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关于《通信电子线路》课程的习题安排：

第一章习题参考答案：

1-1

在无线通信中为什么要采用调制与解调，各自的作用是什么？

解调制就是把图像或声音信息装载到我波I•.的过程。

而解调则是调制的逆过程，即从己调制的高频振荡中取出城调制信号。

州制的Ki因白.两点：

1为了天线易于实现。

无线通侑是利用天线向空中辐射电磁波来传送信.&的.而天线长度必须和电磁波的波长可以比拟.才能有效地把电振荡辐射出去。

而声片信号的频率约为20Hz〜20kHz,即共波长范国是15X103~15X106m,要制造出与此尺寸相当的夭线显然是很困难的。

因此直接将音频信号辐射到空中去足不可能的.

2为了区分不同的电台信号。

因为各种声音信号频率都在20Hz〜20kHz,如果不调制则它们在空中混布,•起.收听者也无法选择所要接收的信号.因此.有必要将不同的信息调制到不同的高频栽波上去。

1-3

超外差式接收机里“混频”的作用是什么？

如果接收信号的频率是2100

MHz,希望把它变成70MHz的中频，该怎么办？

画出方框图并标明有关频率。

解：

“混频”的作用是将接收的己调信号的载波频率变为一固定中频信号。

如果接收信号的频率是2100MHz,希望把它变成70MHz的中频则需要加一个振荡频率为2170MHz的本地振荡器。

将接收信号和本地振荡信号同时加到某一非线性器件上，经过频率变换后再通过一个谐振频率为70MHz的选频网络即可。

其实现框图如图所示。

1-5

⑴中波广播波段蹦长糖为187〜560m,为曜嫡台干扰，两个相

邻电台的就领至少要相差1。

kHz。

问在嫌段中最多能融多少蚀台丽广撕⑵鼬广播的波长睡是16.7〜13&5m用最多能醐多少蚀台?

（1）中波广播波段的颁宽为C/187-C/560=1071kHz,其中电波轴的逑度C=30Xl（Tkm/s,因此该波段中最多能容幼107个电台同时广播。

（2）短波广播波段的贼为C/16,7-C/136,5=15.7MHz,其中电波传播的速度030X1（?

km/s,因此该波段中最多能容纳1577个电台同时广播。

第二章习题解答：

2-3

当回路频率满足以下条件时，回路达到谐振状态:

图（a）：

（"Lq=：

—-1

展］—-卜此之—-孚coL2

图（b）：

八111

或0=j--1p

3侦a）C1以2心

图（C）:

竣=

口。

1Ct）Cz2

试定性分析图2主师螂在什么晴况下呈现槌谐振或井瓣振状态。

2-4

其通频带B过窄，在L、C不变的条件下，怎样能使B增宽？

由一并联回路，

答：

减小Q值或减小并联电阻

2-5

信号源及负载对谐振回路有何影响，应该如何减弱这种影响？

答：

1、信号源内阻及负载对串联谐振回路的影响：

通常把没有接入信号源内阻和负载电阻时回

路本身的。

值叫做无载。

（空载。

值）

如式。

牛Q。

IVJ

通常把接有信号源内阻和负载电阻时回路的。

值叫做有载。

乙,如式Ql=Q

K+Ks+Kl

可见Ql

0为有载时的品质因数

Q为空载时的品质因数

结论：

串联谐振回路通常适用于信号源内阻Rs很小（恒压源）和负载电阻RL也不大的

情况。

2、信号源内阻和负载电阻对并联谐振回路的影响

Qp=a>LG=~G~Ql与Rs、K同相变化。

1+住+四并联谐振适用于信号源内阻Rs很大，负载电阻L

氏&也较大的情况，以使Q较高而获得较好的选择性。

2-8

回路的插入损耗是怎样引起的，应该如何减小这一损耗？

答：

由于回路有谐振电阻Rp存在，它会消耗功率因此信号源送来的功率不能全部送给负载

Rl，有一部分功率被回路电导gp所消耗了。

回路本身引起的损耗称为插入损耗，用瓦表示

二回路无损耗时的输出功率R

'一回路有损耗时的输出功率g,riV

无损耗时的功率，若Rp=8,gp=o则为无损耗。

K=*8l=.-Sl

2oL7

有损耗时的功率Z'=V「gL=…，gL

^os'oL^-op/

插入损耗匕=;=|1_仁|

通常在电路中我们希望大即损耗小，其中由于回路本身的——-而gp林

（gs+gp+&）气％

2-11

有一并联［5］路在某频段内丁_作，频段最低频率为535kHz,最高频率为1605kHzc现有两个可变电容器，--个电容器的最小电容量为12pF,最大电容量为HK>pF;另一个电容器为15pF,最大电容量为450pEr试向：

1）应采用哪一个何变电容器，为什么？

2）回路电感应等于多少？

3）绘出实际的井联回路图。

1）

605.

535

-5_Q

Gm~

100450

苛9,—=30>9

因此应采用Cm、=450pF,G心=15pF的电容器。

但因为尸=30,远大于9,J）n）i]

因此还应在gj变电容器务并联一个电容以使/•『+?

=3,解之得cx\J+Cx

840pFc

2）WC；^=Cmax+Cx=49（）pFRAL=w=2kx535kHz解之得回

3,C

路电感L=18（）PH-

3）从略。

2-12

给'定申联谐振忡1路的/o=1-5MHz,C0=100pF,谐振时电阻R=5。

，

试求。

和上。

又若信号源电压振幅V^=lmV,求谐振时回路中的电流及回路元件上的电压、g和"g.

解：

Q。

=RsC=5X27rX1.5X106X100X10_12=212

4应X（l.5X106）2X100X1。

-”H^113mH

谐振时，回路电流\=^=^=0.2mAK5u

VCom=VLom=QoKm=212Km=212mV

2-13

给定并联谐振回路的fo=5MHz,C=50pF,通频带2A/„.7=150kHz,试求电感L、品质因数0）以及对信号源频带为5.5MHz的失调。

又若把加宽到300kHz，应在回路两端再并联上…个阻值多大的电阻？

网路电感值为

因此

2A/b.7=

要使2AA>,加宽为300kHz,贝1JQ值应减半.即Ql=f

（>=16-7设回路的并联等效电导为gp,则由1=

可以求出

孙一。

°他£—33.3x2ttx5xIO6x20.2xIO-6"

=47xIO*S

当0下降为Ql后，孙变为g,=2x47xl0-6s。

因而并联电导值为g=g,-gp=47x1°6s

即并联电阻值为

K=—=21.3kQ

2Af2*05

5.5Mhz时，电路的失调为：

S=Qo—^h=33.3—=6.66

tp3

2-14

如所示.l2知匕=0.8pH.Q1（=100.Ci=C2=20pF・G=5pF.

^=10kn,Co=2pF,&=5kd试计算回路谐振频宰、谐振阻抗（不计％与R时）、有载Ql值和通频带。

解:

C=C2+Co=22pF

所以接入系数

=C，=22=J_

P~C+Cx~20+22—~2

把折合到回路两端，得

R'o=—t=5X-7-kQ=11.25knp4

p/,ICyC'/.,20X22\vlo„v

又6=G+c,*u=15+20+22!

】'F=18.3pF

谐振频率为

fv==—Hz=41.6MHz

2“J/（，、2nyo.8X10-6X18.3XIO-12

谐振阻抗为

Rp=Qo斜乙=（100X2kX41.6X10sX0.8XIO-6）Q=20.9k。

总电导为

1.1,1{].1.1\s

S~~R.R'o■Rp—'10X103十11.25X10320.9X103J

=236.7XIO-6S

因而

最后得

Ql=—7-gEW，

R、=——4.2kQgw

236.7XIO-6X2nX41.6XIOX0.8X10~6

2A/o,7=必=2.06MHz

又解：

接入系数p=cl/（cl+c2）=0.5,折合后c0,=p2*c0=0.5pf,R0,=R0/p2=20kQ,总电容C=Ci+C0,+ClC2/（Cl+C2）=15.5pf,回路谐振频率fp=45.2Mhz,谐振阻抗Rp=l/（l/Ri+l/RpO+l/RO'），其中RpO为空载时回路谐振阻抗，Rp0=Q0*2n*fp*L=22.72KQ,因此，回路的总的谐振阻抗为：

Rp=l/（l/Ri+1/RpO+l/RO'）=5.15KQ,有载QL=Rp/（27t*fp*L）=22.67,通频带B=fp/QL=1.994Mhz2-17：

有一耦合回路如图所示。

已知

—_/q2=1MHz,pi=p-2.=1kC，Ri=R》=20O>

=*o试求:

1）回路参数上、乙八"、仁2和材；

2）图中a、b两端的等效谙振阻抗Zp；

3）初级回路的等效品质因数

解函己知条件口丁知两个问路的•数基金E的.艮口£.=心2・

Q1OOO

LI=Lj==H=159ptH

2kx1O^

C-»=———=F=159r»F

~3*L（2ex1CT尸x159x1O-*

——、/只、厄=<«>o

由吐匕彳导

--—二Zx20H=3.18jtxH2»rx1O^

2>庆级反射到初级四路白勺反射电祖（两个回踏郴处于j斥振状志）为

=20£"2

«2

此日寸

ab河湍的等交攵谐振阻址为纯阻，HP

Nai>=Np.=Rr=

（1000）2

£1=25kC40

3）

初级回路的等效品质因数为

。

；=——

«i+Rtt

4）

初级回路的品质因数为

Qi==50

瓦=

因此由式（3.2.39）可得出通频带为

2△代7—>11.-^-=。

2xHz=28.3kHz

5）当>02=950kHz时，信号源频率仍为IMHz,此时次级回路对信号源频率呈电感性，因而反射到初级的串联阻抗应呈电容性“此时

~~=z-z~F=177pF

u>2L（2kx950xIO3）2x159xIO-6

2jtxIO6x177x1O-,2）仁

=（2女xIO6x159xIO=1000

反射到初级回路的阻抗为

龟阳

（sAf）2

Rl+.¥；2

（2ttk106x3.18xIO'6）-〜八

--一；-一x20£1

2Qr+IOO2

0.768n

电抗

An=

（coAf）2、-

■~3X2

«2+X；

（2兀xIO6x3一18x10-6尸

xioon

2O2+1OO2

3.84C

第三章习题参考答案：

3-3

晶体管的跨导gm是什么含义，它与什么参量有关？

答：

是晶体管的跨导.反映晶体管的放大能力，即输入对输出的控制能力。

根据定义：

gm=另=栏=奈（S）gm约为儿十mS的数盅

Vb'rrlie血

晶体管集电极电流心基极电压V英发射结电mrb.e

3-4

为什么在高频小信号放大器中，要考虑阻抗匹配问题？

答：

这是为了获得最大的功率增益：

3-7

放大器不稳定的原因是什么？

通常有几种方法克服？

答：

不稳定原因：

由于晶体管为双向器件，内部存在反向传输导纳，所以当放大器的正反馈能量抵消了P1路损耗能量，且电纳部分也恰好抵消肘，放大器失去•放大性能，处于自激振荡工作状态。

克服方法：

由于晶体管有反向传输导纳寐存在，实际上晶体管为双向器件。

为了抵消

或减小如的作用。

应使晶体管单向化。

单向化的方法有两种：

一种是消除的反馈作用，称为中和法；另种是使负载电导们或信号源电导的数值加大,使得输入或输出回路与晶体管失去匹配•称为失配法。

（1）中和法

在晶体管的输出端和输入端之间插入一个外加的反馈电路，使它的作用恰好和晶体管的内反馈互相抵消。

具体线路如图（A）所示，Cn为外接电容，

由于与口有关，故中和法只能在一个频率上完全中和。

图（A）加中和电容的放大器电路

图（B）共发-共基级联放大器电路

（2）失配法

失配法是以牺牲增益来提高放大器的稳定性的。

失配法一般采用共发共基级联放大器实现，如图（B）所示。

复合管的输入导纳和输出导纳基本「.不再互相依赖，可把它看成单向器件。

复合管J-参数可用如下公式近似表示：

y'R为

刃8茶+妇

eyte

yjR—J-re

级联放大器的输出端可以直接和阻抗较高的调谐回路相匹配，不再需要抽头接入，有利于提高放大器的增益。

（3）中和法与失配法的优缺成

中和法的优点是电路简单，增益不受歙响;其缺点是只能在-个领率上完全中礼不适合宽带放大器泅为晶体管离散性大，所以实际调整麻烦，不适于批量生产。

采用中和法来觥放大器工作,对由于温度等原因引起的各种参救变化段有嫦效果。

失配法的优点是性能稳定，能改善各种参数变化的影响;频带宽，适合宽带放大，适于波段工作;生产过程中无需调整，适于大量生产。

失配法的缺点是增益较低。

3-9

在图中，晶体管3DG39的直流工作点是Vce=+8V,Ze=2A；工作频率兀=10.7MHz；调谐回路采用中频变压器乙.3=4vH,Q°=100,其抽头为N“=20圈,N23—5圈,Ni5—5圈，试计算放大器的下列各值：

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

电压增益；功率增益；通频带；回路插入损耗；稳定系数S（设放大器和前级匹配gs=gQ。

晶体管3DG39在VCe=8V,7e=2mA时参数如下：

gie=2860/jlS；Ge——18pF,gg——200rS；Coe——7pF

*=45mS；啊e=—54°,侦」=0.31mS,%=一88.5°

解:

该电路的交流等效电路如图所示。

因为

所以

N饵

37X10一6S

0.252X200X

IO-6+0.252X2860XIO-6+37XIO-8

228.25XIO-6

电压增益

0.25X0.25X45X1。

一3

228.25XIO-6—"

（2）

功率增益

Apr,）212.3"—151

（3）

通频带为

5—QqL

=16.3

228.25XIO-6X2兀X10.7XIO14x4X10-6

X=H4MHz=0.656MHz

（4）回路插入损耗

16.3

100

2=1.43

（5）稳定系数为

S=2〈gs+gie）（goe+gL‘）

1%I1%I[1+COS（知+%）]

2X2X2860X10~6

X200XIO-6

十gp+房gie

45X10-3X0.31X10-3x[1+cos（—54°—88.5°）]

「omyin-6,（37X10~6+0.252X2860X10^广

=4X2860X10-6X

200X1°+0.25，_

45X0.31X10"6（l-0.7934）

=14.5>1

因为S》l,所以此放大器能稳定工作。

图表示一单调谐回路中频放大器，已知工作频率/o=10.7MHz,

回路电容C2=56pF,回路电感£=3.75〃H,Q）=100,E的圈数N=20,接入系数初=0.3,/>2=。

.3,采用晶体管3DG6C，由手册查得，其主要参数为有>250MHz,^ce=10X10-6S,rbb<=70Q,Cb-c^3pF。

静态工作点电流由R、死、&决定，现】e=1mA，对应的凡=50。

求：

（1）单级电片增益人s

（2）单级通频带2Vo.7?

（3）四级的总电压增益（4Q"

（4）四级的总通频带（2A/0.7）j

（5）如四级的总通频带（2A/v.z）4保持和单级的通频带2△九.湘同,则单级的通频梏应加宽务少？

四级的总电压增益下降多少？

解：

（1）为了求得电压增益，必须已知忽略不计）。

而'参数

均与混合7V参数有关，所以，必须首先由手册查得参数，计算出晶体管混合7T参数：

所以

又

故

勺=兀=

gbe，=~^~7

厂be

罕Q=26。

，rb/=烷x“=50X26Q=1300Q

0.77mS,gm

=奈=38.5mS

2穴厂d（Cbc'+Cb，）

Cb'c+G'e=2压扃=X

26X250X1（/「=

24.5pF

Cb，e=24.5—Cb'c=（24.5—3）pF=21.5pF再求丁参数：

根据式Me=A.=]可求得

KV2=O1+尸bbM，eJJ口

Me=（0.145+jl.43）mS

故gie=0.145mSe0.15mS

Rk=6.07kQ

而夫i=15kQ,&=6.2kQ,它们与庇为同一数量级，所以，输入电阻必须考虑为％、R\、R2三者并联。

gie'=gie+!

=（0.15+0.07+0.16）mS=0.38mS/k2

i泌10一3

站=1.43X"S,Ge=我寄■&而F=21PF

根据式Me=V

式中《yby=jsCbW

1I]Igm—bb，）

.=gee+W1+i_L

匕=0\1+厂bb」be/

如c=j^Cb，c可求得

若已知3,从手册上查得rW,CbV^Cb'e等参数，由此可求得.％、.％、义、丁8,求得这些参数对计算实际电路是很有用的。

*=（0.0645+jo.74）mS

goe=64.5fxS,Mg=0.74mS

Fe11pF

0.74X10~3

2kX10.7X106

根据式（319）可求得

如=（38—j4.06）mS,所以单级电压增益

||=a/382+4.062mS««38mS

1Z>2l^fel

^vO

0.3X0.3X38

0.174

19.6

gw=gp+gee+PigoeI龙g'ie

gp=Q^L=100X2kX10.7X106X3.75X10-6S=39-6

gee=浦mS=0.1mS

故g£=[1。

一3X39.6+0.1+（0.3ZX64.5X10~3）+（0.32X0.38）]mS=0.174mS

（2）单级通频带

2△兀"=苛

=Mw=赤乂10.7X1。

6XCw

Cw=C2+plCoe+龙Ge

=（56+0.09X11+0.09X21）pF59pF

c_2-X10.7XIO,X59X10一翌_

—0.174X[Of=22.8

所以=&=顶思二伸Hz=469kHz

（3）四级的总电压增益

（q”°）4=（4加T=（19.6）4=147579

（4）四级总通频带

（2Ay（L7）4=（21/4J.1X2△兀.7=469XJ0.1892kHz=204kHz

（5）欲使（2AY'o.7）4=2A/'o.?

=469kHz

则单级通带应加宽2zVo.7=2.32X469kHz^l.08MHz

四级总增益下降到（Aw°）4‘=马罗=5094

乙・。

乙

（&o）s=JMl=J26.妒+36.4’mSe45mS

丹4=0.3XKT'S

故（Ae）s=J：

VJAv.u

第四章习题参考答案：

4-1

为什么低频功率-放入•器不能T.作「•丙类，而曲频功制放人"褓则UfT.作「•丙类?

答：

谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号（信号的通带宽度只有其

中心频率的1%或更小），其工作状态通常选为丙类工作状态（QV90。

），电流为余弦脉冲，为了不失真地放大信号，它的负载必须是谐振回路。

而低频功率放大器的负载为无调谐负载，如电阻、变压器等，通常为甲类或乙类工作状态。

因此,低频功率放大器不能工作于丙类，而高频功率放大器则可工作于丙类。

4-3

丙麴大剽什么-定期鹏醐作为晶体管集螂负勒回醐什么-定麹眺振状态？

回献黜产生什编果?

谐板功率放大器通常用来放大窄带高频信号（信号的通带宽度只有其

中心频率的1%或更小）,其工作状态通常选为丙类工作状态以<90。

）,为了不失真地放大信号，它的负载必须是谐振回路。

丙类工作状态的集电极电流脉冲是尖顶余弦脉冲。

这适用于欠压或临界状态。

尖顶余弦脉冲含有基波、二次、三次、…、〃次谐波，为了获得基波分量（即基波频率的正弦波）,就要在输出端抑制其他谐波分量，因此一定要调到基波谐振状态。

如果回路失谐,就会使输出含有其他谐波分量,就会产生波形失真。

如果激励信号过大，回路失谐还会造成管子烧坏.

4-5

某，,晶体管谐振功率放大器，设已知Ucc=24V,ZCo=25OmA,PO=5W,电压利用系数£=1。

试求P=、％、R,、Ig、电流导通角

解：

依题意，可得

P==Vcc^co=6W

7c=PP==83.3%

RP—V^/Pa—=57.6O

=Vcm/Rp—417mA

gi（Q）=（2/

）7C=1.67

查余弦脉冲系数表，得Q=78。

。

4-6

廓戢大#T.脩的魅,4=2000山祯此气顼％

解P==Vcc/<»=（30x0.09）W=2.7W查表知gl（90°）=1

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