第2章 小信号选频放大器
R2.1 已知并联谐振回路的L?1μH,C?20pF,Q?100,求该并联回路的谐振频率f0、谐振电阻p及通频带BW0.7。
11f0???0.0356?109Hz?35.6MHz2πLC2π10-6H?20?10?12F[解] 10?6HRp?Q??100?22.4k??22.36?103??22.36k??1220?10Ff?35.6?106HzBW0.7???35.6?104Hz?356kHzQ100
μH,Q?100,2.2 并联谐振回路如图P2.2所示,已知:C?300pF,L?390信号源内阻Rs?100k?,负载电阻
RL?200k?,求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。 [解]
f0?12πLC?12π390μH?300PF?465kHz
Rp?Q??100390μH?114kΩ300PFRe?Rs//Rp//RL?100kΩ//114.kΩ//200kΩ=42kΩR42kΩ42kΩQe?e???37?390μH/300 PF1.14kΩ
2.3 已知并联谐振回路的f0?10MHz,C=50pF,BW0.7?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300 kHz,应在回路两端并接一个多大的电阻?
11L???5?10?6H?5μH262?12(2πf0)C(2π?10?10)?50?10[解]
6f10?10Q?0??66.7BW0.7150?103 UpUo??BW0.7?f/0Qe?465kHz/37=12.6kHz?2?f??2?600?103??1??Q??1??66.7??8.16f10?10??0??22当BW0.7?300kHz时
f010?106Qe???33.3BW0.7300?103
Re?Qe???而
Qe33.3??1.06?104??10.6k?6?122πf0C2π?10?10?50?10
66.7?2.13?104??21.2k?7?122π?10?50?10 RRpRe?,R?Rp由于所以可得
ReRp10.6k??21.2k?R???21.2k?Rp?Re21.2k??10.6k?
2.4 并联回路如图P2.4所示,已知:C?360pF,L1?280μH,Q=100,L2?50μH, n=N1/N2?10,RL?1k?。试求Rp?Q???该并联回路考虑到RL影响后的通频带及等效谐振电阻。
280?10?6Rp?Q???100?88?103??88k??12360?10[解]
??n2RL?102?1k??100k?RL??88k?//100k??46.8k?Re?Rp//RL280?10?6Qe??46.8?10/?46.8?103/0.88?103?53?12?360?10f11BW0.7?0???9.46kHz?6?12QeQe2πLC53?2π280?10?360?10Re3M?4μH,L2?10μH、2.5 并联回路如图P2.5所示,试求并联回路2-3两端的谐振电阻。已知:(a)L1?100μH、
等效损耗电阻r?10?,C?300pF;(b) C1?50pF、C2?100pF,L?10μH、r?2?。
R?p
LL1?L2?2M(100?10?4?2)?10?6(a)Rp????39.3k??12crCr300?10?10[解]
L1?L2?2M(100?10?8)?10?6n???8.43L2?M(10?4)?10?6Rp39.3k?R????0.55k?pn2(8.43)2
?12CC(50?100)?10(b)C?12??33.3?10?12pF=33.3pF?12C1?C2(50?100)?10L10?10?6Rp???0.150?106??150k??12Cr33.3?10?2C1?C2(50?100)?10?12n???3?12C150?10
2.6 并联谐振回路如图P2.6所示。已知:f0?10MHz,Q?100,Rs?12k?,RL?1k?,C?40pF,匝比n1?N13/N23?1.3,n2?N13/N45?4,试求谐振回路有载谐振电阻Re、有载品质因数Qe和回路通频带BW0.7。
R?p?Rpn2?150k??16.7k?32
[解] 将图P2.6等效为图P2.6(s),图中
Q100Rp?Q?????39.8k?72πf0C2π?10?40?10?12Rs??nRs?1.3?12k??20.28k?2??n2RLRL?42?1k??16k???(20.28//39.8//16)k??7.3k?Re?Rs?//Rp//RL212
2.7 单调谐放大器如图2.2.4(a)所示。已知放大器的中心频率f0?10.7MHz,回路线圈电感L13?4μH,Q?100,匝数N13?20匝,N12?5匝,N45?5匝,GL?2mS,Goe?200μS、Coe?7pF、gm?45mS、rbb??0。晶体管的参数为:
试求该大器的谐振电压增益、通频带及回路外接电容C。 [解]
7.3?103Qe???7.3?103?2π?107?40?10?12?18.34?1/2πf0C
10MHzBW0.7?f0/Qe??0.545MHz18.34
Ren1? Gp?N1320??4,N125n2?N1320??4N455111???37.2?10?6S6?6Q??Q?2πf0L13100?2π?10.7?10?4?10
??Goe/n12?200?10?6/42?12.5?10?6SGoe2??GL/n2GL?2?10?3/42?125?10?6S??GL??(37.2?12.5?125)?10?6?174.7?10?6SGe?Gp?Goe?gm?45?10?3Auo????16n1n2Ge4?4?174.7?10?6Qe?11??21?6Ge??174.7?10?2π?10.7?106?4?10?611??55.4?10?12F?55.4PF262?6(2πf0)L(2π?10.7?10)?4?10Coe7?55.4??55PFn1242BW0.7?f0/Qe?10.7/21?0.51MHzCT?C?CT?I?2mA2.8 单调谐放大器如图2.2.4(a)所示。中心频率f0?30MHz,晶体管工作点电流EQ,回路电感L13?1.4μH,Q?100,匝比n1?N13/N12?2,n2?N13/N45?3.5,GL?1.2mS、Goe?0.4mS,rbb??0,试求该放大器的谐振电
压增益及通频带。
11Gp???38?10?6S6?6Q??100?2π?30?10?1.4?10[解]
2?32?6??Goe/n1?0.4?10/2?100?10SGoe2??GL/n2GL?1.2?10?3/3.52?98?10?6S??GL??(38?100?98)?10?6?236?10?6SGe?Gp?Goegm?IEQ/26?2mA/26mV?0.077SAu0?Qe?BW0.7??gm?0.077???46.6n1n2Ge2?3.5?236?10?611??16Gew0L13236?10?6?2π?30?106?1.4?10?6f030?106???1.88MHzQe16第3章 谐振功率放大器
3.1 谐振功率放大器电路如图3.1.1所示,晶体管的理想化转移特性如图P3.1所示。已知:VBB?0.2V,
ui?1.1cos(?t)V,回路调谐在输入信号频率上,试在转移特性上画出输入电压和集电极电流波形,并求出电流导通角?及Ic0、Ic1m、Ic2m的大小。
[解] 由uBE?VBB?ui?0.2V?1.1cos(?t)V?0.2V?1.1cos(?t),可作出它的波形如图P3.1(2)所示。
根据uBE及转移特性,在图P3.1中可作出ic的波形如(3)所示。由于t?0时, uBE?uBEmax?(0.2?1.1)V=1.3V,则 iCmax?0.7A。
因为
Uimcos??UBE(on)?VBBUBE(on)?VBBUimcos??,所以
0.6?0.2??0.364,1.1则得
??69?
由于?0(69?)?0.249,?1(69?)?0.432,?2(69?)?0.269,则
Ic0??0(69?)iCmax?0.249?0.7?0.174AIc1m??1(69?)iCmax?0.432?0.7?0.302AIc2m??2(69?)iCmax?0.269?0.7?0.188A
3.2 已知集电极电流余弦脉冲iCmax?100mA,试求通角??120?,??70?时集电极电流的直流分量Ic0和基波分量Ic1m;若Ucm?0.95VCC,求出两种情况下放大器的效率各为多少? [解]
(1) ??120?,?0(?)?0.406,?1(?)?0.536
Ic0?0.406?100?40.6mA,Ic1m?0.536?100?53.6mAIc0?0.253?100?25.3mA,Ic1m?0.436?100?43.6mA?c?1?1(?)Ucm10.536?????0.95?62.7%2?0(?)VCC20.406?c??
10.436?0.95?81.9 .253(2) ??70?,?0(?)?0.253,?1(?)?0.436
3.3 已知谐振功率放大器的VCC?24V,IC0?250mA,Po?5W,Ucm?0.9VCC,试求该放大器的PD、PC、?C以及Ic1m、iCmax、?。
[解] PD?IC0VCC?0.25?24?6W
PC?PD?Po?6?5?1W?C?Ic1m?Po5??83.3%PD62Po2?5??0.463AUcm0.9?24
V1g1(?)?2?CCC?2?0.833??1.85,??50?Ucm0.9I0.25?C0??1.37A?0(?)0.183
iCmax3.4 一谐振功率放大器,VCC?30V,测得IC0?100mA,Ucm?28V,??70?,求Re、Po和?C。
Ic0100iCmax???395mA?0(70?)0.253[解] Ic1m?iCmax?1(70?)?395?0.436?172mA
U28Re?cm??163ΩIc1m0.172
11PIc1mUcm??0.172?28?2.4Wo?22 P2.4?C?o??80%PD0.1?30
U?0.6VUBB??0.3V3.5 已知VCC?12V,BE(on),,放大器工作在临界状态Ucm?10.5V,要求输出功率Po?1W,??60?,试求该放大器的谐振电阻Re、输入电压Uim及集电极效率?C。 [解]
U(on)?VBB0.6?(?0.3)Uim?BE??1.8Vcos?0.521Ucm110.52Re????55?2Po211?1(60?)Ucm10.39110.5?????78.5%2?0(60?)VCC20.21812
3.6 谐振功率放大器电路如图P3.6所示,试从馈电方式,基极偏置和滤波匹配网络等方面,分析这些电路的特点。 [解] (a) V1、V2集电极均采用串联馈电方式,基极采用自给偏压电路,V1利用高频扼圈中固有直流电阻来获得反向
?C?偏置电压,而V2利用RB获得反向偏置电压。输入端采用L型滤波匹配网络,输出端采用?型滤波匹配网络。
(b) 集电极采用并联馈电方式,基极采用自给偏压电路,由高频扼流圈LB中的直流电阻产生很小的负偏压,输出端由
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