《高频》自测题与习题解.doc

第1章 绪论自测题一、填空题1从广义上来讲，无论是用任何方法、通过任何媒介完成 都称为通信。21864年英国物理学家 从理论上预见了电磁波的存在，1887年德国物理学家 以卓越的实验技巧证实了电磁波是客观存在的。此后，许多国家的科学家都在纷纷研究如何利用电磁波来实现信息的传输，其中以 的贡献最大，使无线电通信进入了实用阶段。3标志着电子技术发展史上的三大里程碑分别是 、 和 。4一个完整的通信系统由 、 和 组成。5发送设备的主要任务是 ，接收设备的主要任务是 。6调制是用低频信号控制高频载波的 、 或 。7比短波波长更短的无线电波称为 ，不能以 和 方式传播，只能以 方式传播。 8短波的波长较短，地面绕射能力 ，且地面吸收损耗 ，不宜沿 传播，短波能被电离层反射到远处，主要以 方式传播。9在无线广播调幅接收机中，天线收到的高频信号经 、 、 、 后送入低频放大器的输入端。答案：1信息的传递；2麦克斯韦，赫兹，马克尼；3电子管，晶体管，集成电路；4发送设备，信道，接收设备；5调制和放大，选频、放大和解调；6振幅，频率，相位；7超短波，地波，天波，空间波；8弱、较大、地表、天波；9高频小信号放大器，混频器，中频放大器，检波器。二、选择题11978年，美国贝尔实验室研制成功的第一代模拟移动通信技术是 。ACDMA BTDMA CFDMA DGSM22000年，国际电信联盟从10种第三代地面候选无线接口技术方案中最终确定了三个通信系统的接口技术标准，其中，以中国大唐电信集团为代表提出的 。ACDMA BWCDMA CTD-SCDMA DCDMA20003无线电波的速率为，波长为，频率为，三者之间的正确关系是 。A B C D4为了有效地发射电磁波，天线尺寸必须与辐射信号的 。A频率相比拟 B振幅相比拟 C相位相比拟 D波长相比拟5有线通信的传输信道是 。A电缆 B自由空间 C地球表面 D海水6我国调幅中波广播接收机的中频频率是 。A400MHz B38MHz C10.7MHz D465kHz7电视机中，图像信号采用 方式，伴音信号采用 方式。A调幅 B调频 C调相 D幅度键控8下列表述正确的是 。A低频信号可直接从天线上有效地辐射B低频信号必须装载到高频信号上才能有效地辐射C低频信号和高频信号都不能从天线上有效地辐射D低频信号和高频信号都能从天线上有效地辐射9下列表述正确的是 。A高频功率放大器只能位于接收系统中B高频振荡器只能位于接收系统中C调制器只能位于发送系统中D解调器只能位于发送系统中答案：1C；2C；3B；4D；5A；6D；7A，B；8B；9C。1.3判断题1赫兹于1895年首次在几百米的距离用电磁波实现通信获得成功。（ ）2第三代移动通信的核心技术是TDMA技术。（ ）3发送设备的作用是对基带信号进行编码处理，使其变换成适合在信道上传输的信号。（ ）4调制后的载波称为调制信号。（ ）5频率低的电磁波适合于沿地表传播。（ ）6调制的目的之一是为了实现信道多路复用。（ ）7电视机中的图像和伴音信号一般采用同一种调制方式。（ ）8超外差式接收机的优点是变频后的频率为一固定中频。（ ）9发送设备和接收设备的末级一般都采用功率放大器。（ ）答案：1、2、3、4、7错；5、6、8、9对。 习题1.1 何谓通信系统？通信系统由哪几部分组成？答：用电信号（或光信号）传输信息的系统称为通信系统。它由输入变换器、发送设备、传输信道、接收设备、输出变换器等组成。1.2 无线电通信为什么要采用调制技术？常用的模拟调制方式有哪些？答：采用调制技术可使低频基带信号装载在高频载波上，从而缩短天线尺寸，易于天线辐射，而且不同的发射台其载波频率不同，在接收端便于选择接收。此外，采用调制可进行频分多路通信，实现信道的复用，提高信道利用率；还可以提高系统性能指标，提高抗干扰能力。常用的模拟调制方式有振幅调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。1.3 已知频率为3kHz、1000kHz、100MHz的电磁波，试分别求出其波长并指出所在波段名称。解：根据=c/f（其中c=3108m/s）分别得出100km（为超长波）、300m（为中波）和3m（为超短波）。1.4 画出无线广播调幅发射机组成框图，并用波形说明其发射过程。答：参见图1.3.1。1.5 画出无线广播调幅接收机组成框图，并用波形说明其接收过程。答：参见图1.3.2。1.6 超外差式接收机中的混频器有什么作用?答：混频器是超外差式接收机中的关键部件，它的作用是将接收机接收到的不同载频的已调信号变为频率较低且固定的中频已调信号。这样在接收机接收频率范围内，中频放大倍数都是相同的，使整个频段的接收效果均衡，整机灵敏度高，选择性好，被广泛应用。 第2章 高频电路分析基础自测题一、填空题1选频器的性能可由 曲线来描述，其性能好坏由 和 两个互相矛盾的指标来衡量。 是综合说明这两个指标的参数，其值越 越好。2谐振回路的值下降，通频带 ，选择性 。3并联谐振回路在谐振时回路阻抗最 且为 性，失谐时阻抗变 ，当时回路呈 。4电路中的并联谐振回路常采用抽头接入的目的是 ，若接入系数增大，则谐振回路的值 ，通频带 。5串联谐振回路适用于信号源内阻 的情况，信号源内阻越大，回路品质因数越 ，选择性就越 。 6并联谐振回路适用于信号源内阻 的情况，谐振时回路端电压 。7当双调谐回路处于临界状态时，其矩形系数比单调谐回路的 ，且为单调谐回路的 倍；在相同值情况下，其通频带是单调谐回路的 倍。 8石英晶体工作在 频率范围内，等效电路呈 性，且有利于稳定频率。9非线性电路常用的分析方法有 、 、 和 。答案：1幅频特性，通频带，选择性，矩形系数，小；2变宽，变差；3大，纯电阻，小，感性，容性；4为了减小信号源和负载对回路的影响，减小，变宽；5小，小，差；6大，最大；7小，3.15，；8，感；9幂级数分析法，线性时变电路分析法，折线分析法，开关函数分析法。二、选择题1LC串联回路谐振时阻抗最 ，且为纯电阻，失谐时阻抗变 ，当回路呈 。A容性 B感性 C大 D小2LC组成的并联谐振回路谐振时，阻抗为 ，谐振时电压为 ；电纳为 ，回路总导纳为 。A最大值 B最小值 C零 D不能确定3把谐振频率为的LC并联谐振回路串联在电路中，它 的信号通过。A允许频率为 B阻止频率为 C使频率低于 D使频率高于自测题1图4在自测题1图所示电路中，和分别为其串联谐振频率和并联谐振频率。它们之间的大小关系为 。 A等于 B大于 C小于 D无法判断5强耦合时，耦合回路越大，谐振曲线在谐振频率处的凹陷程度 。A越大 B越小 C不出现6石英晶体振荡器，工作在 时的等效阻抗最小。 A串联谐振频率 B并联谐振频率 C与之间 D工作频率 7在非线性电路中，当非线性元器件受一个大信号控制时，非线性元器件的特性主要为导通和截止，这时，分析非线性电路采用的方法是 。A幂级数分析法 B折线分析法C开关函数分析法 D线性时变电路分析法8集成模拟相乘器的核心电路是 。A单调谐回路 B双调谐回路 C正弦波振荡器 D双差分对9集成模拟相乘器是 集成器件。A非线性 B线性 C功率 D数字答案：1D、C、A、B；2A、A、C、B；3B；4B；5A；6A；7C；8D；9A。三、判断题1对于谐振回路而言，理想情况下的矩形系数应小于1。（ ）2LC串联谐振回路谐振时，谐振电流最大。失谐越严重，谐振电流越小。（ ）3如某台广播频率为99.3MHz，LC回路只要让该频率的信号通过就可以接收到该电台。（ ）4单调谐回路的矩形系数是一个定值，与回路的Q值和谐振频率无关。（ ）5双调谐回路的耦合程度与Q值无关。（ ）6陶瓷滤波器体积小，易制作，稳定性好，无需调谐。（ ）7声表面波滤波器的最大缺点是需要调谐。（ ）8相乘器是实现频率变换的基本组件。（ ）9只要有信号作用于非线性器件就可以实现频谱搬移。（ ）答案：1、3、5、7、9错；2、4、6、8对。习题2.1 描述选频网络的性能指标有哪些？矩形系数是如何提出来的？答：常用谐振频率、通频带和选择性三个参数来描述选频网络的性能指标。鉴于通频带和选择性是互相矛盾的指标，进而引入矩形系数来综合说明这两个参数。2.2 给定LC并联谐振回路，通频带，试求电感、品质因数以及对信号源频率为时的失调系数。又若把加宽到，应在LC回路两端并联一个多大的电阻？解：，对应的LC回路外接并联电阻2.3 试设计用于收音机中频放大器中的简单并联谐振回路。已知中频频率，回路电容，要求。试计算回路电感L和有载值。若电感线圈的，问回路应并联多大的电阻才能满足要求。解：对应的LC回路外接并联电阻习题2.4图2.4 LC并联谐振回路如习题2.4图所示。已知，均无损耗，负载电阻，电流。试求：（1）回路谐振频率及通频带；（2）当输入信号频率为时的输出电压；（3）若要使通频带扩大一倍，LC回路两端应再并联多大的电阻？解：（1）（2）当时，电路谐振，则，与电流源的电流同相位。（3）欲使通频带扩大一倍，应使减小一倍，所以要并联一个与负载相同的电阻。习题2.5图2.5 在习题2.5图所示电路中，已知工作频率，线圈的。，；信号源，；负载，。试求线圈电感和有载。解：将、和、折合到并联谐振回路1-3两端，如习题2.5解图所示。习题2.5解图图中，（1）（2） 2.6 在习题2.6图所示电路中，信号源，负载；回路，线圈，。试求谐振频率和通频带。习题2.6图解：将、折合到谐振回路两端，如习题2.6解图所示。 习题2.6解图， 则所以2.7 在一波段内调谐的并联谐振回路如习题2.7图所示。可变电容的变化范围是，要求调谐范围为，试计算电感量和微调电容的值。习题2.7图解：，由解得2.8 在习题2.8图所示电路中，已知，。试计算回路谐振频率、谐振阻抗（不计与时）、有载值和通频带。习题2.8图解：等效电容2.9 为什么调制必须利用电子器件的非线性特性才能实现？它和放大在本质上有什么不同？答：由于调制是产生了新的频率分量，或者说是使原来的产生了频谱搬移，欲实现这一频率变换必须利用电子器件的非线性特性才能实现。而放大仅仅是对信号的幅度进行不失真的放大，不产生新的频率成分，即输出信号频率与输入信号频率相同，因此不但不需要电子器件的非线性特性，而且还应尽力避免工作在非线性区，以免产生信号失真。2.10 在习题2.10图所示电路中，二极管、特性相同，伏安特性均是从原点出发斜率为的直线。已知，且，并使二极管工作在受控制的开关状态。试分析其输出电流中的频谱成分，说明电路是否具有相乘功能（忽略负载对初级的影响）。（a） （b）习题2.10图解：对于图（a），因为，正向加到，反向加到上，则有，且、流向一致，所以可见，中含有直流分量，频率为的偶次谐波分量，频率为的组合频率分量，其中包含，具有相乘功能。对于图（b），因为，正向加到，反向加到上，则有，且、流向相反，所以可见，中含有频率为、频率分量，其中包含，具有相乘功能。 第3章 高频小信号放大器自测题一、填空题1小信号调谐放大器工作在 状态，由放大器决定的技术指标有 、 和 。2小信号调谐放大器应用于超外差接收机的 部分和 部分，它们的负载形式分别为 调谐回路和 调谐回路。3在较宽的频率范围内，晶体管混合参数与工作频率 ，它比较适合于分析 ；Y参数与工作频率 ，它比较适合于分析 。4对于小信号调谐放大器，当LC调谐回路的电容增大时，谐振频率 ，回路的品质因数 ；当LC调谐回路的电感增大时，谐振频率 ，回路的品质因数 。5单调谐小信号调谐放大器多级级联后，电压增益变 ，计算方法是 ；级联后的通频带变 ，如果各级带宽相同，则通频带计算方法是 。6有一单调谐小信号放大器电压增益为15dB，通频带为5MHz，两级级联后，电压增益为 ，通频带为 。三级级联后，电压增益为 ，通频带为 。7为了使晶体管实现单向化传输，提高电路的稳定性，常用的稳定措施有 和 。8集中选频放大器由 和 组成，其主要优点是 。9放大器的噪声系数是指 ，理想的噪声系数 ，一般情况下 。答案：1甲类，谐振增益，稳定性，噪声系数；2高频放大，中频放大，可变，固定；3基本无关，宽带放大器，有关，小信号谐振放大器；4减小，增大，减小，减小；5大，Au =Au1Au2A un，窄，；630dB，3.22MHz，45dB，2.55MHz；7中和法，失配法；8集成宽带放大器，集中选频滤波器，矩形系数接近于1；9放大器输入信噪比与输出信噪比的比值，等于1，大于1。二、选择题1对于小信号调谐放大器，当回路谐振时，输入、输出电压的相位差 。 A等于180o B不等于180o C超前 D滞后2在电路参数相同的条件下，双调谐回路小信号放大器的性能比单调谐回路小信号放大器优越，主要是在于 。 A前者的电压增益高 B前者的选择性好 C前者的电路稳定性好 D前者具有较宽的通频带，且选择性好3小信号调谐放大器的矩形系数 ，理想时 。 A大于1 B小于1 C等于1 D等于零4在电路参数和级数相同的条件下，多级双调谐回路放大器与多级单调谐回路放大器相比较 。A双调谐放大器的矩形系数减小的较快 B双调谐放大器的矩形系数减小较慢C减小速度相同 D无法比较5对于高频小信号放大器，常采用 进行分析。A幂级数分析法 B开关函数分析法 C线性时变电路分析法 D等效电路法6采用逐点法对小信号放大器进行调谐时，应 。A从前向后，逐级调谐，反复调谐 B从后向前，逐级调谐，不需反复C从后向前，逐级调谐，反复调谐 D从前向后，逐级调谐，不需反复7小信号调谐放大器不稳定的根本原因是 。A增益太大 B通频带太窄 C晶体管的反馈作用 D谐振曲线太尖锐8宽频带放大器的通频带约等于 。A B C 9噪声系数通常只适用于 。A线性放大器 B非线性放大器 C线性和非线性放大器答案：1B；2D；3A，C；4A；5D；6C；7C；8B；9A。三、判断题 1单调谐小信号放大器的选择性差，体现在谐振曲线与矩形相差较远。（ ）2相同级数的单调谐回路放大器和双调谐回路放大器相比，矩形系数（K0.1）单 大于（K0.1）双 ，通频带单 小于双。（ ）3双调谐回路放大器在弱耦合状态下，其谐振特性曲线会出现双峰。（ ）4双调谐回路放大器有两个单调谐回路，它们各自调谐在不同的频率上。（ ）5放大器的增益与通频带存在矛盾，增益越高，通频带越窄。（ ）6调谐放大器的通频带只与回路的有载品质因数有关。（ ）7分析宽带放大器时，采用Y参数等效电路，它与工作频率无关。（ ）8信噪比是放大系统中的一个重要物理量，信噪比越大越好。（ ）9对于接收机系统的噪声系数，取决中放电路的前一、二级放大器。（ ）答案：2、3、4、6、7、9错；1、5、8对。习题3.1 晶体管高频小信号选频放大器为什么一般都采用共发射极电路?答：因为共发射极电路既有较高的电压增益，又有较大的电流增益，因而广泛采用。3.2 晶体管低频放大器与高频小信号选频放大器的分析方法有何不同？答：低频放大器可用图解法和等效电路法（参数或参数等效电路）来分析；高频小信号选频放大器不能用图解法（因为特性曲线是在直流或低频状态下取得的，不能反映高频时的工作状态），只能用等效电路法（参数和参数等效电路）来分析。3.3 已知某高频管在，时的Y参数为，。试求高频管的、，、，及。解：根据导纳和已知条件可得：，3.4 为什么晶体管在高频工作时要考虑单向化问题，而在低频工作时可以不考虑？答：在高频时，由于导纳Yre可将输出信号反馈到输入端，影响放大器工作的稳定，甚至引起自激振荡。因而应设法减小其反馈作用；而低频时可以不考虑其反馈作用。3.5 放大电路如图3.2.3（a）所示，已知工作频率，回路电感，空载品质因数，匝数比分别为，；晶体管工作点电流，；负载且为纯电阻性。试求放大器的谐振电压增益和通频带。解：，故3.6 单调谐放大器如习题3.6图所示，已知，。晶体管在直流工作点的参数为：，。（1）画出高频等效电路；（2）求回路电容；（3）求、，。图中、均为交流旁路电容。习题3.6图 习题3.6解图解：（1）由于晶体管，输出电压对输入端不会产生影响，而输入电压在电流源中已有反映，因此画高频等效电路时可将输入端的等效电路忽略，只画出输出端的高频等效电路，如习题3.6解图所示。图中，（2）（3）对于单调谐回路，3.7 单调谐放大器如习题3.7图所示，已知，工作频率，晶体管在直流工作点的参数为：， ，。（1）画出高频等效电路；（2）求回路电容；（3）求、和。习题3.7图解：（1）高频等效电路如习题3.7解图所示。图中， 习题3.7解图（2）（3）对于单调谐回路，3.8 放大器如习题3.8图所示。已知工作频率，回路电感，。晶体管在直流工作点的参数为，忽略，。（1）画出高频等效电路，并标出相应参数；（2）求回路电容；（3）求放大器的、和；（4）若有四级相同的放大器级联，计算总的电压增益、通频带和矩形系数。 习题3.8图解：（1）高频等效电路如习题3.8解图所示。 习题3.8解图图中，由已知条件可得，（2）（3）对于单调谐回路，（4） 3.9 三级相同的单调谐中频放大器级联，工作频率，总电压增益为，总的通频带为。试求每一级的电压增益、通频带和有载值。解：因为，所以 3.10 在习题3.10图所示电路中，已知工作频率，回路电容，空载品质因数，接入系数，。在工作点和工作频率上的Y参数为：，且下一级输入电导也为。试求：（1）回路有载值和通频带；（2）中和电容的值。习题3.10图解：（1）（2）3.11 高频小信号选频放大器的主要技术指标有哪些？设计时遇到的主要问题是什么？如何解决？答：主要指标有电压增益、谐振频率、通频带、选择性、稳定性与噪声系数。设计时遇到的主要问题是稳定性与噪声。为使放大器工作稳定，应在设计和工作方面使放大器远离自激；为降低噪声，可采用低噪声管、正确选择工作点与合适的电路等。3.12 一个1k的电阻在温度为290K、频带为10MHz的条件下工作，试计算它两端产生的噪声电压和噪声电流的均方根值。解：所以噪声电压的均方根值噪声电流的均方根值 第4章 高频功率放大器自测题一、填空题1在谐振功率放大器中谐振回路的作用是 、 、 。2谐振功率放大器集电极电流为 波形，经负载回路选频后输出的是 波形。3随着动态线斜率的增大，谐振功率放大器工作状态变化的规律是从 到 再到 。在这三种工作状态中， 是发射机末级的最佳工作状态。 4谐振功率放大器原来工作于临界状态，当谐振电阻增大时，将工作于 状态，此时、 ，波形出现 ， ， ， 。5在谐振功率放大器三种工作状态中， 状态时输出功率最大、效率也较高， 状态主要用于调幅电路， 状态用于中间级放大。6谐振功率放大器集电极馈电电路有 和 两种形式。7宽带高频功率放大器，负载采用 调谐形式，常用 ，其作用是 。8功率合成器中的耦合网络应满足 和 的条件。 9传输线变压器工作原理是 和 的结合。答案：1传输，滤波，匹配；2余弦脉冲，正弦；3过压，临界，欠压，临界；4过压，减小，凹陷，下降，变化不大，略有增大；5临界，欠压和过压，过压；6串馈，并馈； 7非，传输线变压器，实现阻抗变换和功率合成；8功率相加，相互无关；9传输线原理，变压器原理。二、选择题1谐振功率放大器输出功率是指 。 A信号总功率 B直流信号输出功率 C二次谐波输出功率 D基波输出功率2在丙类功率放大器中，集电极电流为余弦脉冲电流，而为 。 A余弦脉冲电流 B连续余弦波形电流 C周期性矩形波电流 3输入单频信号时，丙类谐振功率放大器原工作于临界状态，当电源电压VCC增大时，工作于 状态，、 ，为 电流。A欠压 B过压 C临界 D略有增大 E略有减小 F凹陷 G余弦脉冲4丙类高频功率放大器，要实现集电极调幅放大器应工作于 状态，若要实现基极调幅放大器应工作于 状态。 A欠压 B过压 C临界5丙类高频功率放大器，若要求效率高，应工作在 状态。 A欠压 B过压 C临界 D弱过压 6丙类高频功率放大器的最佳工作状态是 。 A临界状态，此时功率最大，效率最高 B临界状态，此时功率较大，效率最高C临界状态，此时功率最大，效率较高 D临界状态，此时功率较大，效率较高7对谐振功率放大器进行调谐时，应在 工作状态下进行，以保护功放管。A欠压 B过压 C临界 8丙类谐振功率放大器的输出功率为，当集电极效率为时，晶体管集电极损耗为 。A B C D9理想的功率合成器，当其中某一个功率放大器损坏时，功率合成器输出的总功率 。A不变 B增大 C减小 D等于零答案：1D；2B；3A，D，G；4B，A ；5D ；6C；7B；8B；9C。三、判断题1丙类谐振功放中调谐回路的作用是提高效率。（ ）2谐振功放工作于丙类状态的原因是为了提高效率。（ ）3丙类高频功率放大器的输出功率为，当、一定时，越大，则也越大。（ ）4某丙类谐振功率放大器原工作于过压状态，现希望它工作于临界状态，则可以通过提高输入信号的幅度来实现。（ ）5某丙类谐振功率放大器原工作于欠压状态，现希望它工作于临界状态，则可减小电源电压。（ ）6在谐振功率放大器的输出回路中，匹配网络的阻抗变换作用是将负载转换为放大器所要求的最佳负载电阻。（ ）7对于丙类高频功率放大器，若要求其输出电压平稳，放大器应选择临界工作状态。（ ）8原工作于临界状态的丙类高频功放，当其负载断开，、和都减小。（ ）9传输线变压器应用于宽带放大器，它可实现电压合成。（ ）答案：1、3、4、7、9错；2、5、6、8对。习题4.1 试说明谐振高频功率放大器与低频功率放大器的异同点。答：相同点是：都要求输出功率大和效率高；激励信号幅度均为大信号。不同点是（从相对频带、负载和工作状态来考虑）：低频功率放大器所放大的信号频率相对较宽（一般为20Hz20kHz），只能采用无谐振负载，工作状态也只能限于甲类或甲乙类推挽的放大形式，以免信号严重失真。而高频功率放大器所要放大的信号频率相对很窄，因此可以采用选频网络作为负载，避免输出信号的失真，并工作于丙类状态。4.2 什么叫高频功率放大器？对它有哪些主要要求？为什么高频功放一般工作在乙类或丙类状态？为什么通常采用谐振回路作负载？如果回路失谐会产生什么结果？ 答：以得到大的输出功率为目的的高频放大器称为高频功率放大器。它主要应用于各种无线电发射机的末级，对它的要求主要是高效率和输出大功率。因为放大管集电极电流的导通时间越短，管耗就越小，效率就越高，因此高频功放常选用乙类或丙类状态。采用谐振回路作负载一是因为乙类或丙类放大的集电极电流为脉冲状，为了取出所需的基波，要用谐振回路滤波；二是由于高频功放的相对带宽较窄，适合于带宽较窄的谐振回路作负载。如果回路失谐，谐振回路对所需要频率的电流阻抗变小，致使输出功率严重下降，集电极耗散功率将急剧增加，以致烧毁放大管，因此回路失谐必须避免。4.3 试说明丙类高频功率放大器与小信号谐振放大器有哪些主要区别。答：首先是作用和要求不同。小信号谐振放大器主要用于高频小信号的选频放大，要求有较高的选择性和谐振增益；谐振功放主要用于高频信号的功率放大，要求效率高、输出功率大。其次是工作状态不同。小信号放大器的输入信号很小，晶体管工作在甲类状态；丙类高频功率放大器输入信号通常为大信号，为了提高效率，晶体管工作在丙类状态。再次是对谐振回路要求不同。小信号谐振放大器中的谐振回路主要用于选择有用信号，抑制干扰信号，且Q值较高；丙类高频功率的谐振负载主要用于抑制谐波，实现阻抗匹配，且Q值较低。4.4 已知某谐振功率放大器的，电压利用系数。试求、和。解：由电压利用系数得再据得由得由得，查表得4.5 试说明高频功放三种工作状态分别适合于哪种应用电路。当、四个外部参量只变化其中的一个时，高频功放的工作状态如何变化？答：临界状态是放大器的最佳工作状态；欠压状态适合实现基极调制，临界状态适合放大已调信号，过压状态适合实现集电极调制。调整放大器时应深刻理解负载阻抗和各级电压变化对工作状态的影响，即四个量增加时，VCC由过压经临界到欠压；VBB、Uim、RP皆由欠压经临界到过压。4.6 根据负载特性曲线，估算处于临界状态的谐振功放，当集电极负载电阻变化时，将如何变化：（1）增加一倍；（2）减小一半。答：（1）当增加一倍时，谐振功放进入过压区，基本不变，由Po=可知近似减小一半。（2）当减小一半时，谐振功放进入欠压区，基本不变，由Po=可知近似减小一半。4.7 某谐振功率放大器工作于临界状态，已知晶体管的临界线斜率，最小管压降，输出电压幅度，通角。试求、和。查表得，。解：根据得故4.8 某高频功放晶体管的临界线斜率，电源电压，输入电压振幅，集电极脉冲电流幅值，且放大器工作于临界状态。试计算、和。解：由于工作在临界状态，则由得由，得，查表得，。进而可得4.9 已知某高频功放晶体管的临界线斜率，若高频功放工作于临界状态，输出功率，。试计算集电极脉冲电流幅值、和。查表得，。解：将临界状态时的代入得，代入数据得，可求出，（舍去）再将代入得则4.10 已知谐振功放晶体管临界线的斜率，转移特性的斜率，。若高频功放工作于临界状态，输出功率，。试计算、和。查表得，。解：将临界状态时的代入得，代入数据得，可求出，（舍去）再将代入得则 由得由得4.11 谐振功率放大器工作在临界状态，晶体管的，电源电压，输入电压振幅，试计算通角、输出电压振幅、直流电源输入的功率、高频输出功率、集电极效率和输出回路谐振电阻。解：，查表得，则由工作于临界状态的得4.12 试画出一高频功率放大器的实际线路，要求：（1）采用NPN型晶体管，发射极直接接地；（2）集电极馈电电路采用并联形式，与谐振回路抽头连接；（3）基极采用串联馈电，自偏压，与前级互感耦合。解：电路如习题4.12解图所示。习题4.12解图4.13 试画出一高频功率放大器的实际线路，要求：（1）集电极采用并馈，基极采用自偏压电路，采用NPN型晶体管，发射极直接接地；（2）输出端采用型滤波匹配网络，输入端采用T型滤波匹配网络，且输入端和输出端分别外接50的阻抗。解：电路如习题4.13解图所示。习题4.13解图4.14 改正习题4.14图中的错误，不得改变馈电形式，重新画出正确的线路。习题4.14解图解：电路作以下修改：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；直流电源被输入互感耦合回路的电感短路，应加隔直电容。 第一级放大器的集电极回路：输出的交流电流将流过直流电源，应加扼流圈；加上扼流圈后，交流没有通路，故还应加一旁路电容。 第二级放大器的基极回路：没有直流通路，加一扼流圈。第二级放大器的集电极回路：输出的交流将流过直流电源，应加扼流圈及滤波电容；此时，直流电源将被输出回路的电感短路，加隔直电容。正确线路参见习题4.14解图。习题4.14解图习题4.15图 4.15 已知实际负载RL=50，谐振功率放大器要求的最佳负载电阻Ri=121，工作频率f=30MHz。试计算习题4.15图所示型输出滤波匹配网络的元件值，取中间变换阻抗=2。 解：将习题4.15图所示电路拆成两个L型电路，如习题4.15等效图所示。其中，虚线左右两侧电路分别与图4.4.5和4.4.6相同，因此可利用相关数学表达式进行计算。 习题4.15图，由得由得同理，4.16 试分析习题4.16图所示传输线变压器的阻抗比。（a） （b）习题4.16图解：对于图（a）输入端的电压，输入电流，则负载两端的电压，负载电流，则所以对于图（b）输入端的电压，输入电流，则负载两端的电压，负载电流，则所以第5章 正弦波振荡电路自测题一、填空题1正弦波振荡器由_、_、_和_组成。其平衡条件为_，振幅起振条件为_。2正弦波振荡器的类型根据_所用的元件不同分为_、_、_。3互感耦合振荡器是利用_来完成正反馈耦合。振荡电路中的放大器可以是_放大，也可以是_放大，而完成正反馈满足相位平衡条件，是由耦合互感的_来决定的。4对于哈特莱振荡器而言，若用可变电容器来改变振荡频率时_不变，因此调频方便；又因反馈电压取自_两端，它对高次谐波呈_，使振荡输出波形_。5对于考毕兹振荡器而言，若用可变电容器来改变振荡频率时_发生变化，因此该电路常用于_的场合；又因反馈电压取自_两端，它对高次谐波呈_，使振荡输出波形_。为了提高振荡频率稳定性和频率可调，两位发明者对其进行了改进，并分别命名为_振荡器和_振荡器。6在串联型晶体振荡器中晶体等效为_，在并联型晶体振荡器中晶体等效为_。7负阻器件分为 和 两种，它的基本特性是可以把 功率的一部分转换为 功率输出给外电路。8晶体压控振荡器的频率范围是 ，为了扩展频率范围，可将一个电感与晶体串联或并联。当晶体串联电感，等效后的 ，当晶体并联电感后，等效后的 。9集成电路振荡器是由 、 和 三部分组成。 答案：1放大电路，正反馈网络，选频网络，稳幅环节，；2选频网络，振荡器，晶体振荡器，振荡器；3电感线圈、之间的互感，共射，共基，同名端；4反馈系数，电感，高阻，较差；5反馈系数，固定频率，电容，低阻，较好，克拉泼，西勒；6选频短路元件、电感；7电压控制型，电流控制型，直流，交流；8，减小，增大；9振荡电路，放大电路，偏置电路。二、选择题1反馈型振荡器的振荡频率与谐振回路的谐振频率 。A相等 B不相等 C近似相等2互感耦合振荡器的同名端决定振荡器的 。A电压幅度 B振荡频率 C相位平衡条件 D振幅平衡条件3电感三点式振荡器的缺点是 。A不易起振 B输出波形较差C输出电压幅度小 D频率可调4电容三点式振荡器的优点是 。A不易起振 B振荡频率的稳定度高C反馈电压中的谐波成分多 D输出波形好5设计一个频率稳定度高且可调的振荡器，通常采用 。A振荡器 B变压器耦合振荡器 C晶体振荡器 D西勒振荡器6在皮尔斯振荡器中，石英晶体等效为 。A电感元件 B电容元件 C短路线 D电阻元件7晶体振荡器具有较高的频率稳定度，但它不能直接作为收音机的本地振荡器，原因是因为 。A频率稳定度太高 B输出频率不可调 C振荡频率太低 D都不是8若要求正弦信号发生器的频率在10Hz10kHz范围内连续可调，应采用 。A振荡器 B振荡器 C石英晶体振荡器9若要求振荡器的振荡频率为20MHz，且频率稳定度高达10-8，应采用 。A振荡器 B振荡器 C石英晶体振荡器答案：1C；2C；3B；4D；5D；6A；7B；8B；9C。三、判断题1振荡器的相位起振条件等于相位平衡条件，它表明反馈是正反馈。（ ）2振荡器的振幅平衡条件表明振荡是增幅振荡。（ ）3反馈型振荡器从起振到平衡，放大器的工作状态一般来说是从甲类放大状态进入甲乙类、乙类或丙类。（ ）4振荡器是依靠晶体管本身的非线性稳定振幅的。（ ）5电容三点式振荡器输出谐波成分比电感三点式振荡器大。（ ）6克拉泼振荡器通过减弱晶体管与回路的耦合来提高频率的稳定度。（ ）7串联型晶体振荡器中的晶体是作为短路元件接在反馈支路中。（ ）8压控振荡器中的变容二极管必须工作在正偏状态。（ ）9电压控制型负阻器件应与串联谐振回路连接构成负阻振荡器。（ ）答案：2、5、8、9错；1、3、4、6、7对。习题5.1 在反馈型振荡器中，起振时放大器的工作状态与平衡时的工作状态有何不同？ 答：起振时放大器工作在甲类状态，平衡时的工作状态是由值来决定，可以工作在甲乙类、乙类或丙类。5.2 一个反馈型振荡器必须满足哪三个条件？答：（1）起振条件，以保证接通电源后能逐步建立起振荡；（2）平衡条件，以保证持续等幅振荡的平衡状态；（3）稳定条件，以保证平衡状态不因外界不稳定因素影响而受到破坏。5.3 为什么电容三点式振荡器最高振荡频率一般比电感三点式振荡器要高？答：这是因为在电感三点式振荡器中，晶体管的极间电容与回路电感呈并联关系，在频率较高时，有可能使并联的电感与电容的电抗变为容性，此时电路将不能振荡。而电容三点式振荡器中的电容与极间电容是并联关系，频率升高不会改变容抗的性质。5.4 为了满足下列电路的相位平衡条件，给习题5.4图所示交流等效电路中的互感耦合线圈标出正确的同名端。（a） （b） （c） （d）习题5.4图答：所标同名端如习题5.4解图所示。（a） （b） （c） （d）习题5.4解图5.5用相位平衡条件判断习题5.5图所示电路哪些电路可能振荡？哪些不能振荡？ （c） （d）习题5.5图（a） （b）答：图（a）可能振荡。当和串联后的电抗呈感性，将满足“射同基反”的相位平衡条件。此时的振荡频率高于和串联的谐振频率。图（b）不能振荡。因为b-c间的电抗与b-e间的电抗为同性质的感抗。图（c）可能振荡。因为在两级放大电路中，引入的是负反馈，和串联谐振电路引入了正反馈，当正反馈深度大于负反馈深度时才可能振荡。当振荡频率等于串联谐振频率时，阻抗最小，正反馈最强。图（d）可能振荡。当并联回路谐振时，电路负反馈深度最小，小于、引入的正反馈反馈深度，可以振荡。此时的振荡频率等于回路的并联谐振频率。5.6 图5.3.8所示是一个三回路振荡电路的等效电路，设有下列几种情况：（1）=；（2）；（4）时回路呈容性；时回路呈感性。（1）当=时，则有=。此时无论在什么频率下，这三个回路都等效为相同性质的电抗，不满足“射同基反”的相位平衡条件，不能振荡。（2）当。只有当时，L1C1和L2C2并联回路呈感性，L3C3并联回路呈容性，满足“射同基反”的组成原则，可振荡，构成电感三点式振荡电路。（3）当=时，则有=。只有当=时，L1C1和L2C2并联回路呈容性，L3C3并联回路呈感性，满足“射同基反”的组成原则，可振荡，构成电容三点式振荡电路。（4）当=。此时无论在什么频率下，与电抗性质相同，不满足“射同基反”的相位平衡条件，不能振荡。5.7 在图5.3.3（a）所示的电感三点式振荡器中，已知，。（1）估算振荡频率（假设忽略、之间的互感）；（2）计算电压反馈系数。解：（1）（2）由得5.8 在图5.3.5（a）所示的电容三点