高频电子线路张肃文第五版 - 第2章习题答案

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设回路的并联等效电导为gp,则由

Q0?1gp?0L133.3?2??5?10?20.2?10-6

可以求出 gp?1Q0?0L?6?6S?47?10?6S

当Q0下降为QL后,gp变为g∑=2×47×10S。因而并联电导值为

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g=g∑-gp=47×10S 即并联电阻值为

R?1g?21.3k?

2-8

并联谐振回路如题图2-8所示。已知通频带BW0.7,电容C。若回路总电导为

g??g??gs?Gp?GL?,试证明

g?=2?BW0.7C

若给定C=20pF,BW0.7=6MHz,Rp=10kΩ,Rs=10kΩ,求RL。

解 由g???pCQL、BW0.7?fpQL二式可得

g?=2?fpCfpBW0.7?2?BW0.7C

将已知数据代入上式,得

g??2??6?10?20?106?12S?754?10?6s

GL=g∑-gs-Gp ??754?10?6???110?103???S 310?10?1 =554×10-6S 即

RL?1GL?1.8k?

2-9

如题图2-9所示,已知L=0.8μH,Q0=100,C1=C2=20pF,Ci=5pF,Ri=10 kΩ。Co=20pF,Ro=5kΩ。试计算回路谐振频率、谐振阻抗(不计Ro与Ri时)、有载QL

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值和通频带。

解 C??C0?C2??20?20?pF?40pF 所以接入系数 p?C1C??C1?2040?20?13

将Ro折合到回路两端,得

??RoRop2?5?10?9??45?10??45k?

33跨接入回路两端的总电容为

C??Ci?20?40????5??pF?18.3pF

C1?C??20?40?CC?谐振频率为

fp?12?LC??2?0.8?101?6?18.3?10?12Hz?41.6MHz

谐振阻抗为

Rp?Q0?pL?100?2??41.6?10?0.8?106?6??20.9k?

总电导为

g??1Ri??1?Ro1?1Rp

???10?103?145?103???6??170?10S 320.9?10?1因而 R??1g??5.88k?

最后得 QL?通频带为

1g??pL?1170?10?6?2??41.6?10?0.8?106?6?28.1

BW0.7?fpQL?41.628.1MHz?1.48MHz

2-10

为什么耦合回路在耦合大到一定程度时,谐振曲线会出现双峰? 解 出现双峰的原因是由反射阻抗??M

?2Z22所引起的。当耦合弱,即?M小时,反

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射阻抗值也小,因此对初级电路的影响小。初级回路在谐振点为串联谐振。初级电流随频率的变化为串联谐振曲线(单峰曲线),因而次级电流的谐振曲线也是单峰。

随着?M的增加,反射阻抗对初级回路的影响逐渐加大。当?M达到某一临界值,次级电流可达到最大值。当?M超过此临界值后,由于反射电阻大,导致初级与次级电流下降。而在左右偏离谐振点处,由于反射电抗与初级电路的电抗符号相反,二者可以抵消,因而初级电流可出现两个峰值。进而引起次级电流也出现双峰。

2-11

如何解释?01??02,Q1=Q2时,耦合回路呈现下列物理现象: (1)η<1时,I2m在ξ=0处是峰值,而且随着耦合加强,峰值增加; (2)η>1时,I2m在ξ=0处是谷值,而且随着耦合加强,谷值下降; (3)η>1时,出现双峰,而且随着η值增加,双峰之间距离加大。

解 (1)η<1是欠耦合状态,次级回路反射到初级回路的反射阻抗小,初级回路呈串联谐振状态。在谐振点ξ=0处,初级回路与次级回路电流均达到峰值。随着耦合因数η的增加,次级回路的感应电流也增加。

(2)η>1为过耦合状态,此时次级回路电流在谐振点出现谷值的原因,已如题2-10所解释。随着耦合的加强,次级回路反射至初级回路的反射阻抗加大,因而谷值下降。 (3)η>1,次级回路电流出现双峰,已如题2-10所解释。随着耦合的加强,次级回路反射阻抗的电抗部分与初级回路电抗相抵消的点偏离谐振点越远,因而双峰之间距离增大。

2-12

假设有一中频放大器等效电路如题图2-12所示。试回答下列问题:

(1)如果将次级线圈短路,这时反射到初级的阻抗等于什么?初级等效电路(并联型)应该怎么画?

(2)如果次级线圈开路,这时反射阻抗等于什么?初级等效电路应该怎么画?

(3)如果?L2?1?C2,反射到初级的阻抗等于什么?

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解 (1)次级线圈短路后,反射到初级的阻抗为

Z12???M?2j?L22??j?ML22

??M这是一个与L1串联的容性阻抗??j?L2???j1??。为了变为并联型,可利用串、并联?C??转换公式,将L1与C的串联形式改为并联形式,其值未变。

(2)次级线圈开路,Z22=∞,因而Z12=0。

(3)当?L2?1?C2时,先将次级回路的C2与G2的并联形式转换为串联形式,如解

题图2-12所示。利用串、并联阻抗互换公式(假定回路的Q值很大)可得

Rs?XZpRpZp222p2Rp

Xs?Xp

将以上二式改为品质因数QL的关系式

QL?XsRs?RpXp

因此可得

Rs?1G2XpRpR?X2p2p2?Rp1??RpXp?2?Rp1?Q2L?RpQ2L

在本题中,Rp?,Rs?R,Xp?1?C2?Xs?1?C。

1?1?次级回路阻抗 Z22?Rs?j??L2? ??Rs?2?CQLG2??因此得出反射到初级回路的反射阻抗为

Z12???M?2Z22???M?2QL2G2

QL?RpXp??C2G2

代入上式,最后得

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