高頻試題計算題集

1、. 通信系統(tǒng)中為什么要采用調(diào)制技術(shù)。（8分）答： 調(diào)制就是用待傳輸?shù)幕鶐盘柸ジ淖兏哳l載波信號某一參數(shù)的過程。采用調(diào)制技術(shù)可使低頻基帶信號裝載到高頻載波信號上，從而縮短天線尺寸，易于天線輻射，實現(xiàn)遠距離傳輸；其次，采用調(diào)制可以進行頻分多路通信，實現(xiàn)信道的復(fù)用，提高信道利用率。2. 晶體振蕩電路如圖1所示，若f1為L1C1的諧振頻率，f2為L2C2的諧振頻率，試分析電路能否產(chǎn)生自激振蕩。若能振蕩，指出振蕩頻率與f!、f2之間的關(guān)系。（12分）+VCC答：由圖可見電路可構(gòu)成并聯(lián)型晶體振蕩器。由于并聯(lián)型晶體振蕩器中，石英晶體起電感元件作用，所以要產(chǎn)生自激振蕩，L1C1并聯(lián)回路與L2C2串聯(lián)回路都必須

2、呈容性，所以，WL1 > 1/WC1即f > f1，WL2 < 1/WC2即f < f2，振蕩頻率f與f1、f2之間的關(guān)系應(yīng)滿足：f2 > f > f1。3. 已知非線性器件的伏安特性為i=a1u+a3u3，試問它能否產(chǎn)生調(diào)幅作用？為什么？（10分） 答：設(shè)輸入調(diào)制信號為u，載波信號為uc，則，所以u=u+uc ，所以 i=a1(u+uc)+a3(u+uc)3=a1(u+uc)+a3(u3+uc3+3u2uc+3uuc2)可見，式中不含有u與uc相乘項，所以該非線性器件不能產(chǎn)生調(diào)幅作用。4. 廣播超外差收音機中頻fI = fL-fc = 465KHZ，工作頻

3、段535-1605 KHZ，試分析下列現(xiàn)象屬于何種干擾：（1）當調(diào)諧到929 KHZ時，可聽到哨叫聲；(2) 當收聽頻率fc = 600 KHZ電臺信號時還能聽到頻率為1530 KHZ的電臺播音；（3）當調(diào)諧到fc = 702 KHZ時，進入混頻器的還有頻率分別為798 KHZ和894 KHZ兩電臺的信號，試問他們會產(chǎn)生干擾嗎？ （15分） 答：（1）由于fL =（929+465）KHZ = 1394 KHZ ，由組合頻率 2 fc - fL =（2*929-1394）KHZ = 464 KHZ 可見，接近于中頻465 KHZ ，它與有用中頻信號同時進入中放，經(jīng)檢波而產(chǎn)生 1 KHZ 的哨叫聲

4、，所以他為信號與本振組合產(chǎn)生的干擾哨聲。 （5分） （2）由于fc +2 fI =（600+2*465）KHZ = 1530 KHZ ，剛好等于外來干擾電臺頻率，所以為鏡像干擾。 （3）由于兩干擾臺頻率產(chǎn)生的組合頻率為 2* fN1 - fN2 =（2*798-894）KHZ =702 KHZ = fc， 剛 好等于所接受電臺的頻率，從而形成互調(diào)干擾。 四計算題1. 某諧振功率放大器，已知Vcc=24v，輸出功率P0=5w，晶體管集電極電流中的直流分量Ic0=250mA，輸出電壓Vcm=22.5v，試求：直流電源輸入功率P=，集電極效率c, 諧振回路諧振電阻Rp,基波電流Ic1m。解：P=VC

5、CICO=24*250*10-3=6W （2分） Po=½VCMIC1M IC1M=2P0/VCM=10/22.50.44A （4分） C= P0/ P= =5/683.3% （2分） Rp= VCM /IC1M=22.5/0.44=51.1 （2分） 2. 某一單一頻率調(diào)幅波，載波功率為100W。試求當ma=1與ma=0.3時每一邊頻的功率。 解：P上 = P下 = (1/4)*ma2*Po （2分)當ma=1時，P上 = P下 = (1/4)*12*100 = 25W （4分）當ma=0.3時，P上 = P下 = (1/4)*0.32*100 = 2.25W （4分）3. 調(diào)頻信

6、號的最大頻偏為75KHz,當調(diào)制信號頻率分別為100Hz和15KHz時，求調(diào)頻信號的mf和BW。 解：fm = mf *F mf =fm/F (2分) 當F=100Hz時 mf =75KHz/100Hz=750 BW=2(mf +1)F=2(750+1)*100=150.2KHz （4分）當F=15KHz時 mf =75KHz/15KHz=5 BW=2(mf +1)F=2(5+1)*100=1.2KHz （4分）第五題: 計算題（共20分）1、一個單調(diào)諧放大器，若回路諧振頻率f0為10.7MHz，通頻帶fbw為120KHz，則有載品質(zhì)因數(shù)Qe為多少？（4分） (4分)2、某諧振功放原工作在臨界

7、狀態(tài)，若等效負載R （1）增大一倍 （2）減小一倍 則輸出功率PO如何變化？（6分） (3分) 、 (3分)3、某調(diào)幅發(fā)射機未調(diào)制時發(fā)射功率為9KW，當載波被正弦信號調(diào)幅時，發(fā)射功率為10.125KW。求調(diào)幅度Ma，如果同時又用另一正弦信號對它進行40的調(diào)幅，求這時的發(fā)射功率？（6分） (3分) (3分)若某電壓信號u（t）=5costcosct（V）（c>>）畫出頻譜圖。（4分）Um/V5/25/20c-c+c四、如圖所示調(diào)諧放大器，問：LC回路應(yīng)調(diào)諧在什么頻率上？為什么直流電源要接在電感L的中心抽頭上？電容C1、C3的作用分別是什么？接入電阻R4的目的是什么？（8分）解：1.

8、LC回路應(yīng)調(diào)諧在輸入信號ui的頻率上 2直流電源要接在電感L的中心抽頭上是使本電路晶體管的輸出端部分接入調(diào)諧回路，其目的是要達到預(yù)定的選擇性和通頻帶要求 3電容C1、C3是高頻旁路電容，它們的作用是保證放大器工作在放大區(qū) 4接入電阻R4的目的是降低Q值，加寬放大器的通頻帶五、已知載波電壓uC(t)=5cos2×106t，調(diào)制信號電壓u(t)=2cos2×103t，令常數(shù)ka1。試：寫出調(diào)幅表達式；求調(diào)幅系數(shù)及頻帶寬度；畫出調(diào)幅波的波形和頻譜圖。 （12分）解：1. ma=kaUm/Ucm=0.4uAM(t)=UCm（1macost）cosCt=5(1+0.4 cos2

9、15;103t) cos2×106t2. ma=kaUm/Ucm=0.4 BW=2F=2kHz3. 圖（略）六、給定調(diào)頻波的中心頻率fc50MHz，最大頻偏fm75kHz，求：當調(diào)制信號頻率F300Hz時，調(diào)頻指數(shù)mf及調(diào)頻波有效帶寬BW當調(diào)制信號頻率F15kHz時，調(diào)頻指數(shù)mf及調(diào)頻波有效帶寬BW （10分）解：1. 調(diào)頻指數(shù)mf=fm/F=250rad BW=2(fm+F)=150.6kHz 2. 調(diào)頻指數(shù)mf=fm/F=5rad BW=2(fm+F)=180kHz七、在大信號包絡(luò)檢波電路中，已知：uAM（t）=10（1+0.6cos2×103t）cos2×1

10、06t (v), 圖中 RL=4.7k,CL=0.01F,檢波效率d=a=0.85求: 1.檢波器輸入電阻Ri 2.檢波后在負載電阻RL上得到的直流電壓UD和低頻電壓振幅值Um 3.當接上低頻放大器后,若RL=4k,該電路會不會產(chǎn)生負峰切割失真? 4.按檢波二極管的方向,若要實現(xiàn)反向AGC控制,受控管為NPN管,則AGC 電壓加到受控管的哪個電極? (16分) 解：1. Ri= RL /2=2.35k 2. 直流電壓UD=8.5V 低頻電壓振幅值 Um=0.85×0.6×105.1V會產(chǎn)生負峰切割失真AGC電壓加到受控管的發(fā)射極、某收音機中的本機振蕩電路如圖所示。在振蕩線圈

11、的初、次級標出同名端，以滿足相位起振條件；試計算當L13100H，C410pF時，在可變電容C5的變化范圍內(nèi)，電路的振蕩頻率可調(diào)范圍。 （10分） 解：1. 1端和4端為同名端 2解得：Cå20.5139pF fo1.353.5MHz五、已知：調(diào)幅波表達式為uAM（t）=10（1+0.6cos2×3×102t+0.3cos2× 3×103t)cos2×106t (v)求：1、調(diào)幅波中包含的頻率分量與各分量的振幅值。2、畫出該調(diào)幅波的頻譜圖并求出其頻帶寬度BW。 （10分）解：1.包含載波分量：頻率為1000kHz，幅度為10V上邊頻分

12、量：頻率為1003kHz，幅度為3V上邊頻分量：頻率為1000.3kHz，幅度為1.5V下邊頻分量：頻率為997kHz，幅度為3V下邊頻分量：頻率為999.7kHz，幅度為1.5VkHz10V1.5V3V3V1.5V10031000.31000997999.7 2. 帶寬BW2×36kHz六、載波uC=5cos2×108t (V),調(diào)制信號u(t)=cos2×103t (V) 最大頻偏fm20kHz 求:1.調(diào)頻波表達式； 2.調(diào)頻系數(shù)mf和有效帶寬BW；3.若調(diào)制信號u(t)=3cos2×103t (V)，則mf？ BW？ （10分）解：1. 調(diào)頻系數(shù)

13、mf=fm/F=20rad 調(diào)頻波表達式uFM(t)=UCcos（Ctmfsint）=5cos（2×108t20sin2×103t）V 2. 調(diào)頻系數(shù)mf=fm/F=20rad 有效帶寬BW=2(mf+1)F=42kHz 3. mffm/F=60rad BW2(mf+1)F=122kHz七、如圖所示為某晶體管收音機檢波電路，問：電阻RL1、RL2是什么電阻？為什么要采用這種連接方式？電路中的元件R、C是什么濾波器，其輸出的UAGC電壓有何作用？若檢波二極管VD開路，對收音機將會產(chǎn)生什么樣的結(jié)果，為什么？ （10分）解：1. 電阻RL1、RL2是檢波器得直流負載電阻，采用這種

14、連接方式目的是減小檢波器交、直流負載電阻值得差別，避免產(chǎn)生負峰切割失真。 2R、C構(gòu)成低通濾波器，其輸出的UAGC電壓送到收音機前級控制調(diào)諧放大器的增益，實現(xiàn)自動增益控制。 3若檢波二極管VD開路，則收音機收不到任何電臺。某發(fā)射機輸出級在負載RL=100上的輸出信號為us(t)=4（10.5cost）cosCt V，請問：1該輸出信號是什么已調(diào)信號？該信號的調(diào)制度ma？2總的輸出功率Pav？3畫出該已調(diào)信號的波形、頻譜圖并求頻帶寬度BW （15分）解：1該輸出信號是調(diào)幅信號。該信號的調(diào)制度ma0.52總的輸出功率Pav（10.5m2a）Pc （10.5m2a）U2cm/2RL0.09W4V1V

15、1VCC+C-3 BW2×/2p=/p頻率為100MHz的載波被頻率為5kHz的正弦信號調(diào)頻，最大頻偏fm50kHz，求：1調(diào)頻指數(shù)mf及調(diào)頻波有效帶寬BW2如果調(diào)制信號的振幅加倍，頻率不變時，調(diào)頻指數(shù)mf及調(diào)頻波有效帶寬BW3如果調(diào)制信號的振幅和頻率均加倍時，調(diào)頻指數(shù)mf及調(diào)頻波有效帶寬BW （15分）解：1調(diào)頻系數(shù)mf=fm/F=10rad 有效帶寬BW=2(mf+1)F=110kHz2調(diào)頻系數(shù)mf=fm/F=20rad 有效帶寬BW=2(mf+1)F=210kHz3調(diào)頻系數(shù)mf=fm/F=10rad 有效帶寬BW=2(mf+1)F=220kHz五、1試畫出石英諧振器的電路符號、

16、等效電路以及電抗曲線，并說明它在f<fs、ffs、fs<f<fp、f>fp時的電抗性質(zhì)。 2石英晶片之所以能做成諧振器是因為它具有什么特性？3常用的石英晶體振蕩電路有幾種？ （12分）解：1. 石英諧振器的電路符號、等效電路如下圖（a）、（b）f<fs電抗呈容性，ffs電抗呈阻性，fs<f<fp電抗呈感性，f>fp電抗呈容性 2石英晶片之所以能做成諧振器是因為它具有壓電和反壓電特性 3常用的石英晶體振蕩電路有串聯(lián)型和并聯(lián)型兩種六、畫出混頻器的組成框圖及混頻前后的波形圖，并簡述混頻器的工作原理。 （6分）解：混頻器的工作原理：兩個不同頻率的高頻電壓

17、作用于非線性器件時，經(jīng)非線性變換，電流中包含直流分量、基波、諧波、和頻、差頻分量等。其中差頻分量fLo-fs就是混頻所需要的中頻成分，通過中頻帶通濾波器把其它不需要的頻率分量濾掉，取出差頻分量完成混頻。七、如圖所示為末級諧振功率放大器原理電路，工作在臨界狀態(tài)，圖中C2為耦合電容，輸出諧振回路由管子輸出電容以及元件L1、L2、C1組成，外接負載天線的等效阻抗近似為電阻。現(xiàn)將天線短路、開路，試分別分析電路工作狀態(tài)如何變化？功率管是否安全？ （6分） 解：天線開路時，回路的品質(zhì)因數(shù)升高，所以諧振阻抗Re急劇增加，功率管工作于過壓狀態(tài)，Ucm增高，很可能導(dǎo)致UCEmax> U（BR）CEO，功率

18、管不安全。天線短路時，回路嚴重失諧（呈感性），所以諧振阻抗Re急劇減小，功率管工作于欠壓狀態(tài)，Pc急增，很可能導(dǎo)致PCx>PCM，功率管燒壞。計算題(2小題,共25分) 1下圖所示LC正弦波振蕩電路，圖中Lc為高頻扼流圈，CE和CB可視為交流短路。(1)畫出交流等效電路 (2)判斷是否滿足自激振蕩所需相位條件(3)若滿足，電路屬于何種類型的振蕩器 (4)寫出估算振蕩頻率fo的表達式 （12分）解：(1) 圖（略）(2)滿足(3)串聯(lián)改進型電容三點式振蕩器 2某調(diào)幅波表達式為uAM（t）=（5+3cos2×4×103t）cos2×465×103t (

19、v)(1)畫出此調(diào)幅波的波形；(2)畫出此調(diào)幅波的頻譜圖，并求帶寬；(3)若負載電阻RL100，求調(diào)幅波的總功率 （13分）解：(1)(2)BW2×4kHz8kHz(3)Ucm=5 ma=0.6PcU2cm/2 RL125mW P=(1+ m2a/2 )Pc147.5mW1設(shè)載頻fc12MHz，載波振幅Ucm5V，調(diào)制信號u(t)=1.5cos2×103t，調(diào)頻靈敏度kf25kHz/V，試求： (1)調(diào)頻表達式 (2)調(diào)制信號頻率和調(diào)頻波中心頻率； (3)最大頻偏、調(diào)頻系數(shù)和最大相偏； (4)調(diào)制信號頻率減半時的最大頻偏和相偏； (5)調(diào)制信號振幅加倍時的最大頻偏和相偏。

20、（13分）解：1. 調(diào)頻系數(shù)mf=fm/F=37.5rad 調(diào)頻波表達式uFM(t)=UCcos（Ctmfsint）=5cos（2×12×106t37.5sin2×103t） 2. 調(diào)制信號頻率為1kHz, 調(diào)頻波中心頻率為12MHz3. 最大頻偏fm=kfUWm=25×1.5=37.5kHz 調(diào)頻系數(shù)mf=fm/F=37.5rad 最大相偏Dj=mf =37.5rad4. 最大頻偏fm=kfUWm=25×1.5=37.5kHz 最大相偏Dj=mf =75rad5. 最大頻偏fm=kfUWm=25×3=75kHz 最大相偏Dj=mf

21、=75rad 2某調(diào)幅原理電路如圖所示，求調(diào)幅系數(shù)ma的表達式。12分） 解: uAM(t)=UCm（1macost）cosCt uo(t)=UCm（A0A1UWmcost）cosCt 所以 ma=A1UWm/ A0四計算題1. 某諧振功率放大器，已知Vcc=24v，輸出功率P0=5w，晶體管集電極電流中的直流分量Ic0=250mA，輸出電壓Vcm=22.5v，試求：直流電源輸入功率P=，集電極效率c, 諧振回路諧振電阻Rp,基波電流Ic1m。解：P=VCCICO=24*250*10-3=6W （2分） Po=½VCMIC1M IC1M=2P0/VCM=10/22.50.44A （4

22、分） C= P0/ P= =5/683.3% （2分） Rp= VCM /IC1M=22.5/0.44=51.1 （2分） 2. 某一單一頻率調(diào)幅波，載波功率為100W。試求當ma=1與ma=0.3時每一邊頻的功率。 解：P上 = P下 = (1/4)*ma2*Po （2分)當ma=1時，P上 = P下 = (1/4)*12*100 = 25W （4分）當ma=0.3時，P上 = P下 = (1/4)*0.32*100 = 2.25W （4分）3. 調(diào)頻信號的最大頻偏為75KHz,當調(diào)制信號頻率分別為100Hz和15KHz時，求調(diào)頻信號的mf和BW。 解：fm = mf *F mf =fm/F

23、 (2分) 當F=100Hz時 mf =75KHz/100Hz=750 BW=2(mf +1)F=2(750+1)*100=150.2KHz （4分）當F=15KHz時 mf =75KHz/15KHz=5 BW=2(mf +1)F=2(5+1)*100=1.2KHz （4分）二、簡答題（共20分）三、 （20分）一個晶體管丙類高頻功率放大器工作在臨界狀態(tài)，電源電壓Vcc=24V，電流通角c=73, 且0(c)=0.263, 1(c)=0.448, 集電極電流中的直流分量Ic0=150mA，集電極諧振回路的諧振電阻Rp為80。求：（1）集電極電流的峰值iCmax；（2） 集電極輸出電壓振幅Vcm

24、；（3）放大器的輸出功率Po；（4）放大器的輸出效率c；（5）集電極耗散功率Pc。四、（20分）如圖所示三端式振蕩器的交流等效電路中假設(shè)（1）分別寫出正弦波振蕩器起振條件、平衡條件和穩(wěn)定條件的表達式（2）試問該電路能否起振，如能起振，電路等效為哪種類型的振蕩電路？（3）若能起振，回路若各呈感性，假設(shè)等效電感分別為,;若三支路各呈容性，假設(shè)等效電容為， 。各支路具體感性，容性自己判斷，并求出振蕩頻率表達式。解：（1）(6分)起振條件（2分）： 平衡條件（2分）：穩(wěn)定條件（2分）： （2）(7分) （3）（7分）三支路的等效阻抗為：,， 所以振蕩頻率f =五、（20分） 已知載波電壓uC(t)=5

25、cos2×106t，調(diào)制信號電壓u(t)=2cos2×103t，令常數(shù)ka1。試求：1 寫出標準（普通）調(diào)幅表達式；2 求調(diào)幅系數(shù)及頻帶寬度；3 畫出調(diào)幅波的波形和頻譜圖。 4 把此調(diào)幅波加載到R1的電阻上，求消耗的功率。5 若用該調(diào)制信號和載波實現(xiàn)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波，即，（a）畫出該調(diào)幅波的波形和頻譜圖 (b)把此調(diào)幅波加載到R1的電阻上，求消耗的功率。解答：1、求標準調(diào)幅表達式：（2分）2、求調(diào)幅指數(shù)(調(diào)幅度)：（2分） 求頻帶寬度: (2分) 3、(a)調(diào)幅波波形圖：（2分） (b):調(diào)幅波頻譜圖：（2分）4、求消耗的功率：總的功率上邊頻信號功率下邊頻信號功率載波功率載波功率POT：（2分）上邊頻信號功率下邊頻信號功率：（2分）總功率： 四、變壓器反饋式振