第2章 小信号选频放大器
R2.1 已知并联谐振回路的L?1μH,C?20pF,Q?100,求该并联回路的谐振频率f0、谐振电阻p及通频带BW0.7。
f0?12πLC??612π10H?20?10-6?12?0.0356?10Hz?35.6MHzF39[解]
Rp?Q??100BW0.7?f?Q?106H?1220?10100F?22.4k??22.36?10??22.36k?435.6?10Hz?35.6?10Hz?356kHz
2.2 并联谐振回路如图P2.2所示，已知：C?300pF,L?390μH,Q?100,信号源内阻Rs?100k?,负载电阻
RL?200k?,求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。
?12π390μH?300PF390μH300PF?114kΩ[解]
f0?12πLC?465kHz
Rp?Q??100Re?Rs//Rp//RL?100kΩ//114.kΩ//200kΩ=42kΩQe?Re??42kΩ390μH/300 PF?42kΩ1.14kΩ?37
BW0.7?f/0Qe?465kHz/37=12.6kHz
2.3 已知并联谐振回路的f0?10MHz,C=50pF,BW0.7?150kHz,求回路的L和Q以及?f?600kHz时电压衰减倍数。如将通频带加宽为300 kHz，应在回路两端并接一个多大的电阻?
L?1(2πf0)C2?1(2π?10?10)?50?1062?12?5?10?6H?5μH[解]
Q??
f0BW0.7??10?1063150?10?66.7 23?2?600?10?1??66.7??8.1610?10??2U?pUo?2?f?1??Q??f0??
当BW0.7?300kHz时
Qe?f0BW0.7?10?10Qe2πf0C63300?10??33.333.32π?10?10?50?106?124Re?Qe????1.06?10??10.6k?而
Rp?Q???66.72π?10?50?107?12
?2.13?10??21.2k?4
Re?RRpR?Rp?,由于
R?ReRp所以可得
?21.2k?10.6k??21.2k?21.2k??10.6k?Rp?Re
2.4 并联回路如图P2.4所示,已知：C?360pF,L1?280μH,Q=100,L2?50μH, n=N1/N2?10,RL?1k?。试求该并联回路考虑到RL影响后的通频带及等效谐振电阻。
[解]
Rp?Q???100280?10360?10?6?12?88?10??88k?3
??nRL?10?1k??100k?RL??88k?//100k??46.8k?Re?Rp//RLQe?BW0.7?Re?46.8?10/?1Qe2πLC?322280?10360?10?6?f0Qe?12?46.8?10/0.88?10?531?9.46kHz3353?2π280?10?6?360?10?12
R?p2.5 并联回路如图P2.5所示，试求并联回路2－3两端的谐振电阻
L2?10μHM?4μH。已知：(a)L1?100μH、、，
等效损耗电阻r?10?，C?300pF；(b) C1?50pF、C2?100pF，L?10μH、r?2?。
[解]
n?(a)Rp?Lcr?L1?L2?2MCr?(100?10?4?2)?10300?10?6?6?12?10?39.3k?
L1?L2?2ML2?MRpn2?(100?10?8)?10(10?4)?10?6?8.43R??p?39.3k?(8.43)2?0.55k?
(50?100)?10?12?12(b)C?C1C2C1?C2LCr??(50?100)?10?6?12?33.3?106?12pF=33.3pFRp?n?10?1033.3?10??2?0.150?10??150k??12C1?C2C1Rpn2(50?100)?1050?102?12?3R??p?150k?3?16.7k?
2.6 并联谐振回路如图P2.6所示。已知：f0?10MHz，Q?100，Rs?12k?，RL?1k?，C?40pF，匝比
n1?N13/N23?1.3，n2?N13/N45?4，试求谐振回路有载谐振电阻Re、有载品质因数Qe和回路通频带BW0.7。
[解] 将图P2.6等效为图P2.6(s)，图中
Rp?Q???21
Q2πf0C2?1002π?10?40?107?12?39.8k?
Rs??nRs?1.3?12k??20.28k???n2RL?4?1k??16k?RL??(20.28//39.8//16)k??7.3k?Re?Rs?//Rp//RLQe?Re322??7.3?101/2πf0C?7.3?10?2π?10?40?10?0.545MHz37?12?18.34
BW0.7?f0/Qe?10MHz18.342.7 单调谐放大器如图2.2.4(a)所示。已知放大器的中心频率f0?10.7MHz，回路线圈电感L13?4μH，Q?100，匝数N13?20匝，N12?5匝，N45?5匝，
Coe?7pFgm?45mSrbb??0，晶体管的参数为：Goe?200μS、、、。
试求该大器的谐振电压增益、通频带及回路外接电容Ｃ。 [解] GL?2mSn1?N13N12?205?4,n2?N13N45?205?4
Gp?
16?61Q???21Q?2πf0L13?6?100?2π?10.7?10?4?102?6?37.2?10?6S??Goe/n1?200?10Goe??GL/n2?2?10GL2?3/4?12.5?102?6S/4?125?10S?6??GL??(37.2?12.5?125)?10Ge?Gp?GoeAuo?Qe??gmn1n2Ge1Ge??1(2πf0)LCoen122?174.7?10?6S??45?10?3?64?4?174.7?10?6??16?21?1174.7?10?2π?10.7?10?4?106?6BW0.7?f0/Qe?10.7/21?0.51MHzCT??1(2π?10.7?10)?4?1074262?6?55.4?10?12F?55.4PFC?CT??55.4??55PF
I?2mA2.8 单调谐放大器如图2.2.4(a)所示。中心频率f0?30MHz，晶体管工作点电流EQ，回路电感L13?1.4μH，
，匝比n1?N13/N12?2，n2?N13/N45?3.5，GL?1.2mS、Goe?0.4mS，rbb??0，试求该放大器的谐振电压增益及通频带。
Gp?1Q??21Q?100?1100?2π?30?10?1.4?10?36?6?38?10?6S[解]
??Goe/n?0.4?10Goe??GL/n2?1.2?10GL2/2?100?1022?6?6SS?6?3/3.5?98?10??GL??(38?100?98)?10Ge?Gp?Goegm?IEQ/26?2mA/26mV?0.077S??236?10?6SAu0?Qe?BW0.7??gmn1n2Ge1??0.0772?3.5?236?10?236?106?6?6??46.61?16Gew0L13f0Qe??2π?30?10?1.4?106?630?1016?1.88MHz第３章 谐振功率放大器
ui?1.1cos(?t)V
3.1 谐振功率放大器电路如图3.1.1所示，晶体管的理想化转移特性如图P3.1所示。已知：VBB?0.2V，
，回路调谐在输入信号频率上，试在转移特性上画出输入电压和集电极电流波形，并求出电流导
通角?及Ic0、Ic1m、Ic2m的大小。
[解] 由uBE?VBB?ui?0.2V?1.1cos(?t)V?0.2V?1.1cos(?t),可作出它的波形如图P3.1(2)所示。
根据uBE及转移特性，在图P3.1中可作出ic的波形如(3)所示。由于t?0时，
uBE?uBEmax?(0.2?1.1)V=1.3V,iCmax?0.7A则
。
，所以
?0.364,因为
Uimcos??UBE(on)?VBBcos??UBE(on)?VBBUim?0.6?0.21.1则得
由于
??69?
?0(69?)?0.249，?1(69?)?0.432，?2(69?)?0.269，则
Ic0??0(69?)iCmax?0.249?0.7?0.174AIc1m??1(69?)iCmax?0.432?0.7?0.302AIc2m??2(69?)iCmax?0.269?0.7?0.188A
3.2 已知集电极电流余弦脉冲iCmax?100mA，试求通角??120?，??70?时集电极电流的直流分量Ic0和基波分量
Ic1m；若Ucm?0.95VCC，求出两种情况下放大器的效率各为多少？
Ic0?0.253?100?25.3mA,Ic1m?0.436?100?43.6mA[解]
(1) ??120?，?0(?)?0.406，?1(?)?0.536
Ic0?0.406?100?40.6mA,Ic1m?0.536?100?53.6mA12?c???1(?)?0(?)?UcmVCC?c?12?0.4360.253?0.95?81.9%?12?0.5360.406?0.95?62.7%
(2) ??70?，?0(?)?0.253，?1(?)?0.436
3.3 已知谐振功率放大器的VCC?24V，IC0?250mA，Po?5W，Ucm?0.9VCC，试求该放大器的PD、PC、?C以及
Ic1m、iCmax、?。
[解] PD?IC0VCC?0.25?24?6W
PC?PD?Po?6?5?1WPoPD2PoUcm56?C?Ic1m???83.3%2?50.9?24?0.463A?
10.9?1.85,??50?g1(?)?2?CiCmax?IC0VCCUcm??2?0.833?0.250.183
?0(?)?1.37A
?1000.253?395mA3.4 一谐振功率放大器，VCC?30V，测得IC0?100mA，Ucm?28V，??70?，求Re、Po和?C。
iCmax?Ic0[解]
UcmIc1m?0(70?)
Ic1m?iCmax?1(70?)?395?0.436?172mARe??280.172?163Ω
?0.172?28?2.4WPo?12Ic1mUcm??2.412
?80%?C?PoPD0.1?30
U?0.6V3.5 已知VCC?12V，BE(on)，UBB??0.3V，放大器工作在临界状态Ucm?10.5V，要求输出功率Po?1W，
??60?，试求该放大器的谐振电阻Re、输入电压Uim及集电极效率?C。
Re?1Ucm2Po2?12?10.512?55?[解]
Uim?
?1.8VUBE(on)?VBBcos?1?1(60?)2?0(60?)??0.6?(?0.3)0.5?12??C?UcmVCC
3.6 谐振功率放大器电路如图P3.6所示，试从馈电方式，基极偏置和滤波匹配网络等方面，分析这些电路的特点。 [解] (a) V1、V2集电极均采用串联馈电方式，基极采用自给偏压电路，V1利用高频扼圈中固有直流电阻来获得反向偏置电压，而V2利用RB获得反向偏置电压。输入端采用L型滤波匹配网络，输出端采用?型滤波匹配网络。 (b) 集电极采用并联馈电方式，基极采用自给偏压电路，由高频扼流圈LB中的直流电阻产生很小的负偏压，输出端由
0.39110.5??78.5%0.21812L2C3，C3C4C5构成L型和T型滤波匹配网络，调节C3C4和C5使得外接50欧负载电阻在工作频率上变换为放大器所要
求的匹配电阻，输入端由C1、C2、L1、C6构成T和L型滤波匹配网络， C1用来调匹配，C2用来调谐振。
3.7 某谐振功率放大器输出电路的交流通路如图P3.7所示。工作频率为2 MHz，已知天线等效电容CA?500PF，等效电阻rA?8?，若放大器要求Re?80?，求L和C。
[解] 先将L、CA等效为电感LA，则LA、C组成L形网络，如图P3.7(s)所示。由图可得
Qe?RerA?1?808?1?3
由图又可得Qe??LA/rA，所以可得
LA?QerA??3?82π?2?106?1.91?10?6H?1.91μH?1?1????LA?1?2??1.91μH?1?2??2.122μHLAQe?3???C?1??LA2?1(2π?2?10)?2.122?10162?6?2987?10?12F?2987pF
?LA??L?因为
L?LA?1?CA，所以
?6?CA?62?1.91?10?1(2π?2?10)?500?1062?12?14.59?10H?14.59μH
3.8 一谐振功率放大器，要求工作在临界状态。已知VCC?20V，Po?0.5W，
RL?50?，集电极电压利用系数为0.95，工作频率为10 MHz。用L型网络作为输出滤波匹配网络，试计算该网络的
元件值。
[解] 放大器工作在临界状态要求谐振阻抗Re等于
Re?Ucm2Po2?(0.95?20)2?0.52?361?