高頻自測題與習(xí)題解

1、第1章 緒論自測題一、填空題1從廣義上來講，無論是用任何方法、通過任何媒介完成 都稱為通信。21864年英國物理學(xué)家 從理論上預(yù)見了電磁波的存在，1887年德國物理學(xué)家 以卓越的實驗技巧證實了電磁波是客觀存在的。此后，許多國家的科學(xué)家都在紛紛研究如何利用電磁波來實現(xiàn)信息的傳輸，其中以 的貢獻(xiàn)最大，使無線電通信進(jìn)入了實用階段。3標(biāo)志著電子技術(shù)發(fā)展史上的三大里程碑分別是 、 和 。4一個完整的通信系統(tǒng)由 、 和 組成。5發(fā)送設(shè)備的主要任務(wù)是 ，接收設(shè)備的主要任務(wù)是 。6調(diào)制是用低頻信號控制高頻載波的 、 或 。7比短波波長更短的無線電波稱為 ，不能以 和 方式傳播，只能以 方式傳播。 8短波的波長

2、較短，地面繞射能力 ，且地面吸收損耗 ，不宜沿 傳播，短波能被電離層反射到遠(yuǎn)處，主要以 方式傳播。9在無線廣播調(diào)幅接收機(jī)中，天線收到的高頻信號經(jīng) 、 、 、 后送入低頻放大器的輸入端。答案：1信息的傳遞；2麥克斯韋，赫茲，馬克尼；3電子管，晶體管，集成電路；4發(fā)送設(shè)備，信道，接收設(shè)備；5調(diào)制和放大，選頻、放大和解調(diào)；6振幅，頻率，相位；7超短波，地波，天波，空間波；8弱、較大、地表、天波；9高頻小信號放大器，混頻器，中頻放大器，檢波器。二、選擇題11978年，美國貝爾實驗室研制成功的第一代模擬移動通信技術(shù)是 。ACDMA BTDMA CFDMA DGSM22000年，國際電信聯(lián)盟從10種第三代

3、地面候選無線接口技術(shù)方案中最終確定了三個通信系統(tǒng)的接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中，以中國大唐電信集團(tuán)為代表提出的 。ACDMA BWCDMA CTD-SCDMA DCDMA20003無線電波的速率為，波長為，頻率為，三者之間的正確關(guān)系是 。A B C D4為了有效地發(fā)射電磁波，天線尺寸必須與輻射信號的 。A頻率相比擬 B振幅相比擬 C相位相比擬 D波長相比擬5有線通信的傳輸信道是 。A電纜 B自由空間 C地球表面 D海水6我國調(diào)幅中波廣播接收機(jī)的中頻頻率是 。A400MHz B38MHz C10.7MHz D465kHz7電視機(jī)中，圖像信號采用 方式，伴音信號采用 方式。A調(diào)幅 B調(diào)頻 C調(diào)相 D幅度鍵控

4、8下列表述正確的是 。A低頻信號可直接從天線上有效地輻射B低頻信號必須裝載到高頻信號上才能有效地輻射C低頻信號和高頻信號都不能從天線上有效地輻射D低頻信號和高頻信號都能從天線上有效地輻射9下列表述正確的是 。A高頻功率放大器只能位于接收系統(tǒng)中B高頻振蕩器只能位于接收系統(tǒng)中C調(diào)制器只能位于發(fā)送系統(tǒng)中D解調(diào)器只能位于發(fā)送系統(tǒng)中答案：1C；2C；3B；4D；5A；6D；7A，B；8B；9C。1.3判斷題1赫茲于1895年首次在幾百米的距離用電磁波實現(xiàn)通信獲得成功。（ ）2第三代移動通信的核心技術(shù)是TDMA技術(shù)。（ ）3發(fā)送設(shè)備的作用是對基帶信號進(jìn)行編碼處理，使其變換成適合在信道上傳輸?shù)男盘?。?）4

5、調(diào)制后的載波稱為調(diào)制信號。（ ）5頻率低的電磁波適合于沿地表傳播。（ ）6調(diào)制的目的之一是為了實現(xiàn)信道多路復(fù)用。（ ）7電視機(jī)中的圖像和伴音信號一般采用同一種調(diào)制方式。（ ）8超外差式接收機(jī)的優(yōu)點是變頻后的頻率為一固定中頻。（ ）9發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備的末級一般都采用功率放大器。（ ）答案：1、2、3、4、7錯；5、6、8、9對。 習(xí)題1.1 何謂通信系統(tǒng)？通信系統(tǒng)由哪幾部分組成？答：用電信號（或光信號）傳輸信息的系統(tǒng)稱為通信系統(tǒng)。它由輸入變換器、發(fā)送設(shè)備、傳輸信道、接收設(shè)備、輸出變換器等組成。1.2 無線電通信為什么要采用調(diào)制技術(shù)？常用的模擬調(diào)制方式有哪些？答：采用調(diào)制技術(shù)可使低頻基帶信號裝載

6、在高頻載波上，從而縮短天線尺寸，易于天線輻射，而且不同的發(fā)射臺其載波頻率不同，在接收端便于選擇接收。此外，采用調(diào)制可進(jìn)行頻分多路通信，實現(xiàn)信道的復(fù)用，提高信道利用率；還可以提高系統(tǒng)性能指標(biāo)，提高抗干擾能力。常用的模擬調(diào)制方式有振幅調(diào)制（AM）、頻率調(diào)制（FM）和相位調(diào)制（PM）。1.3 已知頻率為3kHz、1000kHz、100MHz的電磁波，試分別求出其波長并指出所在波段名稱。解：根據(jù)=c/f（其中c=3×108m/s）分別得出100km（為超長波）、300m（為中波）和3m（為超短波）。1.4 畫出無線廣播調(diào)幅發(fā)射機(jī)組成框圖，并用波形說明其發(fā)射過程。答：參見圖1.3.1。1.5

7、畫出無線廣播調(diào)幅接收機(jī)組成框圖，并用波形說明其接收過程。答：參見圖1.3.2。1.6 超外差式接收機(jī)中的混頻器有什么作用?答：混頻器是超外差式接收機(jī)中的關(guān)鍵部件，它的作用是將接收機(jī)接收到的不同載頻的已調(diào)信號變?yōu)轭l率較低且固定的中頻已調(diào)信號。這樣在接收機(jī)接收頻率范圍內(nèi)，中頻放大倍數(shù)都是相同的，使整個頻段的接收效果均衡，整機(jī)靈敏度高，選擇性好，被廣泛應(yīng)用。 第2章 高頻電路分析基礎(chǔ)自測題一、填空題1選頻器的性能可由 曲線來描述，其性能好壞由 和 兩個互相矛盾的指標(biāo)來衡量。 是綜合說明這兩個指標(biāo)的參數(shù)，其值越 越好。2諧振回路的值下降，通頻帶 ，選擇性 。3并聯(lián)諧振回路在諧振時回路阻抗最 且為 性，

8、失諧時阻抗變 ，當(dāng)<時回路呈 ，>時回路呈 。4電路中的并聯(lián)諧振回路常采用抽頭接入的目的是 ，若接入系數(shù)增大，則諧振回路的值 ，通頻帶 。5串聯(lián)諧振回路適用于信號源內(nèi)阻 的情況，信號源內(nèi)阻越大，回路品質(zhì)因數(shù)越 ，選擇性就越 。 6并聯(lián)諧振回路適用于信號源內(nèi)阻 的情況，諧振時回路端電壓 。7當(dāng)雙調(diào)諧回路處于臨界狀態(tài)時，其矩形系數(shù)比單調(diào)諧回路的 ，且為單調(diào)諧回路的 倍；在相同值情況下，其通頻帶是單調(diào)諧回路的 倍。 8石英晶體工作在 頻率范圍內(nèi)，等效電路呈 性，且有利于穩(wěn)定頻率。9非線性電路常用的分析方法有 、 、 和 。答案：1幅頻特性，通頻帶，選擇性，矩形系數(shù)，??；2變寬，變差；3大

9、，純電阻，小，感性，容性；4為了減小信號源和負(fù)載對回路的影響，減小，變寬；5小，小，差；6大，最大；7小，3.15，；8，感；9冪級數(shù)分析法，線性時變電路分析法，折線分析法，開關(guān)函數(shù)分析法。二、選擇題1LC串聯(lián)回路諧振時阻抗最 ，且為純電阻，失諧時阻抗變 ，當(dāng)<回路呈 ，當(dāng)>回路呈 。A容性 B感性 C大 D小2LC組成的并聯(lián)諧振回路諧振時，阻抗為 ，諧振時電壓為 ；電納為 ，回路總導(dǎo)納為 。A最大值 B最小值 C零 D不能確定3把諧振頻率為的LC并聯(lián)諧振回路串聯(lián)在電路中，它 的信號通過。A允許頻率為 B阻止頻率為 C使頻率低于 D使頻率高于自測題1圖4在自測題1圖所示電路中，和分

10、別為其串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率。它們之間的大小關(guān)系為 。 A等于 B大于 C小于 D無法判斷5強(qiáng)耦合時，耦合回路越大，諧振曲線在諧振頻率處的凹陷程度 。A越大 B越小 C不出現(xiàn)6石英晶體振蕩器，工作在 時的等效阻抗最小。 A串聯(lián)諧振頻率 B并聯(lián)諧振頻率 C與之間 D工作頻率 7在非線性電路中，當(dāng)非線性元器件受一個大信號控制時，非線性元器件的特性主要為導(dǎo)通和截止，這時，分析非線性電路采用的方法是 。A冪級數(shù)分析法 B折線分析法C開關(guān)函數(shù)分析法 D線性時變電路分析法8集成模擬相乘器的核心電路是 。A單調(diào)諧回路 B雙調(diào)諧回路 C正弦波振蕩器 D雙差分對9集成模擬相乘器是 集成器件。A非線性 B線性

11、 C功率 D數(shù)字答案：1D、C、A、B；2A、A、C、B；3B；4B；5A；6A；7C；8D；9A。三、判斷題1對于諧振回路而言，理想情況下的矩形系數(shù)應(yīng)小于1。（ ）2LC串聯(lián)諧振回路諧振時，諧振電流最大。失諧越嚴(yán)重，諧振電流越小。（ ）3如某臺廣播頻率為99.3MHz，LC回路只要讓該頻率的信號通過就可以接收到該電臺。（ ）4單調(diào)諧回路的矩形系數(shù)是一個定值，與回路的Q值和諧振頻率無關(guān)。（ ）5雙調(diào)諧回路的耦合程度與Q值無關(guān)。（ ）6陶瓷濾波器體積小，易制作，穩(wěn)定性好，無需調(diào)諧。（ ）7聲表面波濾波器的最大缺點是需要調(diào)諧。（ ）8相乘器是實現(xiàn)頻率變換的基本組件。（ ）9只要有信號作用于非線性器

12、件就可以實現(xiàn)頻譜搬移。（ ）答案：1、3、5、7、9錯；2、4、6、8對。習(xí)題2.1 描述選頻網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)有哪些？矩形系數(shù)是如何提出來的？答：常用諧振頻率、通頻帶和選擇性三個參數(shù)來描述選頻網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)。鑒于通頻帶和選擇性是互相矛盾的指標(biāo)，進(jìn)而引入矩形系數(shù)來綜合說明這兩個參數(shù)。2.2 給定LC并聯(lián)諧振回路，通頻帶，試求電感、品質(zhì)因數(shù)以及對信號源頻率為時的失調(diào)系數(shù)。又若把加寬到，應(yīng)在LC回路兩端并聯(lián)一個多大的電阻？解：，對應(yīng)的LC回路外接并聯(lián)電阻2.3 試設(shè)計用于收音機(jī)中頻放大器中的簡單并聯(lián)諧振回路。已知中頻頻率，回路電容，要求。試計算回路電感L和有載值。若電感線圈的，問回路應(yīng)并聯(lián)多大的電阻才

13、能滿足要求。解：對應(yīng)的LC回路外接并聯(lián)電阻習(xí)題2.4圖2.4 LC并聯(lián)諧振回路如習(xí)題2.4圖所示。已知，均無損耗，負(fù)載電阻，電流。試求：（1）回路諧振頻率及通頻帶；（2）當(dāng)輸入信號頻率為時的輸出電壓；（3）若要使通頻帶擴(kuò)大一倍，LC回路兩端應(yīng)再并聯(lián)多大的電阻？解：（1）（2）當(dāng)時，電路諧振，則，與電流源的電流同相位。（3）欲使通頻帶擴(kuò)大一倍，應(yīng)使減小一倍，所以要并聯(lián)一個與負(fù)載相同的電阻。習(xí)題2.5圖2.5 在習(xí)題2.5圖所示電路中，已知工作頻率，線圈的。，；信號源，；負(fù)載，。試求線圈電感和有載。解：將、和、折合到并聯(lián)諧振回路1-3兩端，如習(xí)題2.5解圖所示。習(xí)題2.5解圖圖中，（1）（2） 2

14、.6 在習(xí)題2.6圖所示電路中，信號源，負(fù)載；回路，線圈，。試求諧振頻率和通頻帶。習(xí)題2.6圖解：將、折合到諧振回路兩端，如習(xí)題2.6解圖所示。 習(xí)題2.6解圖， 則所以2.7 在一波段內(nèi)調(diào)諧的并聯(lián)諧振回路如習(xí)題2.7圖所示?？勺冸娙莸淖兓秶?，要求調(diào)諧范圍為，試計算電感量和微調(diào)電容的值。習(xí)題2.7圖解：，由解得2.8 在習(xí)題2.8圖所示電路中，已知，。試計算回路諧振頻率、諧振阻抗（不計與時）、有載值和通頻帶。習(xí)題2.8圖解：等效電容2.9 為什么調(diào)制必須利用電子器件的非線性特性才能實現(xiàn)？它和放大在本質(zhì)上有什么不同？答：由于調(diào)制是產(chǎn)生了新的頻率分量，或者說是使原來的產(chǎn)生了頻譜搬移，欲實現(xiàn)這一

15、頻率變換必須利用電子器件的非線性特性才能實現(xiàn)。而放大僅僅是對信號的幅度進(jìn)行不失真的放大，不產(chǎn)生新的頻率成分，即輸出信號頻率與輸入信號頻率相同，因此不但不需要電子器件的非線性特性，而且還應(yīng)盡力避免工作在非線性區(qū)，以免產(chǎn)生信號失真。2.10 在習(xí)題2.10圖所示電路中，二極管、特性相同，伏安特性均是從原點出發(fā)斜率為的直線。已知，且>>，并使二極管工作在受控制的開關(guān)狀態(tài)。試分析其輸出電流中的頻譜成分，說明電路是否具有相乘功能（忽略負(fù)載對初級的影響）。（a） （b）習(xí)題2.10圖解：對于圖（a），因為，正向加到，反向加到上，則有，且、流向一致，所以可見，中含有直流分量，頻率為的偶次諧波分量

16、，頻率為的組合頻率分量，其中包含，具有相乘功能。對于圖（b），因為，正向加到，反向加到上，則有，且、流向相反，所以可見，中含有頻率為、頻率分量，其中包含，具有相乘功能。 第3章 高頻小信號放大器自測題一、填空題1小信號調(diào)諧放大器工作在 狀態(tài)，由放大器決定的技術(shù)指標(biāo)有 、 和 。2小信號調(diào)諧放大器應(yīng)用于超外差接收機(jī)的 部分和 部分，它們的負(fù)載形式分別為 調(diào)諧回路和 調(diào)諧回路。3在較寬的頻率范圍內(nèi)，晶體管混合參數(shù)與工作頻率 ，它比較適合于分析 ；Y參數(shù)與工作頻率 ，它比較適合于分析 。4對于小信號調(diào)諧放大器，當(dāng)LC調(diào)諧回路的電容增大時，諧振頻率 ，回路的品質(zhì)因數(shù) ；當(dāng)LC調(diào)諧回路的電感增大時，諧振

17、頻率 ，回路的品質(zhì)因數(shù) 。5單調(diào)諧小信號調(diào)諧放大器多級級聯(lián)后，電壓增益變 ，計算方法是 ；級聯(lián)后的通頻帶變 ，如果各級帶寬相同，則通頻帶計算方法是 。6有一單調(diào)諧小信號放大器電壓增益為15dB，通頻帶為5MHz，兩級級聯(lián)后，電壓增益為 ，通頻帶為 。三級級聯(lián)后，電壓增益為 ，通頻帶為 。7為了使晶體管實現(xiàn)單向化傳輸，提高電路的穩(wěn)定性，常用的穩(wěn)定措施有 和 。8集中選頻放大器由 和 組成，其主要優(yōu)點是 。9放大器的噪聲系數(shù)是指 ，理想的噪聲系數(shù) ，一般情況下 。答案：1甲類，諧振增益，穩(wěn)定性，噪聲系數(shù)；2高頻放大，中頻放大，可變，固定；3基本無關(guān)，寬帶放大器，有關(guān)，小信號諧振放大器；4減小，增大

18、，減小，減?。?大，Au =Au1·Au2A un，窄，；630dB，3.22MHz，45dB，2.55MHz；7中和法，失配法；8集成寬帶放大器，集中選頻濾波器，矩形系數(shù)接近于1；9放大器輸入信噪比與輸出信噪比的比值，等于1，大于1。二、選擇題1對于小信號調(diào)諧放大器，當(dāng)回路諧振時，輸入、輸出電壓的相位差 。 A等于180o B不等于180o C超前 D滯后2在電路參數(shù)相同的條件下，雙調(diào)諧回路小信號放大器的性能比單調(diào)諧回路小信號放大器優(yōu)越，主要是在于 。 A前者的電壓增益高 B前者的選擇性好 C前者的電路穩(wěn)定性好 D前者具有較寬的通頻帶，且選擇性好3小信號調(diào)諧放大器的矩形系數(shù) ，理想

19、時 。 A大于1 B小于1 C等于1 D等于零4在電路參數(shù)和級數(shù)相同的條件下，多級雙調(diào)諧回路放大器與多級單調(diào)諧回路放大器相比較 。A雙調(diào)諧放大器的矩形系數(shù)減小的較快 B雙調(diào)諧放大器的矩形系數(shù)減小較慢C減小速度相同 D無法比較5對于高頻小信號放大器，常采用 進(jìn)行分析。A冪級數(shù)分析法 B開關(guān)函數(shù)分析法 C線性時變電路分析法 D等效電路法6采用逐點法對小信號放大器進(jìn)行調(diào)諧時，應(yīng) 。A從前向后，逐級調(diào)諧，反復(fù)調(diào)諧 B從后向前，逐級調(diào)諧，不需反復(fù)C從后向前，逐級調(diào)諧，反復(fù)調(diào)諧 D從前向后，逐級調(diào)諧，不需反復(fù)7小信號調(diào)諧放大器不穩(wěn)定的根本原因是 。A增益太大 B通頻帶太窄 C晶體管的反饋作用 D諧振曲線太

20、尖銳8寬頻帶放大器的通頻帶約等于 。A B C 9噪聲系數(shù)通常只適用于 。A線性放大器 B非線性放大器 C線性和非線性放大器答案：1B；2D；3A，C；4A；5D；6C；7C；8B；9A。三、判斷題 1單調(diào)諧小信號放大器的選擇性差，體現(xiàn)在諧振曲線與矩形相差較遠(yuǎn)。（ ）2相同級數(shù)的單調(diào)諧回路放大器和雙調(diào)諧回路放大器相比，矩形系數(shù)（K0.1）單 大于（K0.1）雙 ，通頻帶單 小于雙。（ ）3雙調(diào)諧回路放大器在弱耦合狀態(tài)下，其諧振特性曲線會出現(xiàn)雙峰。（ ）4雙調(diào)諧回路放大器有兩個單調(diào)諧回路，它們各自調(diào)諧在不同的頻率上。（ ）5放大器的增益與通頻帶存在矛盾，增益越高，通頻帶越窄。（ ）6調(diào)諧放大器的

21、通頻帶只與回路的有載品質(zhì)因數(shù)有關(guān)。（ ）7分析寬帶放大器時，采用Y參數(shù)等效電路，它與工作頻率無關(guān)。（ ）8信噪比是放大系統(tǒng)中的一個重要物理量，信噪比越大越好。（ ）9對于接收機(jī)系統(tǒng)的噪聲系數(shù)，取決中放電路的前一、二級放大器。（ ）答案：2、3、4、6、7、9錯；1、5、8對。習(xí)題3.1 晶體管高頻小信號選頻放大器為什么一般都采用共發(fā)射極電路?答：因為共發(fā)射極電路既有較高的電壓增益，又有較大的電流增益，因而廣泛采用。3.2 晶體管低頻放大器與高頻小信號選頻放大器的分析方法有何不同？答：低頻放大器可用圖解法和等效電路法（參數(shù)或參數(shù)等效電路）來分析；高頻小信號選頻放大器不能用圖解法（因為特性曲線是在

22、直流或低頻狀態(tài)下取得的，不能反映高頻時的工作狀態(tài)），只能用等效電路法（參數(shù)和參數(shù)等效電路）來分析。3.3 已知某高頻管在，時的Y參數(shù)為，。試求高頻管的、，、，及。解：根據(jù)導(dǎo)納和已知條件可得：，3.4 為什么晶體管在高頻工作時要考慮單向化問題，而在低頻工作時可以不考慮？答：在高頻時，由于導(dǎo)納Yre可將輸出信號反饋到輸入端，影響放大器工作的穩(wěn)定，甚至引起自激振蕩。因而應(yīng)設(shè)法減小其反饋作用；而低頻時可以不考慮其反饋作用。3.5 放大電路如圖3.2.3（a）所示，已知工作頻率，回路電感，空載品質(zhì)因數(shù)，匝數(shù)比分別為，；晶體管工作點電流，；負(fù)載且為純電阻性。試求放大器的諧振電壓增益和通頻帶。解：，故3.6

23、 單調(diào)諧放大器如習(xí)題3.6圖所示，已知，。晶體管在直流工作點的參數(shù)為：，。（1）畫出高頻等效電路；（2）求回路電容；（3）求、，。圖中、均為交流旁路電容。習(xí)題3.6圖 習(xí)題3.6解圖解：（1）由于晶體管，輸出電壓對輸入端不會產(chǎn)生影響，而輸入電壓在電流源中已有反映，因此畫高頻等效電路時可將輸入端的等效電路忽略，只畫出輸出端的高頻等效電路，如習(xí)題3.6解圖所示。圖中，（2）（3）對于單調(diào)諧回路，3.7 單調(diào)諧放大器如習(xí)題3.7圖所示，已知，工作頻率，晶體管在直流工作點的參數(shù)為：， ，。（1）畫出高頻等效電路；（2）求回路電容；（3）求、和。習(xí)題3.7圖解：（1）高頻等效電路如習(xí)題3.7解圖所示。圖

24、中， 習(xí)題3.7解圖（2）（3）對于單調(diào)諧回路，3.8 放大器如習(xí)題3.8圖所示。已知工作頻率，回路電感，。晶體管在直流工作點的參數(shù)為，忽略，。（1）畫出高頻等效電路，并標(biāo)出相應(yīng)參數(shù)；（2）求回路電容；（3）求放大器的、和；（4）若有四級相同的放大器級聯(lián)，計算總的電壓增益、通頻帶和矩形系數(shù)。 習(xí)題3.8圖解：（1）高頻等效電路如習(xí)題3.8解圖所示。 習(xí)題3.8解圖圖中，由已知條件可得，（2）（3）對于單調(diào)諧回路，（4） 3.9 三級相同的單調(diào)諧中頻放大器級聯(lián)，工作頻率，總電壓增益為，總的通頻帶為。試求每一級的電壓增益、通頻帶和有載值。解：因為，所以 3.10 在習(xí)題3.10圖所示電路中，已知工

25、作頻率，回路電容，空載品質(zhì)因數(shù)，接入系數(shù)，。在工作點和工作頻率上的Y參數(shù)為：，且下一級輸入電導(dǎo)也為。試求：（1）回路有載值和通頻帶；（2）中和電容的值。習(xí)題3.10圖解：（1）（2）3.11 高頻小信號選頻放大器的主要技術(shù)指標(biāo)有哪些？設(shè)計時遇到的主要問題是什么？如何解決？答：主要指標(biāo)有電壓增益、諧振頻率、通頻帶、選擇性、穩(wěn)定性與噪聲系數(shù)。設(shè)計時遇到的主要問題是穩(wěn)定性與噪聲。為使放大器工作穩(wěn)定，應(yīng)在設(shè)計和工作方面使放大器遠(yuǎn)離自激；為降低噪聲，可采用低噪聲管、正確選擇工作點與合適的電路等。3.12 一個1k的電阻在溫度為290K、頻帶為10MHz的條件下工作，試計算它兩端產(chǎn)生的噪聲電壓和噪聲電流的

26、均方根值。解：所以噪聲電壓的均方根值噪聲電流的均方根值 第4章 高頻功率放大器自測題一、填空題1在諧振功率放大器中諧振回路的作用是 、 、 。2諧振功率放大器集電極電流為 波形，經(jīng)負(fù)載回路選頻后輸出的是 波形。3隨著動態(tài)線斜率的增大，諧振功率放大器工作狀態(tài)變化的規(guī)律是從 到 再到 。在這三種工作狀態(tài)中， 是發(fā)射機(jī)末級的最佳工作狀態(tài)。 4諧振功率放大器原來工作于臨界狀態(tài)，當(dāng)諧振電阻增大時，將工作于 狀態(tài)，此時、 ，波形出現(xiàn) ， ， ， 。5在諧振功率放大器三種工作狀態(tài)中， 狀態(tài)時輸出功率最大、效率也較高， 狀態(tài)主要用于調(diào)幅電路， 狀態(tài)用于中間級放大。6諧振功率放大器集電極饋電電路有 和 兩種形式

27、。7寬帶高頻功率放大器，負(fù)載采用 調(diào)諧形式，常用 ，其作用是 。8功率合成器中的耦合網(wǎng)絡(luò)應(yīng)滿足 和 的條件。 9傳輸線變壓器工作原理是 和 的結(jié)合。答案：1傳輸，濾波，匹配；2余弦脈沖，正弦；3過壓，臨界，欠壓，臨界；4過壓，減小，凹陷，下降，變化不大，略有增大；5臨界，欠壓和過壓，過壓；6串饋，并饋； 7非，傳輸線變壓器，實現(xiàn)阻抗變換和功率合成；8功率相加，相互無關(guān)；9傳輸線原理，變壓器原理。二、選擇題1諧振功率放大器輸出功率是指 。 A信號總功率 B直流信號輸出功率 C二次諧波輸出功率 D基波輸出功率2在丙類功率放大器中，集電極電流為余弦脈沖電流，而為 。 A余弦脈沖電流 B連續(xù)余弦波形電

28、流 C周期性矩形波電流 3輸入單頻信號時，丙類諧振功率放大器原工作于臨界狀態(tài)，當(dāng)電源電壓VCC增大時，工作于 狀態(tài)，、 ，為 電流。A欠壓 B過壓 C臨界 D略有增大 E略有減小 F凹陷 G余弦脈沖4丙類高頻功率放大器，要實現(xiàn)集電極調(diào)幅放大器應(yīng)工作于 狀態(tài)，若要實現(xiàn)基極調(diào)幅放大器應(yīng)工作于 狀態(tài)。 A欠壓 B過壓 C臨界5丙類高頻功率放大器，若要求效率高，應(yīng)工作在 狀態(tài)。 A欠壓 B過壓 C臨界 D弱過壓 6丙類高頻功率放大器的最佳工作狀態(tài)是 。 A臨界狀態(tài)，此時功率最大，效率最高 B臨界狀態(tài)，此時功率較大，效率最高C臨界狀態(tài)，此時功率最大，效率較高 D臨界狀態(tài)，此時功率較大，效率較高7對諧振功

29、率放大器進(jìn)行調(diào)諧時，應(yīng)在 工作狀態(tài)下進(jìn)行，以保護(hù)功放管。A欠壓 B過壓 C臨界 8丙類諧振功率放大器的輸出功率為，當(dāng)集電極效率為時，晶體管集電極損耗為 。A B C D9理想的功率合成器，當(dāng)其中某一個功率放大器損壞時，功率合成器輸出的總功率 。A不變 B增大 C減小 D等于零答案：1D；2B；3A，D，G；4B，A ；5D ；6C；7B；8B；9C。三、判斷題1丙類諧振功放中調(diào)諧回路的作用是提高效率。（ ）2諧振功放工作于丙類狀態(tài)的原因是為了提高效率。（ ）3丙類高頻功率放大器的輸出功率為，當(dāng)、一定時，越大，則也越大。（ ）4某丙類諧振功率放大器原工作于過壓狀態(tài)，現(xiàn)希望它工作于臨界狀態(tài)，則可以

30、通過提高輸入信號的幅度來實現(xiàn)。（ ）5某丙類諧振功率放大器原工作于欠壓狀態(tài)，現(xiàn)希望它工作于臨界狀態(tài)，則可減小電源電壓。（ ）6在諧振功率放大器的輸出回路中，匹配網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換作用是將負(fù)載轉(zhuǎn)換為放大器所要求的最佳負(fù)載電阻。（ ）7對于丙類高頻功率放大器，若要求其輸出電壓平穩(wěn)，放大器應(yīng)選擇臨界工作狀態(tài)。（ ）8原工作于臨界狀態(tài)的丙類高頻功放，當(dāng)其負(fù)載斷開，、和都減小。（ ）9傳輸線變壓器應(yīng)用于寬帶放大器，它可實現(xiàn)電壓合成。（ ）答案：1、3、4、7、9錯；2、5、6、8對。習(xí)題4.1 試說明諧振高頻功率放大器與低頻功率放大器的異同點。答：相同點是：都要求輸出功率大和效率高；激勵信號幅度均為大信號。

31、不同點是（從相對頻帶、負(fù)載和工作狀態(tài)來考慮）：低頻功率放大器所放大的信號頻率相對較寬（一般為20Hz20kHz），只能采用無諧振負(fù)載，工作狀態(tài)也只能限于甲類或甲乙類推挽的放大形式，以免信號嚴(yán)重失真。而高頻功率放大器所要放大的信號頻率相對很窄，因此可以采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載，避免輸出信號的失真，并工作于丙類狀態(tài)。4.2 什么叫高頻功率放大器？對它有哪些主要要求？為什么高頻功放一般工作在乙類或丙類狀態(tài)？為什么通常采用諧振回路作負(fù)載？如果回路失諧會產(chǎn)生什么結(jié)果？ 答：以得到大的輸出功率為目的的高頻放大器稱為高頻功率放大器。它主要應(yīng)用于各種無線電發(fā)射機(jī)的末級，對它的要求主要是高效率和輸出大功率。因為放大

32、管集電極電流的導(dǎo)通時間越短，管耗就越小，效率就越高，因此高頻功放常選用乙類或丙類狀態(tài)。采用諧振回路作負(fù)載一是因為乙類或丙類放大的集電極電流為脈沖狀，為了取出所需的基波，要用諧振回路濾波；二是由于高頻功放的相對帶寬較窄，適合于帶寬較窄的諧振回路作負(fù)載。如果回路失諧，諧振回路對所需要頻率的電流阻抗變小，致使輸出功率嚴(yán)重下降，集電極耗散功率將急劇增加，以致燒毀放大管，因此回路失諧必須避免。4.3 試說明丙類高頻功率放大器與小信號諧振放大器有哪些主要區(qū)別。答：首先是作用和要求不同。小信號諧振放大器主要用于高頻小信號的選頻放大，要求有較高的選擇性和諧振增益；諧振功放主要用于高頻信號的功率放大，要求效率高

33、、輸出功率大。其次是工作狀態(tài)不同。小信號放大器的輸入信號很小，晶體管工作在甲類狀態(tài)；丙類高頻功率放大器輸入信號通常為大信號，為了提高效率，晶體管工作在丙類狀態(tài)。再次是對諧振回路要求不同。小信號諧振放大器中的諧振回路主要用于選擇有用信號，抑制干擾信號，且Q值較高；丙類高頻功率的諧振負(fù)載主要用于抑制諧波，實現(xiàn)阻抗匹配，且Q值較低。4.4 已知某諧振功率放大器的，電壓利用系數(shù)。試求、和。解：由電壓利用系數(shù)得再據(jù)得由得由得，查表得4.5 試說明高頻功放三種工作狀態(tài)分別適合于哪種應(yīng)用電路。當(dāng)、四個外部參量只變化其中的一個時，高頻功放的工作狀態(tài)如何變化？答：臨界狀態(tài)是放大器的最佳工作狀態(tài)；欠壓狀態(tài)適合實現(xiàn)

34、基極調(diào)制，臨界狀態(tài)適合放大已調(diào)信號，過壓狀態(tài)適合實現(xiàn)集電極調(diào)制。調(diào)整放大器時應(yīng)深刻理解負(fù)載阻抗和各級電壓變化對工作狀態(tài)的影響，即四個量增加時，VCC由過壓經(jīng)臨界到欠壓；VBB、Uim、RP皆由欠壓經(jīng)臨界到過壓。4.6 根據(jù)負(fù)載特性曲線，估算處于臨界狀態(tài)的諧振功放，當(dāng)集電極負(fù)載電阻變化時，將如何變化：（1）增加一倍；（2）減小一半。答：（1）當(dāng)增加一倍時，諧振功放進(jìn)入過壓區(qū)，基本不變，由Po=可知近似減小一半。（2）當(dāng)減小一半時，諧振功放進(jìn)入欠壓區(qū)，基本不變，由Po=可知近似減小一半。4.7 某諧振功率放大器工作于臨界狀態(tài)，已知晶體管的臨界線斜率，最小管壓降，輸出電壓幅度，通角。試求、和。查表得

35、，。解：根據(jù)得故4.8 某高頻功放晶體管的臨界線斜率，電源電壓，輸入電壓振幅，集電極脈沖電流幅值，且放大器工作于臨界狀態(tài)。試計算、和。解：由于工作在臨界狀態(tài)，則由得由，得，查表得，。進(jìn)而可得4.9 已知某高頻功放晶體管的臨界線斜率，若高頻功放工作于臨界狀態(tài)，輸出功率，。試計算集電極脈沖電流幅值、和。查表得，。解：將臨界狀態(tài)時的代入得，代入數(shù)據(jù)得，可求出，（舍去）再將代入得則4.10 已知諧振功放晶體管臨界線的斜率，轉(zhuǎn)移特性的斜率，。若高頻功放工作于臨界狀態(tài)，輸出功率，。試計算、和。查表得，。解：將臨界狀態(tài)時的代入得，代入數(shù)據(jù)得，可求出，（舍去）再將代入得則 由得由得4.11 諧振功率放大器工作

36、在臨界狀態(tài)，晶體管的，電源電壓，輸入電壓振幅，試計算通角、輸出電壓振幅、直流電源輸入的功率、高頻輸出功率、集電極效率和輸出回路諧振電阻。解：，查表得，則由工作于臨界狀態(tài)的得4.12 試畫出一高頻功率放大器的實際線路，要求：（1）采用NPN型晶體管，發(fā)射極直接接地；（2）集電極饋電電路采用并聯(lián)形式，與諧振回路抽頭連接；（3）基極采用串聯(lián)饋電，自偏壓，與前級互感耦合。解：電路如習(xí)題4.12解圖所示。習(xí)題4.12解圖4.13 試畫出一高頻功率放大器的實際線路，要求：（1）集電極采用并饋，基極采用自偏壓電路，采用NPN型晶體管，發(fā)射極直接接地；（2）輸出端采用型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)，輸入端采用T型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)

37、，且輸入端和輸出端分別外接50的阻抗。解：電路如習(xí)題4.13解圖所示。習(xí)題4.13解圖4.14 改正習(xí)題4.14圖中的錯誤，不得改變饋電形式，重新畫出正確的線路。習(xí)題4.14解圖解：電路作以下修改：第一級放大器的基極回路：輸入的交流信號將流過直流電源，應(yīng)加扼流圈和濾波電容；直流電源被輸入互感耦合回路的電感短路，應(yīng)加隔直電容。 第一級放大器的集電極回路：輸出的交流電流將流過直流電源，應(yīng)加扼流圈；加上扼流圈后，交流沒有通路，故還應(yīng)加一旁路電容。 第二級放大器的基極回路：沒有直流通路，加一扼流圈。第二級放大器的集電極回路：輸出的交流將流過直流電源，應(yīng)加扼流圈及濾波電容；此時，直流電源將被輸出回路的電

38、感短路，加隔直電容。正確線路參見習(xí)題4.14解圖。習(xí)題4.14解圖習(xí)題4.15圖 4.15 已知實際負(fù)載RL=50，諧振功率放大器要求的最佳負(fù)載電阻Ri=121，工作頻率f=30MHz。試計算習(xí)題4.15圖所示型輸出濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的元件值，取中間變換阻抗=2。 解：將習(xí)題4.15圖所示電路拆成兩個L型電路，如習(xí)題4.15等效圖所示。其中，虛線左右兩側(cè)電路分別與圖4.4.5和4.4.6相同，因此可利用相關(guān)數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行計算。 習(xí)題4.15圖，由得由得同理，4.16 試分析習(xí)題4.16圖所示傳輸線變壓器的阻抗比。（a） （b）習(xí)題4.16圖解：對于圖（a）輸入端的電壓，輸入電流，則負(fù)載兩端的電壓，負(fù)

39、載電流，則所以對于圖（b）輸入端的電壓，輸入電流，則負(fù)載兩端的電壓，負(fù)載電流，則所以第5章 正弦波振蕩電路自測題一、填空題1正弦波振蕩器由_、_、_和_組成。其平衡條件為_，振幅起振條件為_。2正弦波振蕩器的類型根據(jù)_所用的元件不同分為_、_、_。3互感耦合振蕩器是利用_來完成正反饋耦合。振蕩電路中的放大器可以是_放大，也可以是_放大，而完成正反饋滿足相位平衡條件，是由耦合互感的_來決定的。4對于哈特萊振蕩器而言，若用可變電容器來改變振蕩頻率時_不變，因此調(diào)頻方便；又因反饋電壓取自_兩端，它對高次諧波呈_，使振蕩輸出波形_。5對于考畢茲振蕩器而言，若用可變電容器來改變振蕩頻率時_發(fā)生變化，因此

40、該電路常用于_的場合；又因反饋電壓取自_兩端，它對高次諧波呈_，使振蕩輸出波形_。為了提高振蕩頻率穩(wěn)定性和頻率可調(diào)，兩位發(fā)明者對其進(jìn)行了改進(jìn)，并分別命名為_振蕩器和_振蕩器。6在串聯(lián)型晶體振蕩器中晶體等效為_，在并聯(lián)型晶體振蕩器中晶體等效為_。7負(fù)阻器件分為 和 兩種，它的基本特性是可以把 功率的一部分轉(zhuǎn)換為 功率輸出給外電路。8晶體壓控振蕩器的頻率范圍是 ，為了擴(kuò)展頻率范圍，可將一個電感與晶體串聯(lián)或并聯(lián)。當(dāng)晶體串聯(lián)電感，等效后的 ，當(dāng)晶體并聯(lián)電感后，等效后的 。9集成電路振蕩器是由 、 和 三部分組成。 答案：1放大電路，正反饋網(wǎng)絡(luò)，選頻網(wǎng)絡(luò)，穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，>；2選頻網(wǎng)絡(luò)，振蕩器，晶體振蕩

41、器，振蕩器；3電感線圈、之間的互感，共射，共基，同名端；4反饋系數(shù)，電感，高阻，較差；5反饋系數(shù)，固定頻率，電容，低阻，較好，克拉潑，西勒；6選頻短路元件、電感；7電壓控制型，電流控制型，直流，交流；8，減小，增大；9振蕩電路，放大電路，偏置電路。二、選擇題1反饋型振蕩器的振蕩頻率與諧振回路的諧振頻率 。A相等 B不相等 C近似相等2互感耦合振蕩器的同名端決定振蕩器的 。A電壓幅度 B振蕩頻率 C相位平衡條件 D振幅平衡條件3電感三點式振蕩器的缺點是 。A不易起振 B輸出波形較差C輸出電壓幅度小 D頻率可調(diào)4電容三點式振蕩器的優(yōu)點是 。A不易起振 B振蕩頻率的穩(wěn)定度高C反饋電壓中的諧波成分多

42、D輸出波形好5設(shè)計一個頻率穩(wěn)定度高且可調(diào)的振蕩器，通常采用 。A振蕩器 B變壓器耦合振蕩器 C晶體振蕩器 D西勒振蕩器6在皮爾斯振蕩器中，石英晶體等效為 。A電感元件 B電容元件 C短路線 D電阻元件7晶體振蕩器具有較高的頻率穩(wěn)定度，但它不能直接作為收音機(jī)的本地振蕩器，原因是因為 。A頻率穩(wěn)定度太高 B輸出頻率不可調(diào) C振蕩頻率太低 D都不是8若要求正弦信號發(fā)生器的頻率在10Hz10kHz范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，應(yīng)采用 。A振蕩器 B振蕩器 C石英晶體振蕩器9若要求振蕩器的振蕩頻率為20MHz，且頻率穩(wěn)定度高達(dá)10-8，應(yīng)采用 。A振蕩器 B振蕩器 C石英晶體振蕩器答案：1C；2C；3B；4D；5D；

43、6A；7B；8B；9C。三、判斷題1振蕩器的相位起振條件等于相位平衡條件，它表明反饋是正反饋。（ ）2振蕩器的振幅平衡條件表明振蕩是增幅振蕩。（ ）3反饋型振蕩器從起振到平衡，放大器的工作狀態(tài)一般來說是從甲類放大狀態(tài)進(jìn)入甲乙類、乙類或丙類。（ ）4振蕩器是依靠晶體管本身的非線性穩(wěn)定振幅的。（ ）5電容三點式振蕩器輸出諧波成分比電感三點式振蕩器大。（ ）6克拉潑振蕩器通過減弱晶體管與回路的耦合來提高頻率的穩(wěn)定度。（ ）7串聯(lián)型晶體振蕩器中的晶體是作為短路元件接在反饋支路中。（ ）8壓控振蕩器中的變?nèi)荻O管必須工作在正偏狀態(tài)。（ ）9電壓控制型負(fù)阻器件應(yīng)與串聯(lián)諧振回路連接構(gòu)成負(fù)阻振蕩器。（ ）答案

44、：2、5、8、9錯；1、3、4、6、7對。習(xí)題5.1 在反饋型振蕩器中，起振時放大器的工作狀態(tài)與平衡時的工作狀態(tài)有何不同？ 答：起振時放大器工作在甲類狀態(tài)，平衡時的工作狀態(tài)是由值來決定，可以工作在甲乙類、乙類或丙類。5.2 一個反饋型振蕩器必須滿足哪三個條件？答：（1）起振條件，以保證接通電源后能逐步建立起振蕩；（2）平衡條件，以保證持續(xù)等幅振蕩的平衡狀態(tài)；（3）穩(wěn)定條件，以保證平衡狀態(tài)不因外界不穩(wěn)定因素影響而受到破壞。5.3 為什么電容三點式振蕩器最高振蕩頻率一般比電感三點式振蕩器要高？答：這是因為在電感三點式振蕩器中，晶體管的極間電容與回路電感呈并聯(lián)關(guān)系，在頻率較高時，有可能使并聯(lián)的電感與

45、電容的電抗變?yōu)槿菪裕藭r電路將不能振蕩。而電容三點式振蕩器中的電容與極間電容是并聯(lián)關(guān)系，頻率升高不會改變?nèi)菘沟男再|(zhì)。5.4 為了滿足下列電路的相位平衡條件，給習(xí)題5.4圖所示交流等效電路中的互感耦合線圈標(biāo)出正確的同名端。（a） （b） （c） （d）習(xí)題5.4圖答：所標(biāo)同名端如習(xí)題5.4解圖所示。（a） （b） （c） （d）習(xí)題5.4解圖5.5用相位平衡條件判斷習(xí)題5.5圖所示電路哪些電路可能振蕩？哪些不能振蕩？ （c） （d）習(xí)題5.5圖（a） （b）答：圖（a）可能振蕩。當(dāng)和串聯(lián)后的電抗呈感性，將滿足“射同基反”的相位平衡條件。此時的振蕩頻率高于和串聯(lián)的諧振頻率。圖（b）不能振蕩。因為b

46、-c間的電抗與b-e間的電抗為同性質(zhì)的感抗。圖（c）可能振蕩。因為在兩級放大電路中，引入的是負(fù)反饋，和串聯(lián)諧振電路引入了正反饋，當(dāng)正反饋深度大于負(fù)反饋深度時才可能振蕩。當(dāng)振蕩頻率等于串聯(lián)諧振頻率時，阻抗最小，正反饋最強(qiáng)。圖（d）可能振蕩。當(dāng)并聯(lián)回路諧振時，電路負(fù)反饋深度最小，小于、引入的正反饋反饋深度，可以振蕩。此時的振蕩頻率等于回路的并聯(lián)諧振頻率。5.6 圖5.3.8所示是一個三回路振蕩電路的等效電路，設(shè)有下列幾種情況：（1）=；（2）<<；（3）=>；（4）<=。試分析上述幾種情況是否能夠振蕩，振蕩頻率與回路諧振頻率有何關(guān)系？屬于何種類型的振蕩器？答：此類題可從兩方

47、面入手來加以判斷。一是根據(jù)、電抗性質(zhì)相同，與、電抗性質(zhì)相反的“射同基反”組成原則；二是依據(jù)并聯(lián)諧振回路的特性：>時回路呈容性；<時回路呈感性。（1）當(dāng)=時，則有=。此時無論在什么頻率下，這三個回路都等效為相同性質(zhì)的電抗，不滿足“射同基反”的相位平衡條件，不能振蕩。（2）當(dāng)<<時，則有>>。只有當(dāng)>>>時，L1C1和L2C2并聯(lián)回路呈感性，L3C3并聯(lián)回路呈容性，滿足“射同基反”的組成原則，可振蕩，構(gòu)成電感三點式振蕩電路。（3）當(dāng)=>時，則有=<。只有當(dāng)=<<時，L1C1和L2C2并聯(lián)回路呈容性，L3C3并聯(lián)回路呈感性，滿足“射同基反”的組成原則，可振蕩，構(gòu)成電容三點式振蕩電路。（4）當(dāng)<=時，則有>=。此時無論在什么頻率下，與電抗性質(zhì)相同，不滿足“射同基反”的相位平衡條件，不能振蕩。5.7 在圖5.3.3（a）所示的電感三點式振蕩器中，已知，。（1）估算振蕩頻率（假設(shè)忽略、之間的互感）；（2）計算電壓反饋系數(shù)。解：（1）（2）由得5.8 在