1、1通信电路课后习题答案1.1 在题图 1.1 所示的电路中,信号源频率 f0=1MHz,回路空载 Q 值为 100,r 是回路损耗电阻。将 11 端短路,电容 C 调到 100pF 时回路谐振。如将 11 端开路后再串接一阻抗 Zx(由电阻 rx 与电容 Cx串联) ,则回路失谐,C 调至 200pF 时重新谐振,这时回路有载 Q 值为 50。试求电感 L、未知阻抗Zx。解: 0000 2011(1) 5342.9(2)120215.9.75.8cxxxxxxxf LuHCfCXQrfQpFpXQrrfLrQZrj j总 总总 总总总 总总空 载 时由 谐 振 时 , 串 入 C后 +C-由
2、C12 在题图 1.2 所示的电路中,已知回路谐振频率 f0=465kHz, Q0=100,N=160 匝,N 1=40 匝,N2=10 匝。C =200pF,R s=16k,R L=1k。试求回路电感 L、有载 Q 值和通频带 BW0.7。解:00 2600 0322362236101586425.841(17.2)10()1.91064().(25.7)1.6e eeLLLss ssLef LuHfCCQgsRkQgsRgn sRkgg 由并 联 谐 振 :折 合 到 线 圈 两 端 :5000.7 03.431.8ee sCQfBWkHz :213 在题图 1.3 所示的电路中,L=0.
3、8uH,C 1 = C2 =20pF,R s=10k,R L=5k,Q 0=100。试求回路在有载情况下的谐振频率 f0,谐振电阻 R ,回路有载 Q 值和通频带 BW0.7。解:2212 70 60 00 042 2514 4004018.3: 4.160.81().1011.698015.8LseeLLL LssLeeCpFCf HzLCQgsgQsRCgngssRggskCQg 谐 振 频 率由 00.72.1.48efBWMHz:14 设计一个 LC 选频匹配网络,使 50 负载与 20 的信号源电阻匹配。如果工作频率 20MHz,各元件的值是多少?3解: 112170122202()
4、.95095XRRLHfXRRCpFfX21 已知高频晶体管 3CG322A,当 IEQ=2mA,f 0=30MHz 时测得 Y 参数如下:(.83.5);(.8.3)6272ie ref oyjmSyjmS试求 的值。,ieioefefereregCyy解: 0 00(2.83.5)2.8;3.518.0 206().315.;1536274574537ie ieieo oore reref f fyjmSgmSCpFj ymSy S 由 得 :由 得由 得 :由 得22 在题图 2.2 所示调谐放大器中,工作频率 f0=10.7MHz,L 13=4H,Q 0=100, N13=20 匝,
5、N23=5 匝, N45=5 匝。晶体管 3DG39 在 IEQ=2mA,f 0=10.7MHz 时测得:860,18,2,ieieoegSCpFgS4。试求放大器的电压增益 Au0 和通频带 BW0.7。7,45,0oefereCpFymSy解:Y 参数等效电路:1 5Cie gie |yfe|Ui Coe goe geo C 2 gie Cie3 41023 451 21 1301322200130 2.70 13();4728.51.3(2)20.6eooeieeofueennguSQLngmSyAQgLfBWffgLMHz23 题图 2.3 是中频放大器单级电路图。已知工作频率 f0=
6、30MHz,回路电感 L=1.5H ,Q 0=100, N1/N2=4, C1C4 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 Y 参数与题52.1 相同。(1)画出 Y 参数表示的放大器等效电路。(2)求回路谐振电导 g 。(3)求回路电容 C 的表达式。(4)求放大器电压增益 Auo。(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?解:(1)等效电路:N1 N2Cie gie |yfe|Ui Coe goe geo C gie Cie100212102223120 620.7.();435.201753.410.4(3)(4) 45
7、1027.4.(5)1/2179.52( eooeieeooeieeofeuPNnguSQLng uSCnCyAgMHzBWfgLg uSRg).3k24 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?解: 133 0310103 34(1)2461405.93(2) :2465123.7enn ee nBWf kHzfQQfBW由 得625 已知单调谐放大器谐振电压增益 Au0=10,通频带 BW0.7=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?
8、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?解: 122 0.71262120.70.70 20.700 0(1) 42.57() ,6./, : uee u uAABWBWMHzMHzB zWfQBWfLRQRLCA A两 级 放 大 器 的 总 增 益 :通 频 带 为 :要 使 则 必 须 使由 知 :可 采 用 减 小 回 路 并 联 谐 振 电 阻 的 方 法 展 宽 通 频 带 .(3)设 原 单 级 增 益 为 通 频 带 展 宽 后 的 增 益 为12002.700.0.70006.4:1.3feuuuuuuunyAgBWfLAA由
9、得 将 代 入 上 式 得 :两 级 总 增 益 为31 已知谐振功率放大电路 Ucc=24V,P 0=5W。当 c=60%时,试计算 Pc 和 Ico。若 Po 保持不变,c 提高到 80%,则 Pc 和 Ico 减小为多少?7解: 5258.3()0.63108.3.()250.357(2)80%, :6.251.0.26ooDDccoDDcococcoDccoDcocPP=wPPUIIAUwPIAU(1)由由 若 提 高 到 重 复 上 面 的 计 算 得32 已知谐振功率放大电路工作在乙类状态,U cc=24V,R =53,P o=5W。试求 PD、 c 和集电极电压利用系数 。解:8
10、22111 010010111 223395.8%4,: 1(9) 2275.36%26.32: ()2cmocm cmocDcocmcmcmccmocmccDDcc UPIRUPRVRUPII IIIPIUwg (1)求由(2)求解 法解 法0)1275.36%6.3oDcPw33 已知谐振功率放大电路的导通角 分别为 1800、90 0 和 600 时都工作在临界状态,且三种情况下的 Ucc 和 Icm 也都相同。试计算三种情况下的效率 c 的比值和输出功率 Po 的比值。解: 000 01111sincos()(1)131(8).5(90.3(6)0.28sincos() 23(80).
11、5(90.5(60)0.19)()()oo ooooocccoommmUUIII由 110011100011 (18)()(60)22()8(9)(6)(80):(9):(6):1.57:.9() 2()22 ooocmcmcmccccD oooooocccocmcmcmUUPIIPIUIU 又又 111(80):(9):60(80):(9):(60):10.782 2oooooo P34 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, =900,I cm=2.2A,并工作在临界状态,试计算 Po、P D、 c 和 R 。 (已知)72
12、3,7.46解: 1012754.25().22676.3%: .2mcermccemc cDmI Vg VPII WRRR又1041 题图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名端。解:等效电路图如下:L1 L2 C1(a) (c)RbCL1 L2C 123ReCeL2(b)42 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?解:(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。11(b)Rb LC1Rc(a)Rb L1C2C1(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
13、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 bc 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。(c)ReC248(c)Re248C(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
14、路的振荡频率 f0 和维持振荡所必须的最小电压增益 Aumin。12解:其交流等效电路如图所示:(a)RbRc LC1C2其共基极 参数等效电路如图所示: 振荡频率: 0 121.622f MHzLCCL 最小电压增益 Aumin:2 2 112 221()14CCLuminUIXFI CF由 得 :A44 已知题图中所示振荡器中晶体管在工作条件下的 Y 参数为:gie=2mS,goe=20uS,|yfe|=20.6mS,L,C 1 和 C2 组成的并联回路 Q0=100。13(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。解:(1)振
15、荡器的共射交流等效电路:(a)LRb C2C1(2)振荡频率和反馈系数: 0 12102f MHzLCC21125cCUIXF(3)该电路起振条件判断:y 参数等效电路: 22121210eoeo eoeo eooCgngCQL 1421 2121ie ieieieie ieCggCg 21fei fefCCii i iFyUgFyUUT g因为起振条件要求: 1T所以有: 2 21 1201 10.73fe oeeoieoe ieogyggFCCgQLmS 由题目条件|y fe|=20.6mS 知此电路可以起振。45 题图所示振荡电路的振荡频率为 f0=50MHz,画出其交流等效电路并求回来
16、电感 L。解:交流等效电路:(a)L8.2p1k 20p8.2p4p 3.3p 2.2p15p2 152.431.61180.84C pLuHf1546 对题图所示各振荡电路:(1)画出高频交流等效电路,说明振荡器类型;(2)计算振荡频率。解:图(a)此电路为电容三点式振荡电路,其振荡频率为: 13.4858.259.CpfMHzL 图(b) minmax3160081125.9.2Cpf MHzLC:此电路有三个谐振频率: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
17、谐振环路的谐振频率 f3,只有 f3 f 1 f 2,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。47 在题图所示的两个振荡电路中,两个 LC 并(a)57u3.3p15k/5.1k15p 8.2p 2.2p 510(b)50u 68125P32k/20k 100p 100p 470u16联谐振回路的谐振频率分别是 和 ,试分别求两个电路中振荡频 f011/(2)fLC22/()fLC与 f1 、 f2 之间的关系,并说明振荡电路的类型。解:(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
18、电路中三极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,f 0 f1 、f 2。(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,f 2f 0f 1。49 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。解:图(a)的交流等效电路: ()130130
19、5105.6bebec cUIXF图(b)的交流等效电路: ()12704343.1bebec cUIXF410 试画出同时满足下列要求的一个实用晶体振荡电路:(1)采用 NPN 管;(2)晶体谐振器作为电感元件;(3)晶体管 c、e 极之间为 LC 并联回路;(a)30p150p5.6k/10k 150p8/30p20p(b)43pL 3.9k270p17(4)晶体管发射极交流接地。解:电路如图所示:(a)C1Rb2CeRb1Re C2Ucc412 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)C1Rb2Rb1L C2CbRe Ue(b)RbReCbC1C2C3
20、LUc解:(a)图可构成的电路:(a)C1Rb2Rb1L C2CbRe Ue(a)C1Rb2Rb1C2CbRe Ue(b)图可构成的电路:(b)RbReCbC1C2C3LUc(b)RbReCbC1C2C3LUc1861 已知普通调幅信号表达式为 6()20(1.6cos20.4cos250.37)cs1AMut t tttV(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)解:(1) 66 66 6()20cos10cos2(10)cos2(10)4(5)5037(7)
21、AMut t t tt t (2)带宽: 109314BWkHzkzkHz993kHz 995kHz 998kHz 1MHz 1002kHz 1005kHz 1007kHz3V4V6V20V6V4V3V(4) 载波功率:22cmUPWR边带功率: 2122363419PW总功率: 12361cP总功率利用率: 1230%23.4SBc62 已知单频普通调幅信号的最大振幅为 12V,最小振幅为 4V,试求其中载波振幅和边频振幅各是多少?调幅指数又是多少?19解: maxina max1240.58412accma accmUMUVMUV边又又63 在图 6.3.1 所示集电极调幅电路中,载波输出
22、功率为 50W,平均调幅指数为 0.4,集电极平均效率为 50%,求直流电源提供的平均功率 PD,调幅信号产生的交流功率 P 和总输出平均功率Pav。解: 222285410aamamacmccccmcav cavc DcUMMUPRPRWPP出入又 调 制 信 号 功 率 : 1总 输 出 功 率 =(+)由 66 在图示二极管检波电路中,已知二极管导通电阻 Rd=100、R 1=1K、R 2=4K。输入调幅信号载频 fc=4.7MHz,调制信号的频率范围为 1005kHz,M max=0.8,若希望电路不产生惰性失真和底部切割失真,则对电容 C 和负载 RL 的取值有何要求?解:(1)对滤
23、波电容 C 的要求:201212 12361250510(510)6.8()24.7cXR FR:CC即 : 取 ()即 : (2)避免惰性失真:由式(6.45)得 12 9636693(510)6.8()4.7.82.0.5103.210().84.710()5a12FCMCR=+RFF 又 综 合 (得 滤 波 电 容 的 取 值 范 围 :(3)避免切割失真:由(6.4.6)式 122 12: ();2La LLLRMRRk 其 中71 已知调制信号 u由 1kHz 和 2kHz 两个频率组成,振幅分别是 1.5V 和 0.5V,若载波信号,且单位调制电压产生的频偏和相偏分别为 4kHz
24、/V 和 0.2rad/V,试分85cos210cutV别写出调频信号和调相信号的表达式。解: 3 3112201122128 3.cs.5cos20coscoso()sss)cinco35os20cos10tFMmcftff fmc tUttuUtkudtUtdktttVt 311228 33s410c()oscoscos)520.30.10PMmcp tuUtkutdUttdtVt t72 已知调角信号 ,83() 4u V(1)若是调频信号,试写出载波频率 fc、调制频率 F、调频指数 Mf 和最大频偏f m。(2)若是调相信号,试写出载波频率 fc、调制频率 F、调相指数 Mp 和最大
25、频偏f m。解:228833cossin21041021022fmFMmccfmfmf kUuUt tf HzkF zfMFHz (1)由 得8833cossin210421022PmcpmcppmmpuUtkUtf zkFHzfMFz ()由 得73 对于单频调频信号,若其调制信号振幅不变,频率 F 增大 1 倍,试问 uFM(t)的最大频偏f m 和带宽 BW 有何变化?若调制信号频率不变,振幅增大 1 倍,试问 uFM(t)的最大频偏f m 和带宽 BW 有何变化?若同时将调制信号频率和振幅增大 1 倍,试问 uFM(t)的最大频偏f m 和带宽 BW 有何变化?解: mfmfmf mk
26、UkUBW=2(M+)F2(+1)2(+)由 及可知:(1)调制信号振幅不变,频率 F 增大 1 倍,则f m 不变、带宽 BW 增加;(2)调制信号频率不变,振幅增大 1 倍,则f m 增加 1 倍、带宽 BW 增加;(3)同时将调制信号频率和振幅增大 1 倍,则f m 增加 1 倍、带宽 BW 增加 1 倍。74 若调制信号振幅不变而频率改变,试比较相应的调幅信号、调频信号和调相信号的频谱和带宽如何变化。解:设调制信号为单频正弦波 ,载波为()cosmutUt()coscmutUt(1) 调幅信号(AM):频谱中只有23和 。带宽为 ;当频率 增加 1 倍,频谱成份没有变化,边c()c2B
27、W带功率不变( ) ,带宽增加 2 倍。2148mavacUPMR(2) 调频信号:频谱成份为 。带宽为 ;()cnmfmB(+)2(kU+)当频率 增加 1 倍,由 知 Mf 减小,根据贝塞尔函数的性质知边频成份减fmfk少、边频功率减小,带宽增加。(3) 调相信号:频谱成份为 。带宽为()cn;当频率 增加 1 倍,由mpmBW2(+)2kU+)知 Mp 不变,根据贝塞尔函数的性质知边频成份不变、边频功率不变,pfkU带宽增加 2 倍。第一章:基础知识,应该尽量看。时间紧的话,只应付考试的话,下面内容可以不看1.21.31.4第二章:谐振放大器的原理要知道,LC 回路在这里的作用。还有电路
28、的组成结构,增益公式,分析其与那些参数有关。2.2.2 和 2.3 ,2.4 就可以不看了但是 2.2.3 和 2.3.1,2.3.2 要看。第三章:高频功放的原理,LC 回路的作用。性能分析不用看了,老师都没有讲还有要看直流馈电线路第四章:振荡器起振的条件还有判断方法。重点是三点式振荡器。还有变容二极管振荡器。例 4.6 要看熟,会画各种电路图。4.2.44.3.14.44.6244.7都可以不看。第五章:概念性的一章。只需要记住频率变换电路的特点,分类还有几个分析方法。还有消除多余频率分量,减少失真的 4 个主要方法。第六章:比较重要的一章。1.调幅波的表达式,产生,还有解调方法,方框图。2.不同的调副方式要分别由不同的解调方式恢复:包络还是同步?3.低电平调幅电路:MC1496 实验,基本公式。4.这点是最重要的:包络检波的原理,还有两种失真的分析:惰性失真,底部切割失真。5.混频的原理 还有减少混频干扰的措施。混频电路不用看。第七章:1.调频调相波的原理和表达式2.最大角频偏和调频指数的概念 公式3.调频调相的原理和方框图4.鉴频原理和方框图5.变容二极管调频电路,这个很重要,多看一下。要会画相对的等效电路图。书本课后作业 7.96.鉴频电路的主要组成和 LC 回路的频幅频相转移特性。其他的不用深究。知道就可以了。