《高頻習題課》ppt課件

1、32 一晶體管組成的單回路中頻放大器，如圖所示。已知fo=465kHz，晶體管經(jīng)中和后的參數(shù)為：gie=0.4mS,Cie=142pF，goe=55S，Coe=18pF，Yie=36.8mS,Yre=0，回路等效電容C=200pF，中頻變壓器的接入系數(shù)p1=N1/N=0.35，p2=N2/N=0.035,回路無載品質(zhì)因數(shù)Q0=80，設(shè)下級也為同一晶體管，參數(shù)相同。試計算： （1）回路有載品質(zhì)因數(shù) QL和 3 dB帶寬 B0.7;（2）放大器的電 壓增益； (3) 中和電容值。（設(shè)Cbc=3 pF）解：根據(jù)已知條件可知,能夠忽略中和電容和yre的影響。得2222122000.35180.0351

2、42202oeieCp Cp CpF 回路總電容為C3-1200022465 10202 107.37480fgSQ 固有諧振電導為C22120262360.3555 100.0350.4 107.374 1014.6oeiep gp ggS 回路總電導為g3-120600.731206111122465 10202 1040.414.6 10465311.5140.4|0.350.03536.8 1030.8814.6 100.3531.61510.65LLfenb cb cfQfdBBkHzQp pyKNpCCCpFNNp C品質(zhì)因數(shù)g帶寬諧振增益g中和電容34 三級單調(diào)諧中頻放大器，中心

3、頻率f0=465 kHz，若要求總的帶寬 B0.7=8 kHZ，求每一級回路的 3 dB帶寬和回路有載品質(zhì)因數(shù)QL值。 130.710.71130L1BB21B8B15.7kHz0.509821fQ29.6B 因為總帶寬為則每級帶寬為有載品質(zhì)因數(shù)解：每一級帶寬相同，設(shè)為B1，答：每級帶寬均為15.7kHz,有載品質(zhì)因數(shù)為29.6。38 高頻功放的欠壓、臨界、過壓狀態(tài)是如何區(qū)分的？各有什么特點？當EC、Eb、Ub、RL四個外界因素只變化其中的一個時，高頻功放的工作狀態(tài)如何變化？ 答：由動態(tài)特性曲線的A點位置處在放大區(qū)、臨界線、飽和區(qū)來區(qū)分：A點處于放大區(qū)時的工作狀態(tài)叫欠壓狀態(tài)，該狀態(tài)電壓利用率相

4、對較低，輸出功率和效率都比較低。A點處于飽和區(qū)時的工作狀態(tài)叫過壓狀態(tài)，此時集電極電流脈沖出現(xiàn)平頂凹陷，輸出電壓基本不發(fā)生變化，電壓利用率較高。A點處于放大區(qū)和飽和區(qū)的分界線即臨界線時，叫臨界狀態(tài)。此時的輸出功率和效率都比較高。當單獨改變RL時，隨著RL的增大，工作狀態(tài)的變化是從欠壓逐步變化到過壓狀態(tài)。當單獨改變EC時，隨著EC的增大，工作狀態(tài)的變化是從過壓逐步變化到欠壓狀態(tài)。當單獨改變Eb時，隨著Eb的負向增大，工作狀態(tài)的變化是從過壓逐步變化到欠壓狀態(tài)。當單獨改變Ub時，隨著Ub的增大，工作狀態(tài)的變化是從欠壓逐步變化到過壓狀態(tài)。39 已知高頻功放工作在過壓狀態(tài)，現(xiàn)欲將它調(diào)整到臨界狀態(tài)，可以改變

5、哪些外界因素來實現(xiàn)，變化方向如何？在此過程中集電極輸出功率如何變化？ 答： 可以通過采取以下措施1.減小激勵Ub，集電極電流Ic1和電壓振幅UC基本不變（略減）,輸出功率基本不變（略減） 。2.增大基極的負向偏置電壓，集電極電流Ic1和電壓振幅UC基本不變（略減） ，輸出功率和基本不變（略減） 。3.減小負載電阻RL，集電極電流Ic1增大，IC0也增大，電壓振幅UC略減，輸出功率上升。4.增大集電極電源電壓，Ic1、IC0和UC增大，輸出功率也隨之增大。312 某高頻功放工作在臨界伏態(tài)，通角 =75o”，輸出功率為 30 W，Ec=24 V，所用高頻功率管的SC=1.67V，管子能安全工作。（

6、1）計算此時的集電極效率和臨界負載電阻； （2）若負載電阻、電源電壓不變，要使輸出功率不變。而提高工作效率，問應(yīng)如何凋整？ (3）輸入信號的頻率提高一倍，而保持其它條件不變，問功放的工作狀態(tài)如何變化，功放的輸出功率大約是多少？ C11 Cmax1CCC21C1C1CCCC1CCC1CCIiS (EU )1111PI US (EU )US E US U2222 因為所以=解：（1）221CC1CC1C1CC1C1C1C2Co1CC2C1Lcr22CLcr1S E(S E )8S PEE2PU2S24S242423060U12144128.0624(75 )1.670.455 1.6720.06V

7、(U20.060.836E24UP2RU20.06R62P230 解之得到代入數(shù)值后得到集電極電壓振幅為取正值)集電極效率=因為，所以.7 84.0E)(SP241212c1c1cr 或利用臨界線方程：（2）可增加負向偏值，但同時增大激勵電壓，保證IC1不變，但這樣可使導通角減小，效率增加。（3）由于頻率增加一倍，諧振回路失諧，集電極阻抗變小，電路由原來的臨界狀態(tài)進入欠壓狀態(tài)，輸出幅度下降，故使輸出功率和效率都下降。對于2的頻率，回路阻抗為：LLr000L10Ln1L(rj L)CrCZ1rjL1jQCLZrCLrCnZ11jQ nn 回路阻抗為在時，在時，Ln2L1Ln222n 2L1Z1n

8、1Z1jQ(n1)1jQ nnZnn2ZQ(n1)3Q1Q(n1) 所以因此，輸出功率下降到原來的2/3Q倍。316 改正圖示線路中的錯誤，不得改變饋電形式，重新畫出正確的線路。改正后的電路圖317 試畫出一高頻功率放大器的實際線路。要求(1)采用NPN型晶體管，發(fā)射極直接接地；(2)集電極用并聯(lián)饋電，與振蕩回路抽頭連接；(3)基極用串聯(lián)饋電，自偏壓，與前級互感耦合。 解：根據(jù)要求畫出的高頻功率放大器電路如下123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:7-Aug-2005 Sheet of File:D:Design Explorer 99

9、MyDesign3.ddbDrawn By:RbCbvCcC1CLcLEc318 一高頻功放以抽頭并聯(lián)回路作負載，振蕩回路用可變電容調(diào)諧。工作頻率f=5 MHZ，調(diào)諧時電容 C=200 PF，回路有載品質(zhì)因數(shù)QL=20，放大器要求的最佳負載阻抗RLr=50 ，試計算回路電感L和接入系數(shù) P。 解：02212120Lcr0Lcr0Lcr0L2LL61231f =2LC11L5.07 H(2 f ) C425 10200 10RCRCR2 f CQ,ppQQ5025 10200 1050 1020.12520 由得，因所以，321 如圖示互感耦合輸出回路，兩回路都諧振，由天線表 IA測得的天線功率

10、PA=10 W，已知天線回路效率 2=0 .8。中介回路的無載品質(zhì)因數(shù) QO=100，要求有載品質(zhì)因數(shù)QL=10，工作于臨界狀態(tài)。問晶體管輸出功率P1為多少？設(shè)在工作頻率L1=50，試計算初級的反映電阻rf，和互感抗M。當天線開路時，放大器工作在什么狀態(tài)？1A2rPP 2fk解2-21：設(shè)次級損耗電阻為r，初級損耗電阻為 ，反射電阻為r，中介回路效率天線功率為，次級總功率為 。則：AA2A2A2AL202111k011Lf11fLfA2PR10.2rR5012.5PRr0.8PQ1010P12.5W110.90.8Q100PL12.550P13.9Wr0.50.9Q100LL50Q,rr0.5

11、4.5rrQ10Mr Rr4.562.516.8 k因為，得到，因為所以（） 當天線開路時，反射電阻為零，初級回路等效并聯(lián)阻抗增大，放大器將從臨界狀態(tài)進入過壓狀態(tài)。43 圖示是一三回路振蕩器的等效電路，設(shè)有下列四種情況：（1） L1C1L2C2L3C3;（2）L1C1L2C2L3C3;（4）L1C1L2C2=L3C3。 試分析上述四種情況是否都能振蕩，振蕩頻率f1與回路諧振頻率有何關(guān)系？解：根據(jù)給定條件，可知（1）fo1f02f03,因此，當滿足fo1f02ff02f03,因此，當滿足fo1f02ff03,就可能振蕩，此時L1C1回路和L2C2回路呈感性，而L3C3回路呈容性，構(gòu)成一個電感反饋

12、振蕩器。（3）fo1=f02f03, 因此，當滿足fo1=f02ff02=f03不能振蕩，因為在任何頻率下，L3C3回路和L2C2回路都呈相同性質(zhì)，不可能滿足相位條件。44 試檢查圖示的振蕩器線路，有哪些錯誤？并加以改正。解： 改正過的電路圖如下 bCEc12CCCE48 在圖示的電容三端式電路中，試求電路振蕩頻率和維持振蕩所必須的最小電壓增益。解：2121106121F22FF1C C30000C = 75pFC +C4001ff =212.6250 1075 10CK =CC1300K13KC100ceLCMHzu 回路總電容振蕩頻率當以作為放大器的輸出時，反饋系數(shù)要維持振蕩，應(yīng)滿足K，即

13、K=4-9 圖示是一電容反饋振蕩器的實際電路，已知C1=50 pF，C2=100 pF，C3= 10260pF，要求工作在波段范圍，即f=1020MHz，試計算回路電感L和電容C。設(shè)回路無載Q0=100，負載電阻R=1k，晶體管輸入電阻Ri=500若要求起振時環(huán)路增益K0kF=3，問要求的跨gm和靜態(tài)工作電流 IcQ必須多大？共基極交流電路ReC1C2RTC3C0L解:12030312min00max006max0min6minmax00C CCCC33.33CCCCC33.3310C43.33CC33.33260C293.33C1120 10f2L(43.33C )2LC,11f10 102

14、LC2L(293.33C )C40pF,L0. 回路總電容因此得到方程組如下代入數(shù)值后得解之得76 H 112m0imm00iimaxm0i0i126C501CC1503gK11gRRggK391111g3 gRRRRC11111g9 g9RRQLRR1330.33 10111912.88 101000.76 1010009500 F2FF22FF22FF反饋系數(shù)K放大器增益K因此， K，即KKKK3CQmTIg V12.8826335 A （按共基組態(tài)分析）（按共基組態(tài)分析）反饋系數(shù)：2/150/100CCk21F集電極接入系數(shù)：2/3CCCp212c空載電導：(max) mS 0.2095

15、LQ1g(min)000負載電導：mS 11/Rg諧振回路總電導：gg 0Lg折算到集電極的電導：L2cLgp1g輸入電導：mS 21/RgiimS 19.3) gk1g3(kgLFiFmmA 0.526gImCQ起振條件：（按共射組態(tài)分析）（按共射組態(tài)分析）415 圖示是兩個實用的晶體振蕩器線路，試畫出它們的交流等效電路，并指出是哪一種振蕩器，晶體在電路中的作用分別是什么？解：交流等效電路如下123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:9-Aug-2005 Sheet of File:D:Design Explorer 99MyDesig

16、n3.ddbDrawn By:(a)(b)200pF300pF4.7 H 5MHz20pF3/10pF12pF36pF10pF47MHz4700.45 0.55 H 圖（a）電路是一個并聯(lián)泛音晶體振蕩器，晶體在電路中為等效電感，使電路構(gòu)成電容反饋振蕩器。圖（b）電路是一個串聯(lián)晶體振蕩器，晶體在電路中為選頻開關(guān)。416 試畫出一符合下列各項要求的晶體振蕩器實際線路； （1）采用NPN高頻三極管； （2）采用泛音晶體的皮爾斯振蕩電路； （3）發(fā)射極接地，集電極接振蕩回路避免基頻振蕩。 解：所設(shè)計的電路如圖解4-10（1）交流等效圖如下123456ABCD654321DCBATitleNumberR

17、evisionSizeBDate:9-Aug-2005 Sheet of File:D:Design Explorer 99MyDesign3.ddbDrawn By:57 H 3.3pF15pF8.2pF2.2pF510 5.1k 15k 47 H 50 H 1000pF1000pF32k 12k 68 125pF(a)是一個西勒振蕩器，當忽略15pF的電容后，是一個電容三點式反饋振蕩器；（b）是一個電容三點式反饋振蕩器（2）16122.20.2688.28.22.2158.22.2C3.34.855pF8.22.2158.22.211f9.57MHz2LC257 104.855 10 F對

18、于(a)電路，反饋系數(shù)為K對于（b）電路02min-612f2.014MHz250 10125 10 1=02max-612f2.731MHz250 1068 10 1=1max02max1min02minff,ff因此，要電路振蕩，振蕩頻率應(yīng)該滿足611299111613141521115230312131LC68pF11150 100168 10101047 101598 1053.732 101.068053.732 1053.732104 1.068 1598 103196 10(53.73247) 當串聯(lián)支路的電容取時，在回路電抗為0時振蕩，即：整理后得到：16121210315 10 (21 10 )3196 或121max1121max02max11f315 102.826MHz,221f21 100.73MHzf20.73MHz 所以或者，因此在頻率下不滿足相位條件，不能振蕩。61129911161212121LC125pF11150 1001125 10101047 10206 10 (15 10 ) 當串聯(lián)支路的電容取時,將上式整理得：或121m