高频电路及其应用.doc

高频电路及其应用复习0. 绪论0.1试画出无线通信收发信机的原理框图。答：第一章 谐振电路和滤波电路1.1在题图1.1所示的电路中，信号源频率,回路空载Q值为100，r是回路损耗电阻。将图中1-1端短路，电容C调至100pF时回路振荡。如将1-1断开后再串联一阻抗为Zx（由电阻rx与电容Cx串联），则回路失谐。C调至200pF时重新谐振，这时回路有载Q值为50，试求电感L和未知阻抗Zx。解：当1-1短接时，串联谐振回路的谐振频率为：（P12）空载品质因数为：（P12）当1-1接负载时，负载的阻抗为：回路中的总阻抗：当回路谐振时，有载品质因数为：（P9）1.3题图1.3为波段内调谐的并联振荡回路，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Ct值，并要求C的最大值和最小值与最高频率相对应。解：由题意可知：，并且回路的总电容为，因此可以得到以下方程组：解以上二元一次方程组可得电感L和Ct的值。1.4图示为一电容抽头的并联振荡回路。谐振频率，求回路电感L。若，求回路有载值。解：根据题意可知负载L的接入系数为(P15)折合到回路两端的负载电阻为： (P15)回路固有谐振阻抗为： (P13)有载品质因数为： (P13需要变形)答：回路电感为0.317mH,有载品质因数为1.5461.9 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：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；（4） 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，构成震荡器非常方便。由于上述特点，会使频率非常稳定。第二章 高频小信号放大电路2.1一晶体管组成的单回路中频放大器，如图所示。已知，晶体管经中和后的参数为：，回路等效电容C=200pF，中频变压器的接入系数p1=N1/N=0.35，p2=N2/N=0.035,回路无载品质因数Q0=80，设下级也为同一晶体管，参数相同。试计算：（1）回路有载品质因数和带宽；（2）放大器的电压增益；（3）中和电容值。（设Cbc=3 pF）解：根据已知条件可知,能够忽略中和电容和的影响，则回路的总电容为 （P42）固有谐振电导为： （P42）回路的总电导为： （P42）品质因数为： （P42）带宽为： （P39）谐振增益为： （P42）中和电容为：答：品质因数QL为40.4,带宽为11.51kHz,谐振时的电压增益为30.88,中和电容值为1.615pF。2.4 三级相同的单调谐中频放大器级联，工作频率，每级LC回路的,试问总的通频带是多少？如果要求总的通频带为10kHz，则允许最大的为多少？解：设每一级的通频带带宽为B，则而总的通频带为： （P40）若总的通频带为10kHz，那么允许的最大2.6电阻热噪声有何特性？如何描述答：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。对电阻热噪声的描述如下：噪音电压功率谱，噪声电压均方值 （P49）噪音电流功率谱，噪声电流均方值 （P50）2.8某接收机的噪声系数为5dB，带宽为10MHz，输入阻抗为50,若要求输出信噪比为10dB，问接收机的灵敏度为多少？（P53-P57）解：根据题意可得若用接收机输入端必须有的最小信号功率表示接收机的灵敏度，则：若用最小可检测电压表示接收机的灵敏度，根据匹配时噪声输入功率为，则可得第三章 高频谐振功率放大电路3.2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：可以通过采取以下措施：（1） 减小激励，集电极电流和电压振幅基本不变，输出功率和效率基本不变。（2） 增大基极的负向偏置电压，集电极电流和电压振幅基本不变，输出功率和效率基本不变。（3） 减小负载电阻，集电极电流增大，也增大，但电压振幅减小不大，因此输出功率上升。（4） 增大集电极电源电压，、和增大，输出功率也随之增大，效率基本不变。3.6某一晶体管谐振功率放大器，设已知，电压利用系数，试求，和电流导通角解：根据题意可得 （P64） （P65） （P65） （P64） （P65）第四章 正弦波振荡器4.1根据振荡器的相位平衡条件，是判断题图4.1所示交流电路中，那些可能产生振荡？那些不能产生振荡？若能产生振荡，则要说明是属于那种振荡电路？ （g）答：（a）可能振荡，为变压器耦合LC正弦振荡电路 （b）不能振荡，图中变压器同名端构成的反馈为负反馈（c）不能振荡，不满足三点式振荡器相位构成原则（d）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f01ff02,这时是一个电感反馈振荡器。（e）可能振荡，振荡条件时LC3支路呈感性，电容反馈振荡器。（f）不能振荡，不满足三点式振荡条件（g）可能振荡，将结电容计入，组成电容三点式振荡电路。4.2试画出题图所示给振荡器的交流等效电路，并用振荡的相位平衡条件判断那些回路可能产生振荡？那些电路不能产生振荡？图中均为交流旁路电容或隔直电容。 （a）可能产生振荡，电容三点式振荡器。 （b）不能振荡，不符合三点式振荡电路组成原则。 （d）不能振荡，不符合三点式振荡电路组成原则。 （e）可能振荡，当WL3指路成容性时，构成电感三点式振荡电路。4.3在图所示三个谐振回路振荡器交流通路中，若电路参数之间的关系为：（1）；（2）；（3）。试分析上述三种情况下电路能否振荡。若能振荡，则属于哪种类型的振荡电路？其振荡频率与各回路的固有频率之间是什么关系？解：作为并联谐振回路，当时呈感性，当时呈容性。如果是电容三点式，则应满足：，如果是电感三点式，则应满足：，（1）式中,即，该电路可以构成电容三点式振荡电路。（2）式中,即，电路可构成电感三点式振荡电路。（3）式中,，不能满足三点式构成的原则，所以不能振荡。4.8试画出题图中所示个振荡器的交流等效电路，并指出电路类型。其等效电路如下：（a）并联型（皮尔斯）晶体振荡器，晶体呈感性，角频率应满足；（b）串联型晶体振荡器，等效为短路线；（c）串联型晶体振荡器，晶体呈感性，角频率应满足；（d）并联型（皮尔斯）晶体振荡器，晶体呈感性，角频率应满足，；（e）串联型晶体振荡器，晶体呈感性，角频率应满足，；（f）并联型（皮尔斯）晶体振荡器，晶体呈感性，角频率应满足，。第五章 振幅调制与解调及混频5.3有一调幅波表示式为（1）画出该信号的频谱图，注明各频谱分量的振幅和频率；（2）画出一个重复周期内的包络图形，并求上下调幅系数；（3）该信号供给100负载的总功率和峰值功率各是多少？（峰值功率是指振幅最大值时的功率）解：（1）根据题意，可使，则 由上式可见，能够得到5中频率分量，其频谱图如下：由题意可知，包络的最大振幅为，最小振幅为，则峰值调幅度为： （P133）则谷值调幅度为： （P133）（3）在100负载上的总功率为： （P135）峰值功率为为振幅最大时的瞬时功率，此时电压最大值为，则在100电阻上消耗的损失峰值功率为5.10设非线性器件分别为下列伏安特性时,能否用它实现调幅与检波（1）（2）（3）答：（1）不能，因为伏安表达式中没有二次方项。（2）能。（3）可能，当v=2时。第六章 角度调制与解调6.1 求的瞬时频率，说明它随时间的变化规律。解：由题意得：瞬时相位，故瞬时频率，且它随时间t成线性变化。6.3若调制信号，试分别画出调频波的最大频偏、调制指数与和之间的关系曲线。解：瞬时频偏：，最大频偏瞬时相移调制指数其曲线为：补充部分：1.如图所示西勒振荡器，振荡频率，试求的变化范围。 解：由于 所以 当 时，当 时，所以C4的变化范围为14.242.3pF。2. 如图所示克拉泼振荡器，回路值很高，求：（1），（2）反馈系数。解：（1）当 C3=68pF 时，