高频复习

高频复习

一、 填空题

1．无线通信中，信号的调制方式有 调幅 、 调频 、 调相 三种。 2．LC串联电路处于谐振时，阻抗 最小 ，LC并联电路处于谐振时，阻抗 最大。

3．LC串联谐振电路中，当工作频率大于、小于、等于谐振频率时，阻抗分别呈感性 容性 阻性，LC并联谐振电路中，当工作频率大于、小于、等于谐振频率时，阻抗分别呈容性 感性 阻性。

1LC4．由R、L、C组成的串联回路，其谐振频率ω0=_____________，回路品质因数

f0QRQ0=________________，回路通频带2Δf0.7=____________________，串联谐振回路适用于信号源内阻____低_____（高/低）的情况。信号源内阻越高，回路品质因数Q0越____低___（高/低）,谐振曲线越__钝______（尖锐/钝）,选择性越____差____（好/差）。

5．衡量高频小信号放大器选择性的指标有 矩形系数 和 抑制比 。

6．小信号调谐放大器的主要技术指标有增益、通频带、 选择性 、 工作稳定性 和噪声参数。

7．单调谐放大器经过级联后电压增益 增大、通频带变窄、选择性 变好。 8．小信号调谐放大器按调谐回路的个数分 单调谐回路放大器 和 双调谐回路放大器 。

9． 在电路参数相同的情况下，双调谐回路放大器的通频带与单调谐回路放大器的通频带相比较 增大

10．高频小信号谐振放大器不稳定的主要原因是 晶体管集电结电容Cb’c的反馈作用

11．常用集电极电流流通角?的大小来划分功放的工作类别，丙类功放 ??90O 。

12．谐振功率放大器与调谐放大器的区别是 谐振功率放大器工作在丙类，调谐放大器工作在甲类 。

?0L13．放大器工作在欠压状态，随着负载谐振电阻RP的增大而向临界状态过渡时, 放大器的交流输出电压Vcm将 减小 。

14．丙类高频功率放大器空载时工作于临界状态，当加上10kΩ负载时，其电流Ic0和输出功率变化情况为Ic0 略有增大（基本不变） ， Po 减小 。

15．丙类高频功率放大器原工作于临界状态，当其负载断开时，其电流Ic0、Ic1和功率变化情况为Ic0 减小 ，Icm1 减小 ， Po 减小 。

16．高频功率放大器的三种工作状态，分别为过压、 临界、欠压。欲使功率放大器高效率地输出最大功率，应使放大器工作在 临界 状态；为了兼顾效率和功率，一般高频功率放大器的通角θ选为_700。

17．高频功率放大器主要用来放大高频信号，为了提高效率，一般工作在丙类状态。 18．解调是调制的 逆 过程。振幅调制信号的解调电路称为振幅 检波电路 ，它的作用是从调幅信号中不失真地捡出调制信号。

19．谐振功率放大器通常工作在 丙 类，此类功率放大器的工作原理是：当输入信号为余弦波时，其集电极电流为 周期性余弦脉冲 波，由于集电极负载的 选频 作用，输出的是与输入信号频率相同的 余弦 波。

20．高电平调幅，调幅方法有 集电极 调幅和 基极 调幅。前者利用高频功率放大器的__集电极___调制特性完成功放和振幅调制，功率放大器的工作状态应选__过压__状态；后者是利用高频功率放大器的__基极__调制特性完成功放和振幅调制，功率放大器的工作状态应选_欠压_状态。

21．发射机的末级高频功率放大器，应工作于 临界 状态，因为临界状态输出功率最大。

22．发射机的中间级高频功率放大器，应工作于 过压 状态。因为过压状态输出电压平稳且弱过压时，效率最高 。

23．调幅波中，载波功率为1000W， ma=0.8时，上下两个边频各功率为_ 160

___W，调幅波总功率为__1320 __W。

24．普通调幅信号的解调方法有两种 包络 检波和 同步 检波。

25．二极管包络检波器对载波为ωi，调制信号为Ω的调幅波进行检波，低通滤波网络RC的选择应满足

11_<<__R和 >> R。 ?iC?C26．某单频调制的普通调幅波的最大振幅为10v，最小振幅为6v，则调幅系数

ma为 0.25 。

27．产生单边带调幅信号的方法主要有滤波器法、相移法以及修正的移相滤波法 。

28．大信号检波的两种失真是负峰切割失真和 惰性失真 。

29．检波器的主要技术指标是 等效输入电阻 、电压传输系数和 失真 。 30．调频波的解调称为_鉴频___，完成此功能的电路称为__鉴频器__。

31．实现调频的方法可分为 直接调频 和 间接调频 两大类。

32．调相波的数学表达式：a(t)? V ? 0 t ? k p v ? ( t )? ， 0cos?dv?(t)kv?(t)max最大频移：???_________________，调制指数mp? p 。 kpdtmax

tV0cos??0t?Kf?v?(t)dt?? 0 ??33．调频波的数学表达式：a(t)? ? ，

Kf?v?(t)dtKv(t)f?max最大频移：???_________________，调制指数mf? 0 max 。 32．已知载波v0=V0cosω0t，调制信号vΩ=VΩsinΩt,,则PM波的表达式为： VPM(t)=Vcmcos(ωct+mpsinΩt) 。

34． 相位 调制和 频率 调制合称为模拟角度调制（调角）。

35．直接调频的优点是 频偏大 ，间接调频的优点是 中心频率稳定度高 。 36．石英晶体振荡器是利用石英晶体的__压电__效应和__反压电__效应工作的。工作于基频的晶体振荡器通常可分为__串联__型晶体振荡器和__并联__型晶体振荡器两种。

37．三端式振荡电路是LC正弦波振荡器的主要形式，可分为 电容 三端式和 电感 三端式两种基本类型。

38．电感三点式振荡器的发射极至集电极之间的阻抗Zce性质应为__感___性，发射极至基极之间的阻抗Zbe性质应为__感___性，基极至集电极之间的阻抗Zcb性质应为___容_性。

39．皮尔斯晶体振荡器中，石英晶体等效为 电感元件 。

t二．简答题

1、什么是调制？无线电通信为什么要进行调制？常用的模拟调制方式有哪些？ 答：（1）把要传送的信号“装载”到高频振荡信号上的过程，称为调制。

（2）a:信号不调制进行发射天线太长，无法架设。 b:信号不调制进行传播会相互干扰，无法接收。 （3）常用的模拟调制方式有调幅、调频和调相。 2. 试画出调幅发射机方框图，并简要说明各部分的功能。

答：主振产生高频载波信号；缓冲器能隔离振荡器与高频放大器，提高振荡器的带载能力和频率稳定性；高频电压放大器把载波的振幅放大到调制器需要的程度；振幅调制器完成调制，得到调幅波；高频功率放大器实现调幅信号的功率放大，天线把调幅信号有效地辐射到空间；话筒把语音信号变换为电信号；音频低频电压放大器对微弱的音频信号进行放大。

3 试画出超外差式接收机方框图，并简要说明各部分的功能。 答：

从天线收到的微弱高频信号经高频小信号放大器放大，然后送至混频器与本地振荡器所产生的等幅振荡电压相混合，得到中频电压。中频电压经中频放大器放大后送入检波器，解调出低频信号。最后再经低频放大器放大后送扬声器，转变为声音信号。 4. 简述晶体管的截止频率

f?f，特征频率fT，最高工作频率max的物理意义，

并分析说明它们之间的大小关系。

答：共射电路的电流放大系数随工作频率β的上升而下降，当β值下降到低频值

的0.707时的频率称为截止频率。 当频率增高，使β值下降到1时的频率称为特征频率。当频率增高，使晶体管的功率增益Ap=1时的工作频率称为最高工作频率。三个频率的大小顺序为：

5、高频已调波信号和本机振荡信号经过混频后，信号中包含哪些成分？如何取出需要的成分？

答：高频已调波信号和本机振荡信号经过混频后，信号中包含直流分量、基波分量、谐波、和频、差频分量，通过带通滤波器取出差频分量，完成混频。 6. 分别画出双调谐回路放大器耦合因数η<1、η＝1和η>1时的谐振曲线。设回路的谐振频率为f0，品质因数为QL，写出η＝1时，该回路的通频带2?f0.7和矩形系数Kr0.1的值。 答：

fmaxfTf?>>

η＝1，即临界耦合时的通频带为：2?f0.7?22?f0.14?100?1?3.16。 2?f0.7f0 QL矩形系数：Kr0.1?7、小信号高频谐振放大器有何特点？

答：小信号高频谐振放大器用来对高频小信号进行选频和放大，所以它有如下主要特点：

（1） 负载采用LC谐振回路，放大器具有选频作用，为窄带放大器。 （2） 有较高的增益，适用于窄带信号的放大。

（3） 放大器工作在甲类线性工作状态，可采用高频小信号等效电路进行分

Gp?'12?p12goe?p2gi eRP假定下级用同样的晶体管，因此gie=1.2mS，又goe=400uS，所以

Rp=QowL?100*2?*1007*1.4*10?6??8.8k?

因而

?3?3G'p?[1/8.8*103?(0.92)*400*10?6?(0.32)*1.2*10]S?0.546*10S

最后得

Av0?p1*p2yfe‘G?p?28.8

2）谐振时，回路总电容为：

C??11?F2L(2?*107)2*1.4*10?6 w0?180*10?12F?180pF因此外加电容为

C?C???[180?0.81*9.5?0.09*12]pF ?172pFpC12?oepC22ie3）为了求出通频带，应先求出回路的有载Q值，有

QL?1G'pw0L?10.546*10?3*2?*107*1.4*10?67?20.8

因而放大器的通频带为

2f0.7f?Q0L?1020.8Hz?480kHz

'4）并上R4?10k?,

1Rp变为Rp,有

R'p?1R?p1?0.214*10?3SR4

因此G?p?3?6?3?3?0.214*10?0.81*400*10?0.09*1.2*10S?0.646*10S 变为Gp??????谐振时的电压增益变成

Ap1*p2?v0yfe‘?G?p?24.4

? 因此QL变为QL‘QL??1Gp??w0L?10.646*10?3*2?*107*1.4*10?60?17.6

通频带变为2

f0.7f?Q?10Hz?568kHz ?17.67L

第5章 高频功率放大器计算题：

5.1 一个丙类功放工作在临界状态，已知输出功率PO=10W，电源VCC=20V，饱和电压VCES=1.5V，导通角为80度，且α1(800)= 0.472 ,α0(800)=0.286, 求放大器的集电极匹配阻抗Rp、电源功率P=，集电极耗散功率PC和效率ηC各为多少？ 解：

集电极电压振幅Vcm?VCC?Vces?20?1.5?18.5V2Vcm18.52匹配阻抗Rp???17.1?2Po2?10

集电极效率?c? 10电源直流功率P????13.1W?c0.7633Po（?）Vcm1 1?0.47218.5?1?????0.76332?（20.286）200?）VCC

集电极耗散功率PC?P??Po?13.1?10?3.1W

5.2 一个丙类功放工作在欠压状态，已知输出功率PO=6W，集电极谐振阻抗

Rp=52Ω，电源电压VCC=30V，基极直流偏置电压VBB=VBZ=0.7V，求电流导通角θc、电源功率、集电极耗散功率和输出效率各为多少？ 解：

电流通角：cos?c?集电极电压振幅：Vcm?2PoRp?2?6?52?25VVBZ?VBB?oo?0,?c??900,且：?（90)?0.5,?（90)?0.31910Vbm2 oI?（90)Vcmoocm10电源电流：IC0??（（090)iCmax??090)?o?o??（90)?（90)Rp1 1 0.31925??307mA0.552

电源功率：P??IC0Vcc?30?0.307?9.21W W耗散功率：PC?P??Po?9.21?6?3.31P6 输出效率：?c?o??0.65P?9.21?

5.3 现有一个晶体管丙类高频功率放大器工作在临界状态， 电源电压Vcc=24V，电流通角θc=73o,且α0(θc)=0.263,α1(θc)=0.448,集电极电流中的直流分量Ic0=150mA，集电极谐振回路的谐振电阻Rp为80Ω，请求出（1）集电极电流的峰值icmax，(2)集电极输出电压振幅Vcm（3）放大器的输出功率Po（4）放大器的输出效率ηc，（5）集电极耗散功率Pc。

电流峰值：iIC0150??570mA0.263?（?)0 集电极电压振幅：Vcm?Icm1Rp??（1?)iCmaxRp?0.448?0.57?80?20.43V12输出功率Po?V?2.61W 2RpcmCmax?

5.4 某高频大功率晶体管查晶体管手册已知其有关参数为：

fT?100MHz，??20，PCM?20Wgcr?0.8A/V

电源功率：P??IC0VCC?0.15?24?3.6W

耗散功率：PC?P??Po?3.6?2.61?0.99WP2.61 输出效率：?c?o??0.725P?3.6已知由该晶体管组成的高频功率放大器：?c?70?,VCC?24V,iCmax?2.2A， 且工作频率为2MHz，并工作于临界状态。试求： （?1?70???0.436,?0?70???0.253,cos70??0.342） （1）Rp、PO、Pc、?c和P?。

（2）为了使该高频功率放大器工作在过压状态，可以改变哪些因素？ 答：（1）

由iC?gcrvC，当vC?vCmin时，iC?iCmax，得：vCmin?iCmax2.2A??2.75Vgcr0.8A/VVcm?VCC?vCmin?(24?2.75)V?21.25VIC0?iCmax?0(?c)?(2.2?0.253)A?0.557AIcm1?iCmax?1(?c)?(2.2?0.436)A?0.96APO?11Icm1Vcm??0.96A?21.25V?10.2WP??IC0VCC?0.557A?24V?13.36W22P10.2W?C?O??0.763?76.3%PC?P??PO?13.36W?10.2W?3.16WP?13.36WRp?Vcm?22.1?Icm1（2）为了使该高频功率放大器工作在过压状态，可以：

降低电源电压VCC，提高负载电阻Rp，提高激励信号的幅值Vbm，降低负偏压VBB

5.5某谐振功率放大器的折线化转移特性如图所示。已知所用晶体管参数为：

fT?150MHz，功率增益Ap?13dB，允许通过的最大集电极电流ICM?3A，容

?c?70?，许的集电极耗散功率PCM=5W，VBZ=0.6V，负偏压VBB=1.4V，VCC=24V，（?1?70???0.436,?0?70???0.253,cos70??0.342） ??0.9。

（1）试求Rp、PO、Pc、?c和P?。

（2）若该谐振功率放大器原先工作在过压状态，为了使该高频功率放大器工作在临界状态，可以改变哪些因素？

iC/A10VBZ2.6vB/V 答：

（1）：由图可得转移特性的斜率为：gc?VBB?VBZ1.4?0.6?V?5.85V ?cos?ccos701A?0.5A/V

(2.6?0.6)VVbm?则：iCmax?gcVbm?1?cos?c??0.5?5.85??1?0.342??1.92A

Ic0?iCmax?0??c???1.92?0.253?A?0.486AIcm1?iCmax?1??c???1.92?0.436?A?0.837A又：Vcm???VCC??0.9?24?V?21.6V，故：Rp?可得： 输出功率PO?Vcm21.6V??25.8? Icm10.837A11Icm1Vcm??0.837?21.6?W?9W； 22直流功率P??VCCIC0??24?0.486?W?11.7W；

集电极耗散功率PC?P??PO??11.7?9?W?2.7W?PCM（安全工作）；

集电极效率?C?PO9??0.769?76.9%； P?11.7（2）：为了使该高频功率放大器工作在临界状态，可以：

提高电源电压VCC，降低负载电阻Rp，降低激励信号的幅值Vbm，提高负偏压VBB

5.6 有一晶体管谐振功率放大器，Vcc = 24V，Ic0 = 300mA, VBZ = 0.5V，输出功率 P0 = 6.2W，通角θc=57○，α0(θc)=0.208, α1(θc)=0.376, cos(θc)=0.545。求电源供给功率P=，集电极耗散功率Pc，放大器输出效率 ηc，集电极电流基波振幅Icm1，最大值iCmax 。如果基极偏压VBB = 0.5V，求基极输入信号电压振幅Vbm。

解：电源供给功率：p??VCCIC0?24?0.3W?7.2W（4分）集电极耗散功率：PC?P??Po?(7.2?6.2)?1.0W（4分）放大器输出效率： ?C?由于，iCmax?Po6.2??0.861（3分） P?7.2IC0300?mA?1422mA（3分）?0(?c)0.208 所以，Icm1?iCmax?1(?c)?(1422?0.376)mA?534mA（3分）Vbm?VBB?VBZ0.5?0.5??1.84V（3分）cos(?c)0.5455.7某谐振功率放大器，晶体管的临界线斜率gcr = 0.5 S，电流通角θc=66.4○，α0(θc)=0.241, α1(θc)=0.421, 电源电压Vcc=24V，输出回路电流谐振电阻Rp为50Ω，输出功率Po =2W。

求：（1）集电极电流的峰值iCmax，输出电压振幅Vcm，集电极效率ηc；（2） 判断放大器的工作状态；（3）当Rp变为何值时，放大器工作于临界状态，这时的输出功率Po，集电极效率ηc分别为何值？

解：（1）由 po?2Po12Icm1Rp,得：Icm1??2Rp2?2A?0.2828A?282.8mA（2分） 50则 Vcm?ICm1Rp?282.8?10?3?50V?14.14V（2分）icmax?Icm1282.8?mA?671.7mA（2分）?（0.4211?c)Po2000??0.515（2分）P?3885.1电源功率：P??IC0VCC?VCCicmax?（（2分）0?c)?24?671.7?0.241mW?3885.1mW集电极效率：?C?（2）判断放大器工作于什么状态，可以利用gcr来进行，若为临界状态则满足iCmax?gcr(Vcc?Vcm)。 实际上，放大器的Vcm?14.14V,iCmax?671.7mA,这里可以用两种方法来判断：（3分）'1）若Vcm?14.14V,对应于临界状态的iCmax为：''iCmax?gcr(VCC?Vcm)?0.5?(24?14.14)A?4.93A,iCmax?iCmax为欠压工作状态；'2）若iCmax?671.7mA,对应于临界状态的Vcm为：'Vcm?Vcc?iCmax0.6717'?(24?)V?22.66V,Vcm?Vcm为欠压工作状态。gcr0.5（3） 由于工作于欠压状态，在其它不变的条件下，只有增大Rp才能进入临界工作状态。（2分）在gc,VBZ，Vcc,VBB和Vbm不变的条件下，VBE(max)?VBB?Vbm不变，则集电极电流脉冲幅值iCmax不变，cos（?c)不变，?c不变，即?c?66.4o。在'iCmax?671.7mA的条件下，要工作于临界状态，其对应的Vcm?22.66V,'Vcm22.66?iCmax?（66.4)?282.8mA,故R????80.13?（2分）1Icm10.2828'p而Icm1当Rp改为83.13?时，为临界工作状态。此时对应的输出功率为：11Po'?Vc'mIcm1??22.66?282.8mV?3204.1mV（2分）22P3204.1集电极效率为?C?o??0.825（1分）P?3885.1

第6章 正弦波振荡器计算题：

6.1 图示是一三回路振荡器的等效电路，设有下列四种情况： （1）L1C1>L2C2>L3C3; （2）L1C1L3C3; （4）L1C1

试分析上述四种情况是否都能振荡，振荡频率f1与回路谐振频率有何关系？

解：

根据给定条件，可知

（1）fo1

回路呈容性，而L3C3回路呈感性，构成一个电容反馈振荡器。

（2）fo1>f02>f03,因此，当满足fo1>f02>f>f03,就可能振荡，此时L1C1回路和L2C2

回路呈感性，而L3C3回路呈容性，构成一个电感反馈振荡器。 （3）fo1=f02

回路呈容性，而L3C3回路呈感性，构成一个电容反馈振荡器。

（4）fo1>f02=f03不能振荡，因为在任何频率下，L3C3回路和L2C2回路都呈相同

性质，不可能满足相位条件。

6.2 试从相位条件出发，判断图示交流等效电路中，哪些可能振荡，哪些不可能振荡。能振荡的属于哪种类型振荡器？

答： (a) 可能振荡，电感三点式反馈振荡器,L1C1呈容性。 (b) 不能, (c) 不能, (d) 不能,

(e) 可能振荡，振荡的条件是L1C1回路呈容性，L2C2回路呈感性，即要求

f01

(f) 可能振荡，振荡的条件是LC3支路呈感性，即要求f03

馈振荡器

6.3 图示的电容三端式电路中，试求电路振荡频率和维持振荡所必须的最小电压增益。

回路总电容C=C2C130000==75pFC2+C1400振荡频率f1?f0=12?LC1??2.6MHz?6?122?50?10?75?10当以uce作为放大器的输出时，C反馈系数KF=1C2C要维持振荡，应满足KKF?1，即K=1?2?300?3KFC1100

6.4某收音机中的本机振荡电路如图1所示。试求：

（1）在振荡线圈的初、次级标出同名端，以满足相位起振条件；

（2）试计算当L13＝100μH，C4＝10pF时，在可变电容C5的变化范围内，电路的振荡频率可调范围。

图1

解：（1）1端和4端为同名端

（2）解得：C?＝20.5~139pF fo＝1.35~3.5MHz

fo?12?L13C?C??111＋C4＋C5C36.5如图所示三端式振荡器的交流等效电路中假设L1C1?L2C2?L3C3 （1）分别写出正弦波振荡器起振条件、平衡条件和稳定条件的表达式 （2）试问该电路能否起振，如能起振，电路等效为哪种类型的振荡电路？

、、L3C3回路若各呈感性，L2C2，（3）若能起振，假设等效电感分别为L、L1C1，1,L2,L3;、、C若三支路各呈容性，假设等效电容为C1，C、， 3。各支路具体感性，容性自2己判断，并求出振荡频率表达式。

解：（1）

A(?)?F(?0)?1起振条件： 0?a(?0)??f(?0)? 2nπ平衡条件：

?A?VomA(?)?F(?)?1?a(?)??f(?)?2nπ??Z?0 ??稳定条件（2分）： ? 0

Vom?VomQ（2）

由于L1C1?L2C2?L3C3，因此1L3C3?1L2C2?1L1C1，即?3??2??1当?3??0??2??1时，L2C2与L1C1均呈感性，L3C3呈容性，电路成为电感反馈三端电路，可以振荡。（3）

’’LC三支路的等效阻抗为：L’,，123 所以振荡频率f =12?(L?L)C’1’2’3

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