高頻電路習(xí)題課件講解學(xué)習(xí)

第一章緒論1.無線通信為什么要進(jìn)行調(diào)制？如何進(jìn)行調(diào)制？因?yàn)檎{(diào)制信號都是頻率比較低的信號，而天線應(yīng)與信號波長處于同一數(shù)量級，所以為了達(dá)到較高的發(fā)射效率和接收效率，減小天線的尺寸，可以通過調(diào)制，把調(diào)制信號的頻譜搬移到高頻載波附近；另外，由于調(diào)制后的信號是高頻信號，所以也提高了信道利用率，實(shí)現(xiàn)了信道復(fù)用。

調(diào)制方式有模擬調(diào)調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。在模擬調(diào)制中，調(diào)幅AM、調(diào)頻（FM）和調(diào)相（PM）。

在數(shù)字調(diào)制中，一般有頻率鍵控（FSK）、幅度鍵控（ASK）、相位鍵控（PSK）等調(diào)制方法。3.請畫出調(diào)幅發(fā)射機(jī)原理圖。第二章基礎(chǔ)知識1.給定串聯(lián)諧振回路的f0=1.5MHz,C0=100pF,諧振時電

阻R=5Ω，試求Q0和L0？答：Q0=1/Rw0

C0=1/5*2π*1.5*106*100*10-12=212L0=1/w0C0=1/(2π*1.5*106)*100*10-12=113μH2.如圖所示，已知L=1μH，Q0=100，C1=C2=20pF，Ci=5pF，Ri=10kΩ，CL=4pF，R0=5kΩ，試計(jì)算回路諧振頻率、諧振阻抗（不計(jì)Ri和R0）、有載品質(zhì)因數(shù)QL的值和通頻帶BW0.7解：由題意可知3.在圖示所示電路中，f0=30MHz，C=20pF，Q0=60，外接電阻R1=10kΩ，Rs=2.5kΩ,RL=830Ω,Cs=9pF,CL=12pF,p1=0.4,p2=0.23。求：（1）回路電感L和通頻帶BW0.7（2）若將帶寬擴(kuò)展到3MHz，應(yīng)該外接多大的電阻？

p1P2解：（1）因?yàn)椋?）若使，4.已知調(diào)諧回路如圖所示，回路的諧振頻率為100KHZ，試求：

（1）電感L的值

（2）L無損耗時回路的通頻帶

（3）當(dāng)Q0=100時，L有損耗時回路的通頻帶5.若中頻為465kHz，信號頻率為1000kHz，則鏡像頻率應(yīng)為多少？此時本振頻率為多少？鏡像頻率：（1000+2*465）=1930kHz本振頻率：1000+465=1465kHz第三章高頻小信號放大器1.三級單調(diào)諧中頻放大器，中心頻率f0=465kHz，若要求總的帶寬2△f0.7=8kHZ，求每一級回路的3dB帶寬和回路有載品質(zhì)因數(shù)QL值。設(shè)每級帶寬為B1，則：總帶寬2△f0.7=B1=8kHZ；則每級帶寬B1=15.7kHZ；有載品質(zhì)因數(shù)QL=f0/B1=29.6；答：每級帶寬為15.7kHz,有載品質(zhì)因數(shù)為29.6。2.一高頻放大器由三級相同的單調(diào)諧放大器組成，如果每級放大器的增益為8dB，每級帶寬為600kHz，則總增益，總帶寬，總的矩形系數(shù)各為多少？總增益為：Av0=3×8=24dB；總帶寬為：BW0.7=矩形系數(shù)：

3.若現(xiàn)有三級相同的單調(diào)諧放大器級聯(lián)，中心頻率為f0=1570kHz。若要求總的通頻帶(2△f0.7)3=8kHz,試求每一級通頻帶2△f0.7與回路有載品質(zhì)因數(shù)QL，并計(jì)算出總的矩形系數(shù)和單級矩形系數(shù)？4.對高頻小信號放大器的主要要求是什么？對高頻小信號器的主要要求是:1.比較高的增益2.比較好的通頻帶和選擇性3.噪音系數(shù)要小4.穩(wěn)定性要高5.高頻諧振放大器中，造成工作不穩(wěn)定的王要因素是什么？集電結(jié)電容是主要引起不穩(wěn)定的因素，它的反饋可能會是放大器自激振蕩；環(huán)境溫度的改變會使晶體管參數(shù)發(fā)生變化，如Coe、Cie、gie、goe、yfe、引起頻率和增益的不穩(wěn)定。負(fù)載阻抗過大，增益過高也容易引起自激振蕩。第四章高頻功率放大器1.為什么低頻功率放大器不能讓那個工作于丙類？而高頻功率放大器則可工作于丙類？諧振功率放大器通常用來放大窄帶高頻信號，其工作狀態(tài)通常選為丙類工作狀態(tài)，電流為余弦脈沖，為了不失真的放大信號，它的負(fù)載必須是諧振回路，而低頻功率功率放大器的負(fù)載為無調(diào)諧負(fù)載，如電阻、變壓器等，通常為甲類或乙類工作狀態(tài)。因此，低頻功率放大器不能工作于丙類，而高頻功率放大器則可工作于丙類。2.調(diào)諧功率放大器原來工作于臨界狀態(tài)，若負(fù)載回路旁并一電阻，放大器的工作狀態(tài)會發(fā)生怎樣的變化？根據(jù)負(fù)載特性曲線可知，調(diào)諧功率放大器原來正常工作于臨界狀態(tài)，若負(fù)載回路旁并一電阻，相當(dāng)于集電極負(fù)載Rp減小，功率放大器將由臨界狀態(tài)進(jìn)入欠壓狀態(tài)。3.由于某種原因，調(diào)諧功率放大器的工作狀態(tài)由臨界變到欠壓狀態(tài)，試問用什么方法可以使放大器的工作狀態(tài)調(diào)回原來的臨界狀態(tài)？可分別從調(diào)諧功率放大器的負(fù)載特性和各級電壓Vcc、Vbb、Vbm對工作狀態(tài)的影響入手，將放大器的工作狀態(tài)調(diào)回到原來的臨界狀態(tài)?？刹扇∫韵抡{(diào)節(jié)措施：（1）調(diào)諧功率放大器的工作狀態(tài)由臨界變到欠壓狀態(tài)，相當(dāng)于集電極負(fù)載Rp減小，因此應(yīng)提高Rp。（2）調(diào)諧功率放大器的工作狀態(tài)由臨界變到欠壓狀態(tài)，相當(dāng)于Vcc變大，因此減小Vcc。（3）調(diào)諧功率放大器的工作狀態(tài)由臨界變到欠壓狀態(tài)，相當(dāng)于Vbm減小，因此提高Vbm。（4）調(diào)諧功率放大器的工作狀態(tài)由臨界變到欠壓狀態(tài)，相當(dāng)于Vbb變大，因此減小Vbb。4.某一晶體管諧振功率放大器，設(shè)已知Vcc=24V,Ic0=250mA,P0=5W,電壓利用系數(shù)ε=1。試求PD，η，Rp，Icm1。PD=VccIc0=6W；PC=PD-PO=6-5=1Wη=P0/P==83.3%Rp=Vcm2/P0=(εVcc)2/P0=57.6ΩIcm1=Vcm/Rp=417mA5.晶體管放大器工作于臨界狀態(tài)，Rp=200Ω，Vcc=30V,Ic0=90mA,θ=900,試求P0與η。g(900)=1.57PD=VccIc0=(30*0.09)W=2.7WIcm1=Ic0g(900)=90mA*1.57=141.3mAP0=1/2Icm2Rp=1/2(141.3*10-3)2*200W=1.997W=2Wη=P0/P==1.997/2.7=0.739=73.9%第五章正弦波振蕩器1.對于圖示的克拉波振蕩電路；C1=C2=1000pF，L3=50μH，C3為68～125pF的可變電容，回路Q值為100.試求振蕩器的波段范圍。解：回路電容最小值回路電容最大值2.圖示考畢茲振蕩器，C1=100pF，C2=300pF，L=50μH。求該電路的振蕩頻率和維持振蕩所必需的最小放大倍數(shù)。解：振蕩頻率為平衡條件AF=1，因此所以：

3.已知振蕩器電路如圖所示，Lc是高頻扼流圈，設(shè)L=1.5μH，振蕩頻率為49.5MHz試：（1）畫出交流等效電路；（2）計(jì)算C4的大小；解：（1）交流等效電路；4.圖示振蕩器的振蕩頻率為f0=50MHz，畫出交流等效電路，并求出回路電感L；解：5.振蕩器如圖所示，試畫出交流等效通路，并判斷電路在什么情況下起振，屬于何種振蕩電路？1.等效通路如圖所示：

2.因?yàn)閄be為容性，所以由相位判斷準(zhǔn)則可知Xce也應(yīng)為容性，同時Xbc應(yīng)為感性。根據(jù)并聯(lián)諧振回路相頻特性，當(dāng)頻率f0>f1(L1C1的固有頻率)時，L1C1呈容性。而L3C3應(yīng)成感性。故振蕩條件為L1C1>L3C3.該電路為電容三端式振蕩器。6.試從相位條件出發(fā)，判斷圖示交流等效電路中，哪些可能振蕩，哪些不可能振蕩。能振蕩的屬于哪種類型振蕩器？(a)不能,(b)可能振蕩，振蕩的條件是LC3支路呈感性，即要求f03<f,這時是一個電容反饋振蕩器(a)

(b)7.圖示是個實(shí)用的晶體振蕩器線路，試畫出它的交流等效電路，并指出是哪一種振蕩器，晶體在電路中的作用分別是什么？交流等效電路如下該電路是一個并聯(lián)晶體振蕩器，晶體在電路中相當(dāng)于一等效的大電感，使電路構(gòu)成電容反饋振蕩器。第六章調(diào)幅與解調(diào)1.為什么調(diào)制必須利用電子器件的非線性特性才能實(shí)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，或者說使原來的頻譜產(chǎn)生了位移，因而必須利用電子器件的非線性特性才能實(shí)現(xiàn)。放大則僅是對信號不失真的放大，不產(chǎn)生新頻率，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，以免產(chǎn)生信號失真。2.為什么調(diào)幅，檢波和混頻都必須利用電子器件的非線性特性才能實(shí)現(xiàn)？它們之間各有何異同之處？失真。答：由于調(diào)幅、檢波和混頻均屬于頻率變換，即輸出信號中產(chǎn)生了新的頻率分量，而線性器件不可能產(chǎn)生新的頻率分量，只有利于用非線性器件才能完成頻率變換的功能。調(diào)幅、檢波和混頻三者相同之處是都屬于線性頻率變換，即實(shí)現(xiàn)頻譜搬移。3.某發(fā)射機(jī)輸出級在負(fù)載RL=100Ω上的輸出信號為us(t)=4(1＋0.5cosΩt)cosωCt(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m＝？（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BW0.7=?解：（1）該輸出信號是調(diào)幅信號。該信號的調(diào)制度m＝0.5（2）總的輸出功率Pav＝（1＋0.5m2a）Pc

＝（1＋0.5m2a）U2cm/2RL＝0.09W

（3）BW＝2×Ω/2

=Ω/

4.已知單頻普通調(diào)幅信號的最大振幅為12V，最小振幅為4V，試求其中載波振幅和邊頻振幅各是多少？調(diào)幅指數(shù)Ma又是多少？解：載波振幅為8V兩個邊頻振幅相當(dāng)各是2V調(diào)幅指數(shù)為Ma=4/8=0.55.已知普通調(diào)幅信號表達(dá)式為(1).試寫出此調(diào)頻信號所包含的頻率分量及其振幅；(2).畫出此調(diào)幅信號的頻譜圖，寫出帶寬的大?。唤猓?1).包含載波分量：頻率為1000kHz，幅度為10V上邊頻分量：頻率為1003kHz，幅度為1.5V上邊頻分量：頻率為1000.3kHz，幅度為3V下邊頻分量：頻率為997kHz，幅度為1.5V下邊頻分量：頻率為999.7kHz，幅度為1.5(2).帶寬BW＝2×3＝6kHz6.某調(diào)幅波表達(dá)式為uAM（t）=（5+3cos2π×4×103t）cos2π×465×103t(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(fù)載電阻RL＝100Ω，求調(diào)幅波的總功率解：(2)BW＝2×4kHz＝8kHz(3)Ucm=5ma=0.6Pc＝U2cm/2RL＝125mWPΣ=(1+m2a/2)Pc＝147.5mW7.有一調(diào)幅波方程式為v=25(1+0.7cos2π5000t0.3cos2π10000t)sin2π106t（1）試求它所包含的各分量的頻率與振幅。（2）試求峰值與谷值調(diào)幅度。解：載波頻率為106HZ，載波振幅為25V第一邊頻頻率為2π（106±5000）rad/s第一邊頻振幅為0.5m1V0=0.5*0.7*25=8.75V第二邊頻頻率為2π（106±10000）rad/s第二邊頻振幅為0.5m2V0=0.5*0.3*25=3.75V峰值調(diào)幅度m上=(Vmax-V0)/V0=0.6谷值調(diào)幅度m下=(V0-Vmin)/V0=18.為了提高單邊帶發(fā)送的載波頻率，用四個平衡調(diào)幅器級聯(lián)。在每一個平衡調(diào)幅器的輸出端都接有只取出相應(yīng)的上邊頻的濾波器。設(shè)調(diào)制頻率為5KHZ，平衡調(diào)制器的載頻依次為：f1=20KHZ,f2=200KHZ,f3=1780KHZ,f4=8000KHZ.試求最后的輸出邊頻頻率。解：第一平衡調(diào)幅器輸出上邊頻為：20+5=25KHZ第二平衡調(diào)幅器輸出上邊頻為：200+25=225KHZ第三平衡調(diào)幅器輸出上邊頻為：1780+225=2005KHZ第四平衡調(diào)幅器輸出上邊頻為：8000+2005=10005KHZ9.圖是載頻為1000kHz的調(diào)幅波頻譜圖，寫出它的電壓表示式，并計(jì)算它在負(fù)載R=1Ω時的平均功率和有效頻帶寬度。根據(jù)頻譜圖可知載波振幅V0=10V，載波頻率f0=106Hz,調(diào)制信號頻率F=（106+103）-106=103Hz。1/2maV0=2V所以調(diào)制系數(shù)ma=0.4,因此該調(diào)幅波的電壓表示式為：V(t)=10（1+0.4cos2π*103t）cos2π*106t載波功率=1/2V02/R=50W所以平均功率=50*（1+0.5*0.42）=54W有效頻帶寬度為2*1000=2000Hz第七章調(diào)角與解調(diào)1.頻率為100MHz的載波被頻率被5kHz的正弦信號調(diào)制，最大頻偏為50kHz。，求此時FM波的帶寬。若UΩ加倍，頻率不變，帶寬是多少？若UΩ不變，頻率增大一倍，帶寬如何？若UΩ和頻率都增大一倍，帶寬又如何？2.角調(diào)波u（t）=10cos(2

ⅹ106t+10cos2000πt)（V），試確定:（1）最大頻偏；（2）最大相偏；（3）信號帶寬；（4）此信號在單位電阻上的功率；（5）能否確定這是FM波還是PM波？解：3.調(diào)制信號uΩ=2cos2π×103t+3cos3π×103t，調(diào)頻靈敏度kf=3kHz/V，載波信號為uc=5cos2π×107t(V)，試寫出此FM信號表達(dá)式。解：4.已知載波頻率為fc=25KHz，載波振幅為Vcm=4V；調(diào)制信號為單頻余弦波，頻率為F=400Hz；最大頻偏為Δfm=10KHz；寫出調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式。解：5.設(shè)載頻fc＝12MHz，載波振幅Ucm＝5V，調(diào)制信號uΩ(t)=1.5cos2π×103t，調(diào)頻靈敏度kf＝25kHz/V，試求：

1．調(diào)頻表達(dá)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。解：1.調(diào)頻系數(shù)mf=Δfm/F=37.5rad調(diào)頻波表達(dá)式uFM(t)=UCcos（ωCt＋mfsinΩt）=5cos（2π×12×106t＋37.5sin2π×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Δfm=kfU

m=25×1.5=37.5kHz調(diào)頻系數(shù)mf=Δfm/F=37.5rad最大相偏

=mf=37.5rad4.最大頻偏Δfm=kfU

m=25×1.5=37.5kHz最大相偏

=mf=75rad5.最大頻偏Δfm=kfU

m=25×3=75kHz最大相偏

=mf=75rad單元測試題1.有一調(diào)幅波，載波功率為100W，試求當(dāng)ma=1和ma=0.3時每一邊頻的功率。每一邊頻功率為P（ω0±Ω）=1/4*ma2POTma=1,P（ω0±Ω）=1/4*100=25Wma=0.3,P（ω0±Ω）=1/4*0.3*100=2.25W2.已知某一已調(diào)波的電壓表達(dá)式為v(t)=8cos2000πt+cos2200πt+cos1800πt,說明它是何種已調(diào)波，畫出它的頻譜圖，并計(jì)算它在負(fù)載R=1Ω時的平均功率及有效頻帶寬度。將電壓表示式改寫為v(t)=8（1+0.25cos200πt）cos2000πt,由此看出它是普通調(diào)幅波，頻帶寬度為BAM=2Fmax=200Hz在R=1Ω時的平均功率為Poav=POT(1+ma2/2)=33W3.已知一調(diào)幅信號：v(t)=20(1+0.2cos2π*400t+0.1*cos2π*3200t)cos2π*106t(V)。畫出調(diào)幅信號的頻譜圖，確定信號的帶寬，計(jì)算電阻上產(chǎn)生的信號功率。帶寬BAM=2Fmax=2*3200Hz=6400Hz信號功率PAM=POT(1+1/2m12+1/m22)而PoT=1/2V02/R=1/2*400W=200W所以PAM=200*（1+1/2*0.22+1/2*0.12）W=205W4.試用相乘器、相加器、濾波器組成產(chǎn)生下列信號的框圖（1）AM波；（2）DSB信號。乘法器：

加法器：

濾波器：vΩ(t)：低頻調(diào)制信號v0(t)：高頻載波信號×+濾波器5.已知變?nèi)荻O管調(diào)頻電路如圖所示：畫出交流等效電路；分析各元件的作用；答：（1）交流等效電路如圖所示：（2）該電路中C1、C2、L2和變?nèi)荻O管是參加振蕩的回路元件，Cj隨調(diào)制信號的變化從而改變振蕩頻率獲得調(diào)頻波；L1、L3為高頻扼流圈，阻止高頻信號進(jìn)入電源和調(diào)制源。1000pF和0.01μF的電容為高頻旁路電容，電阻均為偏置。1.有一個AM和FM波，載頻均為1MHz，調(diào)制信號均為υΩ（t）=0.1sin(2π×103t)V。FM靈敏度為kf=1kHz/V，動態(tài)范圍大于20V。

（1）求AM波和FM波的信號帶寬；

（2）若υΩ（t）=20sin(2π×103t)V，重新計(jì)算AM波和FM波的帶寬；

（3）由此(1)、（2）可得出什么結(jié)論。根據(jù)已知條件，調(diào)制信號頻率F=1000H