习题一 (1)
1—1 设计一个并联谐振回路,已知谐振频率
?fP=1MHz,要求对990kHz的干
??0.1扰信号有足够的抑制(
???)。设信号源内阻Rs?50?,负载电阻RL?2k?。
V?V(990kHz)?????0.1解:
?VpVp(1000kHz)C1L1RpL2
???11?(QL2?ff0)2C2Rs?0.1IsRL
2'
QL?497.52?f?f0?f1?10kHzIs?Is/p1''
Rs?Rs/p1C?1
RL?RL/p2p1?C1C1?C2p2?L1L1?L2
取L?50uH则
QL?1's?0L'L2?507pF
?497.5?GP?p1Gs?p2GL?6.4?10?322?6?PL(GP?G?G)s
sGs?0.02s
?6GL?0.5?10s 设
p1?0.016
p2?0.08
GP?1.2?10
RP?LCr?0.833?10??r?0.12?
???0.1讨论:1)L、C不合理,真正的LC回路达不到的抑制比; 2)可采用其它形式的谐振回路。
1—2 有一个并联谐振回路工作于中波频段535kHz—1605kHz。现有两个可变电容,一个变化范围为12pF—100pF,另一个为15 pF—450pF。试问: (1)应采用哪种可变电容?为什么? (2)回路电感L=?
(3)为保证足够的频率刻度精度,实际的并联谐振回路应如何设计? 解:
f0?12?LC
fmax则可变电容的选择应满足
fmaxfmin?1605?10535?1033fminCmax?CmaxCmin?9L
CXC15/450pF?3Cmax电容1:
Cmin?10012
?9Cmin
CmaxCmin?45015
?30?9 电容2:
选择15pF—450pF的可变电容是恰当的,同时考虑到频率在535kHz—1605kHz波段内变化,因此选择一电容
fmaxfmin?Cmax?CxCmin?Cx?3Cx与可变电容15pF—450pF并联以满足
Cx?Cmax?9Cmin9?1?39.37pF
1?
?179μH选Cx?40pF
L?L?1?0C2?1(2??1605?10)(15?40)?1032?12(2?fmax)(Cmin?Cx)122
l—3 串联回路如习图1—1所示,将11端短路,C调到100PF时谐振,电容C两端的电压为10V,如11端串接入阻抗
ZxZx(2?fmin)(Cmax?Cx)Zx?rx?1jωCx乙,已知,此时C调
Q0到200pF时重新谐振,C两端电压变成2.5V。求电感L,回路空载品质因数。
解:1)11端短路时,谐振
L?Q0?r?1(2?f0)CVcVs1Q0?0C?100.1?2及
?1(2??10)?100?1062?12?253μH
?100
16?12100?2??10?100?10Zx?rx?1jωCx?15.9?
均不变
2)11端串接
C??C?CxC?Cx?100pF,L,
f0
VC=2.5VCx?200pFCxVC?=CC??VC=200100?2.5V=5V接入后,
Vc?Vs?5 ,因此
QL?0.11?50
?r?rx?16?12QL?0C50?2??10?100?10?31.8? 1—4 如习图1—2所示,已知L=0.8μH,
P?0.5Q0?100
rx?15.9?
,C1=C2=20pF,
Ci=1pFRP,、
,
Ri=10kΩ,
CL=1pF,
RL=5kΩ。试计算回路谐振频率、谐振电阻
有载
QL值和通频带。
C1C'iLR'iC2R'LC'L?'Isp1?C1C1?C2
?0.5解:
RL?'
CL?p1CL?0.25pFCi?pCL?0.25pF'2'2RLp12?20k?Ri?'RLp2
Is?pIs?0.5Is''?40k?
C??Ci?'C1C2
并联谐振回路的总电容
f0?Q0?g??C1?C2?CL?10.5pF
?54.9MHz12?RPLC'??2?0.8?101?6?10.5?10?12
6?6?0L1R'i
1RP?RP?Q0?0L?100?2??54.9?10?0.8?10?27.6k??1R'L?140?103?127.6?1013?120?103
?0.111ms
QL?1g??0L?0.111?10?3
?6?2??54.9?10?0.8?106?32.642?f0.707?f0QL?54.9?1032.646?1.68MHzf?1MHz
C=100pF,,
p1Rs?50?p2
1—5已知习图1—3中,p要求
2?f0.707?10kHz,
Q0?300,LR?2kΩ,
条件下输入匹配。试求和。
?'IsLg's1/RPg'L
R'L?RLp222R's?Rsp12解:
L?1
?
12?12(2?fp)CQ0(2??10)?100?103006?126?253μH
Rp?QL?g??g???0Cfp?2??10?100?10?100?477.8kΩ2?f0.707
2??10?100?10100?p226?12?0CQLp21?1?6.28?10s?6
Rs?RPp21RL1RP
?p22输入匹配
Rs?RL
P?0.0458解得 1 2
l—6 晶体管低频小信号放大器与高频小信号放大器的分析方法有什么不同?高频小信号放大器能否用静态特性曲线来分析,为什么?
解:晶体管低频小信号放大器采用的分析方法是折线分析法,在小信号条件下, 叠加在BJT工作点上的交变电流电压之间的关系近似为线性关系。而高频小信号放大器,由于信号小,也可以认为它工作在晶体管的线性范围内。可用“线性四端网络”来等效,对线性网络的分析方法都适用于分析高频小信号放大器。为分析方便起见,低频小信号放大器采用h参数进行分析,高频小信号放大器采用y参数进行分析。
高频小信号放大器不能用静态特性曲线来分析。因为晶体管特性曲线是在伏安平面上作出的反映晶体管直流电流电压的关系。如果电流电压以高频率变化,三极管内PN结的电容应必须考虑,电流电压关系不能在伏安平面上画出。
P?0.0125习题一 (2)
1—7 高频小信号放大器为什么要考虑阻抗匹配问题?
解:获得最大功率增益,而且匹配是“共扼匹配”,负载电纳和源内阻电纳部分都影响谐振频率,必须进行匹配。
1—8 在习图1—4中,晶体管的直流工作点
f0?10.7MHzN1?3?20VCC??8V,
IE?2mA,工作频率
圈,
,调谐回路中的电感
N4?5?5L1?3?4μH,
Q0?100,抽头
gs?gieN2?3?5圈,圈。试计算放大器的下列各值:电压增益、功率增益、通
Ks频带、回路插入损耗和稳定性系数晶体管参数如下:
(设放大器和前级匹配)。
p1?N2?3N1?3??520?14p2?N4?5N1?36
?520?6?14解:
GP?1
1
Q0?0L21100?2??10.7?10?4?1022?0.037msg??pgoe1?GP?pgie2?0.22825ms
Ap0?(Av0)21Av0?p1p2yfeg??44?12.320.22825?1?45gie2gie1f0?151.83210.716.2QL?GPg?Q0?0.0370.22825QLQ02
2?f0.707?
?0.66MHz?100?16.216.2100
)?0.72QL?
I?(1?)?(1?插入损耗
Ks?
222g1g2yfeyre[1?cos(?fe??re)]p1p2
g1?gs?gie?2gie?5720μsg2?goe?GL?goe?GPp12
gie2?3291.25μs?pp2221
22Ks?2g1g2yfeyre[1?cos(?fe??re)]p1p2?45?10?32?5720?3291.25?10?0.31?10?3??12?[1?cos(?54?88.5)]()()44?121?3.34?12放大器稳定
1—9 设计一个中频放大器(可用级联),(
IE?2mAf0?10.7MHzgie?1000μs
,选用的晶体管参数如下
,
Coe?7pF),
?,
Cie?15pF?,
goe?200μs,
yfe?45??50ms?f?200kHz,
yre?0.31??89μs。要求增益大于60dB。总的频带宽度
,回路的空载品质因数0。要求放大器工作稳定。画出完整
的电路图及元件参数。 解:(1)电路形式的选择
由于上作频率低,选共射组态,多级,单调谐回路谐振放大器级联的电路形式,每一级的电路形式完全一样。 (2)稳定性系数的估算
Q?100