西工大高频课后习题部分答案省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、/10/1011-20 1-20 试求图试求图 P1-20 P1-20 所表示各传输线变压器阻抗变换关系(所表示各传输线变压器阻抗变换关系(R Ri i /R/RL L)及对应特征阻抗)及对应特征阻抗Zc Zc 表示式。表示式。第一章第一章解:设每根传输线变压器端电压为解:设每根传输线变压器端电压为v v,电流为,电流为i i;第1页/10/102第2页/10/103第3页/10/1041-21 1-21 试证实图试证实图P1-21P1-21所表示传输线变压器输入电阻所表示传输线变压器输入电阻R Ri i25R25RL L,传输线特征阻抗传输线特征阻抗Zc=5RZc=5RL L第4页/10/1
2、051-22 1-22 图图PI-22PI-22所表示为用传输线变压器组成魔所表示为用传输线变压器组成魔T T混合网络,试分混合网络,试分析工作原理。已知析工作原理。已知 RL=50RL=50,试指出,试指出RiRi、R R1 1、R R2 2、R R3 3各阻值。各阻值。解:Tr1-Tr3均为魔 T 混协议相功率合成网络,Tr4为 l:4 传输线变压器。Tr4输入端展现电阻 ,这个电阻就是混合网络Tr3C端展现电阻,而R3即为接在Tr3 DD 端电阻。所以,依据隔离条件 ,同理混合网络 Trl 和 Tr2C端展现电阻 。第5页/10/1061-23 1-23 图图P123P123所表示为工作
3、在(所表示为工作在(230230)MHzMHz频段上、输出功率频段上、输出功率为为50w50w反相功率合成电路,试指出各传输线变压器功效及反相功率合成电路,试指出各传输线变压器功效及 Tr1Tr3Tr1Tr3传输线变压器特征阻抗,并估算功率晶体管输入阻抗传输线变压器特征阻抗,并估算功率晶体管输入阻抗和集电极等效负载阻抗。图中,和集电极等效负载阻抗。图中,LlLl、L2L2作用不予考虑。作用不予考虑。解:解:(1)Tr1(1)Tr1为不平衡为不平衡-平衡变换器,平衡变换器,Tr6Tr6为反相功率分配器,为反相功率分配器,Tr2Tr2、Tr3Tr3为为9:19:1阻阻抗变换器,抗变换器,Tr7Tr
4、7为反相功率合成器,为反相功率合成器,Tr4Tr4为平衡为平衡不平衡变换器,不平衡变换器,Tr5Tr5为为 l:4 l:4 阻阻抗改变器抗改变器。(2)Trl(2)Trl 输出端展现电阻为输出端展现电阻为5050,经,经 9:19:1阻抗改变器后电阻为阻抗改变器后电阻为 5050/9=5.6/9=5.6,所以晶体管,所以晶体管T1T1、T2 T2 输入电阻均为输入电阻均为2.82.8。(3(3)输出负载为)输出负载为5050。经。经Tr4Tr4和和Tr5Tr5变换后电阻为变换后电阻为5050/4=12.5/4=12.5所以,所以,T1T1、T2T2管输出负载电阻均为管输出负载电阻均为6.256
5、.25。(4)Tr1 Tr5(4)Tr1 Tr5特征阻抗:特征阻抗:Zc1=50Zc1=50,Zc4Zc412.512.5,Zc5=25 Zc2=Zc3=1/3Ri=1/3*50Zc2=Zc3=1/3Ri=1/3*50=16.7=16.7。第6页/10/107解:解:Tr1-Tr3Tr1-Tr3均为同相分均为同相分配网络,输入功率经两次配网络,输入功率经两次分配在四只分配在四只RLRL上,各输出上,各输出四分之一功率,接在四分之一功率,接在TrlTrl、Tr2Tr2、Tr3Tr3输出各负载为输出各负载为Rd1Rd1、Rd2Rd2、Rd3Rd3;且;且Rd2=Rd3Rd2=Rd3,作为同相功率,
6、作为同相功率放大器,得:放大器,得:1-24 1-24 一功率四分配器如图一功率四分配器如图NP1-24NP1-24所表示,试分析电所表示,试分析电路工作原理,写出路工作原理,写出RL1RL1与各电阻之间关系。与各电阻之间关系。第7页/10/108解:因为谐振功放输出负载为并联谐振回路该回路含有选频解:因为谐振功放输出负载为并联谐振回路该回路含有选频特征,能够从晶体管余弦脉冲电流中,将不失真基波电流分量特征,能够从晶体管余弦脉冲电流中,将不失真基波电流分量选频出来,在并联谐振回路上形成不失真基波余弦电压,而电选频出来,在并联谐振回路上形成不失真基波余弦电压,而电阻性负载功率放大器电阻性输出负载
7、不具备这么功效,所以不阻性负载功率放大器电阻性输出负载不具备这么功效,所以不能在丙类工作。能在丙类工作。第二章谐振功率放大器第二章谐振功率放大器解:与甲、乙类比较,丙类工作放大器优点在于:解:与甲、乙类比较,丙类工作放大器优点在于:(1 1)因为丙类工作时晶体管导通时间短,使管子瞬时功耗降低)因为丙类工作时晶体管导通时间短,使管子瞬时功耗降低因而效率得到提升。因而效率得到提升。(2 2)丙类工作放大器输出负载为并联皆振回路,含有选频滤波)丙类工作放大器输出负载为并联皆振回路,含有选频滤波特征,确保了输出信号不失真。特征,确保了输出信号不失真。为此,丙类放大器只适宜于放大载波信号和高频窄带信号。
8、为此,丙类放大器只适宜于放大载波信号和高频窄带信号。2-1 2-1 为何谐振功率放大器能工作于丙类,而电阻性负载功率为何谐振功率放大器能工作于丙类,而电阻性负载功率放大器不能工作于丙类?放大器不能工作于丙类?2-2 2-2 放大器工作于丙类比作于甲、乙类有何优点?为何?丙放大器工作于丙类比作于甲、乙类有何优点?为何?丙类工作放大器适宜于放大哪些信号?类工作放大器适宜于放大哪些信号?第8页/10/109第9页/10/1010第10页/10/1011第11页/10/1012第12页/10/1013第13页/10/10142-6 2-6 设一谐振功率放大器谐振回路含有理想滤波性能,试说明设一谐振功率
9、放大器谐振回路含有理想滤波性能,试说明它动态线为何是曲线?在过压状态下集电极脉冲电流波形为何会它动态线为何是曲线?在过压状态下集电极脉冲电流波形为何会中间凹陷中间凹陷?解:因为谐振功率放大器谐振回路含有理想滤波性能,所以谐解:因为谐振功率放大器谐振回路含有理想滤波性能,所以谐振回路上电压为余弦波,其幅度为振回路上电压为余弦波,其幅度为 ,而经过谐振而经过谐振回路集电极电流回路集电极电流 为脉冲波,显然为脉冲波,显然 与与 不成正比,故描不成正比,故描述述 动态线必定是曲线。动态线必定是曲线。在过压状态下,晶体管进入饱和区,但因为谐振回路选频在过压状态下,晶体管进入饱和区,但因为谐振回路选频特征
10、,其上电压仍是基波电压,该余弦电压进入饱和区,特征,其上电压仍是基波电压,该余弦电压进入饱和区,将将下降,所以过压状态下形成集电极脉冲电流中间凹陷。下降,所以过压状态下形成集电极脉冲电流中间凹陷。第14页/10/10152-10 2-10 一谐振功率放大器,设计在临界工作状态,经测试得输一谐振功率放大器,设计在临界工作状态,经测试得输出功率出功率 仅为设计值仅为设计值 60%60%,而,而 却略大于设计值。试问该却略大于设计值。试问该放大器处于何种工作状态?分析产生这种状态原因。放大器处于何种工作状态?分析产生这种状态原因。解:解:小,造成放大器进入欠压状态。原因是放大器由临界状小,造成放大器
11、进入欠压状态。原因是放大器由临界状态进入欠压状态时,集电极电流脉冲高度增大,造成态进入欠压状态时,集电极电流脉冲高度增大,造成 略有增大,但略有增大,但 因因 而减小,结果是而减小,结果是 减小,减小,增大,增大,减小。减小。第15页/10/10162-14 2-14 依据图依据图(a(a)所表示谐振功率放大器原理电路,按以下要)所表示谐振功率放大器原理电路,按以下要求画出它实用电路。(求画出它实用电路。(l l)两级放大器共用一个电源;)两级放大器共用一个电源;(2(2)T T2 2管集电极采取并馈电路,基极采取自给偏置电路;管集电极采取并馈电路,基极采取自给偏置电路;(3)T(3)T1 1
12、管管集电极采取串馈电路,基极采取分压式偏置电路。集电极采取串馈电路,基极采取分压式偏置电路。解:依据题意要求解:依据题意要求画出电路如图画出电路如图(b)图中,两级共用一图中,两级共用一个电源。电源线必个电源。电源线必须串接电源滤波网须串接电源滤波网络络 RC1、CCl、LC1、CC2。T2管基极接高管基极接高频扼流圈频扼流圈 LD1,提供,提供直流通路,并利用直流通路,并利用扼流圈直流电阻产扼流圈直流电阻产生自给偏压。生自给偏压。T2管管集电极接高频扼流集电极接高频扼流圈圈 LD2,组成并馈电,组成并馈电路。在路。在L2 和和 L3 接点接点上并接电容上并接电容 C3,组,组成成 T 型匹配
13、滤波网型匹配滤波网络。络。第16页/10/1017第17页/10/10182-16 2-16 一谐振功率放大器工作于临界状态,已知一谐振功率放大器工作于临界状态,已知f=80MHzf=80MHz,R RL L=50=50,P PO O=5W=5W,V Vcmcm=17.5V,C=17.5V,C0 0=20pF=20pF,试按教材中表,试按教材中表2-3-l2-3-l中中型滤波匹配型滤波匹配网络设计回路各元件值网络设计回路各元件值,设网络有载品质因数设网络有载品质因数Q Qe1e1=5=5。第18页/10/1019第三章第三章 正弦波振荡器正弦波振荡器解:并联谐振回路在电流激励下,该回路端电压解
14、:并联谐振回路在电流激励下,该回路端电压 频率特征频率特征才会产生负斜率相频特征。其电路如图才会产生负斜率相频特征。其电路如图NP3-3(aNP3-3(a)所表示,而)所表示,而串联谐振回路必须是电压激励下回路电流串联谐振回路必须是电压激励下回路电流 频率特征才能产频率特征才能产生负斜率相频特征如图生负斜率相频特征如图NP3-3(bNP3-3(b)所表示。)所表示。3-3 3-3 并联谐振回路和串联谐振回路在什么激励(电压激励还是并联谐振回路和串联谐振回路在什么激励(电压激励还是电流激励)才能产生负斜率相频特征?电流激励)才能产生负斜率相频特征?第19页/10/10203-5 3-5 试判断图
15、试判断图 NP3-5 NP3-5 所表示交流通路中,哪些可能产生振荡,所表示交流通路中,哪些可能产生振荡,哪些不能产生振荡:若能产生振荡,则说明属于哪种振荡电路。哪些不能产生振荡:若能产生振荡,则说明属于哪种振荡电路。解:解:(a(a)不振。同名端)不振。同名端接反,不满足正反馈;接反,不满足正反馈;(b(b)能振。变压器耦合反馈振荡器;)能振。变压器耦合反馈振荡器;第20页/10/1021(C(C)不振。不满足三点式振荡)不振。不满足三点式振荡电路组成法则;电路组成法则;(d(d)能振。当)能振。当 ,即,即L L1 1C C1 1 回路呈容性,回路呈容性,L L2 2C C2 2回路呈感性
16、,组成回路呈感性,组成电感三点式振荡电路;电感三点式振荡电路;第21页/10/1022(e(e)能振。计入结电容)能振。计入结电容 ,组成,组成电容三点式振荡电路;电容三点式振荡电路;(f(f)能振。当)能振。当 时,时,L L1 1C C1 1回路呈容性,回路呈容性,L L2 2C C2 2回路呈感性,组成电回路呈感性,组成电容三点式振荡电路。容三点式振荡电路。第22页/10/10233-6 3-6 试画出图试画出图NP3-6NP3-6所表示各振荡器交流通路所表示各振荡器交流通路,并判断哪些电路并判断哪些电路可能产生振荡,哪些电路不能产生振荡。图中,可能产生振荡,哪些电路不能产生振荡。图中,
17、C CB B、CcCc、C CE E、C CD D为交流旁路电容或隔直流电容,为交流旁路电容或隔直流电容,L LC C为高频扼流圈,偏置电阻为高频扼流圈,偏置电阻 R RB1B1、R RB2B2、R RG G不计。不计。不振不振第23页/10/1024能振能振不振不振第24页/10/1025能振能振能振能振第25页/10/1026不振不振第26页/10/1027(g (g),电路同时存在两种反馈,其中经,电路同时存在两种反馈,其中经过过LCLC形成正反馈,经过形成正反馈,经过R R形成负反馈。因为形成负反馈。因为LCLC串联谐振回路在串联谐振回路在其谐振频率其谐振频率 上展现最小阻抗,正反馈最
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