2026年沈阳工程学院《高频电子线路》期末试卷及答案

2026年沈阳工程学院《高频电子线路》期末试卷及答案一、选择题（每题2分，共20分）1.高频小信号放大器的主要性能指标不包括（）A.电压增益B.通频带C.非线性失真系数D.噪声系数2.丙类功率放大器的导通角θ通常满足（）A.θ=180°B.90°＜θ＜180°C.θ≤90°D.θ=360°3.LC并联谐振回路在谐振频率处呈现（）A.感性B.容性C.纯电阻性D.低阻抗4.标准AM调制信号的数学表达式为（）A.u(t)=Ucm(1+ma)cosωctB.u(t)=Ucmcosωct+UΩmcos(ωc+Ω)tC.u(t)=Ucm[1+macosΩt]cosωctD.u(t)=Ucmcos(ωct+macosΩt)5.混频器的主要功能是（）A.将高频信号放大B.将信号频率搬移到固定中频C.实现频率调制D.抑制噪声6.石英晶体振荡器的频率稳定度远高于LC振荡器，主要原因是（）A.晶体的Q值极高B.晶体体积小C.晶体温度系数为零D.晶体等效电感大7.斜率鉴频器的核心是（）A.限幅器B.频率-电压转换网络C.低通滤波器D.乘法器8.变容二极管调频电路中，为实现线性调频，需满足（）A.变容指数γ=1B.变容指数γ=2C.变容指数γ=3D.变容指数γ=0.59.锁相环（PLL）的基本组成不包括（）A.鉴相器（PD）B.环路滤波器（LF）C.压控振荡器（VCO）D.混频器（Mixer）10.D类功率放大器的效率可达到（）A.50%以下B.60%-70%C.80%左右D.90%以上二、填空题（每题2分，共20分）1.高频小信号放大器的通频带BW0.7=______（用中心频率f0和品质因数Q表示）。2.丙类功率放大器为实现不失真输出，需采用______负载（填“电阻”“电感”或“谐振”）。3.三点式振荡器的组成原则是：与发射极相连的两个电抗元件性质______，另一个电抗元件性质______（填“相同”或“不同”）。4.调制信号频率为300Hz~3kHz的AM信号，其带宽为______。5.混频器中，若输入信号频率为fs=1000kHz，本振频率为fL=1465kHz，则中频fI=______。6.石英晶体有两个谐振频率，分别为串联谐振频率fs和并联谐振频率fp，且fs______fp（填“＞”“＜”或“=”）。7.斜率鉴频器通过______将调频信号转换为调幅-调频信号，再通过检波器实现鉴频。8.变容二极管调频时，为避免调制信号引起的直流偏压变化，需在调制电路中加入______（填“耦合电容”或“高频扼流圈”）。9.锁相环的捕捉带是指环路能从失锁状态进入锁定的______频率范围。10.D类功率放大器中，晶体管工作在______状态（填“放大”“截止”或“开关”）。三、简答题（每题6分，共30分）1.比较甲类、乙类、丙类功率放大器的效率和应用场景。2.分析LC正弦波振荡器满足起振条件和平衡条件的物理意义。3.说明AM调制与DSB调制的区别，并简述AM调制的优缺点。4.解释混频器中交调干扰的产生原因及抑制方法。5.简述锁相环在频率合成中的应用原理。四、分析计算题（每题10分，共30分）1.某高频小信号放大器采用LC并联谐振回路，已知L=10μH，C=20pF，回路总损耗电阻r=10Ω，晶体管的输出电导gce=2×10⁻⁵S。（1）计算回路的谐振频率f0；（2）计算回路的有载品质因数QL；（3）若放大器的电压增益Av=gm/(gΣ)（其中gm为晶体管跨导，gΣ为总电导），当gm=50mS时，求Av的值。2.某丙类功率放大器工作在临界状态，已知VCC=24V，集电极电流脉冲最大值Icm1=1.2A，导通角θ=60°，查表得α0(60°)=0.218，α1(60°)=0.391。（1）计算直流电源提供的功率PD；（2）计算输出功率PO；（3）绘制集电极电流脉冲的大致波形（标注θ和Icm1）。3.已知调幅波表达式为u(t)=5[1+0.6cos(2π×10³t)]cos(2π×10⁶t)V。（1）求载波频率fc、调制信号频率F、调幅系数ma；（2）计算该调幅波的频带宽度BW；（3）设计一个二极管包络检波器解调该信号，画出电路原理图并标注主要元件（需包含输入回路、检波二极管、RC低通滤波器）。答案一、选择题1.C2.C3.C4.C5.B6.A7.B8.B9.D10.D二、填空题1.f0/Q2.谐振3.相同；不同4.6kHz5.465kHz6.＜7.失谐的LC回路8.高频扼流圈9.最大10.开关三、简答题1.甲类功放导通角θ=360°，静态电流大，效率低（约50%），用于小功率、低失真场景（如音频前置放大）；乙类功放θ=180°，静态电流为零，效率约78.5%，需推挽电路抑制失真，用于中功率放大；丙类功放θ＜90°，效率可达85%以上，需谐振负载恢复波形，用于高频大功率场景（如发射机末级）。2.起振条件：环路增益|AF|＞1（A为放大器增益，F为反馈系数），保证初始噪声经放大-反馈后振幅逐渐增大；平衡条件：|AF|=1（振幅平衡）且相位条件φA+φF=2nπ（相位平衡），使振幅稳定，信号频率由相位平衡条件决定。3.AM调制包含载波和两个边带，表达式为uAM(t)=Ucm(1+macosΩt)cosωct；DSB调制抑制载波，仅含两个边带，表达式为uDSB(t)=UcmcosΩtcosωct。AM优点：解调简单（包络检波）；缺点：载波占大部分功率，效率低，频带利用率低（与DSB相同带宽但功率浪费）。4.交调干扰由混频器非线性特性引起，当两个干扰信号uf1、uf2与本振信号fL混频时，产生(2uf1-uf2)或(2uf2-uf1)等组合频率，若接近中频fI，则形成干扰。抑制方法：选用线性好的混频器件（如场效应管），提高输入回路选择性以滤除强干扰，降低混频器工作电平以减小非线性失真。5.锁相环频率合成通过锁相环路将参考频率fr倍频或分频得到所需频率f0。基本原理：压控振荡器（VCO）输出频率f0经分频器（分频比N）得到f0/N，与参考频率fr通过鉴相器（PD）比较相位差，误差电压经环路滤波器（LF）滤波后控制VCO，最终f0/N=fr，即f0=N·fr，实现频率合成。四、分析计算题1.（1）谐振频率f0=1/(2π√LC)=1/(2π√(10×10⁻⁶×20×10⁻¹²))≈11.25MHz；（2）回路无载品质因数Q0=ω0L/r=2π×11.25×10⁶×10×10⁻⁶/10≈70.69，总电导gΣ=g0+gce=1/(Q0ω0L)+gce≈(1/(70.69×2π×11.25×10⁶×10×10⁻⁶))+2×10⁻⁵≈(1/5000)+2×10⁻⁵=2.2×10⁻⁴S，有载品质因数QL=1/(gΣω0L)=1/(2.2×10⁻⁴×2π×11.25×10⁶×10×10⁻⁶)≈64.26；（3）电压增益Av=gm/gΣ=50×10⁻³/2.2×10⁻⁴≈227.27。2.（1）直流电源功率PD=VCC×Ic0=VCC×Icm1×α0(θ)=24×1.2×0.218≈6.23W；（2）输出功率PO=1/2×Vcm×Icm1×α1(θ)，临界状态下Vcm≈VCC=24V，故PO=1/2×24×1.2×0.391≈5.63W；（3）集电极电流脉冲为余弦脉冲，导通角θ=60°，峰值Icm1=1.2A，波形在-θ到+θ范围内按余弦规律变化，其余时间为零。3.（1）载波频率fc=10⁶Hz（1MHz），调制信号频率F=10³Hz（1kHz），