高频期末复习题
安徽国际商务职业学院-教师资格认定网
1作业参考答案:
1.
从两方面分析:不采取高频调制会出现什么问题?高频载波有何特点?
(1)要传输的信息基本属于低
频范围,根据信号的波长与波速关系知,频率越底,波长
越长,若将此信号辐射出去,需要的天线尺寸太
大,辐射效率低,不易实现;将低频信号调
制到高频上去,辐射需要的天线尺寸小,容易实现。
(2)若不调制传输多个频率,在空间混合在一起,相互干扰,在接收端区分不开;若将
不通信息调制
到不同的频率就能实现多路复用,提高频带利用率;频率越高,频率越高,传
播方式以天波为主,天波传
输的距离越远。
2.无线通信系统发射机是虚线上面部分,超外差式接收机是虚线下面部分
音频输出功
话
调制器变频器激励放大
筒放大器率放大
发射机
载波
振荡器
天线开关
扬
音频中频放大
解调器混频器高频放大
声
放大器与滤波
接收机
器
本地
振荡器
2. 由
fc
知
波长为200m时,频率为1.5MHz,中波,中频段,主要传播方式:地波
波长为2m时,频率为150MHz 超短波,甚高频,主要传播方式:天波
波长为2mm时,频率为15GHz 毫米波,超高频,主要传播方式:直线传播
2作业参考答案:
1. 串联谐振回路的谐振频率为f0 ,外加的信号频率为f
当f >f
0
时,回路显示( 感 )性;当f
时,回路显示( 容 )性
当f =f
0
时,回路显示(
纯阻 )性,此时回路的电阻( 最小 )(最大、最小)
2.
并联谐振回路的谐振频率为f
0
,外加的信号频率为f
当f
>f
0
时,回路显示( 容 )性;当f
时,回路显示( 感 )性
当f =f
0
时,回路显示( 纯阻 )性,此时回路的电阻( 最大
)(最大、最小)
1. 对于收音机的中频放大器,其中心频率f
0
=465
kHz.B
0.707
=8kHz,回路电容C=200 PF,
试计算回路电感和
Q
L
值。若电感线圈的
Q
O
=100,问在回路上应并联多大的电阻才能满足要
求。
解:设回路上并联电阻为R
L
, 空载时的谐振电阻为R
0
,
并联后的总电阻为R
L
∥R
0
,
则
根据并联谐振电阻与品质因数的关系得空载电阻
R
L
R
0
Q
L
R
L
R
0
0
C
R
0
237.66k
R
L
Q
Q
0
0
1
R0
Q
0
C
L
3作业参考答案:
一、计算
1.如图电容抽头的并联振荡回路。谐振频率f0=1MHz,C1=400 pf,C2=100
pF,
求回路电感L。若 Q0=100,RL=2kΩ,求回路有载 QL值。
+
C
1
L
C
2
-
解:抽头系数:p=C
1
(C
1
+C
2
)=0.8
总回路电容为:C=C
1
C
2
(C
1
+C
2
)=80pF
R
L
+
.
U
0
.
U
i
-
f
0
111
L0.317mH
2221212
(2
f)C4
1108010
2
LC
0
R
L’=R
L
p=258KΩ
2
负载R
L
折合
到谐振回路的电阻为:
设空载时的谐振电阻为R
0
,谐振回路的总电阻为R
L
’R
0
R
L
'
R
0
Q
L
R
L
'
R
0
0
C
R
0
RL
'
R
L
'
Q
0
Q
0
1
.546
Q
L
RRR
Q
000L
R
0
0
C
二、填空
1. 电容分压耦合连接方式可通过改变(电容分压)的数值来实现阻抗变换。电感
分压耦
合连接方式可通过改变(电感分压)的数值来实现阻抗变换。
2. 耦合回路临界耦合
时η(=1);强耦合时η(>1);弱耦合时η(<1)。强耦合η>1,
当η越大,谐振曲线两峰间
距离越(大),谐振曲线在谐振频率处的凹陷越(深)。
3.
强耦合时,耦合回路η越接近1时,谐振曲线顶部较宽且平坦,较接近理想(矩形
系数),通频带较(宽
),选择性较(好)。
4. LC选频网络的电路形式分别是(串联谐振、并联谐振、耦合回路 )。
5. 石英晶体谐振器在串联谐振频率与并联谐振频率之间显示(感性)特性,在小于串联
谐振
频率和大于串联谐振频率时显示(容性)特性。
4填空并联谐振回路谐振时谐振电阻= LCr
,当频率高于谐振频率时,谐振阻抗变 小 ,
回路呈现 容 性。
2、常用的小信号谐振放大器以 选频回路 作为负载,它具有 放大 、 滤波 作用。
3、矩形系数K
0.1
是用来说明小信号选频放大器 选择性
好坏的性能指标,其值越接近
1
放大器的选择性越好。单挑写放大器的K
0.1
= 9.95 。
4、单调谐放大器中,常采用抽头并联谐振做负载,其目的是完成 阻抗匹配、选频滤波 。
5单选题
1、单调谐放大器中,并联谐振回路做负载,常采用抽头的目的( D )
A、展宽频带
B、提高工作频率
C、减小矩形系数
D、减小晶体管和负载对谐振回路的影响
2、同步调谐放大器中,单调谐的级数增加时,其(
A )
A、矩形系数变小,通频带变窄 B、谐振增益增大,通频带变宽
C、选择性改善、通频带变宽 D、矩形系数变大,稳定性下降
判断题
1、LC谐振回路中,电容C增大时,谐振频率下降,品质因数变大( ×
)
2、单调谐回路的Q值越大,谐振曲线越尖锐,则其通频带越窄,矩形系数越小( × )
3、选择性是指放大器从各种不同频率中选择有用信号、抑制无用信号的能力( )
4、由于晶体管内部存在寄生电容C
b’c
,高频时形成内反馈,影响放大器的稳定性( )
简答计算题
1、 高频
谐振放大器中,造成工作不稳定的王要因素是什么?它有哪些不良影响?为使放大
器稳定工作,可以采取
哪些措施?
答:集电结电容是主要引起不稳定的因素,它的反馈可能会是放大器自激振荡;环境温度的
改变会使晶体管参数发生变化,如Coe、Cie、gie、goe、yfe、引起频率和增益的不稳<
br>定。负载阻抗过大,增益过高也容易引起自激振荡。
一般采取提高稳定性的措施为:
(1)选择C
b’c
小的晶体管,采用外电路补偿的办法如采用中和法或失配法
(2)减少与外电路的耦合,即适当减小抽头系数、LC回路并上负载电阻
(3)选用温度特性比较好的晶体管,或通过电路和其他措施,达到温度的自动补偿。
2、
(选做)如图所示一晶体管组成的单回路中频放大器。已知fo=465kHz,晶体管经中和
后的参数
为:g
ie
=0.4mS,C
ie
=142pF,g
oe
=
55μS,C
oe
=18pF,Y
ie
=36.8mS,Y
re=0,回路等效电
容C=200pF,中频变压器的接入系数p
1
=N
1
N=0.35,p
2
=N
2
N=0.035,回路无载品质因数Q
0
=80,设下级也为同一晶体管,参数相同。试计算:
(1)回路有载品质因数 Q
L
和带宽 B
0.7
;(2)放大器的电压增益
;(3)中和电容值。(设
C
b’c
=3 pF)
解:根据已知条件可知,能够忽略中和电容和y
re
的影响。
回路总电容为
2
2
C
Cp
1
C
oe
p
2
C
ie
2000.35
2
180.035
2
14
2202pF
固有谐振电导为
2
f
0
C
2
46510
3
20210
-12
g
0
7.374
S
Q
0
80
回路总电导为
22
g
p
1
g
oe
p
2<
br>g
ie
g
0
0.35
2
5510
6
0.035
2
0.410
3
7.37410
6
14.6
S
2
f0
C
2
46510
3
20210
-12
品质因数
Q
L
40.4
g
14.610
6
3dB
带宽
B
0.7
谐振增
益
K
0
中和电容
C
n
f
0<
br>465
11.51kHz
Q
L
40.4
p
1p
2
|y
fe
|
g
0.350.035
36.810
3
30.88
14.610
6
N
1
p
1
0.35
C
b
c
C
b
c
31.615pF
NN
1
1p<
br>1
0.65
6单选题
1、谐振功放工作在蓓蕾的目的是为了提高放大器的( C )
A、输出功率
B、工作频率 C、效率 D、增益
2、将输出信号的频率提高到输入信号频率整数倍的电路称为( B )
A、分频器
B、倍频器 C、调频率 D、混频器
3、在调谐放大器的LC回路两端并上一个电阻R,可以 ( C )
A、减小通频带
B、提高谐振频率 C、降低回路的Q值 D、以上说法均不对
4、功率放大电路与电压放大电路的区别是( C )
A、前者比后者电源电压高
B、前者比后者电压放大倍数大
C、前者比后者效率高
D、前者比后者失真小
4、小信号调谐放大器主要用于无线通信系统的( B )
A、发送设备 B接收设备
C、发送设备、接收设备 D、以上说法均不对
7.
关于通角θ的说法正确的是( B )
A、θ是指一个信号周期内集电极电流导通角度
B、θ是指一个信号周期内集电极电流导通角度的一半
C、θ是指一个信号周期内集电极电流导通角度的两倍
D、以上说法均不对
判断题
1、谐振功率放大器中,当导通角θ越小,效率越高,所以在谐振功放中θ越小越好(× )
2、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。( )
3、调谐功率放大器是采用折线近似分析法。
( )
4、功率放大器是大信号放大器,要求在不失真的条件下能够得到足够大的输出功率。(
)
简答计算题
1、
什么叫做高频功率放大器?它的功用是什么?应对它提出哪些主要要求?为什么高频
功放一般在B类、C类状态下工作?为什么通常采用谐振回路作负载?
答: 高频功率放大
器是一种能将直流电源的能量转换为高频信号能量的放大电路,其主要
功能是放大放大高频信号功率,具
有比较高的输出功率和效率。对它的基本要求是有选频作
用、输出功率大、自身损耗小、效率高、所以为
了提高效率,一般选择在B或C类下工作,
但此时的集电极电流是一个余弦脉冲,因此必须用谐振电路做
负载,才能得到所需频率的正
弦高频信号。
2、某高频功率放大器工作在临界状态,已知其工
作频率f=520MHz,电源电压E
c
=25v,
集电极电压利用系数ξ=0.8,输入激励信号电压的幅度U
bm
=6v,回路谐振
阻抗R
e
=50Ω,放
大器的效率η
c
=75%。求:U
c
m
、I
c1m
、输出功率P
o
、集电极直流能源P
d
及集电极功耗P
c
解: U
cm
=E
C
ξ=20V I
c1m
= U
cm
R
e
=0.4A P
o
= U
cm
I
c1m
2=4W P
D
= Po
η
C
=5.33W
P
C
=P
D
P
o
=1.33W
7单选题
1、谐振功率放大器输入激励为余弦波,放大器工作在临界状态时,集电极电流为( B )
A.余弦波 B.尖顶余弦脉冲波 C.有凹陷余弦脉冲波
2、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
( A )
A.欠压 B.临界 C.过压
3、谐振功率放大器主要用于无线通信系统的
( A )
A.发送设备 B.接收设备 C.发送设备、接收设备
4、为了有效地实现集电极调幅,调制器必须工作在哪种工作状态 ( C
)
A.临界 B.欠压 C.过压
5、谐振功率放大器与调谐小放大器的区别是
( C )
A.前者比后者电源电压高 B.前者比后者失真小
C.谐振功率放大器工作在丙类,调谐放大器工作在甲类
D.谐振功率放大器输入信号小,调谐放大器输入信号大
6、谐振功率放大器的输入激励信号为正弦波时,集电极电流为 ( C
)
A.余弦波 B.正弦波 C.余弦脉冲波
7、功率放大电路与电压放大电路的区别是
( C )
A.前者比后者电源电压高 B.前者比后者电压放大倍数大
C.前者比后者效率高 D.前者比后者失真小
8、高频功率放大器放大AM信号时,工作状态应选
( A )
A.欠压 B.临界
C.过压
9、丙类功放原来工作在临界状态,增大输入信号的振幅,放大器的状态将变为 (C
)
A.欠压 B.临界
C.过压
判断题
1、丙类谐振功率放大器中,集电极外加的直流电压越大越容易工作在过压状态 ( × )
2、在调谐放大器的LC回路两端并上一个电阻R可以加宽通频带。 (
)
3、LC回路的品质因数Q值愈小,其选频能力愈强。
( × )
4、丙类谐振功率放大器中,失谐后管耗显著增大,有可能损害功率管
( )
简答题
1、高频功放的欠压、临界、过压状态是如何区分的?各有什么特点?
当E
C
、E
b
、U
b
、R
L
四个外界因素
只变化其中的一个时,高频功放的工作状态如何变化?
答:当晶体管工作在线性区时的工作状态叫欠
压状态,此时集电极电流随激励而改变,
电压利用率相对较低。如果激励不变,则集电极电流基本不变,
通过改变负载电阻可以改变
输出电压的大,输出功率随之改变;该状态输出功率和效率都比较低。 当晶体管工作在饱和区时的工作状态叫过压状态,此时集电极电流脉冲出现平顶凹陷,
输出电压基本
不发生变化,电压利用率较高。
过压和欠压状态分界点,及晶体管临界饱和时,叫临界状态。此时的输出功率和效率都
比较高。
当单独改变R
L
时,随着R
L
的增大,工作状态的变化是从欠压逐步
变化到过压状态。
当单独改变E
c
时,随着E
c
的增大,工作状态
的变化是从过压逐步变化到欠压状态。
当单独改变E
b
时,随着E
b
的负向增大,工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。
当单独改变U
b
时,
随着U
b
的增大,工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。
2
、已知高频功放工作在过压状态,现欲将它调整到临界状态,可以改变哪些外界因素
来实现,变化方向如
何?在此过程中集电极输出功率如何变化?
答:减小激励U
b
,集电极电流Ic1
和电压振幅U
c
基本不变,输出功率和效率基本不变。
增大基极的
负向偏置电压,集电极电流I
c1
和电压振幅U
c
基本不变,输出功率和效率
基
本不变。
减小负载电阻RL,集电极电流Ic1增大,I
C0
也增大,但
电压振幅U
c
减小不大,因此输
出功率上升。
增大集电极电源电压,Ic1
、I
c0
和U
c
增大,输出功率也随之增大,效率基本不变。
3、高频功率放大器中提高集电极效率的主要意义是什么?
答:主要意义在于提高了电源的利用率,将直流功率的更多的转换为高频信号功率,减
小晶体管的功率损耗,可降低对晶体管的最大允许功耗PCM的要求,提高安全可靠性。
4、回答下列问题
(1)
利用功放进行振幅调制时,当调制的音频信号加在基极或集电极时、应如何选择功
放的工作状态?
(2)利用功放放大振幅调制信号时,应如何选择功放的工作状态?。
(3)利用功放放大等幅度的信号时,应如何选择功放的工作状态?
答:(1)利用功放进行
振幅调制时,当调制的音频信号加在基极或集电极时、功放应选
在过压状态。
(2)利用功放放大振幅调制信号时,功放应选在欠压状态,并为乙类工作。
(3)利用功放放大等幅度的信号时,功放应选在过压状态,此时有较大的输出功率和效
率。
也可以选择在过压状态,此时输出电压幅度比较稳定。
8填空题
1、高频功放的集电极直流馈电电路有 串联馈电 和 并联馈电 两种。
2、高频功放的基极馈电偏压供给方法有 自偏压 、 固定偏压、组合偏压 和 零偏压 四种。
3、输出匹配网络常用的网络形式分别为 L型 、 T型 和 Π型
三种,其中L
型又分为 L-I串联型 、 L-II并联型 两种。
简答计算题
1、 改正图示线路中的错误,不得改变馈电形式,重新画出正确的线路
C
2
L
2
E
2
2、设计一L型匹配网络作为功率放大器的输出回路。已知工作频率为f=5MHz功率放大器
的临界电阻为R
Lcr
=170欧姆,天线端电阻为R=10欧姆。
解:R>R
Lcr
,故采用L-II型网络
R
Lcr
R(1Q
2
)
Q
又因
R
Lcr
1=17010-14
R
X
s40
X
s
L=1.27
H
QX<
br>s
QR40
s
6
2
510
R
,
1Q
2
17
XX4042.5
s
2
Q16
'
p
谐振时:
'
X
p
X
p
0
'
X
p
X
p
1
1
749pF
42.5
C
p
42.52
510
6
C<
br>p
9填空题
1、电容三点式振荡器的发射极至集电极之间的阻抗Z
ce
性质应为 容性
,发射极至基极之
间的阻抗Z
be
性质应为 容性
,基极至集电极之间的阻抗Z
cb
性质应为 感性 。
2、电感三点式振荡器的发射极至集电极之间的阻抗Z
ce
性质应为 感性
,发射极至基极之
间的阻抗Z
be
性质应为 感性
,基极至集电极之间的阻抗Z
cb
性质应为 容性
3、反馈式振荡器的振荡平衡条件是 ∑Ф =2nп 和 U
f
=
U
i
。
4、反馈式振荡器的振荡起振条件是 ∑Ф =2nп 和
U
f
> U
i
。
T
L
|
1
0
和5、反馈式振荡器的振荡
稳定条件是
U
i
U
i
U
iA
0
。
6、三点式振荡器判别法则是X
be
和X
ce
电抗性质相同,
X
cb
和它们电抗性质相反 。
选择题
1、正弦振荡器中选频网络的作用是
( A )
A.产生单一频率的正弦波 B.提高输出信号的振幅
C.保证电路起振
2、判断下图是哪一类振荡器
( C )
A.电感三点式
B.电容三点式
C.改进的电容三点式
D. 变压器耦合式
3.如图所示电路,以下说法正确的是
( C )
A. 该电路由于放大器不能正常工作,不能产生正弦波振
荡
B. 该电路由于无选频网络,不能产生正弦波振荡
C.
该电路由于不满足相位平衡条件,不能产生正弦波振荡
D.
该电路满足相位平衡条件,可能产生正弦波振荡
10选择题
1、正弦波振荡器中正反馈网络的作用是
( A )
A.保证产生自激振荡的相位条件
B.提高放大器的放大倍数,使输出信号足够大
C.产生单一频率的正弦波
2、电容三点式LC正弦波振荡器与电感三点式LC正弦波振荡器比较,优点是 ( B )
A.电路组成简单 B.输出波形好 C.容易调节振荡频率 D. 频率稳定度高
3、改进型电容三点式振荡器的主要优点是
( C )
A.容易起振 B.振幅稳定 C.频率稳定度较高
D.减小谐波分量
4、判断下图是哪一类振荡器
( C )
A.考毕兹电路
B.哈特莱电路
C.西勒电路
D. 克拉泼电路
5、振荡器与放大器的区别是
( C )
A.振荡器比放大器电源电压高 B.振荡器比放大器失真小
C.振荡器无需外加激励信号,放大器需要外加激励信号
D.振荡器需要外加激励信号,放大器无需外加激励信号
判断题
1、放大器必须同时满足相位平衡条件和振幅条件才能产生自激振荡。 ( )
2、电感三点式振荡器的输出波形比电容三点式振荡器的输出波形好。 ( × )
3、正弦波振荡器中如果没有选频网络,就不能引起自激振荡。 (
)
简答计算
1、在如图所示的振荡电路中,C
1
=C
2=500pF,C=50pF,L=
1mH,问:(1)该电路属于何种类型的振荡电路?(2)计
算振
荡频率f
0
;(3)若C
1
=C
2
=600p
F,此时振荡频率f
0
又为多少?
从两次计算的频率中能得出什么结论?
解:(1)该电路属于串联改进型电容三点式振荡器
(2)
C
<
br>
C
1
C
2
C
C
1
+C
2
f
o
1
2
LC
解得:C
=300pF
f
o
=290kHz
(3)
C
=350pF
fo
=270kHz
可见,当C远小于C
1
及C
2
时,振荡频率主要由小电容C决定
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,(b) 不能,(c)
不能,(d) 不能,
(e) 可能振荡,振荡的条件是L
1
C
1
回路呈容性,L
2
C
2
回路呈感性,即要求
f
01
这时是一
个电感反馈振荡器,
(f)
可能振荡,振荡的条件是LC
3
支路呈感性,即要求
f
03
< f
, 这时是一个电容反馈振荡器
11选择题
1、
石英晶体谐振于f
0
时,相当于LC回路的
( B )
A.串联谐振现象 B.并联谐振现象 C.自激现象
D. 失谐现象
2、 石英晶体谐振于f
q
时,相当于LC回路的
( A )
A.串联谐振现象 B.并联谐振现象 C.自激现象
D. 失谐现象
3、石英晶体振荡器的主要优点是
( C )
A.容易起振 B.振幅稳定 C.频率稳定度高
D.减小谐波分量
填空题
1、石英晶体振荡器可分 串联型晶体振荡器
和并联型晶体振荡器两种。
2、并联型石英晶体相当于一个 电感
,串联型石英晶体振荡电路中,石英晶体相当于一
个 短路线 。
简答计算, <
br>1、(1)试画出石英谐振器的电路符号、等效电路以及电抗曲线,并说明它在
f
<f
q
、
f
=
f
q
、
f
<
f
<
f
q
、
f
>
f
0
时的电抗性质。
(2)石英晶片之所以能做成谐振器是因为它具有什么特性?
(3)常用的石英晶体振荡电路有几种?
解:(1)1. 石英谐振器的电路符号、等效电路如下图(a)、(b)
f
<
f
q
电抗呈容性,
f=f
q
电抗呈阻性,
f
<
f
<
f
q
电抗呈感性,
f
>
f
0
电
抗呈容性
(2)石英晶片之所以能做成谐振器是因为它具有压电和反压电特性
(3)常用的石英晶体振荡电路有串联型和并联型两种
2、石英晶体振荡电路如图所示:
(1)说明石英晶体在电路中的作用是什么?
(2)R
b1
、R
b2
、C
b
的作用是什么?
(3)电路的振荡频率f
0
如何确定? (10分)
解:(1) 石
英晶体在电路中的作用是作为短路元件,只有当LC调谐回
路谐振在石英晶体的串联谐振频率时,该石英
晶体呈阻性,满足振
荡器相位起振条件。
(2)R
b1
、R
b2
的作用是基极偏置电阻,C
b
的作用是高频旁路电容,
(3)
f
o
1
2
LC
12
1、当两个频率不同的单频信号送入非线性器件,产生的组合频率最少的器件是 (
C
)
A.二极管 B.三极管 C.场效应管
D. 电感
2、线面哪个器件不能实现频谱的线性搬移
( C )
A. 二极管 B. 三极管
C. 电阻 D. 场效应管
3、下面哪个不是非线性器件
( A )
A. 电容 B. 二极管
C. 三极管 D. 场效应管
4、实现频谱线性搬移的核心器件为
( C )
A. 加法器 B. 求和器
C. 乘法器 D. 反相器
1若非线性器件的伏安特性幂级数表示为i=f(u
)=a
0
+a
1
u+a
3
u ,其中a
0
、a
1
、a
3
是不为零的实
数,当信号u为频率为150kHz和2
00kHz的两个正弦信号时,试分析电路中出现的频率成分。
解:根据题意知u=u1+u2=Acosω
1
t+Bcosω
2
t
所以i=f(u)=a
0
+a
1
u+a
3
u =a
0
+a
1
(Acosω
1
t+Bcosω
2
t)+a
3
(Acosω
1
t+Bcosω
2
t) =a
0
+a
1
(Acosω
1
t+Bcosω
2
t)+a
3
(Acos
ω
1
t+3A
Bcos<
br>ω
1
tcosω
2
t+3B
Acosω
1
t
cos
ω
2
t+
Bcos
ω
2
t)
=a
0
+(a
1
A+3a
3
A4+3a
3
AB
2)cosω
1
t+(a
1
B+3a
3
B4+3a
3
BA2)cosω
2
t+(a
3
A4)cos2ω
1t+(a
3
B4)
cos2ω
2
t+(3a
3
BA4)cos(2ω
1
-ω
2
)t+(3a
3
BA4)c
os(2ω
1
+ω
2
)t+(a
3
AB4)cos(2ω<
br>2
-ω
1
)t+(a
3
AB4
)cos(2ω
2
-ω
1
)t+(a
3
A2)cos3ω
1
t+
(a
3
B2)cos3ω
2
t
含有ω
2
、ω1
、2ω
2
+ω
1
、2ω
2
-ω
1<
br>、2ω
1
+ω
2
、2ω
1
-ω
2
、
3ω
2
、3ω
1
成分
令f
1
=150kHz、f
2
=200kHz,
则2ω
2
+ω
1
=550kHz,2ω
2
-ω
1
=250k
Hz,2ω
1
+ω
2
=500kHz,2ω
1
-ω
2
=100kHz,3ω
2
=600kHz,3ω
1
=450kHz
33
2222
323233
332 22 2
3
33
3
因此含有的频率成分分别为
150kHz、200
kHz、250kHz、550kHz、500kHz、100kHz、600kHz、450kHz
2简述非线性电路的分析方法,并分析线性时变电路法输出的频率成分为什么比较少?
幂级数分析法 : 适用于小信号条件下的分析 。
折线近似分析法 :
适用于大信号条件下的图解分析 。
线性时变电路分析法、开关函数法适应于大信号控制非线性器件,小信号近似为线性
线性时变法与级数展开分析法相比,减少了一些频率成分,是因为忽略掉了小信号二次方
和二次方以上的
的信号
13选择题
1.当两个频率不同的单频信号送入非线性器件,产生的组合频率最少的器件是 ( C )
A.二极管 B.三极管
C.场效应管
2.单频调制时,调相波的最大相偏Δφ
m
正比于
( A )
A.U
Ω
B.u
Ω
(t) C.Ω
3.调幅波的信息包含在它的
( B )
A.频率变化之中 B.幅度变化之中
C.相位变化之中
4.调制的描述
( C )
A. 用载波信号去控制调制信号的某一个参数,使该参数按特定的规律发生变化。
B. 用调制信号去控制载波信号的某一个参数,使该参数按特定的规律发生变化。
C.
用调制信号去控制载波信号的某一个参数,使该参数随调制信号的规律发生变化。
5.在波形上它的包络与调制信号形状完全相同的是
( A )
A.AM B.DSB
C.SSB D.VSB
6. 调幅的描述
( C )
A.
用载波信号去控制调制信号的振幅,使调制信号的振幅按载波信号的规律发生变化。
B.
用调制信号去控制载波信号的振幅,使调制信号的振幅按载波信号的规律发生变化。
C.用调制信号去控制载波信号的振幅,使载波信号的的振幅随调制信号的规律发生变化。
7. 属于频谱的非线性搬移过程的有
( D )
A.振幅调制 B.调幅波的解调 C.混频
D.频率调制
8.下图所示框图能实现何种功能? 其中u
s
(t)=
U
s
cosω
s
t,u
L
(t)=
U
L
cosΩt ( A )
A.调幅 B.检波 C.混频
D.鉴频
9.用双踪示波器观察到下图所示的波形,此波形是哪种类型的调幅波
( D )
A.VSB B.SSB
C.DSB D.AM
填空题1、通常将携带有信息的电信号称为 调制信号 ,未调制的高频振荡信号称为 载
波
,通过调制后的高频振荡信号称为 已调波 。
2、抑制调制信号的频率为Ω ,
载波信号的频率为ω
c
, 则AM 信号的带宽为 2Ω
,
DSB信号的带宽 2Ω ,SSB信号的带宽 2Ω 。
3.DSB调幅波中所包含的频率成分分别为 上边频 、 下变频 。
AM信号的所包含的频率成分分别为 载波成分 、 上边频 、 下边频
。
计算题1、某发射机输出级在负载R
L
=100Ω上的输出信号为u
0<
br>(t)=4(1-0.5cosΩt)cosωct
伏。求总的输出功率P
av
、载波功率P
c
和边频功率P边频。
解:显然,该信号是个AM调幅信号,且m=0.5,因此
2
R
L
U
C
4
2
P
C
0.08W
22100
m
2
0.5
2
P
av
P
C
1
0.08
1
<
br>0.09W
22
P
边频
P
av
P
C
0.090.080.01W
2、试用相乘器、相加器、滤波器组成产生下列信号的框图
(1)AM波;(2)
DSB信号;(3)SSB信号。
u
u
C
X
+
u
AM
u
+ X
u
AM
常数(直流)
u
C
u
u
C
X
u
DSB
u
u
C
X 滤波器
u
SSB
3、已知载波电压uc=U
C
sinω
C
t,调制信号如图
所示,f
C
>>1TΩ。分别画出m=0.5及m=1两
种情况下所对应的AM波波形
以及DSB波波形。
3
4、已知载波电压<
br>u
c
(t)5cos2
10t
,调制信号电压为
u
(t)5cos2
10t
,令常数k
a
=1
6
试求:(1)写出调幅表达式;(2)求调幅系数及频带宽度;(3)画出调幅波 <
br>解:
m
a
k
a
U
m
0.4<
br>,则
U
cm
u
AM
(t)U
cm
(1
m
a
cost)cos
c
t5(10.4cos2
10
3
t)cos2
10
6
t
m
a
k
a
U
m
0.4,BW2F
2KHz
图略
U
cm
15选择题
1.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
(
C
)
A.欠压
B.临界 C.过压
2.若载波u
C
(t)=U
C
cosω
C
t,调制信号u
Ω
(t)=
U
Ω
cosΩt,则普通调幅波的表达式为 (
C
)
A.u
AM
(t)=U
C
cos(ω
C
t+m
a
sinΩt) B.u
AM
(t)=U
C
cos(ωC
t+m
a
cosΩt)
C.u
AM
(t)=UC
(1+m
a
cosΩt)cosω
C
t D.u
AM
(t)=kU
Ω
U
C
cosω
C
tcosΩ
t
3.MC1596集成模拟乘法器可以用作
(
A
)
A.混频 B.频率调制
C.相位调制
4.用双踪示波器观察到下图所示的调幅波,根据所给的数值,它的调幅度为
(
C
)
A.0.2 B.0.8
C.0.67 D.0.1
计算题
1. u
AM
(t)=10(1+0.3cos2π×3×10
2
t
+0.6cos2π× 3×10
3
t)cos2π×10
6
t (v)
求: (1)调幅波中包含的频率分量与各分量的振幅值。
(2)画出该调幅波的频谱图并求出其频带宽度BW。
解:1.包含载波分量:频率为1000kHz,幅度为10V
上边频分量:频率为1003kHz,幅度为1.5V;频率为1000.3kHz,幅度为3V
下边频分量:频率为997kHz,幅度为1.5V;频率为999.7kHz,幅度为1.5V
10V
3V
1.5V 1.5V 3V
kHz
997 999.7 1000 1000.3
1003
带宽BW=2×3=6kHz
2. 某发射机输出级在负载
R
L
=100Ω
上的输出信号为
u
s
(t)=4(1+0.5cosΩt
)cosω
C
t
V
,
试求:(1)该输出信号是什么已调信号?该信号的调制度m=?
(2)总的输出功率P
av
=?
(3)画出该已调信号的波形、频谱图并求频带宽度BW
解:(1)该输出信号是调幅信号。该信号的调制度m=0.5
(2)总的输出功率P
av
=(1+0.5m
2
a
)P
c
=(1+0.5m<
br>2
a
)U
2
cm
2R
L
=0.09W
(3)
4V
16选择题
作业答案
选择题
1、一同步检波器,输入信号为u
S
=U
S
cos(ω
C
+Ω)t,恢复载波u
r
=U
r
cos(ω
C
+Δω)t,输出
信号将产生
(
B
)
A.振幅失真 B.频率失真
C.相位失真
2、惰性失真和负峰切割失真是下列哪种检波器特有的失真
(
B
)
A.小信号平方律检波器 B.大信号包络检波器
C.同步检波器
3、下图所示框图能实现何种功能?
(
B
)
其中u
s
(t)=
U
s
cosω
c
tcosΩt, u
r
(t)=
U
r
cosω
c
t
A. 振幅调制
B. 检波
C. 混频 D.鉴频
1V 1V
ω
ω
C
-Ωω
C
ω
C
+Ω
BW=2×Ω2=Ω
4、下列哪种说法是正确的
(
C
)
A. 同步检波器要求接收端载波与发端载波频率相同、幅度相同
B. 同步检波器要求接收端载波与发端载波相位相同、幅度相同
C.
同步检波器要求接收端载波与发端载波频率相同、相位相同
D.
同步检波器要求接收端载波与发端载波频率相同、相位相同、幅度相同
5、检波的描述是
(
A
)
A.调幅信号的解调 B.调频信号的解调
C.调相信号的解调
6、模拟乘法器的应用很广泛,可以用作除以下哪种之外的电路
(
C
)
A.振幅调制 B.调幅波的解调
C.频率调制 D.混频
7、大信号包络检波器只适用于以下哪种调幅波
(
D
)
A.VSB B.SSB
C.DSB D.AM
8、对角线失真和底部切割失真是下列哪种检波器特有的失真
(
B
)
A.小信号平方律检波器 B.大信号包络检波器
C.同步检波器
9.检波并经隔直电容后的信号成份有
(
D
)
A.调幅波、低频、直流
B.等幅载波和上下边频
C.等幅载波、低频、直流 D.低频信号
10、用双踪示波器观察到下图所示的波形,此波形是哪种类型的调幅波 (
D
)
A.VSB B.SSB
C.DSB D.AM
11、MC1596集成模拟乘法器可以用作
(
A
)
A.混频 B.频率调制
C.相位调制
填空题
1、调幅波的几种调制方式是
普通调幅
、
双边带调幅
、
单边带调幅
和
残留单边带调幅
。
2、在大信号包络检波器中,若电路参数选择不当会产生两种失真,一种是
惰性失真
,
另一种是
负峰切割失真
;两种失真分别产生的原因是
R
L
C
L
选得太大,放电太
慢,跟不上输入信号包络线的变化
和
检波器交、直流负载电阻不等造成
的
。
3、模拟乘法器要用于实现
调幅
、
同步检波
和
混频
等频谱搬移电路中。
4、振幅调制与解调、混频、频率调制与解调等电路是通信系统的基本组成电路。它们的共
同特点是将
输入信号进行
频率变换
,以获得具有所需
新频率分量
的输出信号,
因此,这些电路都属于
频谱
搬移电路。
简答计算,
1、如图所示为某晶体管收音机检波电路,问:
1)电阻R
L1
、R
L2
是什么电阻?为什么要采用这种连接方式?
2)电路中的元件R、C是什么滤波器,其输出的U
AGC
电压有何作用?
3)若检波二极管VD开路,对收音机将会产生什么样的结果,为什么?
解:1)电阻R
L1
、R
L2
是检波器得直流负载电阻,
采用这种连接方式目的是减小
检波器交、直流负载电阻值得差别,避免产生负峰切割失真。
2)R、C构成低通滤波器,其输出的U
AGC
电压送到收音机前级控制调谐放大
器的
增益,实现自动增益控制。
3)若检波二极管VD开路,则收音机收不到任何电台。
2、如图大信号检波电路,已知
:输入已调波u
i
=20(1+0.3cos2πFt
)cos2πf
C
t (V)
其中,载频f
c
=465kHz,调制
信号频率F=5kHz,负载电阻R
L
=5kΩ,试确定:
1)滤波电容C
L
的大小
2)检波器输入电阻
R
i
=?
3)若检波效率
η
d
=η
a
=0.8,
则检波器在负载上得到的低频信号电压幅度
U<
br>Ω
m
=?
直流电压幅度
U
AV
=?
解:1.为了不产生惰性失真,
5~10
c
R
L
C
L
2
1-m
a
<
br>max
m
a
解得410pF≤C
L
≤0.02uF
2. R
i
= R
L
2=2.5kΩ
3. 直流电压U
AV
=16V 低频电压振幅值
U
Ωm
=0.8×0.3×20=4.8V
2019-2020学年第二学期期中考试
一、单选题(每题2分,共40分)
1、对于小信号调谐放大器,当回路谐振时,输入与输出电压的相位差 。 ( B )
A.等于180° B.不等于180° C.超前
D.滞后
2、LC组成的串联谐振回路,谐振时的电流 。
( A )
A.最大 B.最小
C.等于零 D.不能确定
3、把谐振频率为f
0
的LC串联谐振回路串联在电路中,它 的信号通过。
( A )
A.允许频率为f
0
B.阻止频率为f
0
C.使频率低于f
0
D.使频率高于f
0
4、下列描述LC串联回路的表达式中,不正确的
。
( C )
A.
2f
0
f
0
2f
0.1
2f
<
br>L
B.
K
0.1
C.
D.
Q
0
0
Q
0
2f
0.7
f
0
r
5、小信号双调谐放大器的矩形系数 。
( A )
A.大于1 B.小于1
C.等于1 D.等于零
6、在电路参数相同的条件下,双调谐回路小信号放大器的性能比单调谐回路小信号放大器
优越,主要是在于 。
( D )
A.前者的电压增益高
B.前者的选择性好
C.前者的电路稳定性好
D.前者具有较宽的通频带,且选择性好
7、为了有效地发射电磁波,天线尺寸必须与辐射信号的
。 ( C )
A. 频率相比拟
B.振幅相比拟 C.波长相比拟 D.相位相比拟
8、下列表述正确的是
。 (
A )
A.低频信号必须装载到高频信号上才能有效地辐射
B.低频信号可直接从天线上有效地辐射
C.低频信号和高频信号都不能从天线上有效地辐射
D.低频信号和高频信号都能从天线上有效地辐射
9、在调谐放大器的LC回路两端并上一个电阻R,可以 。
(
B
)
A.减小通频带 B.降低回路的Q值
C.提高谐振频率 D.以上说法均不对
10、小信号调谐放大器主要用于无线通信系统的
。 ( B )
A.发送设备
B.接收设备
C.发送设备、接收设备
D.以上说法均不对
11、高频功率放大器,集电极负载采用 。
( B )
A.电阻 并联谐振电路 C.电容
D.电感
12、单级单调谐放大器的通频带BW
0.7
。
( B )
A.等于空载LC调谐回路的通频带
B.大于空载LC调谐回路的通频带
C.小于空载LC调谐回路的通频带
D.以上情形都可能
13、三级相同的放大器级联,电压总增益为120dB,则每级的放大倍数为
。 ( C )
A.20dB B.20
C.40 dB D.40
14、高频小信号谐振放大器不稳定的主要原因是
。
( B )
A. 增益太大
B.晶体管集电结电容C
b’c
的反馈作用 C.谐振曲线太尖锐 D.通频带太宽
15、LC串联谐振电路,当工作频率大于、小于、等于谐振频率时,阻抗分呈
。( A )
A.感性、容性、阻性 B.容性、感性、阻性
C.阻性、感性、容性 D.感性、阻性、容性
16、常用集电极电流流通角的一半θ划分功放的工作类别,丙类功放的θ为
。 ( D )
A.θ = 180 ° B.θ = 90°
C.180 °>θ >90 ° D.θ <90 °
17、已知某高频功率放大器原
工作在临界状态,当改变电源电压时,管子发热严重,说明功
放管进入了
。
( A )
A欠压状态 B过压状态 C仍在临界状态
18、根据高功放的负载特性,由于R
L
减小,当高功放从临界向欠压区变化时
。( A )
A.输出功率和集电极效率均减小。
B.输出功率减小,集电极效率增大。
C.输出功率增大,集电极效率减小。
D.输出功率和集电极效率均增大。
19、在LC并联电路两端并联上电阻,下列说法错误的是
。
( AD )
A. 改变了电路的谐振频率
B.改变了回路的品质因数
C.改变了通频带的大小
D .没有任何改变
20、高频谐振功率放大器原工作于临界状态,如果其它条件不变,E
C
减小时,放大器的工
作状态为
。
( C )
A. 临界状态 B.欠压状态 C.过压状态 D.甲类状态
二、填空题(每空1分共10分)
1、无线电波中波长波速与频率之间的关系为
cf
。
2、电路中的LC并联谐振回路常采用抽头接入的目的是为了减小信号源和负载对回路的影
响,若接入系数增大,则谐振回路的Q值 减少 ,通频带变宽。
3、高频功放的基极馈电偏压供给方法有 自偏压 、固定偏压两种
4、石英晶体谐振器是利用石英晶体的 压电与反压电 效应做成的。
5、单调谐小信号放大器中,为了使晶体管实现单向化传输,提高电路的稳定性,常用的稳
定措施有中和法和 匹配法 。
6、集中选频放大器由集成宽带放大器和 集中选频滤波器
组成,其主要优点是矩形系数接
近于1。
7、在谐振功率放大器三种工作状态中 临界
状态时输出功率最大、效率也较高, 欠压、
过压
状态主要用于调幅电路,弱过压状态用于中间级放大。
8、电容分压耦合连接方式可通过改变
电容 的数值来实现阻抗变换。
9、常用的匹配网络的形式为LC匹配网络和 耦合电路
。
三、判断题(每题1分共10分)
1、调谐功率放大器是采用折线近似分析法。
( 对 )
2、双调谐回路的耦合程度与Q值无关。
( 错 )
3、单调谐回路的矩形系数是一个定值,与回路的Q值和谐振频率无关。
( 对 )
4、LC串联谐振回路谐振时,谐振电流最大。失谐越严重,谐振电流越小。
( 对 )
5、丙类谐振功率放大器中,失谐后管耗显著增大,有可能损害功率管。
( 对 )
6、单调谐回路的矩形系数是一个定值,与回路的Q值和谐振频率无关。
( 对 )
7、强耦合时,耦合系数越大,通频带越宽 ,选择性较好。
( 错 )
8、单级双调谐小信号放大器比单级单调谐放大器的矩形系数小。
( 对 )
9、双调谐回路放大器在弱耦合状态下,其谐振特性曲线会出现双峰。
( 错 )
10、放大器的增益与通频带存在矛盾,增益越高,通频带越窄。
( 对 )
四、简答计算题(每题10分,共40)
1、画出无线通信系统中超外差式接收机的组成,并说出每部分的功能。
高频放大:放大从天先来接收下来的高频小信号
混频:把高频信号变成容易处理的中频信号
本地震荡器:产生合适的高频信号
中频放大与滤波:对信号进行二次放大
解调器:解调处需要的低频信号
音频放大器:对解调出来的音频信号进行功率放大一驱动扬声器发声
2、试说出高频小信号谐振放大与高频谐振功放的异同点?
答:不同点:
(1)
要求不同。小信号谐振放大器主要用于高频小信号的选频放大,要求有较高的选择性
和谐振增益;谐振功
放主要用于高频信号的功率放大,要求效率高、输出功率大。
(5)工作状态不同。小信号放大器的输
入信号很小,晶体管工作在甲类状态;丙类高频功
率放大器输入信号通常为大信号,为了提高效率,晶体
管工作在丙类状态。
(3)对谐振回路要求不同。小信号谐振放大器中的谐振回路主要用于选择有用信
号,抑制
干扰信号,且Q值较高;丙类高频功率的谐振负载主要用于抑制谐波,实现阻抗匹配,且Q值较低。
相同点:负载都是部分接入的谐振回路,实先了信号的放大,均实现能量的转化
3、某高频功率放大器工作在临界状态,已知其工作频率f=600MHz,电源电压E
c
=
20v,
集电极电压利用系数ξ=0.8,输入激励信号电压的幅度U
bm
=5v,回路谐振阻抗R=50Ω,
放大器的效率η
c
=80%。
求:(1)输出的电压幅度U
cm
、输出基波电流的幅度I
c1m
(2)输出功率P
1
、集电极直流供给功率P
0
及集电极功耗P
c
U
cm
=E
C
ξ=16V , I
c1m
=
U
cm
R
e
=0.32A
P
1
= U
cm
I
c1m
2=2.56W,
P
0
= P
1
η
C
=3.2W,
P
C
=P
0
P
1
=0.64W
4、如图电路中f
0
=8MHz,L
13
=8H ,
Q
0
=100 , N
13
=50 , N
12
=15,N
45
=5 ;信号源Rs=10kΩ ,
Cs=15pF ,I s =1mA
,负载R
L
=2.5kΩ ,C
L
=40pF 。试求 :
(1)有载品质因数Q
L
和通频带B
0.7
(2)回路电容C及回路谐振时的U
o
解:(1)接入系数 p
1
= N
12
N
13
=0.3
,p
2
= N
45
N
13
=0.1
(2)折合后回路的参数
gs =1R
s
= 0.1ms
, g
L
=1R
L
=0.4ms
g
p
=1(Q
0
ω
0
L
13
) =
0.025ms
g
∑
=
p
1
2
g
s
+ g
P
+
p
2
2
g
L
=0.038ms
Q
L
=1(g
∑
ω
0
L
13
)=
74.6
B
0.7
=
f
0
Q
L
= 0.1MHz
由
f
0
=1[2π√(LC
∑
)]推出C
∑
=50.91pF
由C
∑
=p
1
2
C
s
+C+
p
2
2
C
L
知C=49.16pF
由U
0
p
2
= p
1
I
S
g
∑
知U
0
=p
2
p
1
I
S
g
∑
=0.79V