高频电子线路复习提纲与习题.pdfVIP

Care and diligence bring luck. Nothing is difficult to the man who will try. 高频电子线路课程考试大纲高频电子线路课程考试大纲 王骥王骥 广东海洋大学信息学院电子系广东海洋大学信息学院电子系 课程编号：16632204 课程名称：高频电子线路 课程英文名：Electronic circuit of high frequency 课程类型：本科专业必修课 学时.学分：总学时 48 学时,4 学分（其中理论课 40 学时，实验课 8 学时） 开课单位：信息学院 开课学期：三年级第二学期 考试对象：电子信息工程专业本科生 考试形式：闭卷考试 所用教材：1.张肃文，高频电子线路（第五版） ，高教出版社；2.高频电子线路 （第二版） ， 高吉祥主编，电子工业出版社；3.高频电路原理与分析 （第三版）曾兴雯等编著，西安 电子科技大学出版社。 一一.学习目的和任务学习目的和任务 高频电子线路课程是高等学校电子信息工程.通信工程等专业的必修专业基础课。本 课程以分立元件构成的基本非线性电路为基础，以集成电路为主体，通过课堂讲授使学生理 解无线通信系统中的各种主要的高频电子电路的组成.电路功能.基本工作原理，并掌握其分 析方法及应用；通过实验教学.开放实验室.课外实验等实践环节使学生加深对基本概念的理 解，掌握基本电路的设计.仿真与调试方法（用计算机采用 EDA 软件） 。同时为后续专业课 的学习打好基础。 二二.制定考试大纲的目的和依据制定考试大纲的目的和依据 制定高频电子线路课程的考试大纲是为了使教师和学生在教与学的过程中共同建立 明确的目标和要求，使考试成绩能比较正确和客观地反映学生掌握本课程的水平，同时还能 起到检验教师教学效果的作用。按照考试大纲考试能够进一步促进课程教学的改革，并为提 高教学质量提供了依据。 本大纲制定的考核要求，主要是依据高频电子线路课程所使用的电子工业出版社 出版.高吉祥编著的高频电子线路一书，并依据该门课程的教学大纲而制定的。 三三.考试大纲内容考试大纲内容 章节 知 识 点 考 核 目 标 题 目 类 型 分值 100% a b c 第一章 绪论 通信系统及其组成 填空题 合计 5% 第二章 高频电路基础-谐振回路 高频电路中的有源器件 （非线性二极管.变容二 极管.PIN 二极管.三极管.场效应管.集成电路） 填空题 高频电路中的无源组件（串.并联谐振回路.耦 合振荡回路.石英晶体谐振器） 填空题 简答题 合计 5% Care and diligence bring luck. Nothing is difficult to the man who will try. 第三章 高频小信号谐振放大器 单级单调谐高频小信号谐振放大器的组成.基 本工作原理及主要性能参数 填空题 计算题 多级单.双调谐高频小信号谐振放大器的主要 性能参数（带宽.矩形系数） 填空题 计算题 第四章 C 类高频功率放大器的组成.工作原理.性能分 析.三种工作状态.外特性 简答题 填空题 15% 合计 综合分 析改错 15% 第五章 频谱的线性搬移电路 线性时变电路的工作状态.表达式.特点 简答题 单二极管电路工作在线性时变状态下进行频 谱线性搬移的工作原理 简答题 填空题 二极管平衡电路工作在线性时变状态下进行 频谱线性搬移的工作原理 简答题 填空题 二极管环形电路工作在线性时变状态下进行 频谱线性搬移的工作原理 简答题 填空题 合计 5% 第六章 振幅调制.解调及混频 振幅调制信号：AM 信号.DSB 信号.SSB 信号 的分析（数学表达式.波形图.频谱图） 填空题 画图题 高电平调制与低电平调制的概念 填空题 集电极调幅电路产生 AM 信号的工作原理 简答题 单二极管调制电路产生 AM 信号的工作原理 （信号的数学表达式.波形图.频谱图等） 画图题 简答题 二极管平衡调制电路的工作原理.波形分析 画图题 简答题 双平衡调制电路的工作原理.波形分析 画图题 简答题 差分对调制电路的工作原理.波形分析 简答题 SSB 调制电路（滤波法.移项法）的工作原理. 波形分析 填空题 简答题 调幅信号的解调方法 填空题 二极管峰值包络检波器工作原理 画图题 简答题 同步检波器（乘积型.叠加型）的工作原理 计算题 画图题 混频器的功能.工作原理 填空题 三极管混频器的工作原理 简答题 合计 20% 第七章 频率调制与解调 调频信号分析（表达式.波形.主要参数） 填空题 画图题 Care and diligence bring luck. Nothing is difficult to the man who will try. 调频信号的产生（直接法.间接法） 填空题 直接.间接调频电路的工作原理 简答题 鉴频的方法（振幅鉴频.相位鉴频.直接脉冲计 数式鉴频） 简答题 填空题 互感耦合相位鉴频器的工作原理 简答题 比例鉴频器的工作原理 简答题 合计 25% 第八章 反馈控制电路 自动增益控制电路的工作原理 简答题 自动频率控制电路的工作原理 简答题 锁相环的基本工作原理 简答题 频率合成器的概念 填空题 合计 10% 说明： 1、 考试形式：分为闭卷.开卷.闭卷+开卷.实验操作.实验操作+闭卷考试等，本课程采用闭 卷考试形式。 2、 所用教材：包括书名，作者名，出版社，版次。 3、 考试对象：分为年级，学期。 4、 考核目标：其中 a.b.c，分别表示 a：了解；b：掌握；c：熟练掌握。 四.内容要求： 第一章 选频网络 1 掌握 LC 串并联谐振回路的谐振特性； 2 串并联阻抗转换（在同一工作频率处） ； 3 接入系数的计算（电容抽头.电感抽头.变压器等） ； 4 耦合回路 （1） 反射阻抗的概念 （2） 耦合系数 （3） 耦合因数 （4） 频率特性及通频带 第二章 高频小信号放大器 1 单级单调谐放大器 掌握电路分析方法，画交流等效电路，求谐振放大电路的电压增益.功率增益. 通频带.选择性。 2 多级单调谐放大器 多级单调谐放大器带宽与增益之间的矛盾关系。 3 单级双调谐与多级双调谐放大器的工作原理与分析方法。 4 稳定性 产生不稳定的原因及克服办法 第三章 非线性电路分析及混频电路 1 熟悉各种表达式及应用 幂级数分析法.折线分析法.开关函数分析法.时变参量分析法。 2 混频电路 （1） 平衡.环形二极管混频电路组成及原理.分析方法； Care and diligence bring luck. Nothing is difficult to the man who will try. （2） 平衡.环形二极管混频电路的频谱分析与频谱搬移的概念； （3） 三极管混频电路组成及原理.分析方法；混频增益的计算； 时变跨导.基波跨导.平均跨导的基本概念； 变频跨导的定义； 图解法中的最大跨导与 时变跨导的区别； 3 模拟乘法器混频电路的典型意义（指在各方面的应用，如：倍频.检波.调制与解调 等 ）； 4 几种典型干扰产生的原因及其表现形式 三阶互调.五阶互调.中频干扰.镜频干扰.组合频率干扰产生的途径 第三章 谐振功率放大器 1 谐振功率放大器的工作原理（为什么丙类效率高） ； 2 谐振功率放大器主要参数计算（如：功率.效率等） ； 3 谐振功率放大器的工作状态分析； 4 四个参数分别变化的影响（Vcc.Vbm.VBB.Rp） ； 5 输出回路的计算； 6 传输线变压器的阻抗变换的分析； 7 功率合成电路分析 （1） 各传输线变压器在电路中的作用； （2） 区分功率合成器与功率分配器； （3） 区别同相电路与反相电路； 第四章 正波振荡器 1 掌握起振的物理过程，并运用振荡电路工作的三个条件（起振.平衡.稳定条件）判 断电路能否起振；并确切说明振荡电路类型。 2 振荡电路分析,画交流等效电路，围绕振荡回路分析计算；晶体的作用。 第五章 振幅调制与解调 1 调幅波的基本性质,数学表达式.频谱成份.功率.带宽.波形； 2 低电平调制 平方律调幅电路与斩波调幅电路的工作原理.分析方法.对器件性能的要求；两种电 路的性能比较（主要从频谱成份.波形） ； 3 高电平调制,掌握基极调幅与集电极调幅的工作原理； 4 解调电路,大信号包洛检波器的工作原理，主要技术指标，输入输出波形，惰性失真 与负峰切割失真产生的原因及克服办法；小信号检波器的工作原理；同步检波电路 的工作原理.分析方法，对载波的要求。 第六章 角度调制与解调 1调角波的基本性质, 数学表达式.频谱成份.功率.带宽.波形；调频与调相的比较，瞬 时频率与瞬时相位的概念； 2直接调频的工作原理,工作原理，分析方法，主要围绕画交流等效电路.中心频率.回 路参数 LC 的分析计算； 3间接调频的意义.原理.方法。 5 频率检波，鉴频器的主要技术指标：鉴频灵敏度.鉴频器的线性范围.鉴频器的非线 性失真。鉴频电路的工作原理.电路组成；“S”曲线的绘制方法； 耦合相位鉴频器与比例鉴频器的性能比较。 第七章 反馈控制电路 1 自动增益控制（AGC）的作用； 2 自动频率微调（AFC）的作用； Care and diligence bring luck. Nothing is difficult to the man who will try. 3 锁相环的基本组成及工作原理。 五.习题 (一一).填空题：填空题： 1.LC 并联谐振回路中，当回路谐振时，L 等于 1/C，等效阻抗最大，且为 阻 ，其谐振的频率是： ； 已知串联谐振回路空载 品质因素为 Q0， 损耗电阻为 r， 信号源电压振幅为 US， 则谐振时回路中的电流 I0= （ ） ， 回路元件上的电压 UL0=UC0=（ ） 。 2.调谐放大器以 LC 回路为负载，有三个重要的指标： . . 。 3.单调谐放大器的回路 Q 值越高，增益 ，选择性 ，通频带 。 4.谐振功率放大器，根据晶体管是否进入饱和区，分为 . . 三种工 作状态； 丙类谐振功率放大器的半导通角 （ ） 90。 丙类高频功放一般工作在 （ ） 状态下较好。 5.高频功率放大器中的谐振负载作用是选择 ，滤除 成分。 6.为了提高谐振功率放大器的效率，通常工作在 类。 7.为了产生正弦波振荡，反馈振荡器必须包含一个 ，只在一个频率上产生自激振荡。 8.振荡器起振达到平衡后，其相位平衡条件是： ，振幅平衡条件是： 。 9.反馈式振荡器主要由 . . 组成。 10.石英晶体振荡器具有很高的频率稳定度。在并联谐振回路中，石英晶体作为： . 在串联型晶体振荡器中，石英晶体作 的短路元件。 11.高频扼流圈对高频振荡信号视为 ，对直流则视为 。 12.调幅是调制的一种方式，用 表示，其解调方式是 。 13.为了克服普通调幅的缺点， 在调幅系统中还采用了抑制载波的 及 等 方式。 14.在调幅信号中，已调波有三个频率分量： . . 。 15.普通调幅波有效频谱占据的频带宽度为： 。 16.检波的方法可以分为 和 两大类。 包络检波适用于对 信号 的解调。而同步检波可以对 . 和 信号进行解调。 17.在二极管包络检波器中，存在着两种失真，即 失真和 失真。 18.调幅与检波在时域上都可以表示为两信号相乘， 在频域上表现为频谱的 。 19. 既可用于调幅器，又可以用于检波器，且具有谐波失真小.传输系数高 等优点，是一种性能优良的理想乘法器。 20. 电路是接收机的重要辅助电路之一， 它可保证接收机在输入信号强弱变化 较大情况下，输出信号基本稳定，因此得到广泛应用。 21.减少干扰应从三方面入手，其一是选择合适的 ，其二应提高混频前级电路的 选择能力，其三应适当选择 。 22.丙类倍频器实质是输出调谐在谐波上的 谐振功率放大器。 23. 是用调制信号去控制载波的频率或相位而实现的调制。 若载波的瞬时频率 随调制信号呈线性变化，则称 为 ，简 称 。 24.变容二极管调频的主要优点是，能够获得较大的 ，其主要缺点是 稳定 度低。 25.调频信号的解调称为频率检波，简称 。 )(102sin20102cos(100)( 33 mVtttv+= Care and diligence bring luck. Nothing is difficult to the man who will try. 26.在鉴频电路中， 用 LC 回路实现频幅变换和频相变换。 于是鉴频的方法有 鉴频和 鉴频。 27. 是一种自动相位控制系统，它能使受控振荡器的频率和相位均与输入信号的频 率和相位保持确定关系，即保持同步，所以称为“锁相”。 28. 已知一调相波，调相指数为（ ） ，若调相灵敏度 KP=20rad/v。 ，则原调制信号为 （ ） 。 29.在检波器的输入信号中，如果所含有的频率成分为 C，C，C，则在理想情况 下输出信号中含有的频率成分为( )。 30.锁相环鉴频器当输入信号没有频偏时，其压控振荡器输出频率（ ） （填大于.小于 或等于）输入信号频率，当输入信号有频偏，压控振荡器的调制电压为（ ） 。 31因为频率与相位存在（ ）的关系，所以 FM 与 PM 是可以互相转换的。 32非线性系统的主要特点是输出信号中除包含输入信号频率外，还会产生（ ） 。 33大信号包络检波，为了不产生惰性失真，应满足（ ） ，为了不产生负峰切 割失真,应满足（ ） 。 34. 谐振功率放大器工作于丙类，电流波形出现凹坑，为使其退出凹坑，可调整的参 数有基极电源.集电极电源与( ).( )。 35. 有一调幅波，载波功率为 1000W，ma=1 时的总功率为( )两个边频功率之和 为( )；ma=0.7 时的总功率为( )。 36. 当调制信号从 2KHZ减小 1KHZ，振幅从 1V 增加到 2V 时，调频波最大频偏从fm 变化到（ ） 。 37. 实现频率调制就是使载波频率与调制信号呈线性规律变化，实现这个功能的方法很多， 通常可分为_直接调频_和_间接调频_两大类。 38.锁相环鉴频器当输入信号没有频偏时，其压控振荡器输出频率（ ） （填大于.小于 或等于）输入信号频率，当输入信号有频偏，压控振荡器的调制电压为（ ） 。 39因为频率与相位存在（ ）的关系，所以 FM 与 PM 是可以互相转换的。 40在甲类.乙类.丙类功率放大器中， （ ）放大器的效率最高。 41.普通调幅波中，调制信号规律反映在调幅波（ ）中。用模拟乘法器调幅得到的是 （ ）调幅波。普通调幅解调电路在时域上是实现调幅波信号AM(t)与载波信号C(t) 的相乘运 42.一个完整的通信系统由_._._._._五 部分组成。 （信号源.发送设备.传输信道.接收设备 .终端设备 ） 。 43.高频小信号调谐放大器主要由 与 两部分组成。所谓小信号的“小”字，主 要是强调放大这种信号的放大器工作在 范围内。所谓“调谐”主要指放大器的负载 为 。调谐回路的主要作用是 . 。 （放 大器，调谐回路，线性，调谐回路，选频，抑制干扰） 44.如图 1 是一个实际谐振功放电路，工作频率为 160MHz，输出功率 13W，功率增益 9dB。 Care and diligence bring luck. Nothing is difficult to the man who will try. 图 1 谐振功放电路 LB为 ，它的直流电阻产生很小的反向偏压，作为基极自偏压。集电极采 用并馈电路，LC为 ，CC为高频 。 C1.C2.L1组成放大器的 匹配网络；L2.C3.C4组成 匹配网络。调节 C3.C4 可以时 50 欧负载电阻变换为放大器在工作频率上所要求的匹配电阻。 45.试分析图 2 直流馈电电路中，集电极馈电电路各元件的作用。 图 a 中 LC为 ，对基波信号呈现开路，而对直流短路。CP为电源 电容。 图 b 中并联馈电电路，晶体管.负载回路.直流电源为 连接。CC为 电容，直流 无法通过，但对基波呈现通路。 （a） （b） 图 2 直流馈电线路 46.下图为变容二极管移相的单回路移相电路，图中可以看出电感 L 与变容二极管 VD 构 成 ，+9V 电源经过 R4，R3和 L 供给变容管 ，调制信号经过 C3和 R3加 到变容管上，以改变它的等效电容，从而改变回路的谐振频率，C1，C2，C4对 短 路，C3对 U短路；R1和 R2用来作 。 R1 15k C1 0.001uF VD C3 0.02uF R4100k R3 10k C4 0.001uF L C20.001uF R2 10k 图 3 移相回路 （二）选择题（二）选择题 1.要使并联谐振 LC 回路 Q 值增加，方法有（ ） A.加大并联电阻 R，减小 L，增大 C； B.加大并联电阻 R，增大 L，增大 C； C.减小并联电阻 R，减小 L，增大 C； D.减小并联电阻 R，增大 L，减小 C。 Care and diligence bring luck. Nothing is difficult to the man who will try. 2.以下哪种电路削弱了晶体管极间电容的影响，提高了频率稳定度？（ ） A.电感三点式 B.电容三点式 C.克拉泼振荡器 3.在输入信号的整个周期内， 集电极电流仅在小于输入输入信号半个周期内有电流流通的称 为（ ） 。 A.丙类 B.乙类 C.甲类 D.甲乙类 4.（ ）是利用某些晶体的压电效应和表面波传播的物理特性制成的一种新型的器件。 A.石英晶体振荡器 B.声表面波滤波器 C.LC 振荡器 5.并联谐振回路的通频带是指其输出电压下降到谐振电压的（ ）所对应的频率范围，用 BW0.7表示。 A.1/2 B.1/3 C.1/3 D.1/2 6.并联谐振回路的阻抗和相位是随频率变化的，以下哪个正确？（ ） A.谐振时，即 f=f0，或 f=0，回路阻抗最小，且为纯电阻，相移 =0； B.当 ff0时,f=(f-f0)0,相移 为负值，回路呈现电容性。 C.当 f f1，L2 f1。 19. 已知非线性器件的伏安特性为 i=a1u+a3u3， 试问它能否产生调幅作用？为什么？ （10 分） 答：设输入调制信号为 u，载波信号为 uc，则，所以 u=u+uc ，所以 i=a1(u+uc)+a3(u+uc)3=a1(u+uc)+a3(u3+uc3+3u2uc+3uuc2) 可见，式中不含有 u与 uc相乘项，