通信电子线路.ppt

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1、School of computer and Communication of LAN Zhou University of technologybmVcmIV 5 . 0BBVdcP W6oPV 5 . 0 , 95. 0DV 晶体管高频功率放大器，电源 电压利用系数 输出功率 。求电源提供的功率 ，峰值 和导通角 。若偏压 ，求输入信号所需的振幅 。V, 24CCV,mA3000cI例题School of computer and Communication of LAN Zhou University of technology W2 . 7243 . 00cccdcVIP W2 . 1

2、62 . 7odccPPP%3 .832 . 76dcoPP0121 75. 12 0166407. 0cos419. 0)(1239. 0)(0查表得知：解School of computer and Communication of LAN Zhou University of technologymA 1255239. 0300)( 0cocmIImA 9 .5251255419. 0)(11cmcIIV 46. 2407. 05 . 05 . 0cosBBDbmVVVSchool of computer and Communication of LAN Zhou University

3、of technology 某谐振频率放大器的动特性如图所示，试回答并计算以下各选项： (1)此时功放工作于何种状态？写出A，B，C三点坐标,画出ic的波形。 (2)计算 和 。 (3)若要求功率放大器的效率最大，应如何调整？CDPP , , eR例题School of computer and Communication of LAN Zhou University of technology(1) A，B，C三点坐标：三点坐标：) 0 , ( ) 0 , cos( ) , (cmCCcmCCcmcmCCVVCVVBIVVAABC动特性：由动特性知正好达到临界饱和线，故工作在临界状态，ic的

4、波形如下。解School of computer and Communication of LAN Zhou University of technology44. 0)5 . 0(2)5 . 0(6 . 0)(cosbmBBDVVV64V 152minmaxCECEcmVVV由 和 可求得maxCEuminCEu(2) 由图可知：V, 5 . 0BBVV, 6 . 0DV,A .02cmIV 18CCVSchool of computer and Communication of LAN Zhou University of technology 29.182410. 01511cmcmcc

5、meIVIVR(3) 弱过压状态效率最大（但输出功率下降）% 7435.815.6DocPP W2 . 215. 635. 8oDCPPP W35. 8232. 021800CCcmcCCDVIIVP W15. 6215410. 022211cmcmcmcoVIVIPSchool of computer and Communication of LAN Zhou University of technology一谐振功放，原来工作在临界状态，后来发现该功放的输出功率下降，效率反而提高，但电源电压VCC ，输出电压振幅Vcm及Vbemax不变，问这是什么原因造成的，此时功放工作在什么状态？效率)

6、(21)()(21101gc由于 所以 不变。CCcmVV例题 VCC 、输出电压振幅Vcm及Vbemax不变，功放工作状态不变。解School of computer and Communication of LAN Zhou University of technology 与 成反比，是递减曲线。)(1g )(, 1gc，因此 减小。bmBBDVVV cos要减小 BBV bmV不变但bmBBbeVVvmax只能 , bmBBVV输出功率 12221ecmccmoRVIVPcmV 不变，故 增大造成的。eRSchool of computer and Communication of L

7、AN Zhou University of technology某高频谐振功放工作于临界状态，输出功率为15 W，且VCC=24 V，导通角=70，功放管参数 SC=1.5 A/V, 试问：（1） 直流功率PD , 耗损 PC, , 临界谐振电阻Re（2） 若输入信号振幅增加一倍。功放工作状态如何 变化？此时输出功率为多少？（3） 若谐振电阻增加一倍，功放的工作状态如何改 变？（4） 若回路失谐，会有何危险?c例题School of computer and Communication of LAN Zhou University of technology(1)A15.3,V9 .21cmc

8、mIV得联立上面的两个方程，A 37. 1436. 015. 3)(11cmcIIA 79. 0253. 015. 3)(00cmcIIcmcmcmcoVIVIP)(212111)(mincmCCCceCcmVVSVSI解436. 01其中School of computer and Communication of LAN Zhou University of technology W96.180cCCDIVP W96. 31596.18oDCPPP% 7996.1815DocPP 94.1537. 184.211ccmeIVRSchool of computer and Communica

9、tion of LAN Zhou University of technology , 2 bmbmVV(2) 根据功放振幅特性，放大器 过压状态，此时输出功率基本不变。 , 2 eeRR (3) 根据功放的负载特性，放大器工作到过压状态，输出功率为原来的一半。 (4) 若回路失谐，进入欠压状态， 增大可能烧坏管子。用VC 指示调谐最明显，VC 最大即谐振。CPSchool of computer and Communication of LAN Zhou University of technologycibeu3.0 V2.5 V2.0 V1.5 V1.0 Vceu一谐振功放的工作频率为1

10、0 MHz，晶体管输出特性如图所示，试画出 时的临界和过压状态下的输出电流波形和电压波形。V 102sin5 . 25 . 07tube例题School of computer and Communication of LAN Zhou University of technology分析：临界状态下功放的动态特性曲线是两个折线段组成的，其中电流是完整的脉冲；而过压状态时，动特性曲线进入到饱和区的部分用临界饱和线代替后，电流为具有凹陷的脉冲。但无论是哪种状态，由于负载为选频网络，故输出电压都是完整的余弦信号。解School of computer and Communication of LA

11、N Zhou University of technology 输入为 时，V 102sin5 . 25 . 07tube过压状态下，输出电流为出现凹陷的余弦脉冲，由于负载的选频作用，输出电压还是余弦信号. 如图所示：临界状态下，输出电流为余弦脉冲，由于输入信号频率等于功放的工作频率，故输出电压为余弦信号；School of computer and Communication of LAN Zhou University of technology例题 设初，次级均调谐于工作频率1 MHz，已知 ，放大管3DA1的工作条件是( )，试求M，L1，C1为多少才能使天线与3DA1相匹配？设QO1

12、00，QL10，回路接入系数p0.2。 37AR 6 .126eRSchool of computer and Communication of LAN Zhou University of technology由12LQpRLeeeRpR2)()(1 (1212fLfLerrQrrQR解School of computer and Communication of LAN Zhou University of technology 111LCpF 504103 .50)102(11626121LC911011LofQQrrH 3 .5010102)2 . 0(6 .1266221LeQPRL

13、foLrrLQ11School of computer and Communication of LAN Zhou University of technology 44.2816. 3991rrf由 得AfRMr22H 16. 5ARrM 16. 3100103 .50102 6611oQLr 11rLQoSchool of computer and Communication of LAN Zhou University of technology 高频功放工作于临界状态，已知V, 20CCV W,1oP工作频率试求L型匹配网络的元件数值。, 50 LR, 0.95, MHz 10of L

14、型匹配网络如下图所示：V 192095. 0CCcmVV例题解School of computer and Communication of LAN Zhou University of technologyLocmeRPVR 5 .180121922262. 11505 .1801LeLRRQ 815062. 1LLSRQXH 29. 1 oSSXL 86.11162. 12 .108LePQRXpf 3 .1421oPPXCSchool of computer and Communication of LAN Zhou University of technology设谐振功率放大器的输入

15、功率Po=2 W , 集电极电源电压VCC=24 V , 功放管的饱和压降VCES=1.5 V,工作频率为50 MHz，RL=50，若采用 型匹配网络，试估计网络元件C1，C2，L的数值。(选Qe1=10)例题解School of computer and Communication of LAN Zhou University of technology 56.12622)5 . 124(2)(22oCESCCePvVR221 eLSQRRLeeSeeRQQRQR22212111)1 ( 656.121056.12611eePQRXpf 252111PoXC1RRQ237. 61)1 ( 2

16、2eLeeQ得到School of computer and Communication of LAN Zhou University of technology改正下图所示线路中的错误，不得改变馈电形式，重新画出正确的线路。例题School of computer and Communication of LAN Zhou University of technology分析：这是一个两级功放，分析时可以一级 一级地考虑，且要分别考虑输入回路， 输出回路是否满足交流要有交流通路， 直流要有直流通路，而且交流不能流 过直流电源的原则。解School of computer and Commun

17、ication of LAN Zhou University of technology第一级放大器的基极回路：输入的交流信 号将流过直流电源，应加扼流圈和滤波电 容CB2；直流电源VBB被输入互感耦合回路 的电感短路，应加隔直电容CB1。第一级放大器的集电极回路：输出的交流将流过直流电源VCC，应加扼流圈LC1；加上扼流圈后，交流没有道路，故还应增加一旁路电容CC1。School of computer and Communication of LAN Zhou University of technology第二级放大器的基极回路：没有直流道路，加第二级放大器的基极回路：没有直流道路，加

18、一扼流圈一扼流圈LB2. 第二级放大器的集电极回路：输出的交流将第二级放大器的集电极回路：输出的交流将流过直流电源，应加扼流圈流过直流电源，应加扼流圈LC2 及滤波电容及滤波电容CC2 ；此时，直流电源将被输出回路的电感；此时，直流电源将被输出回路的电感短路，加隔直电容短路，加隔直电容CC3.School of computer and Communication of LAN Zhou University of technology例题求证：求证：16:1LiRRSchool of computer and Communication of LAN Zhou University of t

19、echnologyIVRL4IVRi4证毕161 LiRR 环环C例：下图为三环式频率合成器方框图例：下图为三环式频率合成器方框图已知：已知： 397351,399300,100 BAiNNKHzf求输出信号频率范围及频率间隔求输出信号频率范围及频率间隔 环环A环环BPDPDLFLFVCOfi(t)fA(t)fA(t)/NAPDPDLFLFVCOfi(t)fB(t)fA(t)/NBPDPDLFLFVCO混频混频 带通带通fo(t)fc(t)fo-fBAN BN 100 解：解： iAAfNf iBBfNf 而而 iAAcfNff100100 而环路而环路C为混频环，即当为混频环，即当环路锁定时

20、：环路锁定时： Bcfff 0有有 iBABcfNNfff)100(0 当当NA=300，NB=351时，时， KHzf35400100)351100300(min0 当当NA=301，NB=351时，时， KHzf35401100)351100301(0 因此频率间隔：因此频率间隔： KHz1fffmin00 PDPDLFLFVCOfi(t)fA(t)fA(t)/NAPDPDLFLFVCOfi(t)fB(t)fB(t)/NBPDPDLFLFVCO混频混频带通带通fo(t)fc(t)fo-fBAN BN 100 而当而当 =399， =397时输出频率最高。时输出频率最高。 ANBNKHz40

21、099100)397100399(fmax0 所以，合成器的频率范围为：（所以，合成器的频率范围为：（35.440.099）MHz例1. (1)在调谐放大器的负载回路两端并联电阻, 试问对极点位置有何影响? 对放大器的谐振增益、通频带、选择性等各有什么影响? (2)若调谐放大器的回路电感L的损耗电阻增大, 重复以上问题.LTT,1.2RRCR并联后极点左移0VTAR并联谐振阻抗解解不不变变而而选选择择性性变变差差BWBWKS.1010,2spT2.XrRRr（ ）影响同上L0T22L011112Q CRBWS(Q):高频电路等效高频电路等效gL1202.5k100k8200 H140pF140

22、0pFRRrLCCfBW 例 在题图中，电压分压式并联谐振电路，。求谐振频率 和通频带。解解MHz1212121210CCCCLLCf1578102001026600rLQ22p08 157197kLRrQCr 3g1g22125 100 091604k0 091RCp.R CCP.gpL60kRR / /R / /R3L66060L60 1047.8210200 101020.92kHz.47.8RQLfBWQ:)(Y,100350pF50 MHz,710 ,0110如下在工作频率上参数晶体管数中频变压器接入系回路电容为已知放大器的工作频率示某中频放大线路如图所,Q.NNp,C.fieier

23、efeoeoe1.0ms,41pF,180s.40ms,4.3pF,45sgCyjyCg ieL,(1)(2)gQBW设后级输入电导也为求回路有载值和通频带放大器的谐振电压增益.例例30LLLp0p6120:10030k210.7 1050 10fQBWQQRQR C要计算，与有负载阻抗有关，负载有三部分 回路本身负载oe2261:11181k .0.3545 10oeRp g晶体管输出阻抗ie2232ie:111.10.031.0 10RP g后级输入阻抗解解Tpoeie:/ / /30k/ /1.1M/ /181kRRRR总阻抗k25Tieoe:CCC C 回路总电容222ie1oe225

24、00.354.30.034150.54pfCp Cp C而基本不变因此,0fL0TT6123210.7 1050.54 1025 10Q C R60L10.7 10126kHz84.9fBWQ0:0,ff谐振时谐振时feV01212feT330.350.03401025 1010.5TyAp pp pyRG 10020log20.4dBVA例例1、试检查下列图所示振荡线路有那些错、试检查下列图所示振荡线路有那些错误？并加以改正。误？并加以改正。(a)(b)(c)(d)(e)(f)处在什么范围内。出两种情况下振荡频率并指衡条件的两种关系式，它们之间能满足相位平谐振频率，试写出分别为三个回路的因有

25、荡器的交流环路，图中如题图所示为三回路振例0302012f ,f ,f:并联谐振的电抗特性曲线并联谐振的电抗特性曲线串联谐振的电抗特性曲线，串联谐振的电抗特性曲线，解解的范围内。和大于处在小于且振荡频率满足呈容性失谐，为此。应回路呈感性失谐。时，、构成电感三点式电路030102030102332211,.,2fffffffCLCLCLosc的范围内。和小于处在大于且振荡频率满足呈感性失谐，为此。应回路呈容性失谐。时，、构成电容三点式电路030102030102332211,.,1fffffffCLCLCLosc例例3 3、指出题图所示振荡电路是否满足相位起振条件？、指出题图所示振荡电路是否满足

26、相位起振条件？ 若不满足试加以改正。若不满足试加以改正。不不符符合合法法则则若若呈呈容容性性，不不符符合合法法则则若若呈呈感感性性， 33LCLC解解以以防防漏漏极极直直流流短短路路。必必须须串串隔隔直直流流电电容容用用哪哪种种方方法法，都都呈呈容容性性。不不过过，无无论论采采所所示示，这这时时）如如图图（改改为为电电感感将将呈呈感感性性。也也可可改改电电路路，）所所示示，这这时时如如图图（改改为为高高感感为为了了改改正正电电路路，将将,c.b311322DCLCLCLCLC例例：才能起振？。问：跨导晶体管输入阻抗设和试计算回路要求：已知：?500k1,100,.MHz2010.pF26010

27、,pF100,pF5000321miLgRRQCLfCCCpF40 H77. 0 0CL解得：解解pF260 33.293pF10 33.43/ 21303030210CCCCCCCCCLCf总电容：32 2121221CCCpCCF反馈系数：ms43. 6 MHz20 ms97. 5MHz10 ms43. 6111000mmmimgfgfgFRFRg MHz20 8 .402MHz10 3 .368MHz20 k6712. 9MHz10 k8356. 4 2 )/(00000020ffRffLQfRRRpRooeeoL例例：如图所示的晶体振荡器电路如图所示的晶体振荡器电路(1) 画出交流等效

28、电路，指出是何种类型的晶体振荡器。画出交流等效电路，指出是何种类型的晶体振荡器。(2) 该电路的振荡频率是多少？该电路的振荡频率是多少？(晶体参数： C0=4pF, Cq=0.05pF, Lq=0.05H, rq=10)(3) 晶体在电路中的作用？晶体在电路中的作用？(4) 该晶振有何特点？该晶振有何特点？ 晶体的品质因数晶体的品质因数Q=? 若频率稳定度为若频率稳定度为10-5， 问振荡频率的问振荡频率的 变化范围。变化范围。画出交流等效电路后，画出交流等效电路后，看晶体是回路的一部分看晶体是回路的一部分（并联型晶振），还是（并联型晶振），还是反馈网络的一部分（反馈网络的一部分（串联型晶体）

29、。串联型晶体）。振。所以该电路是串联型晶解解(2)该电路的振荡频率为晶体的串联谐振频率该电路的振荡频率为晶体的串联谐振频率13.184713MHz2oscsqqffL C即：13.204556MHz2poqqoqfC CLCC(3)晶体在电路中起短接线作用。晶体在电路中起短接线作用。而晶体的并联谐振频率为：而晶体的并联谐振频率为：(4) 该晶振的特点是频率稳定度很高，温度系数小。该晶振的特点是频率稳定度很高，温度系数小。振荡频率的变化范围=振荡频率(振荡频率频稳度) =(318468230184744)Hz 512osc101005. 005. 010111qqqqqqqqqCLrCLrLrL

30、Q正常工作？为什么？的晶体，该电路是否能的晶体换成标称频率为）若将标移频率为（路：）画出该电路的实际线（什么？晶体在电路中的作用是的晶体振荡器？）该电路属于何种类型（交流等效电路：如图所示的晶体振荡器MHz2MHz5321例：例：MHz410330107 . 414. 32121CL 11261011为构成回路。其谐振频率与电容电感）由于（LCf晶体等效电感的作用。联型晶振电路，由此可见，这是一个并工作。因此振荡器可以在呈容性，在与这时由于晶体的标称频率MHz5MHz5MHz,51CL解解(2)实际线路图 (3)如果晶体换成标称频率为2MHz的晶体， LC1呈感性，不满足三点式振荡器的组 成原则，电路不能正常工作。