狀態(tài)相當(dāng)于一個恒流源；而在過壓工作狀態(tài)相當(dāng)于一個恒壓源。集電極調(diào)幅電路的高頻功放應(yīng)工作在過壓工作狀態(tài)，而基級調(diào)幅電路的高頻功放應(yīng)工作在欠壓工作狀態(tài)。發(fā)射機末級通常是高頻功放，此功放工作在臨界工作狀態(tài)。4.9高頻功率放大器在過壓工作狀態(tài)時輸出功率最大，在弱過壓工作狀態(tài)時效率最高。4.10當(dāng)高頻功率放大器用作振幅限幅器時，放大器應(yīng)工作在過壓工作狀態(tài)，用作線性功率放大器時應(yīng)工作在欠壓工作狀態(tài)，當(dāng)高頻功率放大器放大振幅調(diào)制信號時，放大器應(yīng)工作在欠壓工作狀態(tài)，放大等幅信號時應(yīng)工作在臨界工作狀態(tài)。4.11假設(shè)高頻功放開始工作于臨界狀態(tài)，且負載回路處于諧振狀態(tài)，當(dāng)回路失諧時，功放會進入欠壓工作狀態(tài)。高頻功率放大器通常采用電流表指示負載回路的調(diào)諧。4.12為什么高頻功率放大器一般要工作于乙類或丙類狀態(tài)？為什么采用諧振回路作負載？為什么要調(diào)諧在工作頻率上？回路失諧將產(chǎn)生什么結(jié)果？答：高頻功率放大器的輸出功率高，其效率希望要高些，這樣有源器件的損耗功率就低，不僅能節(jié)省能源，更重要的是保護有源器件的安全工作。乙類、丙類放大器狀態(tài)的效率比甲類高因此高頻功率放大器常選用乙類或丙類放大器。乙類和丙類放大器的集電極電流為脈沖狀，只有通過諧振回路的選頻濾波特性，才能選擇出所需要的頻率的電壓輸出?；芈氛{(diào)諧于工作頻率是為了取出基波電壓輸出?；芈肥еC將使工作頻率上的電壓輸出降低，而輸出的可能是諧波。4.13丙類高頻功率放大器的動態(tài)特性與低頻甲類功率放大器的負載線有什么區(qū)別？為什么會產(chǎn)生這些區(qū)別？動態(tài)特性的含義是什么？答：丙類高頻功率放大器的動態(tài)線（也叫負載線或工作路）是與橫坐標的交點為，斜率為與諧振回路的諧振電阻有關(guān)的曲線（斜率正比于）。低頻甲類功率放大器的負載線，是斜率為與橫坐標的交點交于的一條直線。之所以會產(chǎn)生這些區(qū)別是因為丙類放大器的＜，靜態(tài)工作點在截止區(qū)域，集電極電流為周期脈沖狀，產(chǎn)生了失真。負載是LC選頻回路，輸出電壓是諧振回路的諧振電阻與電流脈沖的基波電流相乘，輸出電壓是連續(xù)的基波電壓，因此動態(tài)特性不能簡單地用諧振電阻來描述負載線。只能根據(jù)高頻諧振功率放大器的電路參數(shù)用解析式和作圖法求得，而甲類放大器的靜態(tài)工作點在放大區(qū)，負載是純電阻，因此負載線是確定的直線。所謂動態(tài)特性是指放大器中的晶體管（、）、偏置電源（、）、輸入信號（）、輸出信號或諧振電阻（或）確定后，放大器的集電極電流隨和的變化關(guān)系。事實上，改變可以使放大器工作于甲類、乙類或丙類。4.14為什么諧振功率放大器能工作于丙類，而電阻性負載功率放大器不能工作于丙類？答：放大器工作在丙類狀態(tài)的情況下，集電極電流為周期性的余弦電流脈沖。諧振功放的輸出負載為諧振回路，該回路具有選頻濾波特性，可以從晶體管的余弦脈沖電流中，將不失真的基波電流分量選擇出來，在并聯(lián)諧振回路上形成不失真的基波余弦電壓；而電阻性負載不具備選頻濾波的特性，因此不能在丙類工作。4.15放大器工作于丙類比工作于甲、乙類有何優(yōu)點？為什么？丙類工作的放大器適宜于放大哪些信號？答：與甲、乙類比較，丙類工作變壓器的優(yōu)點在于：（1）由于丙類工作時晶體管的導(dǎo)通時間短，使管子的瞬時功耗減少，因而效率得到提高。（2）丙類工作的輸出負載為并聯(lián)諧振回路，具有選頻濾波特性，保證了輸出信號的不失真。因此，丙類放大器只適宜于放大載波信號和高頻窄帶信號。4.16試求圖4.2.1a所示電路的并聯(lián)諧振回路各次諧波與基頻的阻抗值之比。已知回路的品質(zhì)因數(shù)，回路諧振于基頻。解：回路的基頻阻抗為，回路阻抗各次諧波與基頻的阻抗值之比為諧波角頻率與基波角頻率的關(guān)系是所以4.17晶體管放大器工作于臨界狀態(tài)，已知，，，。試求與。解：查表知=0.319；=0.5，而，所以得到電源電壓提供的直流功率輸出功率效率4.18某一晶體管諧振功率放大器，設(shè)已知24V，250mA，5W，電壓利用系數(shù)0.95，試求、、、和。解：(1)==2425010=6W(2)=/=5/6=83.3%(3)==0.9524=22.8V====52(4)====0.4386A=438.6mA(5)查表得：=664.19某一3DA4高頻功率晶體管的飽和臨界線跨導(dǎo)0.8s用它做成諧振功率放大器，選定24V，，2.2A，并工作于臨界狀態(tài)，試計算：、、、和。答：由于工作于臨界狀態(tài)，其各參數(shù)的關(guān)系如圖所示由圖可＝＝＝＝2.75V＝＝21.25V（1）===22.15V其中＝0.436（2）＝＝＝242.20.253＝13.36W其中＝0.253（3）＝＝＝21.252.20.436＝10.19W（4）＝－＝3.17W（5）＝/=76.3%4.20高頻功率放大器的欠壓、臨界、過壓狀態(tài)是如何區(qū)分的？各有什么特點？當(dāng)、、和四個外界因素只變化其中一個因素時，功率放大器的工作狀態(tài)如何變化？解:高頻功率放大器的欠壓、臨界、過壓狀態(tài)是根據(jù)動態(tài)特性的點的位置來區(qū)分。若點在和飽和臨界線的交點上，這就是臨界狀態(tài)。若點在動態(tài)線的延長線和的延長線上（實際上不存在，交點在飽和區(qū)），則為過壓狀態(tài)。若點在線上，動態(tài)線與交在放大區(qū)，輸出幅度較小，則為欠壓狀態(tài)。三種工作狀態(tài)也可用圖所示動態(tài)特性來區(qū)分。其中點對應(yīng)于臨界狀態(tài)，點在放大區(qū)是處于欠壓狀態(tài)。而點是不存在的，它對應(yīng)的是進入過壓狀態(tài)。欠壓區(qū)的特點是電流脈沖為尖頂，輸出電壓幅度相對較小，其輸出功率較小，效率也低，除在基極調(diào)幅電路中應(yīng)用外，其它應(yīng)用較少。臨界狀態(tài)，輸出電壓田頭在，電流為尖頂脈沖，輸出功率最大，效率較高，較多的應(yīng)用于發(fā)射機中的輸出級。過壓狀態(tài)，電流為凹頂脈沖，輸出電壓幅度大，過壓區(qū)內(nèi)輸出電壓振幅隨變化小，常作為發(fā)射機的高頻功率變壓器的中間級應(yīng)用。改變時，由小變大，工作狀態(tài)由過壓到臨界然后到欠壓。改變時，由小變大，工作狀態(tài)由欠壓到臨界然后到過壓。改變，負向正變，工作狀態(tài)由欠壓到臨界然后到過壓。改變時，由小到大變，工作狀態(tài)由欠壓到臨界然后到過壓。4.21已知集電極電流余弦脈沖100mA，試求導(dǎo)通角120°，70°時集電極電流的直流分量和基波分量；若0.95，求出兩種情況下放大器的效率各為多少？解：查表知＝0.436＝0.253=0.536=0.406所以120°時的100×0.406=40.6mA=100×0.536=53.6mA70°時的100×0.253=25.3mA=100×0.436=43.6mA若0.95導(dǎo)通角120°時＝導(dǎo)通角70°時＝4.22諧振功率放大器原來工作于臨界狀態(tài)，它的導(dǎo)通角為，輸出功率為3W，效率為60％，后來由于某種原因，性能發(fā)生變化，經(jīng)實測發(fā)現(xiàn)效率增加到68％，而輸出功率明顯下降，但、、不變，試分析原因，并計算實際輸出功率和導(dǎo)通角。解：由題意知、、不變，即電壓利用系數(shù)不變因為效率=所以=查表知=1.73，則===0.694而====1.96查表由于不變，即不變，則==當(dāng)=70，＝3W，則=3/0.436=6.88當(dāng)=24,=0.174==6.880.174=1.197W引起變化的原因是變化了，即、和在變化。4.23諧振功率放大器原工作于欠壓狀態(tài)。現(xiàn)在為了提高輸出效率，將放大器調(diào)整到臨界狀態(tài)。試問，可分別改變哪些量來實現(xiàn)？當(dāng)改變不同的量調(diào)到臨界狀態(tài)時，放大器的輸出功率是否都是一樣大？解：（1）增大由欠壓調(diào)整到臨界，這時不變，不變，不變，隨增大輸出功率也增大。（2）增大可由欠壓調(diào)整到臨界，這時隨增大而增大，＝隨增大而減小，隨增大而增大，增大。不變，＝隨增大而增大，則輸出功率隨增大而增大。（3）增大可由欠壓調(diào)到臨界。這時隨增大而增大，＝隨增大減小，隨增大而增大，也增大，不變，＝隨增大而增大，則輸出功率隨增大而增大。三者的改變由欠壓到臨界，輸出功率不會一樣大。注意：改變由欠壓到臨界，其輸出功率是不變的，因此不能采用改變。4.24諧振功率放大器工作于臨界狀態(tài)。已知18V，0.6S，，若1.8W，試計算、、和。若減小到，各量又為何值？解：由于工作于臨界狀態(tài)，＝（1），，或（舍去）（2），，或（舍）則A4.25已知諧振功率放大電路，，。當(dāng)時，試計算和。若保持不變，提高到，則和減小為多少？解：由得到所以又所以A若，則4.26某高頻諧振功率放大器工作于臨界狀態(tài)，輸出功率為，且，導(dǎo)通角。功放管參數(shù)為：，。試問：（1）直流電源提供的功率、功放管的集電極損耗功率、效率和臨界負載電阻各是多少？（注：，）（2）若輸入信號振幅增大一倍，功放的工作狀態(tài)將如何改變？此時的輸出功率約為多少？（3）若負載電阻增大一倍，功放的工作狀態(tài)將如何改變？（4）若回路失諧，會有何危險？如何指示調(diào)諧？解：（1）又所以而于是可以得到（2）若輸入信號振幅增大一倍，功放的工作狀態(tài)將由臨界進入過壓狀態(tài)。此時的輸出功率基本不變，約為。（3）若負載電阻增大一倍，功放的工作狀態(tài)也將由臨界進入過壓狀態(tài)。（4）若回路失諧，會有何危險高頻功率放大器只有在諧振時集電極電流脈沖只在集電極瞬時電壓最低區(qū)間流通，因而電流脈沖最小，平均電流也最小，若回路失諧，則集電極電流脈沖位移至集電極瞬時電壓較高的區(qū)間流通，因而電流脈沖變大，上升，同時輸出功率下降，集電極耗散功率將急劇增加，以致燒毀放大管。所以回路失諧必須絕對避免；指示調(diào)諧通常用直流電流表的指示最小或用交流電壓表指示幅度最大。4.27高頻大功率晶體管3DA4的參數(shù)為，，額定輸出功率，臨界飽和線跨導(dǎo)，用它做成的諧振功率放大器，選定，，，并工作于臨界狀態(tài)。試計算、、、與。解：由知，當(dāng)時，即所以4.28試回答下列問題：(1)利用功放進行振幅調(diào)制時，當(dāng)調(diào)制的音頻信號加在基極或集電極上時，應(yīng)如何選擇功放的工作狀態(tài)？(2)利用功放放大振幅調(diào)制信號時，應(yīng)如何選擇功放的工作狀態(tài)？(3)利用功放放大等幅已調(diào)的信號時，應(yīng)如何選擇功放的工作狀態(tài)？解：(1)利用功放進行振幅調(diào)制時，當(dāng)調(diào)制的音頻信號加在基極上時，功放應(yīng)工作在欠壓工作狀態(tài)；當(dāng)調(diào)制的音頻信號加在集電極上時，功放應(yīng)工作在過壓工作狀態(tài)；(2)利用功放放大振幅調(diào)制信號時，功放應(yīng)選擇欠壓工作狀態(tài)；(3)利用功放放大等幅已調(diào)的信號時，功放應(yīng)選擇欠壓工作狀態(tài)。4.29設(shè)一諧振功率放大器的諧振回路具有理想的濾波性能，試說明它的動態(tài)線為什么是曲線？在過壓狀態(tài)下集電極脈沖電流波形為什么會中間凹陷？解：由于諧振功率放大器的諧振回路具有理想的濾波性能，因此諧振回路上電壓為余弦波，其幅度為＝，而通過諧振回路的集電極為脈沖波，顯然與不成正比，故描述的動態(tài)線必定是曲線。在過壓狀態(tài)下，晶體管進入飽和區(qū)，但由于諧振回路的選頻特性，其上電壓仍是基波電壓，該余弦電壓進入飽和區(qū)，將下降，因此過壓狀態(tài)下形成集電極脈沖電流中間凹陷。4.30諧振功率放大器工作在欠壓區(qū)，要求輸出功率＝5W。已知=24V，=，＝53，設(shè)集電極電流為余弦脈沖，即試求電源供給功率、集電極效率。解：因為，所以放大器工作于乙類，＝434mA因為=，＝＝所以＝276.3mA則＝=6.63W，＝/=75.42%4.31一諧振功率放大器，設(shè)計在臨界狀態(tài)，經(jīng)測試得輸出功率僅為設(shè)計值的60％，而卻略大于設(shè)計值。試問該放大器處于何種狀態(tài)？分析產(chǎn)生這種狀態(tài)的原因？解：小，導(dǎo)致放大器進入欠壓狀態(tài)。原因是放大器由臨界狀態(tài)進入欠壓狀態(tài)時，集電極電流脈沖高度增大，導(dǎo)致和略有增大，但因而減小，結(jié)果是減小，增大，減小。4.32設(shè)兩個諧振功率放大器具有相同的回路元件參數(shù)，它們的輸出功率分別為1W和0.6W?，F(xiàn)若增大兩放大器的，發(fā)現(xiàn)其中＝1W的放大器輸出功率增加不明顯，而＝0.6W放大器的輸出功率增加明顯，試分析其原因。若要增大＝1W放大器的輸出功率，試問還應(yīng)同時采取什么措施（不考慮功率管的安全工作問題）？解：＝1W的放大器原工作于臨界或欠壓狀態(tài)，增大時，放大器進入或更趨于欠壓狀態(tài)，略有增大。因此增大不明顯。為了增大輸出功率就必須在增大的同時，增大或或兩者同時增大。其中，增大使增大，增大使增大，它們都可使增大。＝0.6W的放大器原工作于過壓狀態(tài)。增大時，放大器趨向臨界狀態(tài)使迅速增大，從而使迅速增大。4.33高頻功放中需考慮的直流饋電電路有集電極饋電電路和基極饋電電路兩種。集電極饋電電路的饋電方式有串聯(lián)和并聯(lián)兩種。基級饋電電路的饋電方式有分壓偏置和自偏壓兩種。對于基極饋電電路而言，通常采用自偏壓電路來產(chǎn)生基極偏置電壓。4.34試畫出兩級諧振功放的實際線路，要求：(1)兩級均用NPN型晶體管，發(fā)射極直接接地；(2)第一級基極前級采用互感耦合，第二級采用零偏電路；(3)第一級集電極饋電電路采用并聯(lián)形式，第二級集電極饋電電路采用串聯(lián)形式；(4)兩級間回路為T型網(wǎng)絡(luò)，輸出回路采用型匹配網(wǎng)絡(luò)，負載為天線。解：4.35一諧振功率放大器，已知工作頻率＝300MHz，負載，晶體管輸出容抗，其并聯(lián)的諧振電阻，試設(shè)計圖4.T.1所示L型匹配網(wǎng)絡(luò)的、、L值，設(shè)網(wǎng)絡(luò)有載品質(zhì)因數(shù)。圖4.T.1 解：將、并聯(lián)阻抗轉(zhuǎn)換為、串聯(lián)阻抗的匹配網(wǎng)絡(luò)如圖（b）所示。 因為，所以， 由于 則， 得， 得（b）4.36諧振功率放大器電路如圖4.T.2所示，試從饋電方式、基極偏置和濾波匹配網(wǎng)絡(luò)等方面分析電路的特點。（a）(b)圖4.T.2題4.36圖解：圖（a）第一級基極采用型匹配網(wǎng)絡(luò)，零偏置，集電極為串聯(lián)饋電型匹配網(wǎng)絡(luò)，第二級基極采用自偏壓，集電極為串聯(lián)饋電，輸出匹配網(wǎng)絡(luò)為Γ型。圖（b）基極采用零偏置型匹配網(wǎng)絡(luò)，集電極為并聯(lián)饋電匹配網(wǎng)絡(luò)為兩級T型。4.37試求圖4.T.3所示各傳輸線變壓器的阻抗變換關(guān)系（/）及相應(yīng)的特性阻抗表達式。(a)(b)(c)(d)(e)圖4.T.3 解：設(shè)每根傳輸線變壓器的端電壓為，電流為。 圖（a）：因為，，， 所以，，圖（b）：因為，，， 所以，， 圖（c）：因為，，， 所以，，， 圖（d）：因為，，， 所以，，，圖（e）：因為，，，所以，，，，4.38圖4.T.4所示為用傳輸線變壓器構(gòu)成的魔T混合網(wǎng)絡(luò)，試分析工作原理。已知=50,試指出、、、的阻值。圖4.T.4 解：均為魔混合同相功率合成網(wǎng)絡(luò)，為傳輸線變壓器。輸入端呈現(xiàn)電阻，這個電阻就是混合網(wǎng)絡(luò)端呈現(xiàn)的電阻，而即為接在端的電阻。因此，根據(jù)隔離條件，同理混合網(wǎng)絡(luò)和的C端呈現(xiàn)的電阻。 所以，4.40圖4.T.5所示為工作在（2～30）MHz頻段上、輸出功率為50W的反相功率合成電路，試指出各傳輸線變壓器的功能及、、、、的特性阻抗，并估算功率晶體管輸入阻抗和集電極等效負載阻抗。圖中、的作用不予考慮。圖4.T.5解：（1）為不平衡－平衡變換器，。為9：1阻抗變換器，為平衡－不平衡變換器，為1：4阻抗變化器。為反相功率分配器（D端輸入。A、B端獲反相等功率輸出），為反相功率合成器（A、B端輸入反相等功率，在D端得到合成輸出）。（2）輸出端呈現(xiàn)的電阻為50Ω，經(jīng)9：1阻抗變化器后的電阻為50/9=5.6Ω，因此晶體管的輸入電阻均為。（3）晶體管的集電極等效負載阻抗為為反相功率合成器A、B的負載，即輸出負載為50。經(jīng)和變換后的電阻為50/4=12.5，因此，管的輸出負載電阻均為6.25（4）的特性阻抗Tr4的特性阻抗為=50，Tr4的輸入阻抗為12.5所以12.5，Tr4的特性阻抗為4.41為了使輸出電流最大，二倍頻的最佳導(dǎo)通角60，三倍頻的最佳導(dǎo)通角40。4.42丁類功放中的晶體管工作在開關(guān)狀態(tài)，其效率高于丙類功放的效率。理想情況下丁類功放的效率=100％。丁類功放有電壓開關(guān)型和電流開關(guān)型兩種基本電路。

第二章選頻網(wǎng)絡(luò)與阻抗變換網(wǎng)絡(luò)思考題與習(xí)題2.1選頻網(wǎng)絡(luò)的通頻帶指歸一化頻率特性由１下降到0.707時的兩邊界頻率之間的寬度。理想選頻網(wǎng)絡(luò)矩形系數(shù)＝1。2.2所謂諧振是指ＬＣ串聯(lián)回路或并聯(lián)回路的固有頻率等于信號源的工作頻率。當(dāng)工作頻率＜時，并聯(lián)回路呈感性；當(dāng)工作頻率＞并聯(lián)回路呈容性；當(dāng)工作頻率＝時，并聯(lián)諧振回路的阻抗呈純阻性且最大。2.3若為串聯(lián)回路的固有頻率。當(dāng)信號源的工作頻率＜時，串聯(lián)回路呈容性；當(dāng)工作頻率＞串聯(lián)回路呈感性；當(dāng)工作頻率＝時，串聯(lián)諧振回路的阻抗呈純阻性且最小。2.4串、并聯(lián)諧振回路的Ｑ值定義為。Ｑ值越大，意味著回路損耗小，諧振曲線越陡，通頻帶寬越窄。當(dāng)考慮ＬＣ諧振回路的內(nèi)阻和負載后，回路品質(zhì)因數(shù)下降。2.5設(shè)r為LC并聯(lián)諧振回路中電感L的損耗電阻，則該諧振回路諧振電阻為，品質(zhì)因數(shù)為,諧振頻率為，諧振時流過電感或電容支路的電流為信號源電流的倍。2.6設(shè)r為ＬＣ串聯(lián)諧振回路中電感Ｌ的損耗電阻，則回路的品質(zhì)因數(shù)為，諧振頻率為，諧振時電感或者電容兩端的電壓是信號電壓的倍。2.7已知LC串聯(lián)諧振回路的100pF，1.5MHz，諧振時的電阻，試求：L和。 解：由 得 2.8在圖2.T.1所示電路中，信號源頻率f0=1MHz，信號源電壓振幅=0.1mV，回路空載Q值為100，r是回路損耗電阻。將1、2兩端短路，電容調(diào)至100pF時回路諧振。如將1、2兩端接入阻抗則回路失諧，需要將調(diào)至200pF時回路重新諧振，這時回路有載Q值為50。試求電感L、未知阻抗。圖2.T.1題2.8圖解：由于在1、2兩端短路的情況下回路諧振，所以回路電感L為如將1、2兩端接入阻抗，需要將調(diào)至200pF時回路重新諧振，于是得到而于是得到又因為=所以接入后的品質(zhì)因數(shù)，于是得到（Ω）2.9在圖2.T.2所示電路中，已知回路諧振頻率=465kHz，=100，N=160匝，N1=40匝，N2=10匝，C=200pF，=16kΩ，=1kΩ。試求回路電感L、有載Q值和通頻帶。圖2.T.2題2.9圖解：將電路等效為其中kΩkΩ由 得2.10對于收音機的中頻放大器，其中心頻率=465kHz，=8kHz，回路電容C=200pF，試計算回路電感L和的值。若電感線圈的=100，問在回路上應(yīng)并聯(lián)多大的電阻才能滿足要求？解：由 得由得外接電阻2.11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；另一個電容器的最小電容量為15pF，最大電容量為450pF。試問：1）應(yīng)采用哪一個可變電容器，為什么？2）回路電感應(yīng)等于多少？3）繪出實際的并聯(lián)回路圖。解：1）電路的波段覆蓋系數(shù)因而 但 已知的兩個電容C1的，C2的因此應(yīng)采用的電容器C2。但因為，遠大于9，因此還應(yīng)在可變電容器旁并聯(lián)一個電容，以滿足的條件解之得40pF。2）將=+=490pF代入3）實際的并聯(lián)回路如下2.12給定并聯(lián)諧振回路的＝5MHz，C＝50pF，通頻帶＝150kHz。試求電感L、品質(zhì)因數(shù)以及對信號源頻率為5.5MHz時的失調(diào)。又若把加寬至300kHz，應(yīng)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 對信號源頻率為5.5MHz時的失調(diào)為廣義失諧： 要使加寬為300kHz，則值應(yīng)減半，即 設(shè)回路的并聯(lián)諧振電導(dǎo)為，則由 可以求出 當(dāng)下降為后，需要并聯(lián)的外接電導(dǎo)為外接的并聯(lián)電阻為 2.13并聯(lián)諧振回路如圖2.T.3所示。已知通頻帶，電容C。若回路總電導(dǎo)為（），試證明：。若給定C＝20pF，＝6MHz，＝10k，＝10k，求＝？圖2.T.3 解：由及二式可得 將已知數(shù)據(jù)代入上式，得 即 2.14一個5H的線圈與一個可變電容相串聯(lián)，外加激勵電壓源的電壓值與頻率是固定的，當(dāng)126.6pF時，回路兩端的電流達到最大值1A。當(dāng)100pF時，回路兩端的電流值減小到了0.5A。試求：1）激勵電壓源的頻率；2）回路的Q值；3）激勵電壓源的電壓值。解：根據(jù)題意得到的電路圖為：1）求激勵電壓源的頻率當(dāng)126.6pF時回路電流最大，說明回路處于諧振狀態(tài)，故激勵電壓源的頻率為：2）求回路的Q值當(dāng)100pF時，回路兩端的電流值減小到了0.5A，說明回路失諧了，此時回路阻抗為其中又知回路諧振時回路失諧時所以得到即，回路的Q值：3）激勵電壓源的電壓值為2.15證明圖2.T.4所示電路在諧振時（設(shè)電阻損耗很小，可以忽略）滿足并證明從bc端和從ac端看去的諧振頻率是相同的。圖2.T.4題2.15圖證明：因為回路諧振，且回路損耗，所以流過C1、C2的電流相同，即其中得到根據(jù)功率相等的概念即所以從bc端看去的諧振頻率：即得到從ac端看去的諧振頻率：得到所以從bc端看去的諧振頻率和從ac端看去的諧振頻率相同。2.16電路如圖2.T.5所示。給定參數(shù)為30MHz，20pF，10k，2.5k，830,9pF，12pF。線圈的空載品質(zhì)因數(shù)60，線圈匝數(shù)為：6，4，3，求、。圖2.T.5 解：1．畫高頻等效電路 根據(jù)圖1.T.2可畫如下圖所示等效電路。其中，； ；，。 2．求 由圖可知, 因為 3．求 2.17如圖2.T.6所示。已知L＝0.8μH，＝100，＝＝20pF，＝5pF，＝10kΩ，，＝5kΩ。試計算回路諧振頻率，諧振阻抗（不計和時）、有載值和通頻帶。2.T.6解：根據(jù)圖1.T.3可畫如下圖所示等效電路。其中回路總電容2.18石英晶體有何特點？為什么用它制作的振蕩器的頻率穩(wěn)定度較高？解：石英晶體有何特點：①晶體的諧振頻率和非常穩(wěn)定。這是因為由晶體的尺寸決定，而晶體的物理特性受外界因素（如溫度、震動等）的影響小。②有非常高的品質(zhì)因數(shù)。而普通LC振蕩回路的值只能到幾百。③晶體在工作頻率附近阻抗變化率大，具有很高的并聯(lián)諧振阻抗，電抗補償能力強。用它制作的振蕩器的頻率穩(wěn)定度之所以較高是因為：石英晶體諧振器的振蕩頻率主要有和決定，因為當(dāng)晶體外接電容時當(dāng)=0時=當(dāng)時2.19一個5kHz的基音石英晶體諧振器，=6pF，=2.4×pF，=15。求此諧振器的品質(zhì)因數(shù)Q值和串、并聯(lián)諧振頻率。解：該諧振器的品質(zhì)因數(shù)Q又所以串聯(lián)諧振頻率0.5MHz并聯(lián)諧振頻率MHz

第三章思考題與習(xí)題3.1高頻小信號放大器采用LC諧振回路作為負載，所以分析高頻小信號放大器常采用Y參數(shù)等效參數(shù)電路進行分析，而且由于輸入信號較弱，因此放大器中的晶體管可視為線性元件。高頻小信號放大器不僅具有放大作用，還具有選頻濾波的功能。衡量高頻小信號放大器選擇性的兩個重要參數(shù)分別是通頻帶和矩形系數(shù)。3.2單級單調(diào)諧回路諧振放大器的通頻帶＝，矩陣系數(shù)＝9.95。3.3隨著級數(shù)的增加，多級單調(diào)諧放大器的（設(shè)各級的參數(shù)相同）增益增加，通頻帶變窄，矩陣系數(shù)減小，選擇性變好。3.4試用矩形系數(shù)說明選擇性與通頻帶的關(guān)系。放大器的矩形系數(shù)定義為：，通頻帶，顯然通頻帶越寬，矩形系數(shù)越大，選擇性越差。3.5影響諧振放大器穩(wěn)定性的因素是什么？反饋導(dǎo)納的物理意義是什么？解：影響諧振放大器穩(wěn)定性的因素是內(nèi)部反饋，輸出信號通過該電容反饋回到輸入端，將會使放大器性能指標變差，嚴重時會使放大器產(chǎn)生自激振蕩。反饋導(dǎo)納又稱為反向傳輸導(dǎo)納，其物理意義是輸入端短路時，輸出電壓與其在輸入端產(chǎn)生的電流的大小之比。3.6在工作點合理的情況下，圖3.2.5（b）中的三極管能否用不含結(jié)電容的小信號等效電路等效？為什么？解：不能用不含結(jié)電容的小信號等效電路等效，因為結(jié)電容對電路是否有影響，與靜態(tài)工作點無關(guān)，而是與放大器的工作頻率有關(guān)，只有在低頻工作的情況下，結(jié)電容的影響才能夠忽略，此時才能用不含結(jié)電容的小信號等效電路等效。3.7說明圖3.2.5（b）中，接入系數(shù)、對小信號諧振放大器的性能指標有何影響？解：接入系數(shù)、對小信號諧振放大器的性能指標的影響體現(xiàn)在對回路阻抗的影響和對放大倍數(shù)的影響上，合理的選擇接入系數(shù)的大小，可以達到阻抗匹配，使放大倍數(shù)最大，傳輸效果最佳。3.8如若放大器的選頻特性是理想的矩形，能否認為放大器能夠濾除全部噪聲，為什么？解：若放大器的選頻特性是理想的矩形，不能否認為放大器能夠濾除全部噪聲，因為此時只能說明能夠濾除通頻帶之外的全部噪聲，若噪聲在通頻帶之內(nèi)，就無能為力了。3.9高頻諧振放大器中，造成工作不穩(wěn)定的主要因素是什么？它有哪些不良影響？為使放大器穩(wěn)定工作應(yīng)采取哪些措施？解：高頻諧振放大器中，造成工作不穩(wěn)定的主要因素是內(nèi)部反饋的存在主要是結(jié)電容的影響；不良影響主要表現(xiàn)在放大器調(diào)諧困難、中心頻率偏移、放大倍數(shù)減少即放大器的頻率特性受到影響，使放大器工作不穩(wěn)定甚至產(chǎn)生自激振蕩；為使放大器穩(wěn)定工作應(yīng)采取的措施是中和法、失配法；3.10單級小信號調(diào)諧放大器的交流電路如圖3.T.1所示。要求諧振頻率10.7MHz，500kHz，100。晶體管參數(shù)為（2+j0.5）ms； 0；（20－j5）ms；（20+j40）ms如果回路空載品質(zhì)因數(shù)100，試計算諧振回路的、、。圖3.T.1解：根據(jù)電路圖可畫出放大器的高頻等效電路如下圖所示。其中，， 根據(jù)題設(shè)要求 則 因為 所以 又因為 所以 =由等效電路可知 則 3.11在圖3.T.2中，晶體管3DG39的直流工作點是＝＋8V，＝2mA；工作頻率＝10.7MHz；調(diào)諧回路采用中頻變壓器，＝4μH，＝100，其抽頭為5匝，20匝，5匝。試計算放大器的下列各值：電壓增益、功率增益、通頻帶（設(shè)放大器和前級匹配＝）。晶體管3DG39在＝8V，＝2mA時參數(shù)如下：＝2860μS；＝18pF＝200μS；＝7pF＝45mS；＝－54＝0.31mS；＝－88.5圖3.T.2 解：交流通路為了計算放大器的增益，應(yīng)求出與諧振回路并聯(lián)的總電導(dǎo)為此，首先計算出接入系數(shù)，有 ；諧振回路固有的諧振電導(dǎo)為 于是 電壓增益（諧振時）為 功率增益為 此時回路的有載Q值為 因而通頻帶為 3.12圖3.T.3是中頻放大器單級電路圖。已知回路電感1.5μH，100，，均為耦合電容或旁路電容。晶體管采用CG322A，當(dāng)2mA，30MHz，測得Y參數(shù)如下：（2.8+j3.5）mS，（-0.08-j0.3）mS，（36-j27）mS，（0.2+j2）mS。（1）畫出用Y參數(shù)表示的放大器微變等效電路。（2）求回路的總電導(dǎo)。（3）求回路外接電容。（4）求放大器的電壓增益。（5）當(dāng)要求該放大器通頻帶為10MHz時，應(yīng)在回路兩端并聯(lián)多大的電阻？圖3.T.3解：（1）用Y參數(shù)表示的放大器微變等效電路為（2）回路的總電導(dǎo)的計算（3）回路外接電容由知（4）放大器的電壓增益。（5）當(dāng)要求該放大器通頻帶為10MHz時，應(yīng)在回路兩端并聯(lián)電阻R的計算：因為所以而所以在回路兩端并聯(lián)電阻R為3.13設(shè)有一級單調(diào)諧中頻放大器，其通頻帶，增益10，如果再用一級完全相同的中頻放大器與之級聯(lián)，這時兩級中放的總增益和通頻帶各是多少？若要求級聯(lián)后的總頻帶寬度為4MHz，每級放大器應(yīng)該怎樣改動？改動后的總增益為多少？解：兩級中放級聯(lián)后的總增益和通頻帶各是若要求級聯(lián)后的總頻帶寬度為4MHz，每級放大器的帶寬應(yīng)加寬至根據(jù)增益帶寬積為常量可知：此時放大器的增益為改動后的總增益為3.14三級相同的單調(diào)諧中頻放大器級聯(lián)，工作頻率=450kHz，總電壓增益為60dB，總帶寬為8kHz，求每一級的增益，3dB帶寬和有載值。解：多級級聯(lián)的放大器，若各級參數(shù)相同，其總增益為當(dāng)時，每一級的增益為多級級聯(lián)的放大器，其帶寬為所以單級放大器的帶寬為當(dāng)時，每一級的帶寬為：每一級的有載品質(zhì)因數(shù)3.15圖3.T.4表示一單調(diào)諧回路中頻放大器。已知工作頻率＝10.7MHz，回路電容＝56pF，回路電感L=4μH，＝100，L的圈數(shù)N＝20匝，接入系數(shù)＝＝0.3。采用晶體管3DG6C，已知晶體管3DG6C在＝8V，＝2mA時參數(shù)如下：＝2860μs；＝18pF＝200μs；＝7pF＝45ms；＝－54＝0.31ms；＝－88.5圖3.T.4求：1）單級電壓增益；2）單級通頻帶；3）四級的總電壓增益4）四級的總通頻帶5）如四級的總通頻帶保持和單級的通頻帶相同，則單級的通頻帶應(yīng)加寬多少？四級的總電壓增益下降多少？解、回路的固有諧振電導(dǎo)回路的總電導(dǎo)（1）單級諧振電壓增益：（倍）（2）單級放大器的通頻帶回路有載品質(zhì)因數(shù)：（3）四級放大器的總電壓增益（倍）（4）四級的總通頻帶（5）如四級的總通頻帶保持和單級的通頻帶2Δf相同，則單級的通頻帶應(yīng)加寬至：此時每級放大器的有載品質(zhì)因數(shù)為：（倍）四級的總電壓增益下降了此時，單級放大器的負載回路應(yīng)并聯(lián)上的電阻為3.16設(shè)有一級單調(diào)諧中頻放大器，其通頻帶，增益10，如果再用一級完全相同的中頻放大器與之級聯(lián)，這時兩級中放的總增益和通頻帶各是多少？若要求級聯(lián)后的總頻帶寬度為4MHz，每級放大器應(yīng)該怎樣改動？改動后的總增益為多少？解：兩級級聯(lián)后，總增益總通頻帶若級聯(lián)后的總頻帶寬度為4MHz，則每級放大器的頻帶寬度為根據(jù)增益帶寬積為常量的概念得到所以改動后的總增益3.17圖2.T.5所示的雙調(diào)諧電感耦合電路中，設(shè)第一級放大器的輸出導(dǎo)納和第二級放大器的入導(dǎo)納分別是：＝20×10-6S、=4pF；=0.62×10-3S、＝40pF。＝40×10-3S，工作頻率=465kHz，中頻變壓器初、次級線圈的空載Q值均為100，線圈抽頭為=73匝，=60匝，=l匝，＝13.5匝，和為緊耦合。求：1）電壓放大倍數(shù)；2）通頻帶和矩形系數(shù)。圖2.T.5題3.17圖解：電路的接入系數(shù)初級回路的諧振電導(dǎo)為初級回路的總電導(dǎo)為回路的有載品質(zhì)因數(shù)為因為次級回路的總匝數(shù)近似等于初級回路的匝數(shù)73，所以可以認為初、次級回路相同。因為和為緊耦合，所以，于是得到和之間的耦合系數(shù)為耦合因子所以在諧振頻率處的電壓增益為由于為弱耦合，所以令并將代入上式，可以得到解該式得到放大器的通頻帶為（kHz）令并將代入上式，可以得到所以（kHz）于是得到的矩形系數(shù)為3.18設(shè)計一個中頻放大器。要求：采用電容耦合雙調(diào)諧放大器，初、次級抽頭=0.3，=0.2；中頻頻率為1.5MHz；中頻放大器增益大于60dB；通頻帶為30kHz；矩形系數(shù)＜1.9；放大器工作穩(wěn)定；回路電容選用500pF，回路線圈品質(zhì)因=80。已知晶體管在=lmA、f=1.5MHz時的參數(shù)如下：＝1000；＝74pF；＝18；＝18pF=36000；＝33另外，中放前的變頻器也采用雙調(diào)諧回路做負載。解：由于要求矩形系數(shù)＜1.9，根據(jù)式，當(dāng)時，要求。由于中放前級變頻器的負載也是雙調(diào)諧回路，因而中放應(yīng)該有3級，即共有副雙調(diào)諧回路。當(dāng)三級中放采用同樣形式的電路且參數(shù)也相同時，要求每一級電路的增益大于20dB。由于放大器的總通頻帶要求為30kHz，那么每一級雙調(diào)諧回路的通頻帶為單級的等效交流通路為下圖所示。又已知，而遠小于、，可以忽略其影響。同時回路的諧振電導(dǎo)為與初級回路L1C1并聯(lián)的電導(dǎo)為與次級回路L2C2并聯(lián)的電導(dǎo)為為了保證所需的通頻帶，回路兩端還需要并接電阻、，以降低回路的Q值。為使通頻帶，所需要的品質(zhì)因數(shù)為所以初、次級回路所需要的總電導(dǎo)初級回路應(yīng)并接的電導(dǎo)為次級回路應(yīng)并接的電導(dǎo)為回路電感、電容的確定：回路處于臨界耦合狀態(tài)，，因此而最后求得驗證單級放大器的電壓增益能否大于20dB 滿足設(shè)計要求。3.19為什么晶體管在高頻工作時要考慮單向化問題，而在低頻工作時，則可不必考慮？解：晶體管在高頻工作時要考慮單向化問題是因為高頻的情況下，存在結(jié)電容，使等效電路為雙向，不僅能夠?qū)⑤斎肜镁w管的放大特性進行放大，而且輸出可以通過反饋到輸入端。低頻工作時，由于工作頻率低，結(jié)電容比較小，低頻工作時的影響可以忽略不計。3.20設(shè)有一級單調(diào)諧中頻放大器，諧振時電壓增益，通頻帶，如果再用一級電路結(jié)構(gòu)相同的中放與其組成雙參差調(diào)諧放大器，工作于最佳平坦?fàn)顟B(tài)，求級聯(lián)通頻帶和級聯(lián)電壓增益各是多少？若要求同樣改變每級放大器的帶寬使級聯(lián)帶寬8MHz，求改動后的各級增益為多大？解：電路工作在最佳平坦?fàn)顟B(tài)，此時由于所以兩級級聯(lián)后的帶寬兩級級聯(lián)后的放大倍數(shù)若要求同樣改變每級放大器的帶寬使級聯(lián)帶寬8MHz那么要求的每一級的帶寬應(yīng)該為由于增益帶寬積不變，即則改動后的各級增益為3.21三級單調(diào)諧放大器，三個回路的中心頻率465kHz，若要求總的帶寬8kHz，求每一級回路的3dB帶寬和回路有載品質(zhì)因數(shù)。解：三級單調(diào)諧放大器級聯(lián)，諧振在同一頻率，所以每一級回路的3dB帶寬應(yīng)該為回路有載品質(zhì)因數(shù)

思考題與習(xí)題5.1振蕩器是一個能自動將直流電源提供的能量能量轉(zhuǎn)換成交流能量的轉(zhuǎn)換電路，所以說振蕩器是一個能量轉(zhuǎn)換器。5.2振蕩器在起振初期工作在小信號甲類線性狀態(tài)，因此晶體管可用小信號微變等效電路進行簡化，達到等幅振蕩時，放大器進入丙類工作狀態(tài)。5.3一個正反饋振蕩器必須滿足三個條件：起振條件、平衡條件、穩(wěn)定條件（3）正弦波振蕩器的振幅起振條件是；T=Akf>1相位起振條件是;正弦波振蕩器的振幅平衡條件是：T=Akf=1,相位平衡條件是：；正弦波振蕩器的振幅平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件是：，相位平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件是:。5.4LC三點式振蕩器電路組成原則是與發(fā)射極相連接的兩個電抗元件必須性質(zhì)相同，而不與發(fā)射極相連接的電抗元件與前者必須性質(zhì)相反，且LC回路滿足的條件。5.5從能量的角度出發(fā)，分析振蕩器能夠產(chǎn)生振蕩的實質(zhì)。解：LC振蕩回路振蕩在進行電能、磁能相互轉(zhuǎn)換的過程中的能量損耗，由正反饋網(wǎng)絡(luò)提供補償，將直流電源提供的直流能量轉(zhuǎn)換為交流輸出。5.6為何在振蕩器中，應(yīng)保證振蕩平衡時放大電路有部分時間工作在截止?fàn)顟B(tài)，而不是飽和狀態(tài)？這對振蕩電路有何好處？解：之所以將振蕩平衡時放大電路有部分時間工作在截止?fàn)顟B(tài)，而不是飽和狀態(tài)是因為在截止?fàn)顟B(tài)集電極電流小，功率損耗低。這樣可以保證振蕩管安全工作。5.7若反饋振蕩器滿足起振和平衡條件，則必然滿足穩(wěn)定條件，這種說法是否正確？為什么？解：不正確。因為滿足起振條件和平衡條件后，振蕩由小到大并達到平衡。但當(dāng)外界因素（溫度、電源電壓等）變化時，平衡條件受到破壞。若不滿足穩(wěn)定條件，振蕩起就不會回到平衡狀態(tài)，最終導(dǎo)致停振。5.8分析圖5.2.1(a)電路振蕩頻率不穩(wěn)定的具體原因？解：電路振蕩頻率不穩(wěn)定的具體原因是晶體管的極間電容與輸入、輸出阻抗的影響，電路的工作狀態(tài)以及負載的變化，再加上互感耦合元件分布電容的存在，以及選頻回路接在基極回路中，不利于及時濾除晶體管集電極輸出的諧波電流成分，使電路的電磁干擾大，造成頻率不穩(wěn)定。5.9試定性說明電感三點式振蕩器中和（圖5.2.7ａ）的大小對振幅起振條件的影響。解：電感三點式振蕩器的振幅起振條件是，其中，顯然，和越大，，同時回路損耗增大，Q值降低，也使增大，不易滿足振幅起振條件。5.10說明反饋型振蕩器各組成部分的功能，原始信號是如何產(chǎn)生的？解：反饋型振蕩器中LC回路完成選頻濾波的功能，反饋網(wǎng)絡(luò)給回路提供能量，三極管作為放大器件，完成能量的轉(zhuǎn)換，把直流能量轉(zhuǎn)換為交流輸出。原始信號是電路中的噪聲或直流電壓加入的瞬間是三極管各級電壓產(chǎn)生躍變，經(jīng)過LC選頻回路的選頻濾波作用而產(chǎn)生的。5.11什么是振蕩器的起振條件、平衡條件和穩(wěn)定條件？各有什么物理意義？振蕩器輸出信號的振幅和頻率分別是由什么條件決定的？ 解：（1）起振條件： 振幅起振條件 相位起振條件（n=0,1,…）平衡條件：振幅平衡條件 T=AF=1 相位平衡條件 （n=0,1,…）平衡的穩(wěn)定條件：振幅平衡的穩(wěn)定條件相位平衡的穩(wěn)定條件振幅起振條件表明振蕩是增幅振蕩，振幅由小增大，振蕩能夠建立起來。振幅平衡條件AF=1是表明振蕩是等幅振蕩，振幅保持不變，處于平衡狀態(tài)。相位起振條件和相位平衡條件都是（n=0,1,…），它表明反饋是正反饋，是構(gòu)成反饋型振蕩器的必要條件。 振幅平衡的穩(wěn)定條件表示放大器的電壓增益隨振幅增大而減小，它能保證電路參數(shù)發(fā)生變化引起A、F變化時，電路能在新的條件下建立新的平衡，即振幅產(chǎn)生變化來保證AF=1。相位平衡條件的穩(wěn)定，表示振蕩回路的相移隨頻率增大而減小是負斜率。它能保證在振蕩電路的參數(shù)發(fā)生變化時，能自動通過頻率的變化來調(diào)整==0，保證振蕩電路處于正反饋。顯然，上述三個條件均與電路參數(shù)有關(guān)。是由放大器的參數(shù)決定，除于工作點有關(guān)外，還與晶體管的參數(shù)有關(guān)，而反饋系數(shù)F是由反饋元件的參數(shù)值有關(guān)。對電容三點式與反饋電容、有關(guān)，對于電感三點式與反饋電感有關(guān)。5.12反饋型LC振蕩器從起振到平衡，放大器的工作狀態(tài)是怎樣變化的？它與電路的哪些參數(shù)有關(guān)？解：反饋型LC振蕩器從起振到平衡，放大器的工作狀態(tài)一般來說是從甲類放大狀態(tài)進入甲乙類、乙類或丙類。當(dāng)時，平衡狀態(tài)時放大器工作于乙類；當(dāng)時，平衡狀態(tài)時放大器工作于丙類；當(dāng)時，平衡狀態(tài)時放大器工作于甲乙類。實際上，它是與放大器的電壓增益和反饋系數(shù)有關(guān)。5.13試判斷圖5.T.1所示交流通路中，哪些可能產(chǎn)生振蕩，哪些不能產(chǎn)生振蕩。若能產(chǎn)生振蕩，則說明是哪種振蕩電路。(a)(b)(c)(d)(e)(f)圖5.T.1 解：（a）不能振蕩。電路是負反饋，不滿足正反饋的條件； （b）有可能產(chǎn)生能振。滿足正反饋的條件，屬于變壓器耦合反饋振蕩器；（c）不能振蕩。不滿足三點式振蕩電路的組成法則；（d）可能產(chǎn)生振蕩。當(dāng)（、分別為、回路的諧振頻率），即回路呈容性，回路呈感性，組成電感三點式振蕩電路；（e）可能產(chǎn)生振蕩。當(dāng)計入結(jié)電容，組成電容三點式振蕩電路；（f）可能產(chǎn)生振蕩。當(dāng)、(、分別為并聯(lián)諧振回路、串聯(lián)諧振回路的諧振頻率)時，回路成容性，回路成感性，組成電容三點式振蕩回路。5.14圖5.T.2所示為互感耦合反饋式振蕩器，畫出其高頻等效電路，并注明電感線圈的同名端。a)b)圖5.T2題5.14圖解：a)b)5.15試畫出圖5.T.3所示各振蕩器的交流通路，并判斷哪些電路可能產(chǎn)生振蕩，哪些電路不能產(chǎn)生振蕩。圖中，、、、為交流旁路電容或隔直流電容，為高頻扼流圈，偏置電阻、、不計。（a）（b）（c）圖5.T.3 解：畫出的交流通路如下圖所示。 （a）、（c）、（e）、（f）不振，不滿足三點式振蕩電路的組成法則；(b)、(d)、(g)滿足組成法則可能產(chǎn)生振蕩。（b）、（d）為電容三點式振蕩電路，其中（d）的管子發(fā)射結(jié)電容成為回路電容之一；（g），電路同時存在兩種反饋，其中通過形成正反饋，通過R形成負反饋。由于串聯(lián)振蕩回路在其諧振頻率上呈現(xiàn)最小的阻抗，正反饋最強，因而在上產(chǎn)生振蕩。5.16試改正圖5.T.4所示振蕩電路中的錯誤，并指出電路類型。圖中、、均為旁路電容或隔直流電容，、、均為高頻扼流圈。圖5.T.4 解：改正后的電路圖如下圖所示。圖（a）中改為，改為，構(gòu)成電容三點式振蕩電路。為扼流圈，交流時，隔斷晶體三極管集電極與地之間的聯(lián)系。 圖（b）中去掉，消除對回路影響，加和以保證基極交流接地并隔斷電源電壓；改為構(gòu)成電容三點式振蕩電路。 圖（c）中改為，構(gòu)成電容三點式電路；去掉原電路中的，保證柵極通過形成直流通路。 圖（d）中反饋線中串接隔直電容隔斷，使其不能直接加到基極上。 圖（e）中改為串接電路，構(gòu)成電容三點式振蕩電路。 圖（f）去掉，以滿足相位平衡條件。5.17在圖5.T.5所示的三點式振蕩電路中，已知L=1.3μH，=51pF，=2000pF，=100，=1k，=500。試問應(yīng)滿足什么要求時振蕩器才能振蕩。圖5.T.5解：回路中電容為接入系數(shù)共基極電容三點式振蕩器的起振條件式中因為，所以應(yīng)大于時振蕩器才能振蕩。5.18已知圖5.T.6所示的振蕩電路中，，，。若晶體管的正向傳輸導(dǎo)納，該電路能否產(chǎn)生振蕩？圖5.T.6題5.18圖解高頻交流等效電路(a)、小信號等效電路（b）、（c）(a)（b）（c）回路的總電容為回路的波阻抗回路的諧振阻抗回路的接入系數(shù)等效電路（c）中很小可忽略很小可忽略，由此得到的電路的起振條件是：而所以電路可以產(chǎn)生振蕩。5.19已知圖5.T.7所示的振蕩器中，晶體管在工作條件下的y參數(shù)為：，，?；芈吩?shù)為300pF，60pF，5μH，（1）畫出振蕩器的共射交流等效電路；（2）估算振蕩頻率和反饋系數(shù)；（3）根據(jù)振幅起振條件判斷該電路能否起振。（提示：在振蕩器共射交流等效電路中，設(shè)法求出等效到晶體管c、e兩端的值）圖5.T.7解：（1）振蕩器的共射交流等效電路（2）振蕩頻率和反饋系數(shù)振蕩頻率反饋系數(shù)（3）根據(jù)振幅起振條件判斷該電路能否起振。電路的小信號等效電路為其中，所以，電路的起振條件為：mS電路可以產(chǎn)生振蕩。5.20圖5.T.8所示為LC振蕩器。（1）試說明振蕩電路各元件的作用；（2）若當(dāng)電感1.5μH，要使振蕩頻率為49.5MHz，則應(yīng)調(diào)到何值？圖5.T.8 解：（1）各元件的作用： 、、、、確定偏執(zhí)工作點，高頻旁路電容使放大器為共基放大。Ｌ、、、、組成振蕩回路。和構(gòu)成反饋支路，提供正反饋。輸出耦合電容。 （2）振蕩回路總電容為 因為回路諧振頻率要求為49.5MHz，則 所以 5.21圖5.T.9所示的電容反饋振蕩電路中，100pF，300pF，50μH。畫出電路的交流等效電路，試估算該電路的振蕩頻率和維持振蕩所必須的最小電壓放大倍數(shù)。圖5.T.9解：（1）振蕩器的共射交流等效電路（2）振蕩頻率和反饋系數(shù)振蕩頻率反饋系數(shù)維持振蕩所必須的最小電壓放大倍數(shù)5.22圖5.T.10所示振蕩電路的振蕩頻率50MHz，畫出其交流等效電路，并求回路電感L。圖5.T.10解：畫出其交流等效電路回路總電容為回路電感5.23圖5.T.11所示是一電容反饋振蕩器的實際電路，已知50pF，100pF，10~260pF，要求工作在波段范圍，即10～20MHz，試計算回路電感L和電容。設(shè)回路空載100，負載電阻500，晶體管輸入電阻，若要求起振時環(huán)路增益3，問要求的跨導(dǎo)必須為多大？圖 5.T.11解：因為所以而于是代入已知數(shù)值得，反饋系數(shù)當(dāng)時，要求而，其中所以5.25圖5.T.12所示為克拉潑振蕩電路。已知L＝2μH，＝1000pF，=4000pF，70pF,=100，，＝10pF，，試估算振蕩角頻率值，并求滿足起振條件時的。設(shè)很大。圖5.T.12 解：振蕩器的交流等效電路如下圖所示。由于，，因而振蕩角頻率近似為 已知 ， 求得 又， 根據(jù)振幅起振條件，，即，求得。5.26在上題所示電路中，若調(diào)整工作點，使=5mA，并將分別減小到60pF、40pF，調(diào)節(jié)L使不變，設(shè)＝100，試問電路能否振蕩？解：已知，將起振條件改寫為，由上題得。 當(dāng)=5mA時，=192.31mS，據(jù)此求得起振時允許的最大為 當(dāng)時， ，，能起振。 當(dāng)時，，，，不起振。5.27石英晶體具有一種特殊的物理性能，即：_正壓電效應(yīng)_和_反壓電效應(yīng)_；當(dāng)時，石英晶體阻抗呈_感性；當(dāng)時，石英晶體為_高選擇性的短路元件_；當(dāng)時，石英晶體阻抗呈_容性_。5.28并聯(lián)型晶體振蕩器中，晶體等效為_電感_元件，其振蕩頻率滿足；串聯(lián)型晶體振蕩器中，晶體等效為_高選擇性的短路元件，其振蕩頻率為。5.29并聯(lián)型晶體振蕩器中，晶體若接在晶體管的c、b極之間，這樣組成的電路稱為皮爾斯晶體振蕩器；晶體若接在晶體管的b、e極之間，這樣組成的電路稱為米勒晶體振蕩器。5.30畫出圖5.T.13所示各晶體振蕩器的交流通路，并指出電路類型。（a）（b）（c）（d）題3.21圖解：5.31某通信接收機本地振蕩的實際電路如圖5.T.14所示，試畫出其交流等效電路并說明是什么形式的電路。圖5.T.14題5.31圖解：皮爾斯晶體振蕩器。交流等效電路為5.32晶體振蕩電路如圖5.T.15所示，已知，試分析電路能否產(chǎn)生正弦波振蕩；若能振蕩，試指出與、之間的關(guān)系。圖5.T.15解、電路的交流通路若能振蕩，與、之間的關(guān)系為5.33振蕩器的頻率穩(wěn)定度用什么來衡量？什么是長期、短期和瞬時穩(wěn)定度？引起振蕩器頻率變化的外界因素有哪些？解：振蕩器的頻率穩(wěn)定度通常用頻率準確度（絕對準確度和相對準確度）來衡量；長期穩(wěn)定度是指時間間隔為1天到12個月之間振蕩頻率相對于標稱頻率變化的程度；短期穩(wěn)定度是指時間間隔為1天之內(nèi)振蕩頻率相對于標稱頻率變化的程度；瞬時穩(wěn)定度穩(wěn)定度是1秒內(nèi)頻率的隨機變化。引起振蕩器頻率變化的外界因素有機械振動、電源電壓的變化、元器件參數(shù)的變化等。5.35試將晶體正確地接入圖5.T.16所示電路中，組成并聯(lián)或串聯(lián)型晶體振蕩電路。圖5.T.16解：5.36圖5.T.17（a）為文氏電橋振蕩器，而圖5.T.17（b）為晶體二極管穩(wěn)幅文氏電橋振蕩器，試指出集成運算放大器輸入端的極性，指出電路如何實現(xiàn)穩(wěn)幅。題3.26圖解：下圖所示為電橋形式電路。圖（a）中燈泡是非線性器件，他的阻值隨溫度升高而增加，即使正溫度系數(shù)的非線性器件。起振時，燈泡阻值小，放大器增益大，隨著振蕩振幅增大，燈泡阻值增大，放大器增益就相應(yīng)減小，最后達到平衡。圖（b）中、是非線性器件，它的正向?qū)娮枳柚惦S信號增加而減少，這樣，振蕩器起振時，、截止，負反饋最弱，隨著振蕩加強，二極管正向電阻值減小，負反饋增大，從而使振幅達到平衡。5.37試求圖5.T.18所示串并聯(lián)移相網(wǎng)絡(luò)振蕩器的振蕩角頻率及維持振蕩所需最小值的表示式。已知：（1）0.05μF，＝5k，＝10k；（2）＝＝10k，＝0.01μF，＝0.1μF。圖5.T.18 解：因為串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性 （式中=） 根據(jù)相位平衡條件，得 （1）已知，，，=，得所以因為，根據(jù)振幅起振條件，二反向放大器增益應(yīng)大于3倍，即 ，所以 （2），，；=所以因為，二級反向放大器總增益應(yīng)大于13倍，求得5.38圖5.T.19所示文氏電橋電路音頻振蕩器的頻率范圍為20Hz～20kHz，共分為三擋。如果雙鏈可變電阻器的阻值范圍是1k~10k,試求、、的值，以及每擋的頻率范圍。圖5.T.19解：因為所以每擋的頻率范圍為20kHz～2kHz，2kHz～200Hz，200Hz～20Hz。5.39試用振蕩相位平衡條件判斷圖5.T.20所示各電路能否產(chǎn)生正弦波振蕩，為什么?圖5.T.20解：（a）不能，為負反饋；(b)不能，RC引入的是負反饋；(c)可以產(chǎn)生振蕩；(d)不能，RC引入的是負反饋；(e)可以；5.40在圖5.T.21中：（1）判斷電路是否滿足正弦振蕩的相位平衡條件。如不滿足，修改電路連線使之滿足（畫在圖上）（2）在圖示參數(shù)下能否保證起振條件？如不能，應(yīng)調(diào)節(jié)哪個參數(shù)，調(diào)到什么值？（3）起振以后，振蕩頻率應(yīng)為多少？（4）如果希望提高振蕩頻率，可以改變哪些參數(shù)，增大還是減?。浚?）如果要求改善輸出波形，減小非線性失真，應(yīng)調(diào)哪個參數(shù)，增大還是減小？圖5.T.21解：（1）電路不滿足正弦振蕩的相位平衡條件。修改后的電路為（2）若使電路滿足起振條件，應(yīng)有，而在時，，所以，圖示基本放大器的電壓增益應(yīng)滿足的條件；而不滿足起振條件；為了滿足起振條件，應(yīng)調(diào)節(jié)參數(shù)，（3）起振以后，振蕩頻率（4）如果希望提高振蕩頻率，可以減小或的值。（5）如果要求改善輸出波形，減小非線性失真，增大的值。5.41在圖5.T.22中：（1）要組成一個文氏電橋RC振蕩器，圖中電路應(yīng)如何連接（在圖中畫出連線）？（2）當(dāng)10k,0.1μF時，估算振蕩頻率是多少(忽略負載效應(yīng))？圖5.T.22解：（1）要組成一個文氏電橋RC振蕩器，電路連線如圖示：或（2）當(dāng)10k,0.1μF時，振蕩頻率5.42為了提高帶負載能力，改善輸出電壓的波形，試在圖圖5.T.22電路中引入一個適當(dāng)?shù)呢摲答仯埉嬙趫D上。解：為了提高帶負載能力，改善輸出電壓的波形，電路中引入的負反饋如圖所示5.43一電壓控制型負阻振蕩器如圖5.T.23a所示，并設(shè)負阻特性如圖5.T.23b所示。已知：負阻支架電容5pF，其他參數(shù)：3V，0.01μF，25pF，0.36μH，5k。（1）畫出直流等效電路，選擇，以保證正確的工作點。（2）畫出交流等效電路，計算振蕩頻率和回路壓降幅度。圖5.T.23題5.43圖解：直流等效電路,交流通路

6.１已知某廣播電臺的信號電壓為mV，問此電臺的頻率是多少？調(diào)制信號頻率是多少？解：該電臺的頻率是；調(diào)制信號率是6.２已知非線性器件的伏安特性為，試問它能否產(chǎn)生頻譜搬移功能？解：不能產(chǎn)生頻譜搬移功能，因為伏安特性中沒有平方項。6.3畫出下列各式的波形圖和頻譜圖，并指出是何種調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達式。（1）（2）（3）(假設(shè))解：（1）是的普通調(diào)幅波；波形圖頻譜圖：（2）是的普通調(diào)幅波波形圖頻譜圖（3）是抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波波形圖頻譜圖6.4已知調(diào)制信號V，載波信號V，，試寫出調(diào)幅波的表示式，畫出頻譜圖，求出頻帶寬度。解：調(diào)幅波的表示式頻譜圖頻帶寬度6.5已知調(diào)幅波表示式V，試求該調(diào)幅波的載波振幅、載波頻率、調(diào)制信號頻率、調(diào)幅系數(shù)和頻帶寬度的值。解：載波振幅載波頻率調(diào)制信號頻率調(diào)幅系數(shù)頻帶寬度6.6已知調(diào)幅波表示式V，試求出調(diào)幅系數(shù)及頻帶寬度，畫出調(diào)幅波波形和頻譜圖。解：上式改寫為調(diào)幅系數(shù)頻帶寬度調(diào)幅波波形：頻譜圖：6.7調(diào)制信號如圖6.T.1所示，畫出和的AM波及DSB信號的波形圖。圖6.T.1題6.7圖解：的AM信號波形圖的AM信號波形圖DSB信號波形圖6.8電路如圖6.T.2a所示，試根據(jù)圖6.T.2b、c、d所示輸入信號頻譜，畫出相乘器輸出電壓的頻譜。已知參考信號頻率為：（a）600kHz；（b）12kHz；（ｃ）60kHz；圖6.T.2題6.8圖解：參考信號頻率為600kHz時，的頻譜參考信號頻率為12kHzHz時，的頻譜參考信號頻率為60kHzHz時，的頻譜6.9在圖6.T.3a所示電路模型中，是重復(fù)頻率為100／的方波信號，如圖b所示。若將該電路模型作為下列功能的頻譜搬移電路，試畫出濾波器（理想）的幅頻特性曲線，并寫出電壓的表達式。（1），要求輸出載頻為300kHz的DSB信號；（2）要求輸出電壓不失真的反映調(diào)制信號的變化規(guī)律；(3)，要求輸出載波頻率為50kHz的雙邊帶調(diào)制信號。圖6.T.3題6.9圖解：（1）當(dāng)，要求輸出載頻為300kHz的DSB信號時，濾波器（理想）的幅頻特性曲線為寫出的電壓表達式為（2）當(dāng)，要求輸出電壓不失真的反映調(diào)制信號的變化規(guī)律時，濾波器（理想）的幅頻特性曲線為寫出的電壓表達式為(3)當(dāng)，要求輸出載波頻率為50kHz的雙邊帶調(diào)制信號時，濾波器（理想）的幅頻特性曲線為寫出的電壓表達式為6.10有一調(diào)幅波的表達式為（1）試求出它所包含的各分量的頻率與振幅；（2）繪出該調(diào)幅波包絡(luò)的形狀，并求出峰值與谷值幅度；解：（1）它所包含的各分量的頻率與振幅分別為載頻振幅25第一對邊頻振幅0.5×25×0.7=8.75第二對邊頻振幅0.5×25×0.3=3.75（2）繪出的該調(diào)幅波包絡(luò)為：求出的調(diào)幅峰值與谷值幅度為，6.11某調(diào)幅波表達式為=（5+3cos2π×4×103t）cos2π×465×106t(V)

1)畫出此調(diào)幅波的波形；2)畫出此調(diào)幅波的頻譜圖，并求帶寬；

3)若負載電阻RL＝100Ω，求調(diào)幅波的總功率。解：1)此調(diào)幅波的波形為2)此調(diào)幅波的頻譜圖帶寬:3)若負載電阻RL＝100Ω，調(diào)幅波的總功率為（W）6.12已知負載電阻上的電壓表達式為求：（1）載波電壓的振幅值Vcm=？（2）已調(diào)波電壓的最大振幅值=？（3）已調(diào)波電壓的最小振幅值=？(4)調(diào)幅指數(shù)=？(5)若負載電阻1k，計算負載電阻上吸收的載波功率=？負載電阻上吸收的兩個邊頻功率之和=？解:（1）載波電壓的振幅值Vcm=10V（2）已調(diào)波電壓的最大振幅值=12.5V（3）已調(diào)波電壓的最小振幅值=7.5V(4)調(diào)幅指數(shù)(5)若負載電阻1k負載電阻上吸收的載波功率負載電阻上吸收的兩個邊頻功率之和6.13若AM調(diào)幅波的最大振幅值為10V，最小振幅值為6V，試問此時調(diào)制系數(shù)=?解：6.14已知兩個信號電壓的頻譜如圖6.T.4a、b所示，要求：(1)寫出兩個信號電壓的數(shù)學(xué)表達式，并指出已調(diào)波的性質(zhì)；(2)計算在單位電阻上消耗的總功率以及已調(diào)波的頻帶寬度。

a)b)圖6.T.4題6.14圖解：由圖a）知：，，，于是得到所以a）圖信號電壓的數(shù)學(xué)表達式為這是一個普通振幅調(diào)制（AM）波在單位電阻上消耗的總功率已調(diào)波的頻帶寬度BW=2F圖b）為抑制載波的雙邊帶調(diào)制波；于是得到b）圖信號電壓的數(shù)學(xué)表達式為在單位電阻上消耗的總功率已調(diào)波的頻帶寬度BW=2F6.15當(dāng)采用相移法實現(xiàn)單邊帶調(diào)制時，若要求上邊帶傳