高频电子线路-期末考试-精华版

1、文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持高频电子线路复习例题一（嘿嘿整理2012年6月）第一章绪论一、填空题.无线通信系统一般由信号源、输出变换器五部分组成。.人耳能听到的声音的频率约在到的范围内。（20HZ、20KHZ）.调制有、二种方式。（调幅、调频、调相）.无线电波在空间的传播方式有、三种。（地波、天波、直线波）二、简答或作图题.画出无线通信调幅发射机原理框图，并说明各部分的作用，同时画出波形示意图和频谱示意图。.画出超外差接收机方框图，并说明各部分的作用，同时画出波形示意图和频谱示意图。.在接收设备中，检波器的作用是什么？试画出检波器前后的信号波形。.通信系统由哪些

2、部分组成？各组成部分的作用是什么？答：通信系统由输入、输出变换器，发送、接收设备以及信道组成。输入变换器将要传递的声音或图像消息变换为电信号（基带信号）；发送设备将基带信号经过调制等处理，并使其具有足够的发射功率，再送入信道实现信号的有效传输；信道是信号传输的通道；接收设备用来恢复原始基带信号；输出变换器将经过处理的基带信号重新恢复为原始的声音或图像。第三章选频网络1、串联谐振和并联谐振的特征，以及失谐时表现出的特性。如：LC回路并联谐振时，回路阻抗最大，且为纯电阻。当所加信号频率高于并联谐振回路谐振频率时，回路失谐，此时，回路呈容性,电流超前电压。2、由于信号源内阻或负载电阻的影响，将使谐振

3、回路的品质因数Q,选频特性,通频带。3、课后题3.54、课后题3.65、课后题3.76、课后题3.97、课后题3.13有一耦合回路如图，已知试求:f011021MHz, 12 1K ?RR2 20 ,回路参数 图中a试求:f011021MHz, 12 1K ?RR2 20 ,回路参数 图中a、L1、L2、01、C2 和 M;b两端的等效谐振阻抗ZP;初级回路的等效品质因数Q1;回路的通频带Bvy解：由已知条件可知两个回路的参数是全同的，即L1=L2, 01=02, Q1=Q2 ;1)由0L得:又由于发生临界耒国合时2受 H 1591因止C1 C2 M12L4R1R112叫06J29 2Q0 6

4、 F18 H59pF2）由于发生了临界耦合，所以R1=R=20Q此时ab两端的等效谐振阻抗为纯阻，即ZabZp 谐振阻抗为纯阻，即ZabZp RpR1Rf12325k401000 1000 %25401000 - 50203）初级回路的等效品质因数为4）初级回路本身的Q1质因数为RRf1Q1R1R1因此可得出通频带为：8.图2-18所示电路为一等效电路，其中L=0.8uH,Qo=100,C=5pF,Ci=20pF,C2=20pF,R=10k,Rl=5k，试计算回路的谐振频率、谐振电阻。题意分析此题是基本等效电路的计算，其中L为有损电感，应考虑损耗电阻R0（或电导g0）。解由图2-18可画出图2

5、-19所示的等效电路。图2-18等效电路图2-19等效电路（1）回路的谐振频率f0由等效电路可知L=0.8H,回路总电容C为则（2）Rl折合到回路两端日的接入系数p为则电感L的损耗电导g0为12113-3总电导gg0P30.0433100.0510RRL1010谐振电阻Rp1g5.17k第四章高频小信号谐振放大器（谐振频率、增益、通频带、.高频小信号放大器的主要技术指标有选择性）（谐振频率、增益、通频带、.高频小信号谐振放大器的常用的稳定方法有和;引起其工作不稳定的主要原因是;该放大器级数的增加，其增益将,通频带将。（中和法、失配法、Cbc大、变大、变窄）.小信号谐振放大器的主要特点是以调谐回

6、路作为放大器的交流负载,具有放大和选频功能。.课后4.5.课后4.9解：首先画出交流等效电路，计算接入系数回路总电导N”G：回路总电导N”G： 23GN13代入后可得 Gp1）电压增益为1Q0W0L51 N45p20 P1卧P2 啜 131100 210.7 10651204高威小信号放大器交流等效电路6 s 37 10 S4 10上是使本电路晶体管 上是使本电路晶体管 的是要达到预定的选2）功率增益为151.33）要计算带宽就1A羽川A1）2J幽数（Av0Ql151.34）稳定系数Sgie1其中gsgieGl为由集电极看来跨接在谐振回路上的负载导纳代入后求出S=13.71电路稳定.如图所示调

7、谐放大器，问：.LC回路应调谐在什么频率上？.为什么直流电源要接在电感L的中心抽.电容G、G的作用分别是什么？.接入电阻R的目的是什么？解：1.LC回路应调谐在输入信号Ui的频率上.直流电源要接在电感L的中心抽头的输出端部分接入调谐回路，其目择性和通频带要求.电容C、G是高频旁路电容，它们的作用是保证放大器工作在放大区.接入电阻R的目的是降低Q值，加宽放大器的通频带第五章非线性电路、时变参量电路和变频器1.已知混频晶体三极管的正向传输特性为式中，uUsmcosstULmcosLt,ULmUsm，混频器的中频IL-s，试求混频器的变频跨导gc。题意分析本题ULmUsm,可以看成工作点随大信号UL

8、mcosLt变化，对Usmcosst来说是线性时变关系。sillsills1可先求出时变跨导g(t),从而有icg(t)us,而变频跨导gc5g1。解时变跨导g(t)匹uuduL2g(t)2a2uL3a3uL TOC o 1-5 h z 2.2a2ULmcosLt3a3ULmcosLt.23.2八.-a3ULm2a2ULmcosLt二%ULmcos2Lt其中 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 22其中g12a2ULm HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 1.gc-gia2ULm22、有一非线性器件

9、在工作点的转移特性I=bo+bivbe+b2v2be,式中，vbe=vo+vs=Vomcoseot+VsMcos面设VomVSM,求该非线性器件作为变频器时的变频跨导gco解：gc:Vsm将VbeVoVomcosWotVsmcosWst代入ibobiVbebzj2台匕目匕2b2VomVsm coswot coswstibobiVomcoswotVsmcosw台匕目匕2b2VomVsm coswot coswstooiiiosilloooiiiosills2222,ibob1Vomcoswotb1Vsmcoswstb2Vomcoswotb2Vsmcoswst够产生中频的是2b2VomVsmcos

10、wotcoswst项3.乘积型混频器的方框图如图所示。相乘器的特性为iKus(t)uL(t),若K0.1mA/VuL(t)cos(9.2049106t)(V),us(t)0.01(10.5cos6103t)cos(2106t)(V)。(1)试求乘积型混频器的变频跨导；(2)为了保证信号传输，带通滤波器的中心频率(中频取差频)和带宽应分别为何值？图乘积型混频器题意分析此题分析模拟乘法器混频器的变频跨导及带通滤波器带宽 TOC o 1-5 h z 1解(1)iKus(t)uL(t)-KUsmULmcos(Ls)tcos(L-s)t2取差频i1,则I11变频跨导gc-KULm-0.110.05(ms

11、)Usm22AAQ(2)中心频率f0一(9.2049106-2106)465103(Hz)频带宽度为Bam2f236(kHz)4.画出混频器的组成框图及混频前后的波形图，并简述混频器的工作原理。解：混频器的工作原理：两个不同频率的高频电压作用于非线性器件时，经非线性变换，电流中包含直流分量、基波、谐波、和频、差频分量等。其中差频分量fLo-fs就是混频所需要的中频成分，通过中频带通滤波器把其它不需要的频率分量滤掉，取出差频分量完成混频。=高频功率放大器.某一晶体管谐振功率放大器，设已知Vcc=24V,Ico=250mAR=5W电压利用系数己=1。试求P=、R)、Icm10解：.如图，已知功率放

12、大器的Icmax=0.6A,Vcc=12V,求功率放大器的Po、P=、Pc和刀Co解：根据功率放大器各功率的定义.某谐振功率放大器，已知Vcc24V,输出功率流中的直流分量1co250mA,输出电压功率P;集电极效率c;谐振回路谐振电阻题意分析此题没有指明是临界状态，Ucm 22.5V ,Rp；基波电流Ic1m；半通 实际上是用尖顶脉冲的分解行和组告/1a 4Ucm 22.5V ,Rp；基波电流Ic1m；半通 实际上是用尖顶脉冲的分解行和组告/1a 4a.z幡人高就Vces=2V* c=702 5，能电极电为凹顶脉冲，不能用尖顶脉冲分解系数，只能定性分析。解：(1)直流电源输入功率PVccIc

13、0240.256(W)(2)集电极效率cPo/P5/683.3%. _ O1(70角c。系 娄过压状态2 Rp(4)基波电流屋用U：. _ O1(70角c。系 娄过压状态2 Rp(4)基波电流屋用U：m2P222.5250.63(),1由 Po-U2(5)半通角由1由c- HYPERLINK l bookmark86 o Current Document c2cmIc1m可付c1m2PoU cm-5 0.4444(A)=444.4(mA)22.5gl( c)可得 gl(c 2 0.833 彳大士- 1.777 ,查表,22.5/ 24c 62c4、某高频功率放大器工作在临界状态，已知其工作频率

14、f=520MHz,电源电压Ec=25v,集电极电压利用系数=0.8,输入激励信号电压的幅度Ubm=6v,回路谐振阻抗Re=50Q,放大器的效率Tc=75%。求：LUcm、Icm1、输出功率P。、集电极直流功率P=及集电极功耗Pc.当激励电压Ubm增加时，放大器过渡到何种工作状态？当负载阻抗增加时，则放大器由临界状态过渡到何种工作状态？解：1.Ucm=ECE=20VIcm1=Ucm/Re=0.4APo=UcmIc1m/2=4WPd=Po/TC=5.33WPc=PdPo=1.33W.当激励电压Ubm增加时，放大器过渡到过压工作状态当负载阻抗R增加时，则放大器由临界状态过渡到过压工作状态第7章正弦波

15、振荡器下图所示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的表达式解：1.图(略).满足.串联改进型电容三点式振荡器4.C1114.C1111PP一CiC2C3fo12 JC2.试画出石英谐振器的电路符号、等效电路以及电抗曲线，并说明它在 质。ffp 时的电抗性.2.试画出石英谐振器的电路符号、等效电路以及电抗曲线，并说明它在 质。ffp 时的电抗性.石英晶片之所以能做成谐振器是因为它具有什么特性？.常用的石英晶体振荡电路有几种？(12分)解：1.石英谐振

16、器的电路符号、等效电路如下图(a)、(b)fvfs电抗呈容性，f=fs电抗呈阻性，fsvfvfp电抗呈感性，ffp电抗呈容性.石英晶片之所以能做成谐振器是因为它具有压电和反压电特性.常用的石英晶体振荡电路有串联型和并联型两种3.石英晶体振荡电路如图所示：.说明石英晶体在电路中的作用是什么？. Rb1、Rb2、Cb的作用是什么？.电路的振荡频率fo如何确定？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2,%、R2的作用是基极偏置电阻，Cb的作用是高频旁路电容，3 .fo4.如图所示是一个三回路振荡电路的

17、等效电路，设有下列几种情况:L1cl L2 c2 L3c3；L1cl v L2c2 v L3c3;L1cl L2c2L3c3 ;LG L2c2 L3c3 ;LG v L2c2L3c3。试分析上述几种情况是否都能振荡，振荡频率fc与回路谐属于何种类型的振荡器 ？题意分析本题是要利用三点式振荡器相位平衡条件X eb电抗性质相同，Xcb与Xce、Xeb电抗性质相反。要加上并联条件下等效为感抗来分析判断，分析时，可设 01 1/J启， 解心=工卜二二匚二振频率有何关系1t 的判断准则 Xce、lc谐振回路的特性在什么条件下等效为容抗，什么02 1/ J L2c2 03 1/L L3c3 L1c1 L2

18、c2 L3c3222.由题思知，01 v 02 v 03 ,则根据Xce、Xeb同性质，Xcb与Xce、Xeb反性质的原则，振荡频率c 02 01时1a、L2 c2并联回路等效为容抗，当 c 03时L3c3并联回路等效为感抗。所以，当满足 则可能振荡，且为电容三点式振荡电路。L1cl v L2c2 v L3c3222_由理思知， 01 02 03 ,则根据Xce、Xeb电抗性质相同，Xcb与Xce、Xeb电抗性质相反的原则，当满足则Xce、Xeb电抗性质都为感抗，而Xcb电抗性质为容抗，满足相位平衡条件，可能振荡，且是电感三点式振荡器。(3)LQL2c2L3c3由题意知，；12203,则这样的

19、条件，无论在什么频率下，这三个回路的等效相同性质，不能满足相位平衡条件，不能振荡。L1clL2c2L3c3由题意知，2102V03,则文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持根据Xce、Xeb电抗性质相同来看，上式是能满足的。而Xcb要与Xce、Xeb电抗性质相反，则应满足这样条件下，LiCi并联回路、L2c2并联回路等效为容抗，而L3c3并联回路等效为感抗，满足相位平衡条件，可能振荡，且为电容三点式振荡器。L1C1L2C2L3C3这样的条件，无论在什么频率下，Xeb与Xcb同性质。因此，不能满足相位平衡条件，不能振荡。ecu5.在如图所示的振荡电路中，Ci=C2=500p

20、F,C=50pF,L=1mH,问:从两次计算的频C1C2从两次计算的频C1C2C1+C2.计算振荡频率f。；.若Ci=C2=600pF,此时振荡频率f。又为多少?率中能得出什么结论？解：1.该电路属于串联改进型电容三点式振荡器fo解得：C=300pFfo=290kHzC=350pFfo=270kHz可见，当C远小于C及G时，振荡频率主要由小电容C决定第九章幅度调制与解调1.试问下面三个电压各代表什么信号？画出它们的波形图与振幅频谱图。u(t)(10.3cost)cosct(V)u(t)cost|cosct(V)u(t)cos(c)t(V)题意分析本题目是要求能区分普通调幅波、双边带调幅波和单边

21、带调幅波的数学表示式，波形和频谱关系。解u(t)(10.3cost)cosct(V)是表示载波振幅Ucm1V的普通调幅波，其调幅指数ma0.3,调制信号角频率为，载波角频率为c。其波形图如图5-21(a)所示，振幅频谱图如图5-21(b)所示。u(t)costgosct(V)是表示振幅为1V的双边带调幅波。调制信号角频率为，载波角频率为c。每一边频分量的振幅为0.5V。其波形图如图5-21(c)所示，振幅频谱图如图5-21(d)所示。u(t)cos(c)t(V)是表示振幅为1V的单边带调幅波。由于是单频调制，其波形与频率为(c)的等幅波相似，如图5-21(e)所示，振幅频谱如图5-21(f)所

22、示。图5-21题1的波形图2.某调幅波表达式为uam(t)=(5+3cos2冗X4X103t)cos2兀X465X103t(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Rl=100Q,求调幅波的总功率(10分)解：1.BW=2X4kHz=8kHzUcm=5ma=0.6Pc=U2cm/2RL=125mWPe=(1+m2a/2)Pc=147.5mW3.已知载波电压ut)=5cos2兀X106t,调制信号电压UQ(t)=2cos2兀X103t,令常数ka=1。试：.写出调幅表达式；.求调幅系数及频带宽度；.画出调幅波的波形和频谱图。(12分)解：1.ma=kaUQm/U

23、cm=0.4UAM(t)=UCm(1+macosQt)cosCtCt=5(1+0.4cos2兀x103t)cos2兀x106t.ma=kaUQm/Ucm=0.4BW=2F=2kHz.图（略）.已知：调幅波表达式为UAM（t）=10（1+0.6cos2兀x3X102t+0.3cos2兀x3x103t）cos2兀x106t（v）求：1、调幅波中包含的频率分量与各分量的振幅值。解:2、画出该调幅波的频谱图并求出其频带宽度BW。(12 分)1.包含载波分量：频率为1000kHz,幅度为10V上边频分量:上边频分量:下边频分量:下边频分量解:2、画出该调幅波的频谱图并求出其频带宽度BW。(12 分)1.

24、包含载波分量：频率为1000kHz,幅度为10V上边频分量:上边频分量:下边频分量:下边频分量:频率为频率为频率为频率为1003kHz,幅度为 1.5V1000.3kHz,幅度为 3V997kHz,幅度为 1.5V999.7kHz,幅度为 1.5V10V带宽 B帏 2X3 = 6kHlz3V第十章角强调制与牖输1、有一调频波信号其达式为:试根据表达式最大频偏。最大相移。1.5V3V(t) =10cOs(2缄7确0 999.71000 1000.3100310KHz10rad1 1 106t+10C(j)H2000 兀 t) (V),信号带宽。22KHz信号在100 电阻上的平均功率。0.52、

25、给定调频波的中心频率 fc= 50MHz ,最大频偏 Afm=75kHz,求：1）当调制信号频率 F= 300Hz时，调频指数 m及调频波有效带宽 BW2）当调制信号频率 F= 15kHz时，调频指数 m及调频波有效带宽 BW5）若F增大一倍，Uq不变，求带宽? 24KHz6）若UQ增大一倍，F不变，求带宽？ 42KHzBW=2( Afm+F)=150.6kHzBW=2( Afm+F)=180kHz3号 UQ(t)=cos2 BW=2( Afm+F)=150.6kHzBW=2( Afm+F)=180kHz3号 UQ(t)=cos2 兀 X10t (V)2）调频指数mf=Afm/F=5rad8一3、载波uc=5cos2兀x10t（V）,倜制信-最大频偏Afm=20kHz求：1）调频波表达式；2）调频系数m和有效带宽Bvy3）若调制信号振幅变为3倍，则Mf=?BW=?解：1）调频系数mf=Afm/F=20rad调频波表达式UFM（t）=Uccos（wct+m