高频电子线路例题,求解

发布网友发布时间：2024-10-23 14:03

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热心网友时间：2024-11-23 19:50

1. 计算回路的总电导：
- 首先计算电容的电导，已知\(C_t = 0.01\mu F\)，工作频率\(f_0 = 30MHz\)，则角频率\(\omega = 2\pi f_0 = 2\pi\times30\times10^6\)。
- 电容电导\(G_C=\omega C = 2\pi\times30\times10^6\times0.01\times10^{-6}=1.884mS\)。
- 负载电阻\(R_1 = 5k\Omega\)，其电导\(G_1 = 1/R_1 = 1/5000 = 0.2mS\)。
- 回路总电导\(G = G_C + G_1 = 1.884 + 0.2 = 2.084mS\)。
2. 画出高频交流等效电路：
- 高频交流等效电路包括电感\(L_{13}\)、电容\(C_t\)、晶体管的等效参数以及负载电阻等。电感呈现感性，电容呈现容性，晶体管用其 Y 参数等效电路表示，即输入电导\(y_{ie}=(1.6 + j4.0)mS\)、输出电导\(y_{oe}=(0.072 + j0.60)mS\)以及正向传输电导\(y_{fe}=(36 - j48)mS\)。负载电阻\(R_1 = 5k\Omega\)与电容\(C_t\)并联。
3. 画出用 Y 参数表示的放大器微变等效电路：
- 根据晶体管的 Y 参数画出等效电路，包括输入端口的电导\(y_{ie}=(1.6 + j4.0)mS\)，输出端口的电导\(y_{oe}=(0.072 + j0.60)mS\)以及正向传输电导\(y_{fe}=(36 - j48)mS\)。输入侧连接信号源，输出侧连接负载电阻\(R_1\)和电容\(C_t\)。
4. 计算回路的谐振电导：
- 已知品质因数\(Q_0=\frac{\omega_0 L}{R_0}\)，可得\(R_0=\frac{\omega_0 L}{Q_0}\)。其中\(\omega_0 = 2\pi f_0 = 2\pi\times30\times10^6\)，\(L = 1\mu H\)，\(Q_0 = 80\)。
- 计算可得\(R_0=\frac{2\pi\times30\times10^6\times1\times10^{-6}}{80}=23.56\Omega\)。
- 谐振电导\(G_0=\frac{1}{R_0}=\frac{1}{23.56}=0.0424mS\)。
5. 计算放大器电压增益\(A_m\)：
- 放大器电压增益\(A_m=\frac{y_{fe}}{y_{ie}}\cdot\frac{N_2}{N_1}\cdot\frac{N_45}{N_1}\cdot\frac{R_L}{R_0 + R_L}\)。
- 已知\(y_{fe}=(36 - j48)mS\)，\(y_{ie}=(1.6 + j4.0)mS\)，\(N_1 = 20\)匝，\(N_2 = 5\)匝，\(N_45 = 4\)匝，\(R_L = R_1 = 5k\Omega\)，\(R_0 = 23.56\Omega\)。
- 先计算\(\frac{y_{fe}}{y_{ie}}=\frac{36 - j48}{1.6 + j4.0}\)，分子分母同乘\(1.6 - j4.0\)进行化简，可得\(\frac{(36 - j48)(1.6 - j4.0)}{(1.6 + j4.0)(1.6 - j4.0)}=\frac{57.6 - 144j - 76.8j + 192}{1.6^2 + 4^2}=\frac{249.6 - 220.8j}{17.92}=13.93 - j12.33\)。
- 然后\(\frac{N_2}{N_1}=\frac{5}{20}=0.25\)，\(\frac{N_45}{N_1}=\frac{4}{20}=0.2\)，\(\frac{R_L}{R_0 + R_L}=\frac{5000}{23.56 + 5000}=0.995\)。
- 最终\(A_m=(13.93 - j12.33)\times0.25\times0.2\times0.995=0.691 - j0.611\)。
6. 计算回路的通频带\(B\)：
- 通频带\(B=\frac{f_0}{Q_0}\)，已知\(f_0 = 30MHz\)，\(Q_0 = 80\)，可得\(B=\frac{30\times10^6}{80}=375kHz\)。
7. 计算回路的有载品质因数：
- 有载品质因数\(Q_L=\frac{\omega_0 L}{R_0 + R_L}\)。
- 已知\(\omega_0 = 2\pi f_0 = 2\pi\times30\times10^6\)，\(L = 1\mu H\)，\(R_0 = 23.56\Omega\)，\(R_L = R_1 = 5k\Omega\)。
- 计算可得\(Q_L=\frac{2\pi\times30\times10^6\times1\times10^{-6}}{23.56 + 5000}=12.74\)。