通信电路第三版沈伟慈主编课后习题集规范标准答案.docx
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通信电路第三版沈伟慈主编课后习题集规范标准答案
第一章
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1—1端短路,电容C调到100pF时回路谐振。
如将1—1端开路后再串接一阻抗乙(由电阻rx与电容C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、未知阻抗乙。
解:
(1)空载时
1
VLc
L—2—兀253uH
42Cf02
由Q。
Xc
r
1
CQ
15.9
(2)谐振时
串入Cx后,C
100pF
CCx
C+Cx
Cx
CC总
C-C总
X总
200pF
rx
Zx
rxr
rx
0
Q
•丄
jCx
r15.9
15.9
Z汎
j795.8
1.2在题图
1.2所示的电路中,已知回路谐振频率f0=465kHz,Q0=1OO,N=160
匝,Ni=40匝,2=10匝。
C=200pF,R=16kQ,FL=1kQ。
试求回路电感L、有
载Q值和通频带BW。
解:
N
由f0Tlc
1
586uH
2f2C
0
并联谐振:
Qo
oC
oC
gL
ge0
—10Rl
eO
折合到线圈两端:
gL
gs
n|gL(®)2
^L'160,
2z40\2
rngs(=)
5.84106s
Qe
BW0.7
Qo
103
3.9110
(ReO
171.2k
-1033.91
16016
gsgLge01.36105s
山B43
g
QeB10.8kHz
10
(Rs
(R
255.7k
73.2k
R=5kQ,
1.3在题图1.3所示的电路中,L=0.8uH,C1=C2=20pF,R=10kQ,
Q=100。
试求回路在有载情况下的谐振频率f。
,谐振电阻肥,回路有载Q值和
通频带BW7。
2t4"
;K1
I'丰<2I
IHILT
C2
C2
C1
C1
Cl
C2
C2
40pF
Cs18.3pF
谐振频率
fo
4.16107Hz
由Q。
oC
ge0
gL
ge0
L2
104s
gL
gs
Qe
BW0.7
Rl
gs
1
g
0C
C1
C1C2
10
gL
ge0
5.88k
B28.1
0C
Q0
4.78
106s
)2gL
1.698
g
丄B1.48MHz
Qe
2.210
104s
1.4设计一个LC选频匹配网络,使50Q负载与20Q的信号源电阻匹配。
如
果工作频率20MHz各元件的值是多少?
Xt
1.95107H
0
|X2
R1
R2R1
J
2fo|X2I
R2
195pF
ED
IJr1(R2R75
|x1I
2
1.6试求题图1.6所示虚线框内电阻网络的噪声系数。
解:
o
4-1
U
4R
根据戴维南定律有
PsAi
//R2
R1
R7
Rs
RT
R2
RT
sA
R2
u02
4R0
RTU
PA
PsA0
PsAi
R2Us2
R2Rs
Rs
对无源网络
NF
_1_
GPA
R1Rs2
R2Rs
1.8某卫星接收机的线性部分如题图1.8
所示,为满足输出端信噪比为20dB
NF3=VIdB
Gp『40dB
FW=5MHz
/VFr=6dB
GpROdB
的要求,高放I输入端信噪比应为多少?
解:
T_=20K
G叭=25
NF1
NF
NF
10Ig
NF
J1.0689
T0
NF21
GPA1
SNR
Ig
10
Ai
SNRAi(dB)
2.1已知咼频晶体管
yie=(2.8+j3.5mS
NF311.0788
GPA2GPA3
SNRAi(dB)SNRAo(dB)
SNRAo
10IgNFSNRAo(dB)20.33dB
第二章
3CG322A当Ieq=2mA,fo=30MHz时测得丫参数如下:
yre=(-0.08-j0.3)
mSYfe=(36-j27)
mS
yoe=(0.2+j2)mS试求
gie,Cie,goe,Coe,
Yfe,
feJ
Yre
re的值。
解:
导纳=电导+电纳
Yie=gie+jC
gie=2.8mS
Cie=j3.5
mS
=2X30X106
所以Cie=18.6pF
其它同理。
2.2在题图2.2所示的调谐放大器中,工作频率
f0=10.7MHz,L1:
3=4H,
0=100,N1:
3=20匝,N2:
3=5匝,N4:
5=5匝。
晶体管3DG39在leq=2mA,
f0=10.7MHz时测得gie=2860S,g=18pF,goe=200S,coe=7pF,
——t
Li
题图2.2
先求出回路的损耗电阻Q0=r/0Lr=Q00L
所以r=100X2X10.7X106X4X106
n1N23/N13=%0=4
223
g1/rn1goen2gie=(1/26.9+1/16200103
n2N54/N13=5/20=
1/162860103)103s
=0.228mS
Auo=口门2yfe
g=(1/4X1/4X45mS)/0.228mS=12.3
所以Qe1/g0L所以Qe=16.3
BW0.7f0/Qe=10.7M/16.3=0.656MHz
2.3题图2.3是中频放大器单级电路图,已知工作频率fo=3OMHz,回路电感
L=1.5H,Q0=100.N1爪2=4,Ci:
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的相同
Q0=r/0L
r=
•J
题图2.3
Qo0L=100X2X30X106X1.5X106=28.2K
g1/r
goe
2
(N2/N1)2gie=(1/28.2+0.2+1/16X2.8)mS=0.41mS
=C+Coe
+(N
2/N1)2Cie=(533+10.6+1/16X18.5)pF=544.76pF
f1/2TLCC=1/L(2f)2=1/1.5X106(2X30X106)2=533pF
Coe=2mS=2f
AUO^362272X103/4X410X106=27.44
B=f/Q
10X106=30X106/QQ=3
Q=1/G10LG1=1/(32301061.5106)=1.178mS
Gp=G1—g=1.178mS—0.41mS=0.77mS
Rp=1/GP=1.3K
2.4在三级单调谐放大器中,工作频率为465KHZ,在每级LC回路的Q=40,
试问总的通频带是多少?
若使总的通频带为10KHZ在,则允许最大Q为多
少?
解:
2Vf0.7(总)=2Vf0.7(单)7^21=456X103/40X7^21=5.93KHz
又Q2Vfo.7(总)=10KHz
2Vf0.7(单)=f0/Qe10X103=465X103/Qe
xJ近1Qe=23.7
总的通频带增加则每一级的通频带也应增加
2.5已知单调谐放大器谐振电压增益Auo=10,通频带BWo.7=4MHz,若再
用一级完全相同的放大器与之级联,这时两级放大器总增益和通频带各多少?
若要求级联后的总频带仍为4MHz,则每级放大器怎样改动?
改动后总谐振电
压增益是多少?
解:
Au=Au1XAu2=1010=100由于级联后的总的通频带是下降的。
即:
2Vf0.7(总)=2Vf0.7(总)aVn=4X106JTT?
=2.57MHz
显然要使总频带加宽,应降低每级Q值
改动后2Vf0.7(总)=4MHz4106=2Vf0.7(单)77芦
2Vf0.7(单)
=6.22MHz改动前:
4106=f。
/Q1
改动后:
6.22106=f0/Q2
所以Q1/Q2(1/G1L)/(1/G2L)G2/G1=6.22/4
61-62=(2.22/4)G1,即并联一个原回路电导的2.22/4倍
由Au=yre/G1=10Au1=yre/(G1+2.22/4XQ)=y,/(6.22/4
X60=40/6.22
Aj=AU12=(40/6.22)2=41.4
2.6在题图2.6所示基级调放大器中,已
知工作频率
fo30M,c23pFQ60,变压器阻抗变换电路接入系数n=0.1,Rl=50晶体管在工作点上的共基极丫参数为:
yib(50.2+j4)mSy巾=0
yfb=-(50+j0.94)mSyob=j0.94mS
试求放大器电压增益Auo和通频带BW0.7
题图2.6
解:
yob=j0.94mS^=0.94Cob=0.94/=4.99pF
又C=C//Cob=23+4.99=27.99pF
r=Q0/(C)=11.37Kg=1/r+n21/Rl+gob=1/11.37mS+1/5000+0=0.287mS
Auo二nyfb/g=17.4
B=f0/Qe=f0/(C/g)=gf0/(2f0C)=g/(2C)=1.63MHz
第三章
3-1
解:
(1)
--Pd
P0
—8.33W
0.6
PC
Pd
Po8.3353.33W
1CO
Pd
Vcc
8.33
0.35A
24
3-2
3-3
(2)c
F
Pd
--Pd
5
—6.25wc0.8
Po
Pc
1CO
PdPo
6.25
51.25W
Pd
VCC
解:
•••是乙类状态,
1c1m
1CO
1CO
则Pd
解:
FO之比为:
C之比为:
6^0.26A
24
二F0
112R
Ic1mR
2
434mA
1cm
1c1m
1cm
2
2|
■c1m
2
3.14
434
276.3mA
VccICO6.63W
C75.42%
Vcm1c1mR
VccVcc
1:
1:
0.782
1:
1.57:
1.77
0.434
530.958
3-4解:
TH作在临界状态
gcrtg
Icm
VcEmin
Icm
VccVcm
Icmgcr(VccVcm)
0.8(24Vcm)
二Vcm21.25V
Ic1m
Icm1()2.2
0.4360.9592A
P0
11c1mVcm120.959221.2510.192w
22
Pd
VccICO乂儿皿0()242.20.25313.3584W
Pd
值。
3-7解:
由图3210可知:
P01w的功放处于欠压,而F00.6w的处于过压
状态,若要增大Fo1w(处于欠压状态)功放的功率,可采取的措施:
在增大Vcc的同时,增大R或者Vbb,或者二者同时增大。
增大Vcc欠压更为严重,增大R,Vbb,或者同时增大,可使其进入临界
状态,使其Fo增大。
说明:
R增大-Vcm增大,Vbb增大-Icim增大
3-8
解:
•••Vcc,Vcm和VBEmax不变
•••功放仍工作在临界状态
111
2ic1mVcm2射?
(icm1()rR明显下降
3-9
1Ic1mVCM
2Ic0Vcc
11()Vcm
20()Vcc增加
0()
)增大,()明显减小-
•••在Icm不变的情况下,
减小了
解:
F0
1I2_
—'c1mE
2
Ic1mJ讐
Vcm
1c1mR
0.250
10V
Icmax
1c1m
0.2
1(60°)
1()减小
-0^0.533A
0.375
•导通时间变短了。
Po
c
—34.7%
Pd2.88
若为临界状态:
gcr
Icmax
VceminVccVcm
icmax
icmaxgcr(VccVcm)
VcmVcc
icmax
gcr
24053322.67V
0.4
而已知条件Vcm
10V
即:
实际Vcm远小于临界Vcm值,处于严重欠压状态。
第四章
4.1题图4.1所示为互感耦合反馈振荡器,画出某高频等效电路,并注明电
感线圈的同名端
r
1JG
€T
J
c
题图4.1
4.2判断下图各振荡电路能否产生振荡,哪些不能产生振荡?
为什么?
£
2匝
〔旳 (c> L 题图4.2 (a) 图,共射,同位负斜率,但是负反馈所以不能 (b) 图,共射,输入电压(Rc与LC并联)输出电流。 由于 LC串联回路 (C) 的电导特性为负斜率,但为负反馈所以不行 共基,输入电流,输出电压,阻抗特性(负斜率)正反馈 所以可以 (d) 共射共射,正反馈,负斜率输入电流输出电压, 抗特性所以不满足负斜率特性 LC串联阻 4.3在下图所示电容三点式电路中,C1=100pF,C2=300pF,L=50H,试求 电路振荡频率f0和维持振荡所必须的最小电压增益Amin(共基等效电路) L C=C串C2C=-C旦=100300=75pF 亠亠100300 C1C2 L=50 1-=2.6MHz 2TLc QAF1 1 F Amin C1 即将C2上的压降反馈F==100/(100+300)=1/4 C1C2 Amin=4 4.4已知题图4.4所示振荡器中晶体管在工作条件下的 丫参数为: gie=2mS,goe=20s,yfe=20.6msL,C1,C2组成的并联回路 0=100 1, 画出振荡器的共射交流等效电路 2, 估算振荡频率和反馈系数 根据振幅起振条件判断该电路能否起振 3, (在振荡器共射交流等效电路中,设法求出gie和I,G,C2回路谐振电导goe等效到晶体管Ge极两端的值gie,goe并且由反馈系数求出环路增益T,然 题图4.4 1) 2)C=300X60/(300+60)=50PFpFL=5H 所以f=1/2TlC=10KHzF=(1/W300)/(1/W60)=1/54.5题图4.5所示振荡电路频率f0=5OMHz画出交流等效回路 1 —LL(f242c)1C=(2.2串15)//3.3-114//(8.2串8.2 2VlC串20)=12.6pFL=0.8H O.n'l.i叮 L O.W? 尸二 图(4.5) 8.2PF 4uF〒 8.2PF ■H- _1_20pF 4 丨牛2.2uF 斗;L*.3uF : _J_15uF 15uF 等效电路 4.6对于题图4.6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。 题图4.6 I丄1000pFI II68~125pJ 50% T ■50uH J,1000pFj5 TI 图(a)等效电路图 图(b)等效电路图 电容三点式振荡电路(考毕兹电路) C=15//(3.3串8.2串2.2)=15+1.55=4.85 11 f0 pF 2VlC2^574.85 9.59MHz 与50H相比470H相当于一个高频轭流圈6800P是高频旁路电容32K 与12K高频时被1000PF短路 Ci=(1000串1000)//68=500//68=59.9pF C2=(1000串1000)//125=500//125=100pF fi=2.91MHz f2=2.25MHz fo=2.25〜2.91MHz 4.7在题图4.7所示两个振荡电路中,两个LC并联谐振回路的谐振频率分别 是fi=i/(2TLCT)和f2=1/(2JLC7),试分别求两个电路中振荡频率f0 与fi、f2之间的关系,并说明振荡电路的类型。 题图4.7 电感三点式须fi与f2回路里感抗LC并联WiCi=1/W|Li若显感抗,则Wi和W2> Wo即fi,f2 >f0 电容三点式LiC2回路显容性 QW2C2=1/W2L2 W0>W2即: f0> f2fi>f0显感性 4.8某晶体的参数为 Lq=19.5H,Cq=2.1 104pF,C0=5pF,rq=110 试求: 1)串联谐振频率 fs; 2)并联谐振频率fp; fs=一2.49MHz 2TLX fp=1.000021fs Qq=2.77MHz 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。 题图4.9 10k HDh J==270p -15V II 〔加 V。 1/[43X270/(43+270)] ViX1/cdX270 F=/=1/270[43270/(43+270)]=0.137 4.10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极间为LC并联回路 4) 晶体管发射机交流接地 (参例4.5) 4.11题图4.11所示为输出振荡频率为5MHZ勺三次泛音晶体振荡器。 试画出 高频等效电路并说明LC回路的作用。 4.12试将晶体谐振器正确地接入题目4.12所示电路中,以组成并联或串联 C2 型晶振电路。 Ucc (b) (a) 题图4.12 第六章 6.1已知普通调幅信号表达式为: UAM=20(1+0.6cos22000t-0.4cos25000t+0.3cos27000t) cos2106tV 1)试写出此调幅信号所包括的频率分量及其振幅2)画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,载功率以及功率利用率;(设负载为1Q) A 载波: 各边频分量;为载波频率搬运的边频分量幅值为UcmMa/2,边频为载波 100KHz,998KHz分量6V 1005KHz,995KHz分量4v1007KHz,993KHz分量3v1OOOKHz分量为20v B=(1007-993)KHz=14KHz 载频分量产生的平均功率为FC=U2m/2R=200W 边带功率: PsB=(MaUcm)2/2R PsBi=[(0.6/2) 20]2/2=18 Psb2=[(0.4/2)20]2=8Psb3=[(O.3/2)20]2=4.5 PsB=PsBI+p3B2+PsB3=30.5W 两边频之和为230.5=61W Pav=PC+2Psb=200+61=261W 功率利用率=2psb/Pav=(61/261)1OO%=23.4% 6.2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Ma又是多少? QMa=(Umax-Ucmin)/(Umax+Ucmin)=1/2 1/2=(12-Ucm)/Ucm 又QMa=(Umax-Ucm)/Ucm Ucm=8V边频振幅=UcmMa/2=1/281/2=2V 6.3左图6.3.1所示集电极调幅电路中,载波输出功率为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、调制信号产生的交流功率P和总输入平均功率Pav. =50/PD Pd=50/50%=10(WP=m2Pd/2=1/20.16100=8W 电源总功率: PD+P=1O8W Pav=jc(Pd+P)=54W MaUcCO是调制信号平均振幅。 6.4题图6.4所示为推挽检波电路。 设二极管伏安特性是从原点出发的直线,若输入Us=UmCOSct,流经二极管的周期性容脉冲电流i可用傅氏级数展开 为iIAV(1+2cosct+2cos2ct+•••).RlC是理想低通,试求: 1)电压传输系数d=UAv/Um2)输入电阻Ri=Um/llm其中Ilm是流经二极管电流i的基波分 量振幅。 4/ ed 题图 6.4 由于Um将电压分别分给Vi和V2 则d=Uav/Um=1/2 Rl=UAV/ I1m=UAV/2IAV Ri=Um/I1m=Um/2IAV R=2Rl 6.5题图6.5所示两个 极管推挽电路图中 Us=Um(1+Macost)cosct,Ur=UrmCOSJ,试问它们是否能够实现同步检 波? 当Ur=0时,它们又是否能实现包络检波? 为什么? LT J V、 — *+ '% 题图6.5 当cosct>0时导通 i1=gD(Us+Ur)k1(Wet)=gD(Umcosct+MaUmcosctcost-k(Wct)) i2=gD(Ur-Us)ki(Wct)=-gDUmMaCOStCOS衣k(Wct) ■・ ctcost)k1(Wct) 而I=l1+i2=gD(Umcosct+MaUmcos -gDUmMacosctk1(Wet) 只有载波而无信号故无法实现同步检波 当U
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- 通信 电路 第三 版沈伟慈 主编 课后 习题集 规范 标准答案