《高频电子技术》(第二版)部分习题解答分析

1《高频电子技术》部分习题参考解答第1章1-1为什么无线电通信中要进行调制？什么叫调幅？1-2在无线电通信系统中，发送设备由哪几部分组成？1-3在无线电通信系统中，接收设备由哪几部分组成？1-4在发送设备中，调制器的作用是什么？1-5在接收设备中，检波器的作用是什么？1-6电视信号的频带宽度约有6兆赫，为什么不能直接从天线发射出去？为什么要把它调制到几十兆赫的高频上去呢？1-7北京电视台的载波频率是57.75兆赫，问它的波长是多少米？解：MHzf75.57smC/10307（米/秒）mfC195.51075.57103067（米）1-8电磁波的传播途径有哪几种？第2章2-1LC网络有哪几种形式？它们在高频放大电路中的作用怎样？2-2LC并联谐振回路有何基本特性？说明Q对回路特性的影响。2-3何谓矩形系数？它的大小说明什么问题？单谐振回路的矩形系数等于多少？2-4信号源及负载对谐振回路的特性有何影响？采用什么方法可减小它们的影响？2-5并联谐振回路的品质因数是否越大越好？说明如何选择并联谐振回路的有载品质因数eQ的大小。2-6线性与非线性电阻器件特性有何区别？非线性器件有何主要作用？2-7非线性电路有何基本特点？它在通信设备中有哪些用途？2-8对混频电路有哪些基本要求？2-9用二极管环形相乘器构成混频电路与构成振幅调制和解调电路有何异同点？2-10说明晶体管混频电路工作原理及采用场效应管构成混频器的优点。2-11说明混频干扰主要有哪些，是如何产生的？2-12已知广播收音机中频Lf＝465kHz，试分析以下现象各属于哪一种混频干扰？（1）当收听Cf＝931kHz的电台时，听到有频率为1kHz的哨叫声；解：Cf＝931kHz，Lf＝If+Cf＝465+931＝1396kHz931213961＝466kHz＝（465+1）kHz故为组合频率干扰（哨声干扰）。（2）当收听Cf＝550kHz的电台时，听到有频率为1480kHz的其他台播音；解：Cf＝550kHzNf＝1480kHzLf＝If+Cf＝465+550＝1015kHz2Nf－Lf＝1480－1015＝465kHzNLff＝14801015＝465kHz属于外来干扰和本振产生的镜频干扰。（3）当收听Cf＝1480kHz的电台时，听到有频率为740kHz的其他台播音。解：Cf＝1480kHzNf＝740kHzLf＝If+Cf＝465+1480＝1945kHz2Nf＝1480kHz为干扰的二次谐波NLff2＝14801945＝465kHz为外来干扰和本振产生的寄生通道干扰。2-13已知并联谐振回路的L=1，C＝20pF，0Q＝100，求该并联回路的谐振频率0f、谐振电阻PR及通频带7.0BW。解：LCf210＝126102010121≈6106.35＝6.35MHz00QLr＝100101106.35266≈2.24ΩrQRP20＝24.21002＝k4.22007.0QfBW＝100106.356＝610356.0＝356.0MHz2-14并联谐振回路如图2-22所示、已知：C＝300pF、L＝390，0Q=100，信号源内阻sR=100k，负载电阻LR＝200k，求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。图2-22题2-14图解：LCf210＝126103001039021≈310465Hz＝465kHz0QCLr＝1001030010390126＝11.4ΩrQRP20＝4.111002＝k114PLSeRRRR////＝114//200//100≈k42126310300103901042CLRQee＝36.843eQfBW07.0＝84.36104653≈3106.12Hz＝6.12kHz2-15已知并联谐振回路的0f＝10MHz，C＝50pF，7.0BW＝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300kHz，应在回路两端并接一个多大的电阻？解：367.000101501010BWfQ＝66.7LC10CL201Cf20)2(112261050)10102(1≈H6105＝H5POUU20)2(11ffQOPUU＝20)2(1ffQ＝263)10101060027.66(1≈8.1PR为未并电阻时LC回路的等效电阻CLQRP＝126105010567≈31021＝k21通频带加宽为300kHz，即是原来的2倍7.07.02BWWB367.007.001030010102BWfWBfQe＝33.3021QQePeRR21PPRRRR解得PRR＝k212-16在图2-23所示电路中，信号源频率0f＝lMHz，回路空载0Q值为100，r是回路损耗电阻。将l－l端短路，电容C调到100pF时回路谐振。如将l－l端开路后再串接一阻抗xZ（由电阻xr与电容xC串联），则回路失谐，C调至200pF时重新谐振，这时回路有载eQ值为50。试求电感L、未知阻抗xZ。图2-23题2-16图解：（1）当1-1端短路时，电路谐振4CL00112262010100)1012(11CL≈H6103.253＝H3.253126001010010210011CQr≈9.15（1）当1-1端开路接，电路谐振xZ时，C由1C增大至2C谐振，此时2C与xC串联，谐振频率不变，即2C与xC串联等效为1CxCCC111211221CCCCCxpF200100200100200rrLQxe09.1550103.253102660rQLrex≈9.15)8.7959.15(1020010219.151126jjCjrZxxx2-17在图2-24所示电路中，L＝0.8µH，1C＝2C＝20pF，sC＝5pF，sR＝10kΩ，LC＝20pF，LR＝5kΩ，0Q＝100。试求回路在有载情况下的谐振频率0f，谐振阻抗R，回路有载Q值和通频带7.0BW。图2-24题2-17图解：pFCCCL40202022pFC3404020402012pFCCCS3553405123204020121CCCn0QCLr＝10010108.0123556≈2.09Ω5krQRP9.2009.2)100(220并联谐振时等效电路如下图LCf210＝12610355108.021≈6106.41Hz＝6.41MHzkRnRLL4553225//9.20//10////LPSeRRRR≈k88.5126310355108.01088.5CLRQee≈28.1MHzHzQfBWe48.11048.11.28106.416607.02-18并联回路如图2-25所示，已知：C＝360pF，1L＝280，Q＝100，2L＝50，n=1N／2N＝10,LR＝lk。试求该并联回路考虑到LR影响后的通频带及等效谐振电阻。图2-25题2-18图解：10011022LLRnRk126101036010280100CLQRP≈k19.881019.883kRRRRRLPLPe86.4610019.8810019.881263110360102801086.46CLRQee≈53.13CLf1021＝126103601028021≈3103.501Hz＝501.3kHz613.533.50107.0eQfBW≈9.44kHz若eR取k8.46，eQ取53，则7.0BW≈9.46kHz2-19并联回路如图2-26所示，试求并联回路2-3两端的谐振电阻pR。已知：（a）1L＝100、2L＝10、M＝4，等效损耗电阻r＝10Ω，C＝300pF；（b）1C＝50pF、2C＝100pF，L=10、r＝2Ω。图2-26题2-19图解：(a)图：41042101002221MLMLLn≈8.43HMLLL11842101002211010300101181260rCLQ≈62.710)7.62(220rQRP≈k313.3939313313.39)43.8(1122PPRnRk≈k55.0(b)图：pFCCCCC31001005010050212135010050121CCCn210101012310060rCLQ≈273.92)9.273(220rQRP≈k150101503150)3(1122PPRnRk≈k7.162-20并联谐振回路如图2-27所示，已知：0f＝10MHz，Q＝100，sR＝12k，7LR=1k，C＝40pF，匝比1n＝2313/NN＝1.3,2n＝4513/NN＝4，试求谐振回路有载谐振电阻eR、有载品质因数eQ和回路通频带7.0BW。图2-27题2-20图解：kRnRSS28.2012)3.1(221kRnRLL161)4(222122620201040)10102(1)2(11CfCL≈HH33.61033.6612602010401033.6100CLQrQRP≈k78.391078.39316//78.39//28.20////LPSeRRRR≈k3.7126310401033.6103.7CLRQee≈18.3535.181010607.0eQfBW≈Hz610545.0＝0.545MHz第3章3-1反馈式振荡器由哪些部分组成？各部分的作用是什么？3-2振荡器的平衡条件和起振条件是什么？3-3说明自激振荡的建立及振幅稳定过程。3-4说明自激振荡的相位平衡稳定条件。3-5三点式振荡器的特点是什么？3-6克拉泼和西勒振荡电路是怎样改进了电容反馈振荡器的性能的？3-7如图3-26所示的电路中，哪些可能产生振荡？哪些不能产生振荡？如不能振荡，请修改成能振荡的电路8图3-26题3-7图图形改为如下形式即可产生振荡：3-8图3-27为晶体振荡器，试问此电路中的晶体工作于什么状态？为什么？答：晶体工作在串联谐振（短路）状态，此时发射极电阻近似为0，三极管的电压增益最大，晶振起选频作用。3-9图3-28是什么振荡器？画出其交流等效电路，并说明LC回路应满足什么条件才能产生振荡？该电路的输出波形较好，为什么？图3-27题3-8图图3-28题3-9图解：交流等效电路如下：9此电路为电容三点式振荡器，C2应远大于C1、C3，LC3回路的0f应小于晶振的pf，当回路工作在pf时，LC3应为容性，等效为电容，晶振的作用等效为一个电感，电容三点式振荡器谐波成分小，波形好。3-10在图3-29所示电容三点式电路中，1C＝100pF，2C＝300pF，L＝50µH，试求电路振荡频率0f和维持振荡所必须的最小电压增益minuA。图3-29题3-10图解：pFCCCCC753001003001002121LCf210＝1261075105021≈61059.2Hz＝2.59MHz25.0413001001001211CCCnF根据振幅平衡条件：AFUUTif)(0≥1425.011minFAu3-11图3-30所示振荡电路的振荡频率0f＝50MHz，画出其交流等效电路并求回