东北大学高频习题集(精选)

1、高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 1 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： 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 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。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 2 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

2、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。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 3 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

3、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。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 4 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，A

4、M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。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 5 24 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2-4 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

5、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。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 6 26 电阻热噪声有何特性？如何描述 答2-6： 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。 2 2 4,4 44 Un In SkTREkTRB SkTGIkTGB 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 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 7 31

6、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3-1： 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 3.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。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 8 33 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3-3 集电结电容是主要引起不稳定的因素，它的反馈

7、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 Coe、Cie、gie、goe、yfe、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fT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。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 9 36 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3-6 优点： 选频特性好、中心频率稳定、

8、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。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 10 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3-7 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

9、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。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 11 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EC、Eb、Ub、RL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3-8 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

10、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。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 12 当单独改变RL时，随着RL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EC时，随着EC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Eb时，随着Eb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Ub时，随着Ub的增大，工作状态的变化是从欠压逐 步变化到过压状态。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 13 39 已知高频功放工作在

11、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3-9 可以通过采取以下措施 1.减小激励Ub，集电极电流Ic1和电压振幅UC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Ic1和电压振幅UC 基本不变，输出功率和效率基本不变。 3.减小负载电阻RL，集电极电流Ic1增大，IC0也增大，但电 压振幅UC减小不大，因此输出功率上升。 4.增大集电极电源电压，Ic1、IC0和UC增大，输出功率也随 之增大，效率基本不变。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 14 310 高频功率放大器

12、中提高集电极效率的主要意义是什么？ 答3-10 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PCM的要求，提高安全可靠性。 题311图 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 15 313 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3-13 (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

13、、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。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 16 3I4 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3-14 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CbC 的影响。 5.发射极引线电感的影响，对高频反馈

14、加深。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 17 317 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3-17 根据要求画出的高频功率放大器电路如下 123456 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize B Date:7-Aug-2005 Sheet of File:D:Design Explorer 99MyDesign3.ddbDrawn By: Rb Cb v Cc C1 C Lc L

15、 Ec 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 18 322 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3-22 D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

16、，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。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 19 325 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3-25 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

17、性能好、可靠性高、尺寸小 、重量轻、散热好、损耗低、价格便宜等。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 20 411 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4-11 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。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 21 412

18、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4-12 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。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 22 414 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4-14 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

19、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。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 23 417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4-17 如果将振荡器的频率为f1的输出信号送入一n倍频器，则倍 频器输出信号频率为n f1。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

20、为倍频器输出信号的稳定度为： 11 11 n n 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。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 24 418 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4-18 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。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 25 61 已知载波电压uc=UCsinCt，调制信号如图所示， fC1/T。分别画出m=0.5及m=1两种情况下所对

21、应 的AM波波形以及DSB波波形。 题6l 图 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 26 解6-1，各波形图如下 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 27 62 某发射机输出级在负载RL=100上的输出信号为 u u0 0(t)=4(1-0.5cost)cos(t)=4(1-0.5cost)cosc ct t V。求总的输出功率Pav、 载波功率Pc和边频功率P边频。 解6-2 显然，该信号是个AM调幅信号，且m=0.5,因此 22 LC C 22 avC avC R U4 P0.08W 22 100 m0.5 PP10.08 10.09W 22 PPP0.090.

22、080.01W 边频 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 28 63 试用相乘器、相加器、滤波器组成产生下列信号的框 图（1）AM波；（2） DSB信号；（3）SSB信号。 解6-3 X+X 滤波器 u C u AM u u X u C u X u C u DSB u SSB u AM u C u 常数（直流） 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 29 612 振幅检波器必须有哪几个组成部分？各部分作用如何？ 下列各图（见图所示）能否检波？图中R、C为正常值， 二极管为折线特性。 题612图 解6-12 振幅检波器应该由检波二极管，RC低通滤波器组成，RC电 路的作用是作为检波器的负载，在其两端产生调制电压信号， 滤掉高频分量；二极管的作用是利用它的单向导电性，保证在 输入信号的峰值附近导通，使输出跟随输入包络的变化。 高频电子线路习题参考解答高频电子线路习题参考解答 30 (a)不能作为实际的检波器，因为负载为无穷大，输出近似为 直流，不反映AM输入信号包络。它只能用做对等幅信号 的检波，即整流滤波。 (b)不能检波，因为没有检波电容，输出为输入信号的正半周， 因此是个单向整流电路。 (c)可以检波 (d)不可以检波，该电路是一个高通滤波器，输出与输入