高頻電子課后習(xí)題答案 考試重點(diǎn)

高頻電子線路（修訂思考題解答——緒論林春方緒論思考題1.無線通信系統(tǒng)由哪幾部分組成，各部分起什么作用？答：無線通信系統(tǒng)由發(fā)射設(shè)備、傳輸媒質(zhì)和接收設(shè)備構(gòu)成，其中發(fā)送設(shè)備包括變換器、發(fā)射機(jī)和發(fā)射天線三部分；接收設(shè)備包括接收天線、接收機(jī)和變換器三部分；傳輸媒質(zhì)為自由空間。信息源發(fā)出需要傳送的信息，由變換器將這些要傳送的聲音或圖像信息變換成相應(yīng)的電信號，然后由發(fā)射機(jī)把這些電信號轉(zhuǎn)換成高頻振蕩信號，發(fā)射天線再將高頻振蕩信號轉(zhuǎn)換成無線電波，向空間發(fā)射。無線電波經(jīng)過自由空間到達(dá)接收端，接收天線將接收到的無線電波轉(zhuǎn)換成高頻振蕩信號，接收機(jī)把高頻振蕩信號者，從而完成信息的傳遞過程。2.無線通信中為什么要進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)？它們的作用是什么？答：在無線通信的發(fā)射部分，如果把聲音或圖像等低頻信號直接以電磁波形式從天線輻射出去，則存在下述兩個(gè)問題：①無法制造合適尺寸的天線，②無法選擇所要接收的信號。因而，要實(shí)現(xiàn)無線通信，首先必須讓各電臺發(fā)射頻率不同的高頻振蕩信到高頻振蕩信號上。在無線通信接收設(shè)備中，必須把空間傳來的電磁波接收下來，選出所需的已調(diào)波信號，并把它還原為原來的調(diào)制信號，以推動(dòng)輸出變換器，獲得所需的信息。這個(gè)過程需要解調(diào)來完成。解調(diào)的作用就是從高頻已調(diào)波中“取出”原調(diào)制信號。3.示意畫出超外差式調(diào)幅收音機(jī)的原理框圖，簡要敘述其工作原理。2006年1月1高頻電子線路（修訂思考題解答——緒論林春方答：工作原理：接收天線接收從空間傳來的電磁波并感生出微小的高頻信號，高頻放大器從中選擇出所需的信號并進(jìn)行放大，得到高頻調(diào)幅波信號ut，高頻放大器1通常由一級或多級具有選頻特性的小信號諧振放大器組成。本地振蕩器（又稱本機(jī)振蕩器）產(chǎn)生高頻等幅振蕩信號ut，它比ut的載頻高一個(gè)中間頻率，簡稱中頻。調(diào)21幅波信號ut和本振信號ut同時(shí)送至混頻器進(jìn)行混頻，混頻后輸出電壓ut。ut)1233與ut相比，其包絡(luò)線的形狀不變，即仍攜有原來調(diào)制信號的信息，但載波頻率則轉(zhuǎn)1換為ut的頻率與utut為中頻調(diào)幅波信號。ut)2133經(jīng)中頻放大器放大為ut，再送到檢波器。檢波器從中頻調(diào)幅信號ut中取出反映傳44送信息的調(diào)制信號utut564.如接收的廣播信號頻率為936KH，中頻為465KH，問接收機(jī)的本機(jī)振蕩頻率是多ZZ少？解：根據(jù)變頻的基本知識可得本機(jī)振蕩頻率為fff936KHz465KHz1401KHzlcI第1章思考題1.1簡述寬帶放大器的分析方法。答：寬帶放大器的分析方法有兩種：一是穩(wěn)態(tài)法，也稱頻域分析法，通過分析寬放對不同頻率正弦波的響應(yīng)，得到電路的幅頻特性和相頻特性，并由此分析出該放大器的一些性能指標(biāo)。一是暫態(tài)法，也稱時(shí)域分析法，通過觀察矩形階躍脈沖經(jīng)寬放后波形的失真情況來判斷該放大器的特性。1.2簡述共射共基組合電路擴(kuò)展通頻帶的原理。答：對于“共射-共基”組合電路，由于共基電路的上限頻率遠(yuǎn)高于共射電路，所以整個(gè)組合電路的上限頻率取決于共射電路。共基電路很小的輸入阻抗作為共射電路的負(fù)載，則共射電路中三極管的密勒等效電容（由C引起）大大減小，從而提高bc了共射電路的上限頻率，因此整個(gè)組合電路的上限頻率也提高了。當(dāng)然，負(fù)載減小會使共射電路的電壓增益下降，但后級共基電路的電壓增益會給予補(bǔ)償，使整個(gè)組合電路的電壓增益與單個(gè)共射電路的電壓增益基本相同。1.3集成寬帶放大器L1590的內(nèi)部電路如圖1.332006年1月2高頻電子線路（修訂思考題解答——緒論林春方擴(kuò)展通頻帶的？答：集成寬放L1590是由兩級放大電路構(gòu)成。第一級由V1、V2、V3、V6構(gòu)成；第二級由V7~V10構(gòu)成，三極管、二極管V17~V20和有關(guān)電阻構(gòu)成偏置電路。其中第一級的V1、V3和V2、V6均為共射－共基組合電路，它們共同構(gòu)成共射－共R2、R3和R4引入的負(fù)反饋可擴(kuò)展該級的頻帶。V3、V6集電極輸出的信號分別送到V7、V10的基極。第二級的V7、V8和V9、V10均為共集－共射組合電路，它們共同構(gòu)成共集－共射差動(dòng)放大器，R18、R19和R20引入負(fù)反饋，這些都使該級具有很寬的頻帶，改變R20可調(diào)節(jié)增益。應(yīng)該指出，V7V10的共集組態(tài)可將第一級和后面L1590的工作頻帶可達(dá)0~150MHZ圖中的V4、V5起自動(dòng)增益控制（AGC）作用，其中2腳接的是AGC電壓。1.4試簡述高頻小信號諧振放大器的主要技術(shù)指標(biāo)。答：小信號諧振放大器的主要性能指標(biāo)有：1．諧振電壓增益：指放大器在諧振頻率上的電壓增益，記為A。uo2．通頻帶：指放大器的電壓增益下降到諧振電壓增益A的1/2時(shí)所對應(yīng)的頻uo率范圍，一般用BW（或2Δf）表示。0.70.73．選擇性：指放大器從各種不同頻率的信號中選出有用信號而抑制干擾信號的能力。為了準(zhǔn)確地衡量小信號諧振放大器的選擇性，通常選用“抑制比”和“矩形系1）抑制比定義為諧振電壓增益A與通頻帶以外某一特定頻率uo2006年1月3高頻電子線路（修訂思考題解答——緒論林春方上的電壓增益A之比值，用d（2）矩形系數(shù)定義為K，K0.10.1u0.10.7值越小越好，在接近1時(shí)，說明放大器的諧振曲線就越接近于理想曲線，放大器的選擇性就越好。4．穩(wěn)定性：指當(dāng)組成放大器的元器件參數(shù)變化時(shí)，放大器的主要性能──增益、通頻帶、矩形系數(shù)（選擇性）的穩(wěn)定程度。5．噪聲系數(shù)：指輸入信號的信噪比與輸出信號的信噪比的比值。1.5圖1.16（a）所示的單調(diào)諧放大器中，若諧振頻率f=10.7MH，CΣ=50pF，0ZBW=150KH，求回路的電感L和Qe。如將通頻帶展寬為300KH，應(yīng)在回路兩端并接一個(gè)多大的電阻？0.7ZZ1）求L和e11L4.4310（）=4.43μH6fC5010122210.710620f10.7106Q710BW150103e0.7（2）電阻并聯(lián)前回路的總電導(dǎo)為1CgC47.1（μS）03QLQ0.7e0e電阻并聯(lián)后的總電導(dǎo)為gBWC30010501094.2（μS）30.71因ggR故并接的電阻為1R21.2(k)47.11061.6調(diào)諧在中心頻率為f=10.7MH的三級單調(diào)諧放大器，要求BW≥100KH，試0Z0.7Z確定每個(gè)諧振回路的有載品質(zhì)因數(shù)Qe。解：根據(jù)題目要求三級總通頻帶BW≥100KH，所以0.7Z1BW21BW100KHz，可求得30.70.7fBW196KHz，因而，Q10.73196)00.7e0.7其中，BW為單級單調(diào)諧放大器的通頻帶。2006年1月4高頻電子線路（修訂思考題解答——緒論林春方1.7中心頻率都是6.5MH的單調(diào)諧放大器和臨界耦合的雙調(diào)諧放大器，若Qe均為Z30，試問這兩個(gè)放大器的通頻帶各為多少？解：單調(diào)諧放大器的通頻帶為f6.5106BW0.7217kHZ0Q30e臨界耦合的雙調(diào)諧放大器的通頻帶為f6.5106BW20.72306kHZ0Q30e1.8在小信號諧振放大器中，三極管與回路之間常采用部分接入，回路與負(fù)載之間也采用部分接入，這是為什么？解：這是因?yàn)橥饨迂?fù)載阻抗會使回路的等效電阻減小，品質(zhì)因數(shù)下降，導(dǎo)致增益下降，帶寬展寬，諧振頻率變化等，因此，采用部分接入，可以減小它們的接入對回路Q值和諧振頻率的影響，從而提高了電路的穩(wěn)定性，且使前后級的阻抗匹配。1.9簡要敘述聲表面波濾波器選頻的工作原理。答：當(dāng)輸入叉指換能器接上交流電壓信號時(shí)，壓電晶體基片的表面就產(chǎn)生振動(dòng)，并激發(fā)出與外加信號同頻率的聲波，此聲波主要沿著基片的表面在與叉指電極垂直的方向傳播，故稱為聲表面波。其中一個(gè)方向的聲波被吸聲材料吸收，另一方向的聲波則傳送到輸出叉指換能器，被轉(zhuǎn)換為電信號輸出。由此可見，在聲表面波濾波器中，信號經(jīng)過電—聲、聲—電的兩次轉(zhuǎn)換，且由于基片的壓電效應(yīng)，則叉指換能器具有選頻特性。第2章思考題2.1已知諧振功率放大器輸出功率P＝η＝60V＝20V，試求P和oCCCcI。若保持P不變，將η提高到％，試問P和I減小多少？c0oCcc0解：已知P＝4W，η＝60％，V＝20V，則oCCCPP/η=4/0.6≈6.67WDCoCP=P－P=6.67－4=3.67WcDCoI=P/V=6.67/20（）≈333.3mAc0DCCC若保持P不變，將η提高到80％，則oCPP/η－P=4/0.8－4=5－4=1WCoCo2006年1月5高頻電子線路（修訂思考題解答——緒論林春方PPP3.67－1=2.67WCCCIII6.67/205/200.3330.250.083（）=83mA2.2已知諧振功率放大器V＝20V，I＝250mA，P＝，U＝0.9V，試CCc0ocmCC求該放大器的P、P、η和I為多少？DCcCc1m解：已知V＝20V，I＝250mA，P＝4WU＝0.9V，則CCc0ocmCCP=V×I＝20×0.25=5WDCCCc0P=P－P－4=1WcDCoη=P/P=4/5=80%CoDCU＝0.9V=0.9×20=18VcmCCI＝2P/U＝2×≈444.4mAc1mocm2.3已知諧振功率放大器V＝30VI＝U＝28Vθ＝60gθ)0CCc0cm1＝1.8，試求P、R和η為多少？oPC解：已知V＝30V，I＝100mA，U＝，θ＝60，gθ)＝，則0CCc0cm1P=V×I＝30×0.1=3WDCCCc0ξ＝U/V＝28/30≈0.93cmCC11η＝gθξ＝×1.8×0.93=83.7%C212Pη×P=0.837×3≈2.51WoCDC1U2cm由于P，則2RopU2822cmR156.2Ω2P22.51po2.4諧振功率放大器原來工作在臨界狀態(tài)，若集電極回路稍有失諧，放大器的I、I將如何變化？P將如何變化？有何危險(xiǎn)？c0c1mc解：工作在臨界狀態(tài)的諧振功率放大器，若集電極回路失諧，等效負(fù)載電阻R將p減小，放大器的工作狀態(tài)由臨界變?yōu)榍穳?，I、I都將增大，另外，由于集電極回c0c1m路失諧，i與u不再是反相，即i的最大值與u最小值不會出現(xiàn)在同一時(shí)刻，從CCECCE而使管耗P增大，失諧過大時(shí)可能損壞三極管。c2.5已知丙類二倍頻器工作在臨界狀態(tài)，且V＝20V，I＝，I＝0.6A，CCc0c2mU＝16V，試求P和η？c2mo2C2解：已知V＝20V，I＝0.4A，I＝0.6AU＝16V，則CCc0c2mc2m11PIU0.616=4.8（W）22o2c2mc2m2006年1月6高頻電子線路（修訂思考題解答——緒論林春方PVI=20×0.4=8（W）DCCCc0η=P/P=4.8/8=60%C2o2DC2.6些參數(shù)？不同的調(diào)整方法所得到的輸出功率是否相同？解：調(diào)節(jié)R：減小R，可以使諧振功放從過壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換為臨界狀態(tài)，相應(yīng)的輸出pp功率P將增大。o調(diào)節(jié)V：增大V，可以使諧振功放從過壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換為臨界狀態(tài)，此時(shí)的集電極CCCC1電流的將最大值I增大，而PIR，但R并未變化，所以P增大。2c1mc1m2poop調(diào)節(jié)V：減小V，放大器可從過壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換為臨界狀態(tài)，但θ值減小，脈沖電BBBB流基波分解系數(shù)α(θ)減小，I減小，所以P減小。1c1mo調(diào)節(jié)U：減小U，放大器可從過壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換到臨界狀態(tài)，輸出功率P亦減小，imimo其機(jī)理與V減小相似。BB2.7諧振功率放大器工作頻率＝2MHz，實(shí)際負(fù)載R＝80Ω，所要求的諧振阻L抗R＝8Ω，試求決定L形匹配網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)L和C的大?。縋RRLLPR(RR)8LpLpH22106R1Lp1R8C2985.6R8022106L2.8諧振功率放大器工作頻率＝8MHz，實(shí)際負(fù)載R＝50Ω，V＝20V，P＝LCCo1W0.9L形網(wǎng)絡(luò)作為輸出回路的匹配網(wǎng)絡(luò)試計(jì)算該網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)L和C的大??？解：已知R＝50Ω，V＝20V，P＝1W，及ξ＝U/V＝0.9，可得LCCocmCCU＝ξV＝0.9×20=18VcmCCU1822cmR1622P21po由于R＞R，應(yīng)選擇低阻變高阻L型匹配網(wǎng)絡(luò)PLRR1p1C183.9pFLR286pR(RR)5050)L1.49HLpL281062006年1月7高頻電子線路（修訂思考題解答——緒