高频电路原理与分析第四版课后习题答案

山东大学威海校区第一章绪论11画出无线通信收发信机的原理框图，并说出各部分的功用。答上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图，它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频器（不一定必须）、功率放大器和发射天线组成。低频音频信号经放大后，首先进行调制后变成一个高频已调波，然后可通过变频，达到所需的发射频率，经高频功率放大后，由天线发射出去。接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。由天线接收来的信号，经放大后，再经过混频器，变成一中频已调波，然后检波，恢复出原来的信息，经低频功放放大后，驱动扬声器。12无线通信为什么要用高频信号“高频”信号指的是什么答高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。采用高频信号的原因主要是（1）频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大，而且可以减小或避免频道间的干扰；（2）高频信号更适合电线辐射和接收，因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时，才有较高的辐射效率和接收效率，这样，可以采用较小的信号功率，传播较远的距离，也可获得较高的接收灵敏度。13无线通信为什么要进行凋制如何进行调制答因为基带调制信号都是频率比较低的信号，为了达到较高的发射效率和接收效率，减小音频放大器调制器激励放大输出功率放大载波振荡器天线开关高频放大混频器中频放大与滤波解调器音频放大器话筒本地振荡器扬声器变频器资料来源于网络1天线的尺寸，可以通过调制，把调制信号的频谱搬移到高频载波附近；另外，由于调制后的信号是高频信号，所以也提高了信道利用率，实现了信道复用。调制方式有模拟调调制和数字调制。在模拟调制中，用调制信号去控制高频载波的某个参数。在调幅方式中，AM普通调幅、抑制载波的双边带调幅（DSB）、单边带调幅（SSB）、残留单边带调幅（VSSB）；在调频方式中，有调频（FM）和调相（PM）。在数字调制中，一般有频率键控（FSK）、幅度键控（ASK）、相位键控（PSK）等调制方法。14无线电信号的频段或波段是如何划分的各个频段的传播特性和应用情况如何答无线电信号的频段或波段的划分和各个频段的传播特性和应用情况如下表第二章高频电路基础21对于收音机的中频放大器，其中心频率FR0R465KHZBR0707R8KHZ，回路电容C200PF，试计算回路电感和QRLR值。若电感线圈的QROR100，问在回路上应并联多大的电阻才能满足要求。解210226120622121450018450FLCFMH2由得（）030465158280LL7FQFB07由得山东大学威海校区2答回路电感为0586MH,有载品质因数为58125,这时需要并联23666K的电阻。22图示为波段内调谐用的并联振荡回路，可变电容C的变化范围为12260PF，CT为微调电容，要求此回路的调谐范围为5351605KHZ，求回路电感L和CRTR的值，并要求C的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。题22图90031200000101722465465158121712376LLLLLQRKCQRGGQRK因为所以（）12MIN12AX,12206TTTCLLCC33根据已知条件，可以得出回路总电容为因此可以得到以下方程组1605121212121232260098260908251061975TTTTTTCCPFLMH126165，3（）（）349资料来源于网络3答电容CT为19PF，电感L为03175MH23图示为一电容抽头的并联振荡回路。谐振频率FR0R1MHZ，CR1R400PF，CR2R100PF求回路电感L。若QR0R100，RRLR2K，求回路有载QRLR值。题23图解23答回路电感为0317MH,有载品质因数为154624石英晶体有何特点为什么用它制作的振荡器的频率稳定度较高答24石英晶体有以下几个特点1晶体的谐振频率只与晶片的材料、尺寸、切割方式、几何形状等有关，温度系数非常小，因此受外界温度影响很小2具有很高的品质因数3具有非常小的接入系数，因此手外部电路的影响很小。12206212408,503718CPFLFMH2061203504192801549132LLLRKPQFCQR折合到回路两端的负载电阻为回路固有谐振阻抗为有载品质因数1L2C40R8负载接入系数为P山东大学威海校区44在工作频率附近有很大的等效电感，阻抗变化率大，因此谐振阻抗很大5构成震荡器非常方便，而且由于上述特点，会使频率非常稳定。25一个5KHZ的基频石英晶体谐振器，CRQR24X102PFCR0R6PF，RROR15。求此谐振器的Q值和串、并联谐振频率。解25答该晶体的串联和并联频率近似相等，为5KHZ，Q值为88464260。26电阻热噪声有何特性如何描述答26电阻的热噪音是由于温度原因使电阻中的自由电子做不规则的热运动而带来的，因此热噪音具有起伏性质，而且它具有均匀的功率谱密度，所以也是白噪音，噪音的均方值与电阻的阻值和温度成正比。27求如图所示并联电路的等效噪声带宽和输出均方噪声电压值。设电阻R10K，C200PF，T290K。题27图解270QQ00Q0Q093120QC624PFFFF98F4KHZ24112C0Q84620FR5104053总电容串联频率品质因数24,4UNISKTREKTRBGIG噪音电压功率谱噪音电压均方值噪音电流功率谱，噪音电流均方值2020002064121,|11ARCTN01254108RHRJCJRHJDFDFCRDFFCRFCRKHZ0N网络传输函数为HJ则等效噪音带宽为B资料来源于网络5答电路的等效噪声带宽为125KHZ，和输出均方噪声电压值为19865V228如图所示噪声产生电路，已知直流电压E10V，R20K,C100PF，求等效噪声带宽B和输出噪声电压均方值（图中二极管V为硅管）。题28图解28此题中主要噪音来自二极管的散粒噪音，因此等效噪音带宽为2220343214417905109865NNNNKTGBHKTBRKTBV输出噪音电压均方值为U0093465,2011,/DDDDDMAVRIRHRJCJCJRR0流过二极管的电流为EVI二极管电阻为网络传输函数为HJ202200001210200319622|1ARCTN22456464651604105083DDDNHJDFDFDFCRFCRFCRMHZIQBVN2NBU山东大学威海校区629求图示的T型和型电阻网络的噪声系数。题29图解29设两个电路的电源内阻为RS1解T型网络（1）采用额定功率法（2）采用开路电压法（3）采用短路电流法132SRR0输出电阻为2321201344SSSSMISMOSISFMOSREEPPRRN0输入匹配功率，输出匹配功率噪音系数2223012201344NIOSNOSOSFNIRUKTBRUKTBRN，2022323212321122332011123214141444NOSNIOSSSSSSSSSSSNOFIKTBRRIKKTBRRRRKTKTBRRRRIN013SIS资料来源于网络72解型网络（1）采用额定功率法（2）采用开路电压法12312123031123SSSSSRRR输出电阻为223112344SSMISSSMO0EPRRP输入匹配功率输出匹配功率20131201231212101SISFOSSSSSSSSRNRRR得噪音系数为020223112301122112222104444NONIOSSSSSSSSSNOSSFISUKTBRRKRRKTBKTRRUN山东大学威海校区8（3）采用短路电流法210接收机等效噪声带宽近似为信号带宽，约10KHZ，输出信噪比为12DB，要求接收机的灵敏度为1PW，问接收机的噪声系数应为多大解210根据已知条件答接收机的噪音系数应为32DB。第三章高频谐振放大器31对高频小信号放大器的主要要求是什么高频小信号放大器有哪些分类答31对高频小信号器的主要要求是1比较高的增益2比较好的通频带和选择性2022112211212221210144NOSNIOSSSSSNOSSFISIKTBGRKTBRRIRN120121234065800585790111832583729OIIFOSNKTBSNDB。资料来源于网络93噪音系数要小4稳定性要高高频小信号放大器一般可分为用分立元件构成的放大器、集成放大器和选频电路组成的放大器。根据选频电路的不同，又可分为单调谐回路放大器和双调谐回路放大器；或用集中参数滤波器构成选频电路。32一晶体管组成的单回路中频放大器，如图所示。已知FO465KHZ，晶体管经中和后的参数为GIE04MS,CIE142PF，GOE55S，COE18PF，YIE368MS,YRE0，回路等效电容C200PF，中频变压器的接入系数P1N1/N035，P2N2/N0035,回路无载品质因数Q080，设下级也为同一晶体管，参数相同。试计算（1）回路有载品质因数QL和3DB带宽B07（2）放大器的电压增益；3中和电容值。（设CBC3PF）题31图解32根据已知条件可知,能够忽略中和电容和YRE的影响。得22221035180351402OEIECPCPF回路总电容为312004651780FGSQ固有谐振电导为2210623603513504174104OEIEPGGS回路总电导为20600731206112646531|03581084505LLFENBCBCFQFDBKHZPYKNPCCPFC品质因数G带宽谐振增益G中和电容山东大学威海校区10答品质因数QRLR为404,带宽为1151KHZ,谐振时的电压增益为3088,中和电容值为1615PF33高频谐振放大器中，造成工作不稳定的王要因素是什么它有哪些不良影响为使放大器稳定工作，可以采取哪些措施答33集电结电容是主要引起不稳定的因素，它的反馈可能会是放大器自激振荡；环境温度的改变会使晶体管参数发生变化，如CROER、CRIER、GRIER、GROER、YRFER、引起频率和增益的不稳定。负载阻抗过大，增益过高也容易引起自激振荡。一般采取提高稳定性的措施为（1）采用外电路补偿的办法如采用中和法或失配法（2）减小负载电阻，适当降低放大器的增益（3）选用FRTR比较高的晶体管（4）选用温度特性比较好的晶体管，或通过电路和其他措施，达到温度的自动补偿。34三级单调谐中频放大器，中心频率FR0R465KHZ，若要求总的带宽B078KHZ，求每一级回路的3DB带宽和回路有载品质因数QRLR值。解34设每级带宽为BR1R，则答每级带宽为157KHZ,有载品质因数为296。35若采用三级临界耦合双回路谐振放大器作中频放大器（三个双回路），中心频率为FO465KHZ，当要求3DB带宽为8KHZ时，每级放大器的3DB带宽有多大当偏离中心频率10KHZ时，电压放大倍数与中心频率时相比，下降了多少分贝解35设每级带宽为BR1R，则1307071130L1B28157KHZ9FQ26B因为总带宽为则每级带宽为有载品质因2812KHZ4根据总带宽得每级带宽为资料来源于网络11答每级放大器的3DB带宽为112KHZ,当偏离中心频率10KHZ时，电压放大倍数与中心频率时相比，下降了多少314DB36集中选频放大器和谐振式放大器相比，有什么优点设计集中选频放大器时，主要任务是什么答36优点选频特性好、中心频率稳定、Q值高、体积小、调整方便。设计时应考虑滤波器与宽带放大器及其负载之间的匹配。另外还要考虑补偿某些集中参数滤波器的信号衰减。37什么叫做高频功率放大器它的功用是什么应对它提出哪些主要要求为什么高频功放一般在B类、C类状态下工作为什么通常采用谐振回路作负载答37高频功率放大器是一种能将直流电源的能量转换为高频信号能量的放大电路，其主要功能是放大放大高频信号功率，具有比较高的输出功率和效率。对它的基本要求是有选频作用、输出功率大、自身损耗小、效率高、所以为了提高效率，一般选择在B或C类下工作，但此时的集电极电流是一个余弦脉冲，因此必须用谐振电路做负载，才能得到所需频率的正弦高频信号。38高频功放的欠压、临界、过压状态是如何区分的各有什么特点当ERCR、ERBR、URBR、RLR3313344400220334224011342K288FQ88FF42BB8807,LOG07314DB9204110KHZ当偏离中心频率时，根据谐振特性，有12240A21山东大学威海校区12四个外界因素只变化其中的一个时，高频功放的工作状态如何变化答38当晶体管工作在线性区时的工作状态叫欠压状态，此时集电极电流随激励而改变，电压利用率相对较低。如果激励不变，则集电极电流基本不变，通过改变负载电阻可以改变输出电压的大，输出功率随之改变；该状态输出功率和效率都比较低。当晶体管工作在饱和区时的工作状态叫过压状态，此时集电极电流脉冲出现平顶凹陷，输出电压基本不发生变化，电压利用率较高。过压和欠压状态分界点，及晶体管临界饱和时，叫临界状态。此时的输出功率和效率都比较高。当单独改变RRLR时，随着RLR的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。当单独改变ERCR时，随着ERCR的增大，工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。当单独改变ERBR时，随着ERBR的负向增大，工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。当单独改变URBR时，随着URBR的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。39已知高频功放工作在过压状态，现欲将它调整到临界状态，可以改变哪些外界因素来实现，变化方向如何在此过程中集电极输出功率如何变化答39可以通过采取以下措施1减小激励URBR，集电极电流IRC1R和电压振幅URCR基本不变，输出功率和效率基本不变。2增大基极的负向偏置电压，集电极电流IRC1R和电压振幅URCR基本不变，输出功率和效率基本不变。3减小负载电阻RRLR，集电极电流IRC1R增大，IRC0R也增大，但电压振幅URCR减小不大，因此输出功率上升。4增大集电极电源电压，IRC1R、IRC0R和URCR增大，输出功率也随之增大，效率基本不变。310高频功率放大器中提高集电极效率的主要意义是什么答310主要意义在于提高了电源的利用率，将直流功率的更多的转换为高频信号功率，减小晶体管的功率损耗，可降低对晶体管的最大允许功耗PRCMR的要求，提高安全可靠性。311设一理想化的晶体管静特性如图所示，已知ERCR24V，URCR21V，基极偏压为零偏，URBR3V，试作出它的动特性曲线。此功放工作在什么状态并计算此功放的、PR1R、PR0R、及负载阻抗的大小。画出满足要求的基极回路。解3111、求动态负载线05,1,COS241S3CO05BCMBECCMBBCEEVDIGSUUTIEUTIG根据给定静态特性，得到晶体管的并得到如下方程组代入数值后得可以解出）资料来源于网络133915273945BEU30V251/CIACEU/VBC0题311图2、求解、P1、P0、及负载阻抗的大小。CCECCCBOCECCCECCCMAXMTI0,UEU24135VT05I0,SE05,COS,35AROS8UUS2412V,33T0UEU3V,IG3COS052GB1当时晶体管截止，因此但，位于C点2当时晶体管临界导通且有U因此。位于B点。当时）5AA位于点。连接、B、三点，就是它的动态特性曲线。C11O001CMAXCC0110IU250472P139WIE8IE086254176WP7623947239072P6OCLO1CMAX05ARCS832121R78I0I山东大学威海校区14123456ABCD654321DCBATITLENUMBERREVISIONSIZEBDATE6AUG2005SHEETOFFILEDDESIGNEXPLORER99MYDESIGN2DDBDRAWNBYV_3、符合要求的基极回路为312某高频功放工作在临界伏态，通角75O”，输出功率为30W，EC24V，所用高频功率管的SRCR167V，管子能安全工作。（1）计算此时的集电极效率和临界负载电阻；（2）若负载电阻、电源电压不变，要使输出功率不变。而提高工作效率，问应如何凋整3）输入信号的频率提高一倍，而保持其它条件不变，问功放的工作状态如何变化，功放的输出功率大约是多少解312（1）（2）可增加负向偏值，但同时增大激励电压，保证IRC1R不变，但这样可使导通角减小，效率增加。（3）由于频率增加一倍，谐振回路失谐，集电极阻抗变小，电路由原来的临界状态进入欠压状态，输出幅度下降，故使输出功率和效率都下降。对于2的频率，回路阻抗为COSBBUUTC1MAX1CC211C11C1CIISEUPUSEUS222因为所以2211C11CC2CO1C21LCR22CCR1SS8PP443060U1241280675657206V0836E4UPR063解之得到代入数值后得到集电极电压振幅为取正值集电极效率因为，所以7LLR00L10LN1LRJCRCZ1JQRCNZ11JQN回路阻抗为在时，在时，资料来源于网络15因此，输出功率下降到原来的2/3Q倍。313试回答下列问题1利用功放进行振幅调制时，当调制的音频信号加在基极或集电极时、应如何选择功放的工作状态2利用功放放大振幅调制信号时，应如何选择功放的工作状态。3利用功放放大等幅度的信号时，应如何选择功放的工作状态解3131）利用功放进行振幅调制时，当调制的音频信号加在基极或集电极时、功放应选在过压状态。2）利用功放放大振幅调制信号时，功放应选在欠压状态，并为乙类工作。3利用功放放大等幅度的信号时，功放应选在过压状态，此时有较大的输出功率和效率。也可以选择在过压状态，此时输出电压幅度比较稳定。314当工作频率提高后，高频功放通常出现增益下降，最大输出功率和集电极效率降低，这是由哪些因素引起的解314主要原因是1放大器本身参数，如、随频率下降。2电路失谐，集电极阻抗减小。3少数载流子渡越时间效应。4非线性电抗效应，如CRBCR的影响。5发射极引线电感的影响，对高频反馈加深。315如图所示，设晶体管工作在小信号A类状态，晶体管的输入阻抗为Z，交流电流放大倍数为HRFER/1J/F/FRR，试求LE而引起的放大器输入阻抗ZRIR。并以此解释晶体管发射极引线电感的影响。LN21LN222N21Z1N1JQ1JQNZ13Q1所以山东大学威海校区162C2E2L解315可见，LRER越大，输入阻抗越大，反馈越深，电流越小，反馈越深，输出功率和效率越低。316改正图示线路中的错误，不得改变馈电形式，重新画出正确的线路。题316图解316FEFEIIEIEEFIEFI222F2IEFIEFHHZJ1LZJLJ1JFJH1ZLHZJF11FFZ2LHZLH315题图资料来源于网络17123456ABCD654321DCBATITLENUMBERREVISIONSIZEBDATE7AUG2005SHEETOFFILEDDESIGNEXPLORER99MYDESIGN3DDBDRAWNBYRBCBVCCC1CLCLEC317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集电极用并联馈电，与振荡回路抽头连接；3基极用串联馈电，自偏压，与前级互感耦合。解317根据要求画出的高频功率放大器电路如下318一高频功放以抽头并联回路作负载，振荡回路用可变电容调谐。工作频率F5MHZ，调谐时电容C200PF，回路有载品质因数QRLR20，放大器要求的最佳负载阻抗RRLRR50，试计算回路电感L和接入系数P。解318319如图（A）所示的D型网络，两端的匹配阻抗分别为RRP1R、RP2R。将它分为两个L型网络，根据L型网络的计算公式，当给定QR2RRRP2R/XRP2R时，证明下列公式并证明回路总品质因数QQR1RQR2R。02212120LCRLCR0LCR0261231FLC57HF45RRCRFCQ,PPQQ50510250120125由得，因所以，P1P12P2P2P12SS1S222XRQRQ11山东大学威海校区18123456ABCD654321DCBATITLENUMBERREVISIONSIZEBDATE7AUG2005SHEETOFFILEDDESIGNEXPLORER99MYDESIGN3DDBDRAWNBYP1XP2XS1S1P2RP1XS1S1S3XSRP1S1SRP1XPR1234题319图解319首先将电路分解成两个L回路，如图（1）。然后利用并串转换，将XRP2R和RP2R的并联转换为RRSR和XRS3R的串联，得到图（2）。根据串并转换关系，得再利用串并转换，将XRS1R和RSR的并联转换为RPR和XRPR的并联，得到图（4），其中P2P2SS3P2P222PPP2P222JXRJXRRJJXJPS322PP2P2P22SP2S3P22S3S2SRXQX11QQXR因为,所以，当时，产生谐振，电路简化为图（），谐振电阻为2P11S22P11P1P121S2P1P112P2RQR11,23XRQQ3XR（）（）由得到，（）代入得证明完毕）（）P2S1P1SPS1121PXQQ（），（），其中P1PP1X,R当产生并联谐振，谐振阻抗为，因此有资料来源于网络19320上题中设RRP1R20，RRP2R100，F30MHZ，指定Q25，试计算LS、CRP1R、CRP2R和回路总品质因数Q。解3202P1P2P2S1SS2S322RXQQQ1,1S1又因为，X（），因此2P1P2SS1S2S22P1PS22P12S22P2P1222Q1RXRQRQ11Q（）（）（）（证明完毕）S2S312S1S312SXXQQR因为，因此从图（）可以看出，总的品质因数为证明完毕）P2P12S2222SS6P1P122P2RXQ11Q0015715X7L04HF30R97615Q0（）山东大学威海校区20321如图示互感耦合输出回路，两回路都谐振，由天线表IRAR测得的天线功率PRAR10W，已知天线回路效率R2R08。中介回路的无载品质因数QROR100，要求有载品质因数QRLR10，工作于临界状态。问晶体管输出功率P1为多少设在工作频率RL1R50，试计算初级的反映电阻RRFR，和互感抗RMR。当天线开路时，放大器工作在什么状态题321图1A2RPP2FK解321设次级损耗电阻为R，初级损耗电阻为，反射电阻为R，中介回路效率天线功率为，次级总功率为。则AA2A22L202111K011LFFLFA2PR10RR51R8Q1015W980P539R0Q,45RQMR45628K因为，得到，因为所以（）P16P12P2P26P21212P211C54PFFX3097R2Q51C65PFFX300R2QQ11055075（）资料来源于网络21IC2ILL0C0RLV2UCE2UCE1V1T1ECAIC1123456ABCD654321DCBATITLENUMBERREVISIONSIZEBDATE8AUG2005SHEETOFFILEDDESIGNEXPLORER99MYDESIGN3DDBDRAWNBYSSWSPSTECCS1RCS10L0CLRIB当天线开路时，反射电阻为零，初级回路等效并联阻抗增大，放大器将从临界状态进入过压状态。322什么是D类功率放大器，为什么它的集电极效率高什么是电流开关型和电压开关型D类放大器答322D类放大器是一种工作在开关状态的功率放大器，两个晶体管在输入激励控制下交替饱和导通或截止，饱和导通时，有电流流过，但饱和压降很低；截止时，流过晶体管的电流为零。所以晶体管的平均功耗很小，效率很高。在电流开关型电路中，两管推挽工作，电源通过一个大大电感供给一个恒定电流，分别交替流过两个晶体管，两管轮流导通和截止。通过谐振电路得到正弦输出电压。在电压开关型电路中，两晶体管是与电源电压和地电位串联的，在输入控制下，一个导通，一个截止，因此，两管的中间点电压在0和电源电压之间交替切换。通过谐振电路，获的正弦输出信号。323图333的电压开关型D类放大器，负载电阻为RRLR，若考虑晶体管导通至饱和时，集电极饱和电阻RRCSRRRCSR1/SC，试从物理概念推导此时开关放大器的效率。解323根据题意，将（A）图简化为（B）图所示的等效电路。设RRCS1RRRCS2RRRCSR,LC回路对开关频率谐振，则222220222200221COSSIN11COSCOSCCLLLLCSCSCSCLCCSLSLCCSLLCLEERRRUETDTEEITDTDRRREPEIRU输出电压振幅集电极平均电流直流输入功率负载上的功率2S山东大学威海校区22R275T8T7T5T6ZE185ZC185V13DA73DA736VV2T1T2T3不平衡平衡转换反相分配平衡不平衡转换14阻抗变换反相合成阻抗变换97573324根据图337的反相功率合成器线路，说明各变压器和传输线变压器所完成的功用，标出从晶体管输出端至负载间各处的阻抗值。设两管正常工作时，负载电阻上的功率为100W，若某管因性能变化，输出功率下降一半，根据合成器原理，问负载上的功率下降多少瓦解324当某管上的功率下降一半时，证明该管上的输出电压降低，其值是原来的0707倍。那么最后流过合成器负载的电流0220220LLCSCLCCLSLSCCSCSSLLLPREREPRP集电极效率集电极耗散功率22002,2121UIUURIIR0设功率降低一半的晶体管原来正常输出电压为它贡献合成器的电流为，异常输出电压为，该管的负载电阻为R则有，那么，流过合成器的电流为（合成后的功率为22112072844078107282与正常相比，有所以，故障后的合成功率为PIW100W反相功率合成器的实际线路资料来源于网络23325射频摸块放大器的最基本形式是什么样的电路它可以完成哪些功能它有哪些王要优点答325射频模块放大器的最基本的形式是一个采用混合电路技术的薄膜混合电路，是把固态元件和无源元件（包括分立元件和集成元件）外接在一块介质衬底上，并将有源和无源元件以及互连做成一个整体。用这种放大器可以构成振荡器、调制器、混频器、功率合成与分配期、环行器、定向耦合器；采用多个模块可构成一个射频系统。采用射频模块的主要优点是电路性能好、可靠性高、尺寸小、重量轻、散热好、损耗低、价格便宜等。第四章正弦波振荡器41什么是振荡器的起振条件、平衡条件和稳定条件振荡器输出信号的振幅和频率分别是由什么条件决定答411112,0,12,0UIALTJTJNJJT振幅条件起振条件，即相位条件振幅条件平衡条件，即相位条件振幅稳定条件稳定条件相位稳定条件山东大学威海校区2442试从相位条件出发，判断图示交流等效电路中，哪些可能振荡，哪些不可能振荡。能振荡的属于哪种类型振荡器题42图答42A可能振荡，电感三点式反馈振荡器,B不能,C不能,D不能,E可能振荡，振荡的条件是L1C1回路呈容性，L2C2回路呈感性，即要求F01LR2RCR2RLR3RCR3R（2）LR1RCR1RLR3RCR3R（4）LR1RCR1RFR02RFR03R,因此，当满足FRO1RFR02RFFR03R,就可能振荡，此时LR1RCR1R回路和LR2RCR2R回路呈感性，而LR3RCR3R回路呈容性，构成一个电感反馈振荡器。（3）FRO1RFR02RFR02RFR03R不能振荡，因为在任何频率下，LR3RCR3R回路和LR2RCR2R回路都呈相同性质，不可能满足相位条件。44试检查图示的振荡器线路，有哪些错误并加以改正。题44图解44改正过的电路图如下山东大学威海校区26BCEC12CCE45将图示的几个互感耦合振荡器交流通路改画为实际线路，并注明互感的同名端。题45图解45，画出的实际电路如下123456ABCD654321DCBATITLENUMBERREVISIONSIZEBDATE8AUG2005SHEETOFFILEDDESIGNEXPLORER99MYDESIGN3DDBDRAWNBYVTTECVECTECQPNP46振荡器交流等效电路如图所示，工作频室为10MHZ，（1）计算CR1R、CR2R取值范围。资料来源于网络27（2）画出实际电路。题46解46（1）因为（2）实际电路如下123456ABCD654321DCBATITLENUMBERREVISIONSIZEBDATE8AUG2005SHEETOFFILEDDESIGNEXPLORER99MYDESIGN3DDBDRAWNBYVEC1C2C0H103010PFCLBC47在图示的三端式振荡电路中，已知152625521155009480,323100EBECBFFFFCBCFF呈感性，所以（），也应呈感性，即25191252145225522252225214530,10803100,11270BCFCPFFFCXFFCFCPFF（）应该呈容性，及山东大学威海校区28L13H，CR1R51PF，CR2R2000PF，QR0R100，RRLR1K，RE500试问IREQR应满足什么要求时振荡器才能振荡解47LMMM22ELFLF1G1SR0GGKRRGKK00负载电导放大器增益48在图示的电容三端式电路中，试求电路振荡频率和维持振荡所必须的最小电压增益。解48题48图1F2126051K02487C05PF1502S,QL3以回路两端为放大器的输出，则当忽略晶体管的影响后反馈系数总电容为固有谐振电导1F2LFM2MFLM3LFEQMTT1GGG,10648SK1248727IGV43826A000环路增益时满足起振条件，即21106121F22FF1C3075PF4F65750CKC301KCELMHZU回路总电容振荡频率当以作为放大器的输出时，反馈系数要维持振荡，应满足，即资料来源于网络2949图示是一电容反馈振荡器的实际电路，已知CR1R50PF，CR2R100PF，CR3R10260PF，要求工作在波段范围，即F101OMHZ，试计算回路电感L和电容C。设回路无载Q。100，负载电阻R1K，晶体管输入电阻RRIR500若要求起振时环路增益K。KRFR3，问要求的跨GRSR。和静态工作电流IRCQR必须多大题49图解49120303MIN00AX6MAX0MIN6INAX00CCC34262911201F2L43C2LC,F9C4PF,L0回路总电容因此得到方程组如下代入数值后得解之得76H12M0IMM00IIMAXM0I0I126C5013GK1RGG39113RC1G99RQL3112801079502FF22FF22FF反馈系数放大器增益K因此，即KK3CQMTIGV2835A山东大学威海校区30410对于图示的各振荡电路；（1）画出交流等效电路，说明振荡器类型；（2）估算振荡频率和反馈系数。题410图解410（1）交流等效图如下123456ABCD654321DCBATITLENUMBERREVISIONSIZEBDATE9AUG2005SHEETOFFILEDDESIGNEXPLORER99MYDESIGN3DDBDRAWNBY57H3PF15PF822510K47H5010PF10PF32K16812PFA是一个西勒振荡器，当忽略15PF的电容后，是一个电容三点式反馈振荡器；（B）是一个电容三点式反馈振荡器（2）对于（B）电路1612206888215C345PF821F957MHZL25704850F对于A电路，反馈系数为K02MIN612F04HZ5015资料来源于网络3102MAX612F731MHZ50180答该电路的振荡频率可在2285MHZ到2826MHZ范围内调节。因此，该电路的的反馈系数随着振荡频率的调节也发生改变，近似值为09。1MAX02AX1MIN02INFF,F因此，要电路振荡，振荡频率应该满足61129911161314152153031211LC8PF5000047059807368741598095324当串联支路的电容取时，在回路电抗为时振荡，即整理后得到16212059或121MAX1121AX02MAXF386MHZ,07ZF2073MHZ所以或者，因此在频率下不满足相位条件，不能振荡。6112991161212121LC5PF500004700650当串联支路的电容取时,将上式整理得或12MIN1121IN102MINF6085MHZ,F56F206MHZ因此或者，故在不满足相位条件，也不能振荡。991F196119161152152152FMIN32I320K04704710470F8360FK1938686107505山东大学威海校区32411克拉泼和西勒振荡线路是怎样改进了电容反馈振荡器性能的答411由于克拉波振荡器在回路中串行接入了一个小电容，使的晶体管的接入系数很小，耦合变弱，因此，晶体管本身的参数对回路的影响大幅度减小了，故使频率稳定度提高，但使的频率的调整范围变小，所以，西勒振荡器是在克拉波振荡器的基础上，在回路两端在并联一个可调电容，来增大频率调节范围。由于存在外接负载，当接入系数变小时，会带来增益的下降。412振荡器的频率稳定度用什么来衡量什么是长期、短期和瞬时稳定度引起振荡器频率变化的外界因素有哪些答412振荡器的稳定度是用在一定的时间间隔内，振荡频率的相对变化量大小来衡量的。长期稳定度一般是指一天以上时间内的稳定度。短期稳定度一天或小于一天时间内，如小时、分、或秒计时间隔的频率稳定度瞬时稳定度秒或毫秒时间间隔内的频率的相对变化。413在题48图所示的电容反馈振荡器中，设晶体管极间电容的变化量为CCECBE1PF，试计算因极间电容产生的频率相对变化R1R/R1R解4131216129C3075PF4L50103MRAD/S71CE2BE131CC1032750687PF1CLCCL068791605当考虑晶体管的电容的变化量时资料来源于网络33414泛音晶体振荡器和基频晶体振荡器有什么区别在什么场合下应选用泛音晶体振荡器为什么答414所谓泛音，就是石英晶体振动的机械谐波，位于基频的奇数倍附近，且两者不能同时存在。在振荡器电路中，如果要振荡在某个泛音频率上，那么就必须设法抑制基频和其他泛音频率。而因为石英晶体的带宽很窄，所以在基频振荡时，肯定会抑制泛音频率。当需要获得较高的工作频率时，如果不想使用倍频电路，则可采用泛音振荡器直接产生较高的频率信号。415图示是两个实用的晶体振荡器线路，试画出它们的交流等效电路，并指出是哪一种振荡器，晶体在电路中的作用分别是什么题415图解415交流等效电路如下123456ABCD654321DCBATITLENUMBERREVISIONSIZEBDATE9AUG2005SHEETOFFILEDDESIGNEXPLORER99MYDESIGN3DDBDRAWNBYAB20PF3047H5MZ20PF3/112PF36047MHZ0450H图（A）电路是一个并联晶体振荡器，晶体在电路中相当于一等效的大电感，使电路构成电容反馈振荡器。图（B）电路是一个串联晶体振荡器，晶体在电路中在晶体串联频率处等效一个低阻通道，使放大器形成正反馈，满足相位条件，形成振荡。山东大学威海校区34416试画出一符合下列各项要求的晶体振荡器实际线路；（1）采用NPN高频三极管；（2）采用泛音晶体的皮尔斯振荡电路；（3）发射极接地，集电极接振荡回路避免基频振荡。解416所设计的电路如下123456ABCD654321DCBATITLENUMBERREVISIONSIZEBDATE9AUG2005SHEETOFFILEDDESIGNEXPLORER99MYDESIGN3DDBDRAWNBY2RCE1L3C12RCE417将振荡器的输出送到一倍频电路中，则倍频输出信号的频率稳定度会发主怎样的变化并说明原因。解417如果将振荡器的频率为FR1R的输出信号送入一N倍频器，则倍频器输出信号频率为NFR1R。但由于倍频器是对输入频率倍频，所以如果倍频器本身是稳定的，则它的频率稳定度不会发生改变。因为倍频器输出信号的稳定度为但实际上倍频器电路同样也存在着不稳定因素，所以实际上，振荡器信号经倍频后的信号频率稳定度将会降低。418在高稳定晶体振荡器中，采用了哪些措施来提高频率稳定度答418采用温度系数低的晶体切片。保证晶体和电路在恒定温度环境下工作，如采用恒温槽或温度补偿电路。选择高稳定性的电源。选择温度特性好的电路器件。11N资料来源于网络35第五章频谱的线性搬移电路5L一非线性器件的伏安特性为试写出电流I中组合频率分量的频率通式，说明它们是由哪些乘积项产生的，并求出其中的R1R、2R1RR2R、R1RR2RR3R频率分量的振幅。解51那么，频率分量的频率通式可表示为2223112321212121233332232222UUUACOSTCOSTCOSTTTAUCOSUCOSTT次频率分量和组合系数为的频率分量为3次频率分量和组合系数为的频率分量230123112233IAUAUUCOSTCOSTUCOST式中23012321233122323223131213231022132331IAUAUAUUAUAUUA3312322223131336123QPR12233223102233111131223312123222313313UUCOSTUUCOSTUUCOSTAUAUAACOST4USTAAAC4将，代入后可求出I中的常数项为（）基频分量为3OST33312312321123121221212121UUACOSTCOSTCOST444TTUUCOSTCOST44山东大学威海校区36从上面可以看出直流分量是由I的表达式中的常数项和2次项产生各频率的基频分量是由I的表达式中的1次和3次项产生各频率的3次谐波分量和组合系数之和等于3的组合频率分量是由I的表达式中的3次项产生52若非线性器件的伏安特性幂级数表示IAR0RAR1RUAR2RUP2P,式中AR0R、AR1R、AR2R是不为零的常数，信号U是频率为150KHZ和200KHZ的两个正弦波，问电流中能否出现50KHZ和350KHZ的频率成分为什么答52能出现50KHZ和350KHZ的频率成分，因为在U2项中将会出现以下2次谐波和组合频率分量。200KHZ150KHZ50KHZ200KHZ150KHZ350KHZ2X200KHZ400KHZ2X150KHZ300KHZ53一非线性器件的伏安特性为式中，UERQRURLRUR2RERQRUR1RCOSR1RTUR2RCOSR2RT。若UR1R很小，满足线性时变条件，则在ERQRU2/2时，求出时变电导GRMRT的表示式。解53，根据已知条件，221313313132231313131223323232233323213133123UUACOSTC