高频电子线路期末考试试卷2及答案

高频电子线路期末考试试卷2及答案一、选择题（每题2分，共20分）1.高频信号发生器的主振级一般采用（）。A.RC振荡器B.LC振荡器C.晶体振荡器D.压控振荡器2.调幅波的信息包含在（）。A.载波的频率变化中B.载波的相位变化中C.载波的幅度变化中D.载波的频率和相位变化中3.某调幅波的表达式为uAM(t)=5[1+0.3cos(2π×10³t)]cos(2π×10⁶t)V，则其调幅系数ma为（）。A.0.3B.0.5C.0.6D.14.丙类高频功率放大器工作在（）状态。A.甲类B.乙类C.甲乙类D.丙类5.谐振功率放大器与调谐放大器的区别是（）。A.前者比后者电源电压高B.前者比后者失真小C.前者比后者效率高D.前者比后者功率大6.小信号谐振放大器的主要特点是（）。A.有较高的增益B.有较好的选择性C.有较高的增益和较好的选择性D.有较低的噪声7.石英晶体振荡器的突出优点是（）。A.频率稳定度高B.价格便宜C.容易制作D.振荡频率高E.8.调频波的最大频偏Δfm与调制信号频率F的关系是（）。A.Δfm与F成正比B.Δfm与F成反比C.Δfm与F²成正比D.Δfm与F²成反比9.锁相环电路的组成部分不包括（）。A.鉴相器B.低通滤波器C.压控振荡器D.放大器10.通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于频带传输的是（）。A.音频电话B.计算机网络C.数字电视D.广播电台二、填空题（每题2分，共20分）1.高频电子线路的工作频率范围一般从______到______。2.正弦波振荡器由______、______、______和______四部分组成。3.调幅的方法有______、______和______三种。4.丙类高频功率放大器根据集电极电流导通角的不同可分为______和______。5.小信号谐振放大器的主要性能指标有______、______、______和______。6.石英晶体的等效电路有______、______和______三种。7.调频波的数学表达式为uFM(t)=______。8.锁相环的主要性能指标有______、______、______和______。9.通信系统的主要性能指标包括______和______。10.高频功率放大器的负载通常采用______，以实现阻抗匹配。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述调幅波的解调方法及其原理。2.说明丙类高频功率放大器的工作原理和特点。3.分析小信号谐振放大器的谐振特性和增益特性。四、计算题（每题15分，共30分）1.已知某调幅波的表达式为uAM(t)=10[1+0.6cos(2π×10³t)]cos(2π×10⁶t)V，试求：（1）载波功率Pc；（2）边频功率P边；（3）调幅系数ma；（4）该调幅波的总功率P。2.某高频功率放大器工作在临界状态，已知电源电压VCC=24V，集电极电流ICM=2A，输出功率PO=20W，试求：（1）集电极效率ηc；（2）集电极电源提供的功率PV；（3）晶体管的饱和压降UCE(sat)。高频电子线路期末考试试卷2答案一、选择题1.答案：B解析：高频信号发生器的主振级一般采用LC振荡器，因为LC振荡器可以产生高频正弦信号，且频率稳定度较高。2.答案：C解析：调幅波是使载波的幅度随调制信号的变化而变化，其信息包含在载波的幅度变化中。3.答案：A解析：调幅系数ma等于调制信号的幅度与载波幅度之比，由uAM(t)=5[1+0.3cos(2π×10³t)]cos(2π×10⁶t)V可知，ma=0.3。4.答案：D解析：丙类高频功率放大器工作在丙类状态，其集电极电流导通角小于180°。5.答案：C解析：谐振功率放大器与调谐放大器的区别在于前者工作在大信号状态，效率高；后者工作在小信号状态，主要用于放大。6.答案：C解析：小信号谐振放大器的主要特点是有较高的增益和较好的选择性，能够对特定频率的信号进行放大。7.答案：A解析：石英晶体振荡器的突出优点是频率稳定度高，常用于产生高精度的振荡信号。8.答案：A解析：调频波的最大频偏Δfm与调制信号频率F成正比，即Δfm=kfF，其中kf为比例系数。9.答案：D解析：锁相环电路由鉴相器、低通滤波器、压控振荡器和环路滤波器组成，不包括放大器。10.答案：D解析：广播电台属于频带传输，它将音频信号调制到高频载波上进行传输。二、填空题1.答案：30kHz；30MHz解析：高频电子线路的工作频率范围一般从30kHz到30MHz。2.答案：放大电路；选频网络；正反馈网络；稳幅环节解析：正弦波振荡器由放大电路、选频网络、正反馈网络和稳幅环节四部分组成。3.答案：普通调幅；双边带调幅；单边带调幅解析：调幅的方法有普通调幅、双边带调幅和单边带调幅三种。4.答案：欠压状态；过压状态解析：丙类高频功率放大器根据集电极电流导通角的不同可分为欠压状态和过压状态。5.答案：电压增益；通频带；选择性；噪声系数解析：小信号谐振放大器的主要性能指标有电压增益、通频带、选择性和噪声系数。6.答案：串联谐振等效电路；并联谐振等效电路；串联-并联谐振等效电路解析：石英晶体的等效电路有串联谐振等效电路、并联谐振等效电路和串联-并联谐振等效电路三种。7.答案：Acos(ωct+mfsinΩt)解析：调频波的数学表达式为uFM(t)=Acos(ωct+mfsinΩt)，其中A为载波幅度，ωc为载波角频率，mf为调频指数，Ω为调制信号角频率。8.答案：锁定范围；捕捉范围；同步带；剩余频差解析：锁相环的主要性能指标有锁定范围、捕捉范围、同步带和剩余频差。9.答案：有效性；可靠性解析：通信系统的主要性能指标包括有效性和可靠性。10.答案：谐振回路解析：高频功率放大器的负载通常采用谐振回路，以实现阻抗匹配，提高功率输出效率。三、简答题1.答案：调幅波的解调方法主要有包络检波和同步检波两种。-包络检波原理：包络检波器由检波二极管、负载电阻和滤波电容组成。当调幅波输入到检波器时，检波二极管在调幅波的正半周导通，负半周截止，在负载电阻上产生一个与调幅波包络形状相同的电压信号，再通过滤波电容滤除高频载波，得到调制信号。-同步检波原理：同步检波器需要一个与载波同频同相的本地振荡信号作为参考信号。将调幅波与本地振荡信号相乘，得到包含调制信号和高频分量的乘积信号，然后通过低通滤波器滤除高频分量，得到调制信号。同步检波适用于所有调幅波的解调，尤其在单边带调幅波解调中更为常用。2.答案：-工作原理：丙类高频功率放大器工作在丙类状态，其集电极电流导通角小于180°。在输入信号的正半周，晶体管导通，电流迅速上升，对电源能量进行存储；在输入信号的负半周，晶体管截止，电流迅速下降，存储的能量通过谐振回路释放，形成高频输出信号。通过调整谐振回路的参数，可以使放大器工作在谐振状态，提高输出功率和效率。-特点：-效率高：由于晶体管导通时间短，管耗小，所以集电极效率较高，可达70%-80%。-输出功率大：能够输出较大的高频功率，常用于发射机的末级功率放大。-失真较大：由于工作在开关状态，输出信号的失真较大，需要采用适当的电路措施进行改善。3.答案：-谐振特性：小信号谐振放大器的谐振特性主要由谐振回路决定。谐振回路对不同频率的信号具有不同的响应，当输入信号频率等于谐振回路的谐振频率时，回路呈现纯电阻性，放大器的增益最大；当输入信号频率偏离谐振频率时，回路阻抗减小，放大器增益下降。谐振回路的品质因数Q值越高，谐振曲线越尖锐，选择性越好。-增益特性：小信号谐振放大器的增益与晶体管的放大倍数、负载电阻和信号源内阻等因素有关。在谐振频率附近，放大器具有较高的电压增益，通常用Av0表示。增益的大小还与晶体管的工作点、温度等因素有关，需要进行适当的偏置和补偿，以保证增益的稳定性。四、计算题1.答案：（1）载波功率Pc：已知载波幅度Uc=10V，根据载波功率公式Pc=Uc²/2RL，由于未给出负载电阻RL，假设RL=50Ω，则Pc=10²/(2×50)=1W。（2）边频功率P边：调幅系数ma=0.6，边频功率P边=Pc×ma²/2=1×0.6²/2=0.18W。（3）调幅系数ma：由已知表达式可知ma=0.6。（4）该调幅波的总功率P：总功率P=Pc(1+ma²/2)=1×(1+0.6²/2)=1.18W。2.答案：（1）集电极效率ηc：已知输出功率PO=20W，电源电压VCC=24V，集电极电流ICM=2A。集电极电源提供的功率PV=VCC×ICM=24×2=48W。集电极效率ηc=PO/PV=20/48≈41.67%。（2）集电极电源提供的功率PV：PV=VCC×ICM=24×2=48W。（3）晶体管的饱和压降UCE(sat)：根据输出功率公式PO=(VCC-UCE(sat))²/2RL，由于未给出负载电阻RL，假设RL=50Ω。20=(24-UCE(sat))²/(2×50)(24-UCE(sat))²=20×2×50=200024-UCE(sat)=√2000≈44.72UCE(sat)=24-44.72≈-20.72V（这里出现负数是因为计算过程中假设的RL可能不合理，实际计算时应根据具体电路情况进行调整）。实际计算中，可根据已知条件进一步精确计算，例如通过功率与电流、电压的关系公式，结合放大器的工作状态等信息来准确求解UCE(sat)。这里假设的计算过程仅为示例，实际应用中需根据具体电路参数进行详细计算。在实际电路中，晶体管的饱和压降UCE(sat)是一个重要参数，它会影响放大器的性能和功率输出。一般来说，UCE(sat)越小，放大器在相同电源电压下能够输出的功率