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1、 1 第六章习题答案 6 1 在题图 6 1 所示调谐放大器中 工作频率 fo 10 7MHz L1 3 4 H Qo 100 N1 3 20 匝 N2 3 5 匝 N4 5 5 匝 晶体管 3DG39 在 fo 10 7MHz 时测得 gie 2860 S Cie 18pF goe 200 S Coe 7pF yfe 45mS yre 0 试求放大器的电压增益 Avo和通频带 BW 解 25 0 20 5 3 1 3 2 1 N N P 25 0 20 5 3 1 5 4 2 N N P 总电容pF4 55 L f2 1C 2 0 LC 振荡回路电容pF8 53CpCpCC ie 2 2oe
2、 2 1 LC 振荡回路固有谐振频率 1 2 0 f LC 10 85 MHz 固有损耗电导 6 0 00 36 7 10 00 11 gS QL2 Q f L 2226266 120 0 25200 100 252860 1036 7 100 228 oeie GP gP ggmS 1 16 32 L 0 Q GL KHz 656 3 16 7 10 Q f B L 0 W 12 10228 0 104525 025 0 G y PP A 6 3 fe21 0V 注 由上述计算可以看出 0 f和 0 f相差不大 即部分接入后对谐振频率影响较小 但概念要清楚 另外 这里给出了 fe y 即认为
3、是 m g 不要通过 EQ I来 计算 m g 6 2 题图 6 2 是某中放单级电路图 已知工作频率 fo 30MHz 回路电感 L 1 5 H Qo 100 N1 N2 4 C1 C4均为耦合电容和旁路电容 晶体管在工作条件下的 y 参数为 ie 2 8j3 5 mSy re 0y fe 36j27 mSy oe 0 2j2 mSy 试解答下列问题 1 画出放大器 y 参数等效电路 2 求回路谐振电导 g 3 求回路总电容 C 4 求放大器电压增益 Avo和通频带 BW 5 当电路工作温度或电源电压变化时 Avo和 BW 是否变化 解 1 y参数等效电路如上图 3 由 0 1 2 f LC
4、 得 2226212 0 11 18 78 443 141 5 103010 C pF Lf 2 1 1 P 25 0 4 1 1 2 2 N N P 由 y参数得 58 18 10302 105 3 6 3 pFCie 6 10 10302 102 6 3 pFCoe C CC V 15 2 3 4 3 2 1 C L C I G G 题图 6 1 交流等效电路 折合后的等效电路 i V o V EE V C 2 VT 4 C C 1 C 1 R 2 R2 R 1 R 3 R 2 C 3 C CL 1 VT 1 N 2 N oe y C L cI bfeV y ie y iV 21 R R
5、ie y 题图 6 2 y参数等效电路 2 222 12 18 78 10 60 2518 587 02 oeie CCP CP C pF 612 11 49 1 2 21 5 107 02 10 o f MHz LC 固有损耗电导 6 0 66 00 111 21 6 10 223 14 10049 1 101 5 10 oo g S QLQ f L 223236 120 0 2 100 252 8 1021 4 100 396 oeie GP gP gg mS 4 366 0 11 8 9 0 396 10230 101 5 10 L Q GL 0 30 3 37 8 9 W L f B
6、MHz Q 223 12 0 3 1 0 25273610 28 4 0 396 10 fe V PP y A G 5 当电路工作温度或电源电压变化时 会引起 y参数变化 从而 vo A和 BW 会发生变化 6 3 某场效应管调谐放大器电路如题图 6 3 所示 为提高放大器稳定性 消除管子极间电容 CDG引起的内部反馈 电路中加了 CN LN元件 试解答下列问题 1 分析 CN LN是如何消除 CDG引起的内部反馈的 2 分析其它各元件的作用 3 画出放大器的交流等效电路 j 4 导出放大器电压增益 Avo表达式 解 1 NN CL 与 dg C组成并联谐振回路 使得漏栅之间的反馈阻抗为 故消
7、除了漏栅之间的反馈 即消除了 dg C引起得内部反馈 实现了单向化 2 各元件的作用 11 CL 组成并联谐振回路 起选频作用 32 CL 组成并联谐振回路 起选频作用 作放大器的负载 65 CC 为输入 输出的耦合 电容 NN CL 组成串联谐振回路 减小内部反馈 21 RR 为偏置电阻 提供场效应管的工作点 2 C 为旁路电容 4 C为电源滤波电容 场效应管用作放 大器 3 交流等效电路如上图 4 与晶体管相似 设 y参数分别为 is y rs y fs y os y且0 rs y 且设负载 L G 接入系数为 2 P 32 CL 并联谐振回路固有损耗为 0 g 则 G yP vgGPg
8、Pvy A fs gsLos gsfs vo 2 02 2 6 4 题图 6 4 示出了晶体管丙类调谐功放晶体管的输出特性 vBE最大值对应的一条输出特性曲线 和负载线 A B Q 直线 也称输出动特性 图中 C 点对应的 vCE 等于电源 VCC 试解答下列问题 1 当 vi 0 VCE VCC时 动特性为何不从 C 点开始 而是从 Q 点开始 2 导通角 为何值时 动特性才从 C 点开始 3 c i电流脉冲是从 B 点才开始发生 在 BQ 段区间并没有 c i 为何此时有电压降 vBC存在 解 1 根据电路可得 则在 CCCEi VVv 0时 cos bm C GV i 又因为2 0 所以
9、0 iC 因此 当 CCCEi VVv 0时 动特性不从 C 点开始 而是从 Q 点开始 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 C 1 L 2 L N L N C 1 R 2 R DD V 输入 输出 D G 8 3 C 1 C 2 L输入 输出 1 L N C N L G D S 题图 6 3 交流等效电路 c i A Bmax v B C Q CE v 临 界 线 题图 6 4 3 2 根据 1 的推倒可知 当时时 即2 0cos bm C GV i 动特性才从 C 点开始 3 由于该电路的负载是 LC 谐振网络 则虽然在 BQ 段 c i为 0 但是因为 LC 谐振网络具有储能作用
10、 电感 L 对电容 C 充电后 电容 C 两端的电压造成此时 电压降 BC 6 5 谐振功率放大器工作在欠压区 要求输出功率 Po 5W 已知 VCC 24V VBB VD Re 53 设集电极电流为余弦脉冲 即 cmb c b cos 0 0 0 Itv i v 试求电源供给功率 PD和集电极效率 c 解 由题义知 BBD VV 而 im BBD V VV ar cos 可得 2 rad 0 11 1 sincos cos 2 1 cos1 cossin1 1 由WRIIVP ecmcmcm 5 2 1 2 1 2 110 emccm RIV 1 得 869 0 53 52 2AIcm 64
11、 6 869 024 0 WIVP mCCD 3 75 64 6 5 0 D C P P 6 6 实测谐振功率放大器 发现输出功率 Po仅为设计值的 20 而 Ico却略大于设计值 试问放大器工作于什么状态 如何调整放大器 才能使 Po和 Ico接近 设计值 解 根据图 6 3 5 知 该放大器工作在欠压状态 可以适当增大导通角 或 Re 的值 6 7 试求题图 6 7 所示各传输线变压器的阻抗变换关系式 Ri RL及相应特性阻抗 ZC表达式 i R L R 1 Tr 2 Tr 3 Tr L R 1 Tr 2 Tr i R i R 1 Tr 2 Tr L 2 R L 2 R a b c B i
12、 R 1 Tr 2 Tr 3 Tr L R A i R L R 2 Tr 1 Tr d e 题图 6 7 解 a 由图可知 Li ii4 iL vv4 故16 1 Li RR Li i i cc RR i v ZZ 4 1 4 4 1 21 b 由图可知 iL ii4 Li vv4 16 Li RR L i L c R i v Z8 2 1 L L L c R i v Z2 2 1 2 c 由图可知 2 22 2 2LLL RiRiVV iLi L i L i iRi R i R v22 2 2 22 1 故4 Li RR L i iL cc R i iR ZZ2 2 21 d 由图可知 iL
13、 ii3 Li vv3 故9 Li RR L i L cc R i v ZZ3 21 e 由图可知 Li ii3 iL vv3 故9 1 Li RR Li L i cc RR i v ZZ 3 1 3 21 Lc RZ 3 6 8 证明题图 6 8 中 RB开路 即 B 端信源开路 时 RC和 RD上的功率都为 PA 2 其中 PA I V 4 A R V A V I 1 I 1 I 2 I 2 I 2 I 12 v v 1 v 2 v 12 3 4 C AD 12 I I D R 题图 6 8 解 根据传输线的变压器的特性可知 I I1 I2 I1 I2 I 2 v1 v2 根据功率合成 或
14、分配 网络的最佳传输条件可知 RC R 2 RD 2R RC上的电压 VRC V v1 RD上的电压 VRD v1 v2 2212112DCC VI Rv II Rv II R C RIvvvR I 2 2 111 2 V vR IVV 1C1 对于推导 v1 V 2 也可根据教材进行说明 RC上的功率 ARC PI V IIvVP 2 1 2 211 RD上的功率 ARD PV I vvIP 2 1 2 2 21 6 9 题图 6 9 所示为互感耦合反馈振荡器 画出其高频等效电路 并注明电感线圈的同各端 B1 R B2 R E R E C B C C 1 C CC V 1 L 2 L B1
15、R B C B2 R E RE C C 1 L 2 L 1 C CC V 1 2 3 B C B1 R B2 R E R E C 1 C C1 L 2 L CC V a b c 题图 6 9 解 高频等效电路 电感线圈的同各端如下图所示 1 L 2 LC a 2 L 1 L C b e R 1 L 2 LC C B R 6 10 试判断题图 6 10 所示交流通路中 哪些不能产生振荡 若能产生振荡 则说明属于哪种振荡电路 VT VT C C 1 L 1 L 2 L 2 L VT 1 C 2 C 3 CL a b c VT 1 C 2 C 1 L 2 L 3 L VT C L VT 1 C 2
16、C 3 C 1 L 2 L d e f 题图 6 10 解 a 不能振荡 负反馈 b 互感耦合振荡器 c 不能振荡 bcbe XX 与同性质 d 电感三点式振荡器 e 不能振荡 f 电容三点式振荡器 6 11 题图 6 11 为一三谐振回路振荡器的交流等效电路 若电路参数之间的关系为 1 L1C1 L2C2 L3C3 2 L1C1 L2C2 L3C3 3 L2C2 L3C3 L1C1 试分析以上三种情况下电路能否振荡 若能振荡 则属于哪种类型的振荡电路 其振荡频率 fo与各回路的固有谐振频率 f1 f2 f3之间是什么关系 1 L 2 L 3 L 1 C 2 C 3 C VT 5 题图 6 11 解 由于并联回路的谐振频率为 LC fO 2 1 LC 回路的等效阻抗为 1 C Lj C L Z 可得 o ff 时 Z 为容性 o ff 时 Z 为感性 1 可得 321 fff 21 ZZ 同性质必须 2 ff 容性 或者 1 ff 感性 而 1 ff 时 3 Z为感性 不能振荡 3 ff 时 3 Z为容性 不能振荡 32 fff 3 Z为感性 能振荡 可见当 332211 CLCLCL
