非線性電子線路完全答案(謝嘉奎第四版)

1、1-2 一功率管，它的最大輸出功率是否僅受其極限參數(shù)限制？為 什么?解：否。還受功率管工作狀態(tài)的影響，在極限參數(shù)中，Rm還受功率管所處環(huán)境溫度、散熱條件等影響。1-3 一功率放大器要求輸出功率 P。= 1000 W，當(dāng)集電極效率c由40%提高到70%。時(shí)，試問(wèn)直流電源提供的直流功率 Pd和功率管耗散功率R各減小多少？解：當(dāng) C1 = 40 時(shí)，PDi = Pol C = 2500 W, Pci = PDiR=1500 W當(dāng) C2 = 70 時(shí)，PD2= Pol c =1428.57 W Pc2 =甩Po = 428.57可見(jiàn)，隨著效率升高，F(xiàn)D下降，（Pd1Pd2）= 1071.43 W1#R

2、下降，（Pc2）= 1071.43 W1-6 如圖所示為低頻功率晶體管3DD325的輸出特性曲線，由它#接成的放大器如圖1-2-1 （a）所示，已知VCc = 5 V ,試求下列條件下的R、R、 c （運(yùn)用圖解法）：（1） RL = 10" , Q點(diǎn)在負(fù)載線中點(diǎn),充分激勵(lì)；（2） FL = 5 '1, Ibq同（1）值，扁=Icq （3） R. = 5" , Q點(diǎn)在負(fù)載線中點(diǎn)，激勵(lì)同（1）值；（4） R. = 5, Q點(diǎn)在負(fù)載線中點(diǎn),充分激勵(lì)0.2) V = 2.4 V, I cm = I CQ1 = 220解：(1) RL = 10 11時(shí)，作負(fù)載線(由 Vce

3、= VccIcR)，取 Q在放大區(qū)負(fù)載線中點(diǎn)，充分激勵(lì)，由圖得 VcEQI = 2.6V ，I CQ1 = 220mA,I bqi = I bm = 2.4mA因?yàn)?V)m = VcEQI VcE(sat) = (2.6 mA所以 RhVcmlcm =264 mW， FD = Vcc I cq1= 1.1 W，口 C = Pl/ Pd = 24%2(2) 當(dāng) R二5門(mén) 時(shí)，由Vce = VccI cRL作負(fù)載線，I bq同(1)值，即 Ibq2 = 2.4mA，得 Q點(diǎn)，V：eq2= 3.8V，I cq2 = 260mA這時(shí)，Vm = V：C VcEQ2 =1.2 V ，I cm = I CQ

4、2 = 260 mA所以Pl =1 Vcm I cm =156 mW， Pd = hc I cq2= 1.3 W c = P7Pd = 122(3) 為 R = 5 11，Q在放大區(qū)內(nèi)的中點(diǎn)，激勵(lì)同(1)，由圖 Q點(diǎn)，Meq3 = 2.75V， I cq= 460mA I bq3 = 4.6mA， I bm = 2.4mA相應(yīng)的 VcEmin = 1.55V， i cmax= 700mA因?yàn)閄m = V)EQ3VcEmin =1.2 V ，I cm = i Cmax I CQ3 = 240 mA所以 pL =VcmIcm =144mW， FD = Vcc I cq3 = 2.3 W，口 c =

5、 Pl/ Pd = 6.26 % 2(4) 為Ft 二 5 I，充分激勵(lì)時(shí)，I cm = I CQ3 = 460 mA，Mm = VccV)eq3 =2.25 V所以 PL Jvcmlcm =517.5mW , FD= Mcl CQ3二 2.3 W 口 C = FL/ Pd= 22.5% 21-7如圖所示為三種甲類(lèi)功率放大器的輸出電路，采用相同的功率管及VCC值。設(shè)VCE(sat) = 0，I CEO = 0,變壓器是理想無(wú)耗的，試在同 一輸出特性曲線上作出各電路的交、直流負(fù)載線，并求這三種放大器的最大輸出功率之比PL max( a) PL max(b) R max( c)。-114解：(1)

6、VcE= VCc當(dāng) i C = I CQ 時(shí)，VCEQ= VCCI CcFCo交沆負(fù)載線中山過(guò)Q斜率為(1/ Rl),T(> Y c SkQ卄-JKeGF?-eccicRC，負(fù)載線CD3#根據(jù)交流負(fù)裁線 AB得I cm = I CQ ,V;m = VCEQ= I cm代入VCeq方程中I ccR： =VCc解得1VcmVcc ,I cm32I cm Rl = V CC1 Vcc1Vcc_ 3 -Rl11Vcc1 13PLmax(a)Vcc2 3Rl 18 RlVm = VCCI c#1 vCC3 RlPd 二VccIcq 二 VcJcm CC#所以=1Pd 6（2） 交流負(fù)載和冋:旳為C

7、F，為獲最大輸出功率，Q處于交流負(fù)載線的中點(diǎn)，故Vcm = VcEQ = Vcq/2 ， I cm = IIVCCcm CQ 五所以1 1 VCC .VCCPL max( b)Vcm I cm; PD VCC I CQ =2 8 R2Rlcm 8 Rl斜率為（PL max（ b） 1F -_4因?yàn)橐肆髫?fù)載電阻為零，故宜流負(fù)載線為CG交流負(fù)載線 1/ Rl）的直線MN當(dāng)Q處于中點(diǎn)時(shí)，得"m = VEq= VCC, I cm = I CQRl22P _1V I -1 Vcc P_VI -Vcc 所以 - PLmax(c) _1L max(c)cm cmD CC 丨 CQ，所以 C(c)2

8、2 RlRlPd2所以 P max( a) : Pl max( b) : Pl max( c): - :4.9.3618 8 2111C(a) : C(b) : C(c) :2 ：3：66 4 21-8如圖（a）所示為變壓器耦合甲類(lèi)功率放大電路，圖（b）所示為功率管的理想化輸出特性曲線。已知RL = 8門(mén)，設(shè)變壓器是理想的，RE上的直流壓降可忽略，試運(yùn)用圖解法：（1）VCc= 15 V, rl =50 ' 在負(fù)載匹配時(shí)，求相應(yīng)的n、Rmax、C；（ 2）保持（1）中VCc. Ibm不變，將Ice增加一倍，求PL值；（3）保持（1）中Icq Rl、I bm不變,將VCc增加一倍，求PL值

9、；（4）在（3）條件中，將Ibm增加一倍，試分析工作狀態(tài)。41解：（1）兇為 VCc= 15 V, Rl= 50 門(mén)，負(fù)載匹配時(shí)，I CQ1 T cm CC =0.3ARL由此得知Q的坐標(biāo)為Q（15V,0.3A） ,Q點(diǎn)處于交流負(fù)載線AB的中 點(diǎn)，其在坐標(biāo)軸上的截距為A（32 V,0），B（0，0.6A）。由圖可見(jiàn)I cm = I cq=0.3A，VCc =15 V此時(shí)，pLmax =Vcm|cm =2.25W，P L maxPd2.254.5Pd =VccIcq =4.5W=50%5#（2）&是否變化沒(méi)說(shuō)明，故分兩種情況討論當(dāng)Rl不變時(shí)，因?yàn)镮cq增加一倍，因此，Rl已不是匹配值，其

10、交 流負(fù)載線平行移動(dòng)，為一條過(guò) Q點(diǎn)的直線EF（Rl不變，斜率不變，ICQ增加，Q點(diǎn)升高）此時(shí)，由于VCc、Ibm、Rl都不變，其FLmax亦不變，為2.25 W（I bm不變，I cm不變，Vcm不變）但Pd = VCc I CQ = 9 W CPLmaJ Pd = 25%當(dāng)Rl改變時(shí)，且Rl< 50 i J交流負(fù)載線以Q為中心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)， 但由于VCc、Ibm、I cm不變，因而Rl< C .當(dāng)RL> 50 C,交流負(fù)載線以Q為中心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，但由于激勵(lì)不 變，輸出將出現(xiàn)飽和失真。(3) VCc = 30 V，交流負(fù)載線平移到EF,靜態(tài)工作點(diǎn)為Q，因 為I bm不變，所以

11、VCm不變，I cm不變，因此Pl不變，R= 2.25 W 但VCc =30 V，所以Pd = VCc I cq = 9 W cR/ P d = 25%(4) Ibm= 6 mA，以Q點(diǎn)為靜態(tài)工作點(diǎn)，出現(xiàn)截止失真。1- 9單管甲類(lèi)變壓器耦合和乙類(lèi)變壓器耦合推挽功率放大器采用 相同的功率管3DD303相同的電源電壓VCc和負(fù)載R，且甲類(lèi)放大器 的RL等于匹配值，設(shè)VCE(sat) = 0，I CEO= 0， RE忽略不計(jì)。(1)已知VCc=30 V，放大器的i Cmax= 2 A，R二8 -，輸入充分激勵(lì)，試作交流 負(fù)載線，并比較兩放大器的FOmax、Pcmaxs C、Rl、門(mén)；(2)功率管的

12、極限參數(shù) 二30 W，ICM = 3 A，V(BR)CEO= 60 V，試求充分利用功率管 時(shí)兩放大器的最大輸出功率FOmaxo解：(1) 見(jiàn)表甲類(lèi)乙類(lèi)交流負(fù)載線121ff/A 12 一3U603060vcl./FpDmax111一Vcmlcm =一Vccicmax =15W2221 1 1一 Vcmlcm =一 Vcc icmax =30W2 2 2Pcmax2Pomax = 30 W0.2 Rmax = 6 W（單管）%50%78.5%RLVCc / 2P°max =300VCm /2P°max =15QfsyJ30fRT 麗,“n丄=1.94亠=一 =1.37fRl

13、8 Rl 8（2）見(jiàn)表甲類(lèi)乙類(lèi)P）maxPo max11蘭一Pcm = X3OW=15W22Fo max1蘭 4 V（BR）CEO I CM11P°max蘭V（BR）CEO I CM=、60V X 3A = 45W841= _X6OV 乂3A =22.5WP“廠 omax蘭 5Pcm =5x30W=150W8所以P=p=15W1 omax1 o max所以P=P"=45W1 omax1 o max1- 14如圖所示為兩級(jí)功放電路，其中，T、T2工作于乙類(lèi)，試指出T4、R、R的作用。當(dāng)輸人端加上激勵(lì)信號(hào)時(shí)產(chǎn)生的負(fù)載電流為 iL =2sin毗（A）,討計(jì)算：（1）當(dāng)R = 8

14、0時(shí)的輸出功率PL； （2）每管 的管耗Pc；（ 3）輸出級(jí)的效率。設(shè)R、R電阻不計(jì)。譏（3V）解：T4、R；、R組成具有直流電壓并聯(lián)負(fù)反饋的恒壓源，給 Ti、T2互補(bǔ)管提供克服交越失真的直流正偏壓。(1)1 2PlIcm Rl =16W2PD =(VCCIcm)=25.47W, . PC =PD=4.74Wn2Vcm 0.8,C =( n/4)=62.83%VCC/2， C、)1- 16試按下列要求畫(huà)單電源互補(bǔ)推挽功率放大器電路：(1)互補(bǔ) 功率管為復(fù)合管；(2)推動(dòng)級(jí)采用自舉電路；(3)引入末級(jí)過(guò)流保護(hù) 電路；(4)采用二極管偏置電路。解：按要求畫(huà)出的單電源互補(bǔ)推挽功率放大器電路如圖所示。

15、圖中T1為推動(dòng)級(jí)，T2、T3、T4、T5為準(zhǔn)互補(bǔ)推挽功率級(jí)，D、D2為末級(jí)偏(2)已知VCC=Vee，各管VBE(on)相等，設(shè)各管基極電流不計(jì)，求I cq( I cq)及kfv表達(dá)式。cc解：（1）Ti、T2和T3、T4為復(fù)合管組成差分放大器，作為推動(dòng)級(jí)。T5、T6為鏡像電流源，作為差放級(jí)有源負(fù)載。 T7 T10準(zhǔn)互補(bǔ)功放 電路，D D3為功率級(jí)提供正向偏置；R、R電壓串聯(lián)負(fù)反饋， 改善電路性能。（2） 通過(guò) R 的電流 I EE =2VBE（°n）， I CQ5= I CQ6= 0.5 I EE，kfv =匕=r5RiVo R5 + R62- 1為什么諧振功率放大器能工作于丙類(lèi)，

16、而電阻性負(fù)載功率放 大器不能工作于丙類(lèi)？解：因?yàn)橹C振功放的輸出負(fù)載為并聯(lián)諧振回路，該回路具有選頻特性，可從輸出的余弦脈沖電流中選出基波分量，并在并聯(lián)諧振回路上形成不失真的基波余弦電壓，而電阻性輸出負(fù)載不具備上述功能。2- 2放大器工作于丙類(lèi)比工作于甲、乙類(lèi)有何優(yōu)點(diǎn)？為什么？丙 類(lèi)工作的放大器適宜于放大哪些信號(hào)？解：（1）丙類(lèi)工作，管子導(dǎo)通時(shí)間短，瞬時(shí)功耗小，效率高。（2）丙類(lèi)工作的放大器輸出負(fù)載為并聯(lián)諧振回路，具有選頻濾波特性，保證了輸出信號(hào)的不失真。為此，丙類(lèi)放大器只適宜于放大載波信號(hào)和高頻窄帶信號(hào)。2- 4試證如圖所示丁類(lèi)諧振功率放大器的輸出功率巳二亠（VCC -2匕聞）Fd =VccIc

17、o=，集電極效率C * （g。已知VCC = 18 V , n RlVccVCE（sat）= 0.5 V , R 二 50 -,試求放大器的 R、F0和 c值。1213解：（1） Va為方波，按傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)，其中基波分量電壓振幅Vcm =2 (Vcc -2VcE (sat)n,VcmI cm 二Rl）。通過(guò)每管的電流為半個(gè)余弦波，余弦波幅度 (Vcc -2V7lRLCE （sat），其中平均分量電流平均值#丨丄丨I CO I cmn所以cI、，2八，_、2FoVcm I cm = 2(Vcc 2VcE(sat)2n Rl#VCC (VCC - 2VCE (sat)#2.Vcc - 2VcE(

18、sat)VCCC = Fo / Fd =FD =-Vcc(Vcc -2VcE(sat)1.24WFo22-(Vcc 2VcE(sat)2 =1.17Wn RlC = Fo / Fd =94.36%2-5諧振功率放大器原理電路和功率管輸出特性曲線如圖所示,已知 VCc = 12 V , VBb = 0.5 V , Vm = 11 V , Vbm = 0.24 V。試在特性曲 線上畫(huà)出動(dòng)態(tài)線。若由集電極電流 ic求得lc° = 32 mA, Icim = 54 mA, 試求PD、R、 c及所需的R。L/?< 亠 亠720in6014#解:(1)Vce =Vcc 一Vcm cos t

19、 =(12 -11cos，t)V vBE =Vbb Vbm cos，t =(0.5 0.24cos t)V0°30°45°60°75s90°120”Vbe/V0.740.710.670.620.560.50.38Vce/V12.474.226.59.151217.5取 t0 , 30120，結(jié)果如下表/( /mA IP d =Vcclco =384mW1PoVcm I cm = 297 mW2C =P。/Pd =77.34%Re = VCn/ I clm = 20412-8諧振功率放大器工作在欠壓區(qū)，要求輸出功率Po = 5 W。己知VCC =

20、 24 V , VBb= VBE(on), R二530 ,設(shè)集電極電流為余弦脈沖，即i Cmax COS時(shí)t Vb > 0 0Vb 蘭0試求電源供給功率R、集電極效率c15解：因?yàn)閂Bb = VBE(on)，放大器工作在甲乙類(lèi)，近似作乙類(lèi),PocmRe1nnp21icCOS；;, tdtiCmax ,2因?yàn)镮c01 n 12nicd ti Cmax，2 n巧nI c1m#所以I C0 =2Ic1m =276.3mAPd =VCC I C0 =6.63W, c = Po / Pd = 75.42%2-12設(shè)兩個(gè)諧振功率放大器具有相同的回路元件參數(shù)，它們的輸出功率po分別為1 W和0.6 W

21、?，F(xiàn)若增大兩放大器的VCc,發(fā)現(xiàn)其中 R = 1 W放大器的輸出功率增加不明顯，而 R = 0.6 W放大器的輸出 功率增加明顯，試分析其原因。若要增大R = 1 W放大器的輸出功率，試問(wèn)還應(yīng)同時(shí)采取什么措施(不考慮功率管的安全工作問(wèn)題)？解：Po = 1 W的放大器處于臨界或欠壓狀態(tài)，增大 VCc時(shí)，放大器 更趨于欠壓狀態(tài)，Ic1 m略有增大。因此P增大水明顯“ 1若 Po需VCc 同吋R 或VBb )R = 0.6 W的放大器處于過(guò)壓狀態(tài)，VCc增大，發(fā)大器趨于臨界，I c1m迅速增大，所以R迅速增大。3- 1若反饋振蕩器滿足起振和平衡條件，則必然滿足穩(wěn)定條件， 這種說(shuō)法是否正確？為什么？

22、解：否。因?yàn)闈M足起振與平衡條件后，振蕩由小到大并達(dá)到平衡 但當(dāng)外界因素（T、VCc）變化時(shí)，平衡條件受到破壞，若不滿足穩(wěn)定條 件，振蕩器不能回到平衡狀態(tài)，導(dǎo)致停振。3- 2 一反饋振蕩器，欲減小因溫度變化而使平衡條件受到破壞，從而引起振蕩振幅和振蕩頻率的變化,應(yīng)增大T （OSC ）禾廿，為什么？試描述如何通過(guò)自身調(diào)節(jié)建立新平衡狀態(tài)的過(guò)程 （振幅和相位）解：由振蕩穩(wěn)定條件知：振幅穩(wěn)定條件：竺d <0審Va相位穩(wěn)定條件：型単 <0若滿足振幅穩(wěn)定條件，當(dāng)外界溫度變化引起V增大時(shí)，Tf osc）減小，V增大減緩，最終回到新的平衡點(diǎn)。若在新平衡點(diǎn)上負(fù)斜率越大，則到達(dá)新平衡點(diǎn)所需V的變化就越小

23、，振蕩振幅就越穩(wěn)定。阻止osc增大，COoscv 若滿足相位穩(wěn)定條件，外界因素變化-fosc > tC ）-匚：OSC最終回到新平衡點(diǎn)。這時(shí)，若負(fù)斜率越大，則到達(dá)新平衡點(diǎn)所需 的變化就越小，振蕩頻率就越穩(wěn)定。3- 3并聯(lián)諧振回路和串聯(lián)諧振回路在什么激勵(lì)下（電壓激勵(lì)還是 電流激勵(lì)）才能產(chǎn)生負(fù)斜率的相頻特性？解：并聯(lián)諧振回路在電流激勵(lì)下，回路端電壓 v的頻率特性才會(huì) 產(chǎn)生負(fù)斜率的相頻特性，如圖 所示。串聯(lián)諧振回路在電壓激勵(lì)下， 回路電流的頻率特性才會(huì)產(chǎn)生負(fù)斜率的相頻特性，如圖（b）所示。3-5試判斷下圖所示交流通路中,哪些可能產(chǎn)生振蕩，哪些不能18#產(chǎn)生振湯。若能產(chǎn)生振湯，則說(shuō)明屬于哪種振湯

24、電路。解:（時(shí)小#(a) 小振。冋狷端接反，彳、'倆足止反丫貴；(b) 能振匚變爪器用合反饋振蕩器:(c) 心氐，不泄足工卩弋振燦路的組成法則：(d) 能振口丄C2回路呈感性，osc<毗,LiC回路呈容性，-'osc >- '1，組成電感三點(diǎn)式振蕩電路。(e) 能振，訃入結(jié)屯容Ge,組成電容三點(diǎn)式振蕩電路。 能振盒但LQ回路呈容性，灼osc >4, L2C2回路呈感性,osc >2，組成電容三點(diǎn)式振蕩電路。3-6試畫(huà)出下圖所示各振蕩器的交流通路，并判斷哪些電路可能 產(chǎn)生振蕩，哪些電路不能產(chǎn)生振蕩。圖中， G、CC、G、CD為交流旁路 電容或隔直流

25、電容，Lc為高頻扼流圈，偏置電阻RU RL、RG不計(jì)。(a)(b)R)J'1-Lrn19#解：畫(huà)出的交流通路如圖所示#(b)(b)何d)(a) 不振，不滿足三點(diǎn)式振蕩電路組成法則。(b) 可振,為電容二山式振蕩電路.(c) 不氐不泄足工弋振筋電路組成法貝嘰(d) 可振，為電容.點(diǎn)式振蕩也瓶 發(fā)射詰電容Ge為回路電容 之一。(e) 可振為電感二山式掠蕩電路“Z氐不泄足弋振務(wù)電路組成法貝嘰3-7如圖所示電路為三回路振蕩器的交流通路，圖中 foi、f02、 f 03分別為三回路的諧振頻率，試寫(xiě)出它們之間能滿足相位平衡條件的 兩種關(guān)系式，并畫(huà)出振蕩器電路(發(fā)射極交流接地)。解：(1)L2C2、

26、LiG 若呈感性，f OSC < foi、f 02， L3C3 呈容性，f osc >21f°3，所以 f°3 < fosc < f01 、02 。(2)L2G、LiC 若呈容性，f osc > f 01、f 02, L3C 呈感性，f osc <f°3，所以 f°3> fosc > f01 、 02 。3-8試改正如圖所示振蕩電路中的錯(cuò)誤,并指出電路類(lèi)型。圖中G、G、G均為旁路電容或隔直流電容,Le、Ls均為咼頻扼流圈。Lc、22#解：改正后電路如圖所示#圖 中L改為C, C改為L(zhǎng)i,構(gòu)成電容三點(diǎn)式振蕩電

27、路。圖(b)中反饋線中串接隔值電容CC，隔斷電源電壓VCco圖(c)中去掉G，消除CE對(duì)回路影響，加CB和CC以保證基極交流接地并隔斷電源電壓VCc； L2改為C構(gòu)成電容三點(diǎn)式振蕩電路。3-9試運(yùn)用反饋振蕩原理，分析如圖所示各交流通路能否振蕩。解：圖(a)滿足正反饋條件，LC并聯(lián)回路保證了相頻特性負(fù)斜率， 因而滿足相位平衡條件。圖(b)不滿足正反饋條件，因?yàn)榉答侂妷篤f比vii滯后一個(gè)小于90 的相位，不滿足相位平衡條件。圖(c)負(fù)反饋，不滿足正反饋條件，不振。3-13在下圖所示的電容三點(diǎn)式振蕩電路中，已知L = 0.5舊，C = 51 pF，C2 = 3300 pF， C = (12 250

28、)pF, R = 5 k 0，gm = 30 mS C怡=20 pF，P足夠大。Q0 = 80，試求能夠起振的頻率范圍， 圖中C、CC對(duì)交流呈短路，Le為高頻扼流圈。23#解：在Le處拆環(huán)，得混合H型等效電路如圖所示24由振幅起振條件知，gm丄gL ngi(1)n式中代“015，其中C"C2 6"32時(shí),gm 二 30mS。re代入(1)，得gL ：0.443mS25#由gL -，得 Re。4.115k QRl Reo則能滿足起振條件的振蕩頻率為用=皿102.9 106 rad/s。LQo由圖示電路知，c十C3。乙 G +c2當(dāng) C= 12pF 時(shí)，C= 62.23 pF，

29、嘰max=179.2x106 rad/s一；LCr當(dāng) C 二 250pF 時(shí)，C= 300 pF?？梢?jiàn)該振蕩器的振蕩角頻率范圍'min 'max = (102.9 179.2) 106 rad/s，即振蕩頻率范圍 fmin fmax = 16.38 28.52 MHz3-15 一 LC振蕩器，若外界因素同時(shí)引起0、f、Q變化，設(shè) .o ，q；分別大于Q或小于Q,試用相頻特性分析振蕩器頻率的變 化。解：振蕩回路相頻特性如圖，可見(jiàn):當(dāng)4時(shí)，設(shè)為 CD osc , CO osc ACOosc ；（3）當(dāng)Qe增加時(shí)，相頻特性趨于陡峭，! f 不變，二-osc y竹變化，Q T也 osc

30、 -, Q osc 。3- 16如圖所示為克拉潑振蕩電路，已知L = 2 AH, C=1000 pF,C =5004000 pF，G = 70 pF，Q = 100， R = 15 k 0，G怙二 10 pF，民二門(mén)，試估算振蕩角頻率-osc值，并求滿足起振條件時(shí)的lEQmin。設(shè)很大。解：振蕩器的交流等效電路如fcYr=C|> 廠TT1 *Ujt *O1一h27圖所示。由于C>> C3, G>> C3,因而振蕩角頻率近似為 OSC1LC3= 84.52 106 rad/s28#已知Ro = ；：oscLQ =16.9 k 1n C0.2,C1 C2gi=RE11

31、 I EQ=十re ReVtI EQVt=gRl 二 Rj Reo =7.95k Q, C?二 C? 'Obe 4010pF求得CQ；C12 =800.4pFC1 C2n2C3C3'C1,2= 0.08, Rl : n；Rl =50.88門(mén)#Iw根據(jù)振幅起振條件,gm -gj ngi，n即電 史，求得I eq > 3.21mAVt n(1n)3-18試指出如圖所示各振蕩器電路的錯(cuò)誤，并改正，畫(huà)出正確的振蕩器交流通路，指出晶體的作用。圖中 G、CC、CE、CS均為交流 旁路電容或隔直流電容。#解：改正后的交流通路如圖所示#IU圖L用C3取代，為并聯(lián)型晶體振蕩器，晶體呈電感。

32、圖(b)晶體改接到發(fā)射極，為串聯(lián)型晶體振蕩器，晶體呈短路元件。3-22試判斷如圖所示各RC振蕩電路中，哪些可能振蕩，哪些不能振蕩，并改正錯(cuò)誤。圖中，G、Cc、G、G對(duì)交流呈短路。解：改正后的圖如圖所示。Ml(a) 為同相放大器，RC移相網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生180相移，不滿足相位平衡 條件，因此不振。改正：將反饋線自發(fā)射極改接到基極上。(b) 中電路是反相放大器，RC移相網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生180相移，滿足相位 平衡條件，可以振蕩。(c) 中放大環(huán)節(jié)為同相放大器，RC移相網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生180相移，不滿 足相位平衡條件，因此不振。改正：移相網(wǎng)絡(luò)從 T2集電極改接到Ti 集電極上。(d) 中放大環(huán)節(jié)為反相放大器，因?yàn)榉答伃h(huán)節(jié)為

33、RC串并聯(lián)電路， 相移為0，所以放大環(huán)節(jié)應(yīng)為同相放大。改正：將 Ti改接成共源放 大器。3-23 圖(a)所示為采用燈泡穩(wěn)幅器的文氏電橋振蕩器，圖(b)為采用晶體二極管穩(wěn)幅的文氏電橋振蕩器，試指出集成運(yùn)算放大器輸入端的極性，并將它們改畫(huà)成電橋形式的電路，指出如何實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅。31(ii-fKK&fn270 U解：電橋形式電路如圖所示僅)(b)32(a) 中燈泡是非線性器件，具有正溫度系數(shù)。起振時(shí)，燈泡涼， 阻值小(R)，放大器增益大，便于起振。隨著振蕩振幅增大，溫度升 高，R增加，放大器增益相應(yīng)減小，最后達(dá)到平衡。(b) 中D、D2是非線性器件，其正向?qū)娮枳柚惦S信號(hào)增大而 減小。起振時(shí)

34、，D、D2截止，負(fù)反饋?zhàn)钊?，隨著振蕩加強(qiáng)，二極管正 向電阻減小，負(fù)反饋增大，使振幅達(dá)到平衡。4- 1如圖是用頻率為1 000 kHz的載波信號(hào)同時(shí)傳輸兩路信號(hào)的 頻譜圖。試寫(xiě)出它的電壓表達(dá)式，并畫(huà)出相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)方框圖。計(jì)算在 單位負(fù)載上的平均功率島和頻譜寬度BWM,解：（1）為二次調(diào)制的普通調(diào)幅波。第一次調(diào)制：調(diào)制信號(hào)：F = 3 kHz載頻：fi = 10 kHz , f2 = 30 kHz第二次調(diào)制：兩路已調(diào)信號(hào)疊加調(diào)制到主載頻fc= 1000 kHz上令=2 二3310 rad/s.，1 :=2 二410 rad/s-'2 =2 二4310 rad/s2 二106 rad/s第一次

35、調(diào)制：V1(t)=4(1+ 0.5cos1t)cos 1tV2(t)=2(1+ 0.4cos 111 )cos 2t第二次調(diào)制：Vo(t)=5 cosct + 4(1 + 0.5cos r)cos d +2(1 + 0.4cos 門(mén) t )cos 2t cosct=51+0.8(1 + 0.5cos t )cos d + 0.4(1 +0.4cos'Jt)cos 2t cos ct(2)實(shí)現(xiàn)方柜圖如圖葉2 根據(jù)頻譜圖，求功率。 載頻為10 kHz的振幅調(diào)制波平均功率Vmoi = 2V, Mi = 0.51 2 1 2PoiVm01 =2W ； Pav1 二 2Poi(1M al)二 4

36、 5V2 2 f2 = 30 kHzVm02 = 1V , M2 = 0.41 212P02 = Vm02 =0.5W； Pav2 =2P°2(1 + M a2)=08W2 2 豐載頻 fc 二 1000 kHzVm0 = 5V1 2P0Vm0 =12.5W2總平均功率 Rv 二 P0 + Pav1 + Rv2 = 18.08 W(3)BWM由頻譜圖可知Fmax = 33 kHz得BWM = 2F = 2(10331000) = 66 kHz4-3試畫(huà)出下列三種已調(diào)信號(hào)的波形和頻譜圖。已知>>(1) v(t) = 5cos "tcos ct(V)；(2) v(t

37、) = 5cos( c+1) t ；(3) v(t) = (5 + 3cos 111) cos ct o解：(1)雙邊廿訓(xùn)制佶號(hào)(a) ； (2)單邊廿調(diào)制佶號(hào)(b)； 晉適訓(xùn)喘佶號(hào)(c)。t-£i 伽 wc+il(*)Oh + H4-6何謂過(guò)調(diào)幅？為何雙邊帶調(diào)制信號(hào)和單邊帶調(diào)制信號(hào)均不會(huì)產(chǎn)生過(guò)調(diào)幅？答：調(diào)制信號(hào)振幅大于載波信號(hào)振幅的情況稱為過(guò)調(diào)幅。因?yàn)殡p邊帶和單邊帶調(diào)制信號(hào)已經(jīng)將載波信號(hào)抑制，故均不會(huì)產(chǎn)生過(guò)調(diào)幅。4-8 一非線性器件的伏安特性為PdV vaOi =«0v<0式中 v = Va十 Vi+ V2 = VQ+ Vimcosrt + VcosT。若 V2m很

38、小，滿 足線性時(shí)變條件，則在VQ二Vim/2、0、Vm三種情況下，畫(huà)出g(w)波形，并求出時(shí)變?cè)隽侩妼?dǎo)g(w)的表示式，分析該器件在什么條件 下能實(shí)現(xiàn)振幅調(diào)制、解調(diào)和混頻等頻譜搬移功能。解：根據(jù)伏安特性畫(huà)出增量電導(dǎo)隨 v的變化特性g( v)如圖所示。(1)心-知時(shí)，畫(huà)出g(t)波形如圖所示。圖中通角由COST1Vm2Vm求得二go丄2nn_ 3n3ngDd 4 1gD-33gn1g(t"12g D n ngDcosn td，tsin( )nn 3g° +業(yè) 丄s in (竺)cos ntn n i n 3(2) VQ = 0時(shí)，畫(huà)出g( v)的波形如圖所示1 2 2g(t)

39、 ngD© ( yt) =gD (cos“tcos3yt)2 n3 n1 比2二gD(-1)2cos(2n 1) .it2 (2n1) nV)= Vm, g( t) = g d,如圖所示。可見(jiàn)，(1)、中g(shù)(t)含佇某波分魚(yú) 能實(shí)觀頻譜搬移功能, 而(3)中g(shù)(t)僅有直流分量，故無(wú)法實(shí)現(xiàn)頻譜搬移功能。為實(shí)現(xiàn)消除一些有害無(wú)用的組合頻率分量， 使輸出有用信號(hào)的質(zhì) 量提高，在實(shí)現(xiàn)頻譜搬移功能時(shí)，應(yīng)遵循有用信號(hào)較弱，參考信號(hào)較 強(qiáng)的原則。調(diào)制時(shí)：V1 = Vcos ct(載波)，V2 = V】nCOS 't(調(diào)制信號(hào))解調(diào)時(shí)：V1 = Vcosct(參考信號(hào))，V2 = Vm(1

40、+Mcost )cos ct (調(diào)幅信號(hào))混頻時(shí)：V1 = Vcos灼Lt(本振信號(hào))，V2 = Vm(1 +Mcost )cos ct (調(diào)幅信號(hào))4-9在如圖所示的差分對(duì)管調(diào)制電路中，已知Vc(t) = 360cos1063漢 10 t (mV, v° ( t) = 5cos2 兀匯 10 t (mV, Vcc = | Vee | = 10 V ,REe =15 k，晶休-一極管1很大，VBE(on)可忽略。試用開(kāi)關(guān)函數(shù)求i c = (i C1 i C2)值。38解：由教材（4-2-14）可知i c = i C1 iC2vci0忖/令VCM令Xc帀G(t)其中 I0 :-VEE

41、_5VReeV Q (t)&51 . mA , i q (t)3Ree110-cos(2 n 103t)(mA)339#1io 13又Xc =紅cVT360 mV =13.85 1026mV3310 cos(2n 10 t)(mA)貝S th(竺 cos -ct)-心(，ct)=上 cos pt - 4 cos3 ct 蘭 cos5 ct -2n3 n5 n所以x1iC =i0th(丄cos，ct)1 10 J cos(2 n 103t)K2( ct)23二1 10 J cos(2 n 103t) 0.42cos(10 n 106t) -0.14cos(30 n 106t) 0.084

42、 cos(50n 106t) - (mA)4-11 雙差分對(duì)平衡調(diào)制器如圖所示，其單端輸出電流i g丄上th樂(lè)：丄上th竺22 2kT 2 Re 2kT試分析為實(shí)現(xiàn)下列功能（不失真），兩輸人端各自應(yīng)加什么信號(hào)電壓？ 輸出端電流包含哪些頻率分量，輸出濾波器的要求是什么？（1）混頻（取I 磯® c）； （ 2）雙邊帶調(diào)制；（3）雙邊帶調(diào)制波解調(diào)。解：(1) 混頻:Vi(t) = VL(t)二 Vcos Lt , V2(t) = Vs(t)=Vmcosct，當(dāng)VLm > 260 mV, Vm < 26 mV工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生的 組合頻率分量有-'L - - '

43、;0 , 3 'L _ - -C，(2n+1) L_C，輸出采用中 心頻率為I的帶通濾波器。(2) 或邊帶調(diào)制:Vl(t ) = Vc(t ) = VcmCOS ct，V2(t) = v(t)=V t )cos 1 吐。工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生的組合頻率分量有 "C- '-1，3'C -，(2n+1) C 諭出采川中心頻冷為c，BW7> 2F的帶通濾波(3) 雙邊帶 IM 制波解訛：Vl(t) = Vr( t ) = VmCOS ct , V2( t ) = Vs( t )=Vndcost cos ct o開(kāi)關(guān)工作時(shí)，產(chǎn)生的組合頻率分量有'-1，2

44、- 'c -， 4門(mén)，2n c -門(mén)。輸出采用低通濾波器，BW7 > 2 F。4-16采用雙平衡混頻組件作為振幅調(diào)制器，如圖所示。圖中Vc(t) =VmCOSct，V ( t) = V.rnCOS“t。各二極管正向?qū)娮铻榍夜ぷ髟谑躒C(t)控制的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。設(shè)R>>R),試求輸出電壓VO(t)表達(dá)式。解：作混頻器，且VC >> v ,各二極管均工作在受VC控制的開(kāi)關(guān) 狀態(tài)為 Vc > 0，D、D2導(dǎo)通，D3、D4截止為 Vc < 0，D3、D4導(dǎo)通，D、D2截止(1) 為 vc > 0時(shí)，等效電路，i i = i i i 2 回路方程為

45、：Vq -vc + h rd *(h -i2)rl =02( i ii i = ii -2V q i | Rl "*"i2R v 0i 2) RD =0i 2) R. + 2 v+ ( i i2vq2Rl Rd考慮vc作為開(kāi)關(guān)函數(shù)Ki()所以 i i2% KiC ct)2Rl +Rd同理可求Vc < 0時(shí)2v q (t)2RlRd41#(3) R總電流2v q (t)2RlRdKi (，ct) 一 Ki(ct 一 n=2vq (t)2RlRdK2C ct)# Vo(t)R >> Rd.2RlVo (t)- Vq (t)© ( ' 叫心(祖

46、)2Rl Rdf i = 200 kHz，本振4-23晶體三極管混頻器的輸出中頻頻率為頻率為f l二500 kHz，輸人信號(hào)頻率為fc = 300 kHz。晶體三極管的 靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性在靜態(tài)偏置電壓上的幕級(jí)數(shù)展開(kāi)式為i C = I 0 + aVbe + bvje+ cv3e。設(shè)還有一干擾信號(hào)VM= Vcos (2r x 3.5 x 105t )，作用于混頻 器的輸人端。試問(wèn)：(1)干擾信號(hào)VM通過(guò)什么寄生通道變成混頻器輸 出端的中頻電壓？ ( 2)若轉(zhuǎn)移特性為i c= I o+ aVbe + bvbe + cvbe+dvbe , 求其中交叉調(diào)制失真的振幅。(3)若改用場(chǎng)效應(yīng)管，器件工作在平方 律

47、特性的范圍內(nèi)，試分析干擾信號(hào)的影響。解：(1) fM = 350 kHz, fc = 300 kHz，由AJ f|得知，ppp=1 , q = 2時(shí)，2fM2f2 = 300 kHz，表明頻率為f”的干擾信號(hào)可在混頻器輸出，它由靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性三次方項(xiàng)中3cVlvM項(xiàng)產(chǎn)生。(2) 靜態(tài)特性四次方項(xiàng)dv：e =d(Vs+Vl +Vm )4中產(chǎn)生6d(Vs +Vl)2vM分量，而 6d(vs +vl)2vM =6d(vS +2vsVl +vf jvMm (1+cos2»m t)中分量 6vsVLVMm 產(chǎn)生2I分量，其幅值為3dVsmVLmVMm，包含了干擾信號(hào)包絡(luò)變化造 成的交叉失真。(3) 由于干擾頻率只能通過(guò)器件特性的三次方以上項(xiàng)才能產(chǎn)生中 頻頻率，所以工作在平方