山东理工大学高频电子线路试题

1放大电路直流通路和交流通路画法的要点是：画直流通路时，把 电容 视为开路；画交流通路时，把 电感 视为短路。2晶体管正弦波振荡器产生自激振荡的相位条件是 uf和ui同相 ，振幅条件是 UfUi 。3调幅的就是用 调制 信号去控制 载波信号 ，使载波的 振幅 随 调制信号的 大小变化而变化。4小信号谐振放大器的主要特点是以 调谐回路 作为放大器的交流负载，具有 放大 和 选频 功能。5 谐振功率放大器的调制特性是指保持 Ubm 及 Rp 不变的情况下，放大器的性能随 UBB 变化，或随 UCC 变化的特性。1 当谐振功率放大器的输入激励信号为余弦波时，为什么集电极电流为余弦脉冲波形？但放大器为什么又能输出不失真的余弦波电压？答：因为谐振功率放大器工作在丙类状态（导通时间小于半个周期），所以集电极电流为周期性余弦脉冲波形；但其负载为调谐回路谐振在基波频率，可选出ic的基波，故在负载两端得到的电压仍与信号同频的完整正弦波。四、下图所示LC正弦波振荡电路，图中Lc为高频扼流圈，CE和CB可视为交流短路。1、画出交流等效电路 2、判断是否满足自激振荡所需相位条件3、若满足，电路属于何种类型的振荡器 4、写出估算振荡频率fo的表达式 （10分）解：1. 图（略）2满足3串联改进型电容三点式振荡器4 五、 某调幅波表达式为uAM（t）=（5+3cos24103t）cos2465103t (v)1、 画出此调幅波的波形2、 画出此调幅波的频谱图，并求带宽3、 若负载电阻RL100，求调幅波的总功率 （10分）解：1.2. BW24kHz8kHz3. Ucm=5 ma=0.6PcU2cm/2 RL125mW P=(1+ m2a/2 )Pc147.5mW1石英晶体振荡器是利用石英晶体的 压电和反压电效应 工作的，其频率稳定度很高，通常可分为 串联型晶体振荡器 和 并联型晶体振荡器 两种。 2为了有效地实现基极调幅，调制器必须工作在 欠压 状态，为了有效地实现集电极调幅，调制器必须工作在 过压 状态。5谐振功率放大器通常工作在 丙 类，此类功率放大器的工作原理是：当输入信号为余弦波时，其集电极电流为 周期性余弦脉冲 波，由于集电极负载的 选频 作用，输出的是与输入信号频率相同的 余弦 波。五、已知载波电压uC(t)=5cos2106t，调制信号电压u(t)=2cos2103t，令常数ka1。试：1 写出调幅表达式；2 求调幅系数及频带宽度；3 画出调幅波的波形和频谱图。 （12分）解：1. ma=kaUm/Ucm=0.4uAM(t)=UCm（1macost）cosCt=5(1+0.4 cos2103t) cos2106t2. ma=kaUm/Ucm=0.4 BW=2F=2kHz3. 图（略）六、给定调频波的中心频率fc50MHz，最大频偏fm75kHz，求：1 当调制信号频率F300Hz时，调频指数mf及调频波有效带宽BW2 当调制信号频率F15kHz时，调频指数mf及调频波有效带宽BW （10分）解：1. 调频指数mf=fm/F=250rad BW=2(fm+F)=150.6kHz 2. 调频指数mf=fm/F=5rad BW=2(fm+F)=180kHz1通常将携带有信息的电信号称为 调制信号 ，未调制的高频振荡信号称为 载波 ， 通过调制后的高频振荡信号称为 已调波 。 2. 丙类谐振功率放大器根据集电极电流波形的不同，可分为三种工作状态，分别为 欠压 状态、 临界 状态、 过压 状态；欲使功率放大器高效率地输出最大功率，应使放大器工作在 临界 状态。 3 根据干扰产生的原因，混频器的干扰主要有 组合频率干扰 、 副波道干扰 、 交调干扰 和 互调干扰 四种。1 小信号谐振放大器与谐振功率放大器的主要区别是什么？答：1）小信号谐振放大器的作用是选频和放大，它必须工作在甲类工作状态；而谐振功率放大器为了提高效率，一般工作在丙类状态。 2）两种放大器的分析方法不同：前者输入信号小采用线性高频等效电路分析法，而后者输入信号大采用折线分析法。五、已知：调幅波表达式为uAM（t）=10（1+0.6cos23102t+0.3cos2 3103t)cos2106t (v)求：1、调幅波中包含的频率分量与各分量的振幅值。2、画出该调幅波的频谱图并求出其频带宽度BW。 （12分）解：1.包含载波分量：频率为1000kHz，幅度为10V上边频分量：频率为1003kHz，幅度为1.5V上边频分量：频率为1000.3kHz，幅度为3VkHz10V1.5V3V3V1.5V10031000.31000997999.7下边频分量：频率为997kHz，幅度为1.5V下边频分量：频率为999.7kHz，幅度为1.5V 2. 带宽BW236kHz六、载波uC=5cos2108t (V),调制信号u(t)=cos2103t (V) 最大频偏fm20kHz 求:1.调频波表达式； 2.调频系数mf和有效带宽BW；3.若调制信号u(t)=3cos2103t (V)，则mf？ BW？ （15分）解：1. 调频系数mf=fm/F=20rad 调频波表达式uFM(t)=UCcos（Ctmfsint）=5cos（2108t20sin2103t）V 2. 调频系数mf=fm/F=20rad 有效带宽BW=2(mf+1)F=42kHz 3. mffm/F=60rad BW2(mf+1)F=122kHz1 通信系统由输入变换器、 发送设备 、 信道 、 接收设备 以及输出变换器组成。2 调幅波的几种调制方式是 普通调幅 、 双边带调幅 、 单边带调幅 和 残留单边带调幅 。4单调谐放大器经过级联后电压增益 增大 、通频带 变窄 、选择性 变好 。（在空格中填写变化趋势）5调频的主要优点是抗干扰能力强、 功率管利用率高 和 信号传输保真度高二、 石英晶体振荡电路如图所示：1 说明石英晶体在电路中的作用是什么？2 Rb1、Rb2、Cb的作用是什么？3 电路的振荡频率f0如何确定？ （10分）解：1. 石英晶体在电路中的作用是作为短路元件，只有当LC调谐回路谐振在石英晶体的串联谐振频率时，该石英晶体呈阻性，满足振荡器相位起振条件。 2Rb1、Rb2的作用是基极偏置电阻，Cb的作用是高频旁路电容， 3五、已知：载波uC=10cos250106t (V),调制信号u(t)=5cos2103t (V) 调频灵敏度Sf10kHz/V 求:1. 调频波表达式； 2最大频偏fm； 2. 调频系数mf和有效带宽BW。 （15分）解: 1. 调频系数mf=fm/F=SfUWm/F=50rad调频波表达式uFM(t)=10cos（250106t50sin2103t） 2. 最大频偏fm= SfUWm =50kHz3. 调频系数mf=fm/F= SfUWm/F=50rad 有效带宽BW=2(mf+1)F=102kHz1、无线电通信中，信号是以电磁波形式发射出去的。它的调制方式有调幅、调频、调相。2、针对不同的调制方式有三种解调方式，分别是检波、鉴频、和鉴相。3、在单调谐放大器中，矩形系数越接近于1、其选择性越好；在单调谐的多级放大器中，级数越多，通频带越窄、（宽或窄），其矩形系数越（大或小）小。4、调幅波的表达式为：uAM（t）= 20（1 +0.2COS100t）COS107t（V）；调幅波的振幅最大值为24V，调幅度Ma为20，带宽fBW为100Hz，载波fc为5*106Hz。5、在无线电技术中，一个信号的表示方法有三种，分别是数学表达式、波形、频谱。3、根据相位平衡条件，判断下面电路是否产生振荡，并说明理（4分）LC1VC2 答：不能振荡，因为不满足“射同基反”的原则。(4分) 4、丙类谐振功放有欠压、临界和过压三种工作状态，其性能可用负载特性、调制特性和放大特性来描述。5、普通调幅波的数学表达式UAMt=Ucm（1+Ma cost）cosct，为了实现不失真调幅，Ma一般 1。9、三点式振荡器有电容和电感三点式电路。10、丙类功放最佳工作状态是临界状态，最不安全工作状态是强欠压状态。11、反馈式正弦波振荡器由放大部分、选频网络、反馈网络三部分组成。12、调频电路有直接、间接调频两种方式。3、三点式振荡器的原则是什么？（4分）答：“射同基反”的原则。即Xce与Xbe的电抗性质相同，Xcb与Xbe（或Xce）的电抗性质相反。 (4分) 石英晶体振荡器是利用石英晶体的 压电和反压电效应 工作的，其频率稳定度很高，通常可分为 串联型晶体振荡器 和 并联型晶体振荡器 两种。 2为了有效地实现基极调幅，调制器必须工作在 欠压 状态，为了有效地实现集电极调幅，调制器必须工作在 过压 状态。 3大信号包络检波器是利用二极管的 单向导电性 和RC网络的 充放电 特性工作的。 4调频有两种方法，分别称为 直接调频 和 间接调频 。 5谐振功率放大器通常工作在 丙 类，此类功率放大器的工作原理是：当输入信号为余弦波时，其集电极电流为 周期性余弦脉冲 波，由于集电极负载的 选频 作用，输出的是与输入信号频率相同的 余弦 波。1无线通信中，信号的调制方式有 调幅 、 调频 、 调相 三种，相应的解 调方式分别为 检波 、 鉴频 、 鉴相 。 2.集成中频放大器中，常用的集中滤波器有 LC带通滤波器 、 陶瓷滤波器 、 晶体滤波器、 声表面波滤波器 等四种。 3.根据选频网络的不同，反馈试正弦波振荡器可分为 LC振荡器 、 RC振荡器 、 石英晶体振荡器 。 4.AFC电路的作用是 _自动调整振荡器的频率，使振荡器的频率稳定在某一预期的 标准频率附近。 5.正弦波振荡器由 基本放大器 、 选频网络 、 反馈网络 、 稳幅环节 四部分组成。 6.振幅调制与解调、混频、频率调制与解调等电路是通信系统的基本组成电路。它们的 共同特点是将输入信号进行 频率变换 ，以获得具有所需 新频率分量 的输出信号。2当谐振功率放大器的输入激励信号为余弦波时，为什么集电极电流为余弦脉冲波形？ 但放大器为什么又能输出不失真的余弦波电压？ 答：因为谐振功率放大器工作在丙类状态（导通时间小于半个周期），所以集电极电流 为周期性余弦脉冲波形；但其负载为调谐回路谐振在基波频率，可选出ic的基波，故 在负载两端得到的电压仍与信号同频的完整正弦波。 3在谐振功率放大电路中，若Ubm、Ucm及UCC不变，而当UBB改变时，Ic1有明显的变化，问放大器此时工作在何种状态？为什么？ 答：由右图谐振功率放大器的基极调制特性知： Ubm、Ucm及UCC不变，而当UBB改变时，只有工作在欠压工作状态，Ic1有明显的变化。4检查下列电路能否产生振荡？若能振荡写出振荡类型，不能振荡是何原因？ （1） （2） （3） （4） 解: (1) 不能振荡,因为晶体管b极e极短路,放大电路无法正常工作.(2) 能振荡,是电感三点式振荡器.(3) 不能振荡,不满足相位平衡条件.(4) 不能振荡,不满足相位平衡条件.1小信号调谐放大器按调谐回路的个数分单调谐回路放大器 和双调谐回路放大器。2高频功率放大器主要用来放大高频信号，为了提高效率，一般工作在丙类状态。 3电容三点式振荡器的发射极至集电极之间的阻抗Zce性质应为 容性 ，发射极至基极之间的阻抗Zbe性质应为 容性 ，基极至集电极之间的阻抗Zcb性质应为 感性 。4振幅调制与解调、混频、频率调制与解调等电路是通信系统的基本组成电路。它们的共同特点是将输入信号进行 频率变换 ，以获得具有所需 新频率分量 的输出信号，因此，这些电路都属于 频谱 搬移电路。5调频波的频偏与调制信号的 幅度 成正比，而与调制信号的 频率 无关，这是调频波的基本特征。 6在双踪示波器中观察到如下图所示的调幅波，根据所给的数值，它的调幅度应为 0.5 。 7根据干扰产生的原因，混频器的干扰主要有 组合频率干扰 、 副波道干扰 、 交调干扰 和 互调干扰 四种。 8无论是调频信号还是调相信号，它们的（t）和（t）都同时受到调变，其区别仅在于按调制信号规律线性变化的物理量不同，这个物理量在调相信号中是 Dj（t） ，在调频信号中是 Dw（t） 。 9锁相环路由 鉴相器 、 环路滤波器 和 压控振荡器 组成，它的主要作用是 用于实现两个电信号相位同步，即可实现无频率误差的频率跟踪 。五、计算题(2小题，共20分) 1. 在如图所示的振荡电路中，C1C2500pF，C50pF，L1mH，问：(1)该电路属于何种类型的振荡电路？(2)计算振荡频率f0；(3)若C1C2600pF，此时振荡频率f0又为多少？从两次计算的频率中能得出什么结论？（10分） 解：(1) 该电路属于串联改进型电容三点式振荡器 (2) 解得：C300pF fo290kHz (3) C350pF fo270kHz 可见,当C远小于C1及C2时,振荡频率主要由小电容C决定 2. 已知调频波表达式为u(t)= 10cos（2501