通信电子线路 (侯丽敏) 清华大学出版社 课后习题答案

通信电子线路(侯丽敏)习题绪论0-1什么是载波？什么是调制信号和基带信号？给出调制的定义。解：由振荡电路输出的、其频率可保证天线的长度大大下降到实际能发射的高频信号称为载波。待发射的有用的模拟信号为调制信号；有用的模拟信号转换为数字信号称为基带信号；调制是指携带有用信息的调制信号去控制高频载波信号。0-2为什么要进行调制？给出两种理由。解：根据天线理论，天线的长度与电信号的波长需可比拟，发射的电信号必须是高频信号；而且，直接发射调制信号会导致信道混叠。0-3给出无线广播的中波和短波的各自频率范围。解：中波(MF)：0.3~3MHz短波(HF)：3~30MHz0-4给出中国移动通信GSM的载波频率范围。解：GSM的频段：GSM900：上行880~915MHZ，下行925~960MHZ；GSM1800：上行1710~1785MHZ，下行1805~1880MHZ；GSM1900：1850~1910MHZ，1930~1990MHZ；上行和下行组成一频率对,上行就是手机发射、机站接收；下行就是基站到手机。0-5将下列功率转换为dBm值。ＷＷＷＷ25)4(;0001.0)3(;001.0)2(;1)1(2222PPPP解：(1)30dBm;(2)0dBm;(3)－10dBm;(4)－41.9dBm０-6一通信系统的电压为2.15V，负载阻抗50，转换为dBm(50)值。解：19.66dBm(50)第一章习题一1-1.某单级中频放大器的调谐频率为465kHz，调谐回路包含一电容为200pF与一电感并联，电感的品质因数Q0=100，不考虑任何负载影响。试计算此放大器的电压增益和通频带，如果回路两端并联一负载阻抗RL=40k，那么电压增益和通频带变为多少？解：(1)k1711020010465π210012300pCQR,AV0=Rp=171000，,dB104)171000log(200VAkHz65.410010465BW300Qf(2),32400,k4.324017140171//'p'V0Lp'pRARRR,dB90)32400log(20'V0AkHz5.2495.18465BW,95.181714.32100,L0'Lp'p0LQfQRRQQ1-2.如题图E1.1所示，场效应管的转移导纳gm=3mA/V，漏级输出阻抗Rds=120k，如果电感线圈损耗r=2.0，调谐回路的调谐频率为850kHz。试求：E1.1题1-2图(1)调谐回路的电容C=?(2)忽略负载影响，最大电压增益为多少？(3)通频带为多少？解：(1)pf195180)10850()π2(10)π2(1232620LfC(2),k54.46121019510180126pCrLR总的回路并联阻抗为,k24.95120//54.461//dspTRRR72.28524.953TmV0RgA,dB49)285log(200VA(3),9918010850π2101024.953630LLRQTkHz59.89910850BW3L0Qf1-3.如题图E1.2所示，晶体管的参数为yoe=20S，线圈L品质因数为Q0=45，调谐频率为460kHz，计算放大器的通频带。E1.2题1-3图解：k58.1510110460π2459300pCQR总的并联阻抗,k62.1050//100//58.15)//()1//(LoepTRyRR68.301010460π21062.109330TLCRQ，kHz15BWL0Qf1-4.某中频调谐放大器电路如题图E1.3所示。调谐频率为465kHz，L1=350H，两个晶体三极管具有相同的参数：Rie=3.75k，yfe=90S，yoe=15S。计算：E1.3题1-4图(1)回路电容值C；(2)变压器的次级与初级线圈比值；(3)最大电压增益。解：回路电容pf335350)10465()π2(10)π2(12326120LfC237.0,1,10357.14151033510350oeieoe2ie612611pyRpypRCrLR总的并联阻抗,k3.33)//()1//(2ieoepTpRyRR711103.3390237.03feTV0ypRA，20lg(711)=57dB1-5.题图E1.4为一电容抽头的并联振荡回路，谐振频率为1MHz，C1=100pF，C2=400pF，求回路电感L。若Q0=100，RL=2k，求回路有载品质因数QL和通频带。E1.4题1-5图解：总电容pf802121CCCCC，mH32.0π210LLCf接入系数：2.0211CCCp，RL折合到回路两端的等效阻抗：k502L'LpRR，kΩ20000pLQR，总的并联阻抗kΩ40//'LpTRRR，有载品质因数200TLLRQ，带宽kHz50BWL0Qf1-6.调谐放大器如题图E1.5所示，调谐频率为465kHz，调制信号的最高频率为5kHz，电感L=300H，Q0=90，晶体管输出导纳yoe=8S，负载阻抗RL=5.36k，在调谐频率处电压增益不得小于250，电感总匝数为70。试确定L1部分匝数、必要的通频带宽和晶体管的yfe。E1.5题1-6图解：207.01081036.5,K1251081163oeL26oe2LyRpypR151pNN匝。k78.34)21//(,k8.78oepT00pyRRLQRkHz625.11BW,401030010465π21078.3406330TLLQfLRQms35,250feTfeV0yRpyA1-7.单回路调谐放大器如题图E1.6所示，已知工作频率f0=465kHz，通频带BW=10kHz，回路空载时Q0=100，晶体管参数：gie=0.5mS，goe=60S，|yfe|=30mS。试求：E1.6题1-7图(1)回路的有载品质因数QL；(2)若不考虑回路固有损耗，放大器的最大功率增益为多少(dB)？(3)若考虑回路损耗，则放大器的最大功率增益又为多少(dB)？解：(1)5.46kHz10kHz465BW0LfQ(2)dB8.38)7500lg(10)dB(,75001060105.04)1030(4maxp06323oeie2femaxp0AggyA(3)dB3.33)2145lg(10)dB(,7.2146)1005.461(7500)1(0p220Lmaxp0p0AQQAA1-8.如题图E1.7所示，工作频率f0=465kHz，L=560H，Q0=100，晶体三极管Q1和Q2参数相同：yie=1.7ms，yoe=290s，yfe=32ms。通频带BW=35kHz。试求：E1.7题1-8图(1)阻抗匹配时的接入系数p1、p2；(2)阻抗匹配时的谐振功率增益(dB)；(3)回路的插入损耗(dB)。解：(1)μS95.451μS,11.61,3.1335465BWL000p0LLQgLQgfQT108.0μs,84.392,ie22'iepT'oe'iepgpggggg262.01,ie21'oepgpg(2)回路的插入损耗dB25.1)dB(,7516.0)1(120L1QQ(3)匹配时的谐振功率增益3.3907516.04,1,4oeie2fe0p221oeie2fe0pggyAggyAdB9.25lg10)dB(0p0pAA1-9.单级小信号谐振放大器的交流等效电路如图E1.8所示，要求谐振频率f0=10MHz，通频带BW=500kHz，谐振电压增益AV0=100。在工作点和工作频率上测得晶体管的y参数为μS)40j20(,mS)5j20(0,mS,)5.0j2(oefereieyyyy如果电感品质因数Q0=60，计算谐振回路参数L、C和外接电阻R的值。E1.8题1-9图解：由,100fe0VTgyA得,μS16.206100520220VfeTAyg0epTgggg如下图：所以μH86.3101021020610500776300TfgBWL，pF65102105001010206BW737600TfgC，又μS03.6800pQCg，所以μS118e0pTgggg，R=8.5k1-10．三级相同的单调谐中频放大器级联，工作频率f0=450kHz，总电压增益为60dB，总带宽为8kHz。求每一级的增益、3dB带宽和有载品质因数QL值。解：10dB,2020lgdB,60lg60lg20,1VV1V1V31VV32V1VVAAAAAAAAA由于kHz7.15BW,12BWkHz8,12BWBW3/1/1n29kHz7.15kHz450BW0LfQ1-11.一个晶体管IF放大器如题图E1.9所示。(1)指出各个元件的作用；(2)画出交流等效电路；(3)利用晶体管Q1和Q2的y参数等效电路，在问题(2)的基础上继续画出部分接入与回路之间的连接。E1.9题1-11图解：(1)C2的作用是隔直流、低频交流，只让高频交流信号进入1Q；C6的作用也是隔直、低频电流，只让高频信号进入2Q；C3、C7均对高频呈现低阻抗，近似短路，用作高频旁路阻抗；C4对低、高频均呈现高阻，用作谐振回路电容；C1对高频呈现低阻抗，使R1与R2一同构成Q1基极偏置。(2)交流等效电路图：(3)第二章习题二2-1.某谐振功率放大器CCU=12V，输入tUucosimi，工作于临界状态，Icm=1A，功放管输出特性如题图E2.1所示。E2.1题2-1图(1)当谐振功率放大器分别工作于甲类(=180o，ic的振幅为0.5A)，乙类(=90o)和丙类(=60o)状态，根据折线分析法在输出特性平面上粗略画出三种放大器的动态线；(2)分别画出三种放大器集电极电流ic(ωt)和uce(ωt)的波形；(3)求丙类(=60o)时的输出功率P0和效率c。(已知=60o时，1()=0.391，g1()=1.8)解：(1)红线：丙类；蓝线：乙类；黄线：甲类(2)(3)丙类：A1V,11,60cmcmIUW1505.2)(2121cm1cmcmc10UIUIP%5.82)(211dc0cgPP2-2.已知谐振功率放大电路如图2-2所示，其基极偏压UBB=0.2V，晶体管导通电压UD=0.6V，饱和压降UCES＜1.5V，输入信号电压振幅Uim=1.6V，集电极电源UCC=24V，谐振回路的谐振阻抗RP=50Ω，集电极输出功率P0=4W。(1)计算输出电压的振幅Ucm，集电极电流最大值Icm，导通角，集电极效率c。(已知0()0.218，1()0.391)(2)指明工作在什么状态；若要调整到临界状态，定性指出可采取哪些措施，各种措施对应的P0和c如何变化。解：(1)V20,400221cmP02cm2Pcm0URPURUP60,5.06.12.06.0cosimBBDUUUA4.05020Pcm1cRUIA023.1)(),(1c1cm1cmc1IIII%6.74)(0cmCC0C0C0dc0cIUPIUPPPC(2)欠压状态。（因为CEScmCCUUU）措施有四项：①提高,,PocRP②减小c0CC,不变，PU③提高c0im,,PU④提高c0BB,,PU2-3.已知谐振功率放大器的