高频电子复习大纲计算题答案.docx
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高频电子复习大纲计算题答案
计算题
1.图-1是一个临界耦合的双调谐高频小信号放大器,已知晶体管的Yre=0,Yoe=1.125mS,Yfe=50mS,接入系数P1=0.4,P2=0.6,Yie=0.5mS,,两晶体管参数相同,两谐振回路参数相同,回路的Q0=100,C=C1=C2=200pF,f0=20MHz,求放大器谐振时的电压增益AV0、电感L(L=L1=L2)的值和频带宽度各是多少?
说明:
共发射极晶体管如图2-10所示,把晶体管看作四端(两端口)网络,存在输入电压、输入电流、输出电压、输出电流,四个参量
、
、
、
,如果把其中的两个参量作自变量,另两个参量作为自变量的函数。
就可得A,H,Y,Z等四种参量的参数方程,存在着四种不同的等效电路,这种等效电路就称为参数等效电路。
在高频电子电路中,常以
和
为自变量,则可以写出:
和
的参数方程:
这组方程称为高频晶体管的y参数方程,其中
称为输出短路时的输入导纳;
称为输入短路时的反向传输导纳;
称为输出短路时的正向传输导纳;
称为输入短路时的输出导纳。
由y参数方程可得高频晶体管的y参数等效电路如图2-11所示。
若为共发射极电路则:
;
;
;
解:
2.如图所示电路,f01、f02、f03分别为三个LC并联回路的谐振频率,写出满足三点式振荡条件的关系式,并说明理由。
(重要)
设回路的振荡频率为
,
当
时,L3、C3的并联回路表现为感性阻抗。
时,L1、C1和L2、C2的并联回路表现为容性阻抗。
此时整个振荡电路满足三点式的振荡法则,可以起振,即
同理当
时,L3、C3的并联回路表现为容性阻抗,
当
时,L1、C1和L2、C2的并联回路表现为感性阻抗。
此时回路满足三点式的振荡法则,可以起振,即
3.如图所示为克拉泼振荡电路,已知L=2μH,C1=1000pF,C2=4000pF,C3=70pF,Q0=100,RL=15kΩ,Cb'e=10pF,RE=500Ω,试估算振荡角频率ωosc值,并求满足起振条件时的IEQmin。
设β很大。
解:
振荡器的交流等效电路如图所示。
由于C1>>C3,C2>>C3,因而振荡角频率近似为
已知Re0=ωoscLQ0=16.9kΩ
求得
又
根据振幅起振条件,
即
求得IEQ>3.21mA
4.二极管单平衡混频器如图所示,设输入信号
,
,且
,二极管的正向导通电阻为RD,求
两端电压
的表达式。
在
的正半周,二极管VD1,VD2都导通;
可得
,
消去
得
次级回路中的电流
又因为
得
在
的负半周,二极管VD1,VD2都截止;
得
所以
5.高频放大器由三级相同的处于临界耦合的双调谐放大器组成,如果每级放大器的增益为12dB,每级带宽为912kHz,则总的增益,总带宽,总的矩形系数各为多少?
。
解:
6.如图是用频率为1000kHz的载波信号同时传输两路信号的频谱图。
试写出它的电压表达式,并画出相应的实现方框图。
计算在单位负载上的平均功率Pav和频谱宽度BWAM。
解:
(1)为二次调制的普通调幅波。
第一次调制:
调制信号:
F=3kHz
载频:
f1=10kHz,f2=30kHz
第二次调制:
两路已调信号叠加调制到主载频fc=1000kHz上。
令Ω=2π⨯3⨯103rad/s
ω1=2π⨯104rad/s
ω2=2π⨯3⨯104rad/s
ωc=2π⨯106rad/s
第一次调制:
v1(t)=4(1+0.5cosΩt)cosω1t
v2(t)=2(1+0.4cosΩt)cosω2t
第二次调制:
vO(t)=5cosωct+[4(1+0.5cosΩt)cosω1t+2(1+0.4cosΩt)cosω2t]cosωct
=5[1+0.8(1+0.5cosΩt)cosω1t+0.4(1+0.4cosΩt)cosω2t]cosωct
(2)实现方框图如图所示。
(3)根据频谱图,求功率。
载频为10kHz的振幅调制波平均功率
Vm01=2V,Ma1=0.5
f2=30kHz
Vm02=1V,Ma2=0.4
主载频fc=1000kHz
Vm0=5V
总平均功率Pav=P0+Pav1+Pav2=18.08W
BWAM
由频谱图可知Fmax=33kHz
得BWAM=2F=2(1033-1000)=66kHz
7.在同步检波器中,设已调波为us,本地恢复载波为ur,画出乘积型和叠加型两种形式的框图。
乘法器
低通滤波器
加法器
包络检波器
8.已知载波信号
,调制信号
为周期性方波,如图P6.3所示,试画出调频信号、瞬时角频率偏移
和瞬时相位偏移
的波形。
调频(FM):
载波的幅度不变,而瞬时角频率WC(t)随调制信号uΩ作线性变化。
∆ω(t)=kfvΩ(t)
[解]
、
和
波形如图P6.3(s)所示。
9.图7.3.1所示的锁相环路,已知鉴相器具有线性鉴相特性,试述用它实现调相信号解调的工作原理。
[解] 调相波信号加到鉴相器输入端,当环路滤波器(
)带宽足够窄,调制信号不能通过
,则压控振荡器(
)只能跟踪输入调相波的中心频率
,所以
,而
所以,从鉴相器输出端便可获得解调电压输出。
10.图-9是一振荡电路,在忽略晶体管的输入和输出阻抗的条件下,已知C1=500pF,C2=2200pF,Re=2KΩ,RL=5KΩ
(1)画出交流等效电路图
(2)如果f0=5MHz,求回路L的值(3)设回路的无载品质因数Q0=50,晶体管的跨导为gm=ICQ/26mV,证明在ICQ=0.5mA时,能够起振。
解:
(1)电路的交流等效电路如下
交流等效电路
11.电容三点式振荡器如图P4.7所示,已知
谐振回路的空载品质因数
,晶体管的输出电导
,输入电导
,试求该振荡器的振荡频率
,并验证
时,电路能否起振?
[解]
(1)求振荡频率
,由于
所以
(2)求振幅起振条件
故满足振幅起振条件。
12.一个鉴频器的鉴频特性如图-12所示,鉴频器的输出电压为Uo(t)=cos4πX103t(V),试问:
(1)鉴频跨导Sd=?
(2)最大频偏Δfm,(3)输入信号UFM(t),(4)原调制信号UΩ(t),(设载波频率为fc)
图-12
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