射頻電路基礎期末試題

1、西安電子科技大學教師教學工作一覽 年下學期課 程 名 稱： 課 程 性 質（必、限、任）： 課 程 學 時 數： 主講教師姓名： 填 表 時 間： 教 學 任 務 書 老師： 根據 學年 學期教學計劃的安排，經研究，決定請您擔任 教學班 課程的主講，該課程學時為 學時，請做好教學實施計劃安排和備課等環(huán)節(jié)的工作。西安電子科技大學（教學單位蓋章） 年 月 日課程內容實施進度注：1課次為2學時課次內 容1第一章 緒論§1.1非線性電子線路 §1.2非線性電子線路的應用2第二章 諧振功率放大器 §2.1諧振功放的工作原理和能量關系3§2.2諧振功放的動特性曲線和

2、工作狀態(tài)§2.3諧振功放的工作特性4§2.4諧振功放的電路設計和輸出匹配網絡 第二章 習題課5第三章 正弦波振蕩器 §3.1反饋式振蕩器的工作原理（一）6§3.1反饋式振蕩器的工作原理（二）7§3.2 LC正弦波振蕩器 變壓器耦合式振蕩器、三端式振蕩器（一）8§3.2 LC正弦波振蕩器 三端式振蕩器（二）、差分對振蕩器9§3.2 LC正弦波振蕩器 頻率穩(wěn)定度分析和改進措施10§3.3并聯型石英晶體振蕩器和串聯型石英晶體振蕩器11§3.4 RC正弦波振蕩器 第三章 習題課 12第五章 振幅調制與解調

3、67;5.1 調幅信號分析（一）13§5.1調幅信號分析（二）14§5.2非線性器件調幅原理、失真和平衡對消技術15§5.3線性時變電路調幅原理和電路分析（一）16§5.3線性時變電路調幅原理和電路分析（二）17§5.4包絡檢波和同步檢波原理和電路分析（一）18§5.4包絡檢波和同步檢波原理和電路分析（二） 第五章 習題課 19第六章 混頻 §6.1晶體管混頻器原理課次 內 容20§6.2場效應管混頻器原理 §6.3混頻干擾 第六章 習題課21第七章 角度調制與解調 §7.1調角信號分析22&#

4、167;7.2相位調制原理和頻率調制原理23§7.3變容二極管調頻電路分析24§7.4調相信號解調25§7.5調頻信號解調 乘積型相位鑒頻26§7.6調頻信號解調 疊加型相位鑒頻和平衡對消27第七章 習題課28第九章 反饋與控制 §9.1自動增益控制和自動頻率控制29§9.2鎖相環(huán)的工作原理與應用30總復習31323334353637383940課程考試試題及答案（試題、標準答案及評分標準）西安電子科技大學考試時間 120 分鐘試 題（A）題號一二三四五六七八九十總分分數1.考試形式：閉卷 2.本試卷共十道大題，滿分100分。班級 學

5、號 姓名 任課教師 注意：所有推導和計算類題目都要給出推算過程一、（6分）超外差無線電接收機原理如圖1.1所示。(1) 在圖中寫出單元I和單元II的名稱。(2) 如果接收的高頻已調波頻率fs的范圍為535 1600 kHz，下混頻得到的中頻已調波頻率fi為465 kHz，計算本振信號頻率fl的范圍。(3) 自動增益控制(AGC)電路基于中頻已調波的強度調節(jié)中頻放大器的增益|Ai|。根據AGC的工作原理，在圖1.2所示的坐標系中定性畫出|Ai|與的關系。參考電壓URfsfifl圖1.1天線輸入回路高頻放大III中頻放大|Ai|檢波輸出變換AGC|Ai|UR0圖1.2二、（12分）諧振功率放大器如

6、圖2.1所示，電路通過變壓器耦合實現平衡的基波輸出，電阻R1 = R2。已知直流偏置電壓UBB = UBE(on) = 1 V，UCC = 22 V，交流輸入電壓ub = 500cos2p ´ 106t mV。(1) 計算通角q。(2) 在R2上測量的電壓uo2、電流io2波形如圖2.2所示，在圖2.3中作出動特性曲線，標出三個關鍵點的坐標。提示：根據測量結果計算放大器輸出的基波電壓振幅Ucm和電流振幅Ic1m，根據表2.1計算集電極電流峰值iCmax。(3) 計算此時諧振功放的效率hC。(4) 判斷工作狀態(tài)；如果R1被短路，工作狀態(tài)如何變化？表2.1 余弦脈沖分解系數qa0(q)a

7、1(q)60o0.2180.39175o0.2690.45590o0.3180.500C+-ub+-UBBiC+-UCC+-uCE圖2.1R1R2+-Truc1:1-+uo2io2uo2 (V)t10- 10io2 (A)t2- 2圖2.2iC (A)02uCE (V)2040124510303圖2.3三、（10分）(1) 正確標出圖3.1所示變壓器耦合式振蕩器的同名端。(2) 正確連接圖3.2中的元器件，構成文式橋振蕩器。(3) 判斷圖3.3所示振蕩器的類型；計算反饋系數F；如果振蕩頻率w0 = 20 ´ 106 rad / s，計算電容C的取值。圖3.2At º+-圖3

8、.1CC圖3.3LCBRB1RB2RCREC130pFC260pFC25mHUCC四、（12分）正弦波振蕩器如圖4所示，晶體的基音為2 MHz。(1) 畫出交流通路，判斷類型。(2) 說明晶體和電容C1的作用。(3) 如果測量的振蕩頻率fg = 6 MHz，計算電感L的取值下限。圖41 kW0.01mF60kW30kW0.01mF2 kW100 pF0.01 mF100pFUCC10 mHLCC1五、（10分）調幅信號us = 100cos2p ´ 107t + 100cos2p ´ 102tcos2p ´ 107t mV。(1) 判斷該信號是哪種振幅調制信號，計

9、算其帶寬和在單位負載電阻上的平均功率Pav。(2) 如果該調幅信號經由圖5所示電路產生，單元I應為何種電路？寫出調制信號uW和載波uc的表達式。´uWIusuckM = 1 (mV- 1)圖5六、（10分）二極管調幅電路如圖6所示。調制信號uW = UWmcosWt，載波uc = Ucmcoswct， Ucm >> UWm，wc >> W。VD1和VD2為理想二極管，帶通濾波器BPF的輸入電阻已折算入負載電阻RL。BPF的中心頻率w0 = wc，帶寬BWBPF ³ 2W，通帶內增益kF = 1。推導輸出電壓uo的表達式。VD2VD1RL+-+-圖6B

10、PFucuW+-uo+-ucRL七、（8分）乘積型同步檢波電路如圖7.1所示，雙邊帶調幅信號uDSB = UsmcosWtcoswct，波形如圖7.2所示。(1) 在圖7.2中定性畫出低通濾波器LPF前后的輸出電壓uo1和uo2的波形。(2) 推導uo2的表達式。uDSBuo1uo2ttt000圖7.2´uDSBuo2k2(wct)kM圖7.1LPFuo1kF八、（8分）線性頻偏擴展電路如圖8所示，已調波us經過倍頻器，將載波頻率和絕對最大頻偏擴展為原來的N倍，再與本振信號ul下混頻，恢復原來的載波頻率，從而擴展了輸出電壓uo的相對最大頻偏。(1) 已知us = 0.1cos(2p

11、´ 106t+sin2p ´ 103t) V，計算其頻率ws(t)。(2) 如果uo的頻率wo(t) 2p ´ 106 - 6p ´ 103cos2p ´ 103t rad / s，計算倍頻數N和本振信號ul的頻率wl。CUCCLul+Re- UEEREus+-N倍頻圖8+-uo九、（12分）變容二極管直接調頻電路如圖9所示，已知結電容pF，調制信號uW = 30cos2p ´ 103t mV。(1) 計算振蕩頻率wo(t)和最大頻偏Dwm。(2) 計算調頻信號uFM的卡森帶寬BWCR。R2 10 kW+RB1RB2RECCL 5 m

12、HCBCECjCjLCUCC = 12 VR1 50 kW-uWRLuFM圖9CcCBP十、（12分）檢波電路如圖10所示，計算以下各組信號的輸出電壓uo。(1) u1 = 1.5cosWtsinwct V，u2 = 3sinwct V。(2) u1 = 0.5sin(wct + mfsinWt + 0.3cosWt) V，u2 = 5cos(wct + mfsinWt) V。Cu1圖10u2+-+-u1+-CRR+-uo1-+uo2+-uoVD1VD2kd = 1kd = 1答案及評分標準：試卷分析及總結報告一、 試卷分析本試卷中共有 10 道大題, 0 道小題, 包含了大綱中絕大多數重要的

13、知識點, 覆蓋大綱知識點占（比例） 95 % 。試題形式按照學校要求進行，注重考察考生掌握基礎知識以及獨立解決問題的能力，難易程度合理。試題中基本知識題目占 30 % ,適中題占 60 % ，難題占 10 % 。學生做對基本知識題人數占 60 % ，做對綜合與提高題人數占 40 % 。班級任課教師人數90-10080-8970-79 60-69 不及格平均分人數百分比人數百分比人數百分比人數百分比人數百分比021011朱天橋882225.0%1820.5%1415.9%1719.3%1719.3%71.7021012朱天橋941819.1%1617.0%1516.0%2021.3%2526.6

14、%67.1021013鄧軍872225.0%1922.0%1214.0%1416.0%2023.0%68.5021014鄧軍962425.0%2122.0%1213.0%1920.0%2021.0%69.4021015全利安931819.3%1819.3%1617.2%2223.6%1617.2%68.6021031顧偉舟1121413.0%2220.0%2623.0%2926.0%2119.0%68.9021041全利安8056.25%1518.8%911.3%2430.0%2632.5%59.2021061顧偉舟36514.0%925.0%822.0%617.0%822.0%69.3021

15、071顧偉舟351029.0%39.0%1029.0%514.0%720.0%72.2021091趙建勛611727.9%69.84%1524.6%1016.4%1321.3%72.8二、 試卷成績分析統(tǒng)計三、 試卷批改的一致性檢查1. 是否按照評分標準改卷： （ü）是 （ ）否2. 同一門課，各班改卷方式為： （ü）集中流水改卷 （ ）分班獨立改卷：3. 分班改卷是否執(zhí)行統(tǒng)一的評分標準： （ ）是 （ ）否四、試卷反映教與學存在的問題，有何建議？（從試卷的得分情況分析學生對基本概念、原理的掌握情況，成績分布是否合理等；談談在教學過程中的經驗總結及教學建議。）平時成績評定依

16、據（包含平時成績的構成及給分標準，平時成績和卷面成績各占總成績的百分比。）此處寫各班的平時成績構成及給分標準，如收作業(yè)多少次，每次多少分，點名幾次，每次幾分，期中大作業(yè)多少分?？偝煽儼ㄆ綍r成績，滿分20，以及期末卷面成績，占80 。課內大作業(yè)題目及學生完成情況的分析射頻電路基礎期中大作業(yè)從射頻電路的軟件仿真和硬件設計兩方面分別考察學生的實踐和寫作能力。以下是兩個題目的基本要求、實踐任務、寫作報告和相關提示的具體內容。題目一：基于PSpice仿真的振幅調制電路設計1.1 基本要求參考教材射頻電路基礎第五章振幅調制與解調中有關差分對放大器調幅和二極管調幅的原理，選擇元器件、調制信號和載波參數，完

17、成PSpice電路設計、建模和仿真，實現振幅調制信號的輸出和分析。1.2 實踐任務(1) 選擇合適的調制信號和載波的振幅、頻率，通過理論計算分析，正確選擇晶體管和其它元件；搭建單端輸出的差分對放大器，實現載波作為差模輸入電壓，調制信號控制電流源情況下的振幅調制；調整二者振幅，實現基本無失真的線性時變電路調幅；觀察記錄電路參數、調制信號、載波和已調波的波形和頻譜。(2) 參考例，修改電路為雙端輸出，對比研究平衡對消技術在該電路中的應用效果。(3) 選擇合適的調制信號和載波的振幅、頻率，通過理論計算分析，正確選擇二極管和其它元件；搭建單二極管振幅調制電路，實現載波作為大信號，調制信號為小信號情況下

18、的振幅調制；調整二者振幅，實現基本無失真的線性時變電路調幅；觀察記錄電路參數、調制信號、載波和已調波的波形和頻譜。(4) 參考例，修改電路為雙回路，對比研究平衡對消技術在該電路中的應用效果。1.3 寫作報告(1) 按論文形式撰寫，包括摘要、正文和參考文獻，等等。(2) 正文包括振幅調制電路的設計原理、理論分析結果、實踐任務中各階段設計的電路、參數、波形和頻譜，對觀察記錄的數據配以圖像和表格，同時要有充分的文字做分析和對比，有規(guī)律性認識。(3) 論文結構系統(tǒng)、完備、條理清晰、理論正確、數據翔實、分析完整。1.4 相關提示(1) 所有電路和信號參數需要各人自行決定，各人有不同的研究結果，鍛煉學生的獨立研究和實驗分析能力。(2) 為了提高仿真精度和減小調試難度，可以將調制信號和載波的頻率設置得較低。題目二：數字調制與解調的集成器件學習2.1 基本要求射頻電路基礎第八章數字調制與解調是調制信號為數字基帶信號時的調制與解調，是第五章和第七章的擴展，直接面向應用。學生可以通過自