PAGEPAGE11第三章思考題與習(xí)題3.1高頻小信號(hào)放大器采用LC諧振回路作為負(fù)載，所以分析高頻小信號(hào)放大器常采用Y參數(shù)等效參數(shù)電路進(jìn)行分析，而且由于輸入信號(hào)較弱，因此放大器中的晶體管可視為線性元件。高頻小信號(hào)放大器不僅具有放大作用，還具有選頻濾波的功能。衡量高頻小信號(hào)放大器選擇性的兩個(gè)重要參數(shù)分別是通頻帶和矩形系數(shù)。3.2單級(jí)單調(diào)諧回路諧振放大器的通頻帶＝，矩陣系數(shù)＝9.95。3.3隨著級(jí)數(shù)的增加，多級(jí)單調(diào)諧放大器的（設(shè)各級(jí)的參數(shù)相同）增益增加，通頻帶變窄，矩陣系數(shù)減小，選擇性變好。3.4試用矩形系數(shù)說(shuō)明選擇性與通頻帶的關(guān)系。放大器的矩形系數(shù)定義為：，通頻帶，顯然通頻帶越寬，矩形系數(shù)越大，選擇性越差。3.5影響諧振放大器穩(wěn)定性的因素是什么？反饋導(dǎo)納的物理意義是什么？解：影響諧振放大器穩(wěn)定性的因素是內(nèi)部反饋，輸出信號(hào)通過(guò)該電容反饋回到輸入端，將會(huì)使放大器性能指標(biāo)變差，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使放大器產(chǎn)生自激振蕩。反饋導(dǎo)納又稱為反向傳輸導(dǎo)納，其物理意義是輸入端短路時(shí)，輸出電壓與其在輸入端產(chǎn)生的電流的大小之比。3.6在工作點(diǎn)合理的情況下，圖3.2.5（b）中的三極管能否用不含結(jié)電容的小信號(hào)等效電路等效？為什么？解：不能用不含結(jié)電容的小信號(hào)等效電路等效，因?yàn)榻Y(jié)電容對(duì)電路是否有影響，與靜態(tài)工作點(diǎn)無(wú)關(guān)，而是與放大器的工作頻率有關(guān)，只有在低頻工作的情況下，結(jié)電容的影響才能夠忽略，此時(shí)才能用不含結(jié)電容的小信號(hào)等效電路等效。3.7說(shuō)明圖3.2.5（b）中，接入系數(shù)、對(duì)小信號(hào)諧振放大器的性能指標(biāo)有何影響？解：接入系數(shù)、對(duì)小信號(hào)諧振放大器的性能指標(biāo)的影響體現(xiàn)在對(duì)回路阻抗的影響和對(duì)放大倍數(shù)的影響上，合理的選擇接入系數(shù)的大小，可以達(dá)到阻抗匹配，使放大倍數(shù)最大，傳輸效果最佳。3.8如若放大器的選頻特性是理想的矩形，能否認(rèn)為放大器能夠?yàn)V除全部噪聲，為什么？解：若放大器的選頻特性是理想的矩形，不能否認(rèn)為放大器能夠?yàn)V除全部噪聲，因?yàn)榇藭r(shí)只能說(shuō)明能夠?yàn)V除通頻帶之外的全部噪聲，若噪聲在通頻帶之內(nèi)，就無(wú)能為力了。3.9高頻諧振放大器中，造成工作不穩(wěn)定的主要因素是什么？它有哪些不良影響？為使放大器穩(wěn)定工作應(yīng)采取哪些措施？解：高頻諧振放大器中，造成工作不穩(wěn)定的主要因素是內(nèi)部反饋的存在主要是結(jié)電容的影響；不良影響主要表現(xiàn)在放大器調(diào)諧困難、中心頻率偏移、放大倍數(shù)減少即放大器的頻率特性受到影響，使放大器工作不穩(wěn)定甚至產(chǎn)生自激振蕩；為使放大器穩(wěn)定工作應(yīng)采取的措施是中和法、失配法；3.10單級(jí)小信號(hào)調(diào)諧放大器的交流電路如圖3.T.1所示。要求諧振頻率10.7MHz，500kHz，100。晶體管參數(shù)為（2+j0.5）ms； 0；（20－j5）ms；（20+j40）ms如果回路空載品質(zhì)因數(shù)100，試計(jì)算諧振回路的、、。圖3.T.1解：根據(jù)電路圖可畫出放大器的高頻等效電路如下圖所示。其中，， 根據(jù)題設(shè)要求 則 因?yàn)? 所以 又因?yàn)? 所以 =由等效電路可知 則 3.11在圖3.T.2中，晶體管3DG39的直流工作點(diǎn)是＝＋8V，＝2mA；工作頻率＝10.7MHz；調(diào)諧回路采用中頻變壓器，＝4μH，＝100，其抽頭為5匝，20匝，5匝。試計(jì)算放大器的下列各值：電壓增益、功率增益、通頻帶（設(shè)放大器和前級(jí)匹配＝）。晶體管3DG39在＝8V，＝2mA時(shí)參數(shù)如下：＝2860μS；＝18pF＝200μS；＝7pF＝45mS；＝－54＝0.31mS；＝－88.5圖3.T.2 解：交流通路為了計(jì)算放大器的增益，應(yīng)求出與諧振回路并聯(lián)的總電導(dǎo)為此，首先計(jì)算出接入系數(shù)，有 ；諧振回路固有的諧振電導(dǎo)為 于是 電壓增益（諧振時(shí)）為 功率增益為 此時(shí)回路的有載Q值為 因而通頻帶為 3.12圖3.T.3是中頻放大器單級(jí)電路圖。已知回路電感1.5μH，100，，均為耦合電容或旁路電容。晶體管采用CG322A，當(dāng)2mA，30MHz，測(cè)得Y參數(shù)如下：（2.8+j3.5）mS，（-0.08-j0.3）mS，（36-j27）mS，（0.2+j2）mS。（1）畫出用Y參數(shù)表示的放大器微變等效電路。（2）求回路的總電導(dǎo)。（3）求回路外接電容。（4）求放大器的電壓增益。（5）當(dāng)要求該放大器通頻帶為10MHz時(shí)，應(yīng)在回路兩端并聯(lián)多大的電阻？圖3.T.3解：（1）用Y參數(shù)表示的放大器微變等效電路為（2）回路的總電導(dǎo)的計(jì)算（3）回路外接電容由知（4）放大器的電壓增益。（5）當(dāng)要求該放大器通頻帶為10MHz時(shí)，應(yīng)在回路兩端并聯(lián)電阻R的計(jì)算：因?yàn)樗远栽诨芈穬啥瞬⒙?lián)電阻R為3.13設(shè)有一級(jí)單調(diào)諧中頻放大器，其通頻帶，增益10，如果再用一級(jí)完全相同的中頻放大器與之級(jí)聯(lián)，這時(shí)兩級(jí)中放的總增益和通頻帶各是多少？若要求級(jí)聯(lián)后的總頻帶寬度為4MHz，每級(jí)放大器應(yīng)該怎樣改動(dòng)？改動(dòng)后的總增益為多少？解：兩級(jí)中放級(jí)聯(lián)后的總增益和通頻帶各是若要求級(jí)聯(lián)后的總頻帶寬度為4MHz，每級(jí)放大器的帶寬應(yīng)加寬至根據(jù)增益帶寬積為常量可知：此時(shí)放大器的增益為改動(dòng)后的總增益為3.14三級(jí)相同的單調(diào)諧中頻放大器級(jí)聯(lián)，工作頻率=450kHz，總電壓增益為60dB，總帶寬為8kHz，求每一級(jí)的增益，3dB帶寬和有載值。解：多級(jí)級(jí)聯(lián)的放大器，若各級(jí)參數(shù)相同，其總增益為當(dāng)時(shí)，每一級(jí)的增益為多級(jí)級(jí)聯(lián)的放大器，其帶寬為所以單級(jí)放大器的帶寬為當(dāng)時(shí)，每一級(jí)的帶寬為：每一級(jí)的有載品質(zhì)因數(shù)3.15圖3.T.4表示一單調(diào)諧回路中頻放大器。已知工作頻率＝10.7MHz，回路電容＝56pF，回路電感L=4μH，＝100，L的圈數(shù)N＝20匝，接入系數(shù)＝＝0.3。采用晶體管3DG6C，已知晶體管3DG6C在＝8V，＝2mA時(shí)參數(shù)如下：＝2860μs；＝18pF＝200μs；＝7pF＝45ms；＝－54＝0.31ms；＝－88.5圖3.T.4求：1）單級(jí)電壓增益；2）單級(jí)通頻帶；3）四級(jí)的總電壓增益4）四級(jí)的總通頻帶5）如四級(jí)的總通頻帶保持和單級(jí)的通頻帶相同，則單級(jí)的通頻帶應(yīng)加寬多少？四級(jí)的總電壓增益下降多少？解、回路的固有諧振電導(dǎo)回路的總電導(dǎo)（1）單級(jí)諧振電壓增益：（倍）（2）單級(jí)放大器的通頻帶回路有載品質(zhì)因數(shù)：（3）四級(jí)放大器的總電壓增益（倍）（4）四級(jí)的總通頻帶（5）如四級(jí)的總通頻帶保持和單級(jí)的通頻帶2Δf相同，則單級(jí)的通頻帶應(yīng)加寬至：此時(shí)每級(jí)放大器的有載品質(zhì)因數(shù)為：（倍）四級(jí)的總電壓增益下降了此時(shí)，單級(jí)放大器的負(fù)載回路應(yīng)并聯(lián)上的電阻為3.16設(shè)有一級(jí)單調(diào)諧中頻放大器，其通頻帶，增益10，如果再用一級(jí)完全相同的中頻放大器與之級(jí)聯(lián)，這時(shí)兩級(jí)中放的總增益和通頻帶各是多少？若要求級(jí)聯(lián)后的總頻帶寬度為4MHz，每級(jí)放大器應(yīng)該怎樣改動(dòng)？改動(dòng)后的總增益為多少？解：兩級(jí)級(jí)聯(lián)后，總增益總通頻帶若級(jí)聯(lián)后的總頻帶寬度為4MHz，則每級(jí)放大器的頻帶寬度為根據(jù)增益帶寬積為常量的概念得到所以改動(dòng)后的總增益3.17圖2.T.5所示的雙調(diào)諧電感耦合電路中，設(shè)第一級(jí)放大器的輸出導(dǎo)納和第二級(jí)放大器的入導(dǎo)納分別是：＝20×10-6S、=4pF；=0.62×10-3S、＝40pF。＝40×10-3S，工作頻率=465kHz，中頻變壓器初、次級(jí)線圈的空載Q值均為100，線圈抽頭為=73匝，=60匝，=l匝，＝13.5匝，和為緊耦合。求：1）電壓放大倍數(shù)；2）通頻帶和矩形系數(shù)。圖2.T.5題3.17圖解：電路的接入系數(shù)初級(jí)回路的諧振電導(dǎo)為初級(jí)回路的總電導(dǎo)為回路的有載品質(zhì)因數(shù)為因?yàn)榇渭?jí)回路的總匝數(shù)近似等于初級(jí)回路的匝數(shù)73，所以可以認(rèn)為初、次級(jí)回路相同。因?yàn)楹蜑榫o耦合，所以，于是得到和之間的耦合系數(shù)為耦合因子所以在諧振頻率處的電壓增益為由于為弱耦合，所以令并將代入上式，可以得到解該式得到放大器的通頻帶為（kHz）令并將代入上式，可以得到所以（kHz）于是得到的矩形系數(shù)為3.18設(shè)計(jì)一個(gè)中頻放大器。要求：采用電容耦合雙調(diào)諧放大器，初、次級(jí)抽頭=0.3，=0.2；中頻頻率為1.5MHz；中頻放大器增益大于60dB；通頻帶為30kHz；矩形系數(shù)＜1.9；放大器工作穩(wěn)定；回路電容選用500pF，回路線圈品質(zhì)因=80。已知晶體管在=lmA、f=1.5MHz時(shí)的參數(shù)如下：＝1000；＝74pF；＝18；＝18pF=36000；＝33另外，中放前的變頻器也采用雙調(diào)諧回路做負(fù)載。解：由于要求矩形系數(shù)＜1.9，根據(jù)式，當(dāng)時(shí)，要求。由于中放前級(jí)變頻器的負(fù)載也是雙調(diào)諧回路，因而中放應(yīng)該有3級(jí)，即共有副雙調(diào)諧回路。當(dāng)三級(jí)中放采用同樣形式的電路且參數(shù)也相同時(shí)，要求每一級(jí)電路的增益大于20dB。由于放大器的總通頻帶要求為30kHz，那么每一級(jí)雙調(diào)諧回路的通頻帶為單級(jí)的等效交流通路為下圖所示。又已知，而遠(yuǎn)小于、，可以忽略其影響。同時(shí)回路的諧振電導(dǎo)為與初級(jí)回路L1C1并聯(lián)的電導(dǎo)為與次級(jí)回路L2C2并聯(lián)的電導(dǎo)為為了保證所需的通頻帶，回路兩端還需要并接電阻、，以降低回路的Q值。為使通頻帶，所需要的品質(zhì)因數(shù)為所以初、次級(jí)回路所需要的總電導(dǎo)初級(jí)回路應(yīng)并接的電導(dǎo)為次級(jí)回路應(yīng)并接的電導(dǎo)為回路電感、電容的確定：回路處于臨界耦合狀態(tài)，，因此而最后求得驗(yàn)證單級(jí)放大器的電壓增益能否大于20dB 滿足設(shè)計(jì)要求。3.19為什么晶體管在高頻工作時(shí)要考慮單向化問(wèn)題，而在低頻工作時(shí)，則可不必考慮？解：晶體管在高頻工作時(shí)要考慮單向化問(wèn)題是因?yàn)楦哳l的情況下，存在結(jié)電容，使等效電路為雙向，不僅能夠?qū)⑤斎肜镁w管的放大特性進(jìn)行放大，而且輸出可以通過(guò)反饋到輸入端。低頻工作時(shí)，由于工作頻率低，結(jié)電容比較小，低頻工作時(shí)的影響可以忽略不計(jì)。3.20設(shè)有一級(jí)單調(diào)諧中頻放大器，諧振時(shí)電壓增益，通頻帶，如果再用一級(jí)電路結(jié)構(gòu)相同的中放與其組成雙參差調(diào)諧放大器，工作于最佳平坦?fàn)顟B(tài)，求級(jí)聯(lián)通頻帶和級(jí)聯(lián)電壓增益各是多少？若要求同樣改變每級(jí)放大器的帶寬使級(jí)聯(lián)帶寬8MHz，求改動(dòng)后的各級(jí)增益為多大？解：