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第二章 谐振与小信号选频放大电路2.4 解：1212200200100(pF)200200C C C C C ∑⨯===++， 42221212011 2.5410(H)44 3.141010010L f C π--∑==≈⨯⨯⨯⨯⨯。
等效电路如下图所示。
'Lg其中，5061200111.25410(S)250 6.281010010g Q f L π--==≈⨯⨯⨯⨯⨯，22'2210010.05(mS)2005L L L C g p g g C ∑⎛⎫⎛⎫===⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，5350' 1.254100.0510 6.25410(S)L g g g ---∑=+=⨯+⨯=⨯，则有载品质因数为：612052 6.28101001010.06.25410L f C Q g π-∑-∑⨯⨯⨯==≈⨯.第三章 高频功率放大电路3.7 解：（1） 60100(W),1006040(W)0.6OC O C P P P P P η======-=-=，1008(A)12.5C CC P I V ====。
（2）'60'75(W),'''756015(W),0.8OC O C P P P P P η======-=-=。
'401525(W)C C P P -=-=。
3.8 解：集电极电流和输入电压的波形图如下所示：tt00.60.2cos 0.364,69,1.1Bz BB im U V U θθ--==≈≈0120.7A,()0.249,()0.432,()0.269,CM I αθαθαθ=≈≈≈001122()0.70.249A 0.174A,()0.70.4320.302,()0.70.2690.188C CM C m CM C m CM I I I I A A I I A Aαθαθαθ=≈⨯≈=≈⨯≈=≈⨯≈3.10 解：（1）0001(120)0.406,(120)0.536,αα≈≈000max 010C1m max 101(120)1000.40640.6(mA),(120) 1.32(120)1000.53653.6(mA)11(120)0.95 1.3262.7%22C C C c I I g I I g ααηξ=≈⨯=≈=≈⨯===⨯⨯=（2）000011(70)0.253,(70)0.436,(70) 1.73g αα≈≈≈00max 00C1m max 101(70)1000.25325.3(mA),(70)1000.43643.6(mA),11(70)0.95 1.7382.2%22C C C c I I I I g ααηξ=≈⨯==≈⨯===⨯⨯≈3.11 解：05240.256(W),651(W),83.3%6o D CC C c D o c D P P V I P P P P η==⨯==-=-===≈。
高频电子线路习题及答案高频电子线路习题一、填空题1. 在单级单调谐振放大器中，谐振时的电压增益 Kvo=有载 QL=，通频带 BW0.7=，矩形系数 K0.1 为。
2. n 级同步单调谐振放大器级联时，n 越大，则总增益越，通频带越，选择性越。
3. 工作在临界耦合状态的双调谐放大器和工作在临界偏调的双参差放大器的通频带和矩形系数是相同的，和单级单调谐放大器相比，其通频带是其倍，矩形系数则从减小到。
4. 为了提高谐振放大器的稳定性，一是从晶体管本身想办法，即选Cb’c的晶体管；二是从电路上设法消除晶体管的反向作用，具体采用法和法。
5. 单级单调谐放大器的谐振电压增益 Kvo=QL=，通频带 BW0.7=。
，有载6. 晶体管在高频线性运用时，常采用两种等效电路分析，一种是，另一种是。
前者的优缺点是。
7. 晶体管低频小信号放大器和高频小信号放大器都是线性放大器，它们的区别是。
8. 为了提高谐振放大器的稳定性，在电路中可以采用法和法，消除或削弱晶体管的内部反馈作用。
9. 晶体管的 Y 参数等效电路中， Yre 的定义是，称为，它的意义是表示的控制作用。
10. 晶体管的 Y 参数等效电路，共有 4 个参数，Y 参数的优点是便于测量。
其中 Yfe 的意义是表示。
11. 晶体管高频小信号放大器与低频小信号放大器都是放大器，结构上的区别是前者包含有后者没有的，具有带通特性的。
12. 对小信号调谐放大器的要求是高、好。
13. 丙类高频功率放大器又称为____________功率放大器，常在广播发射系统中用作____________级。
14. 按照通角θC 来分类，θC=180 的高频功率放大器称为_____类功放； C <90 的高频功率放大器称为_____类功放。
15. 功率放大器的工作状态按照集电极电流的通角θC 的不同可分为四类：当θC= ______时，为_____类：当θC=_____时，为_____类；当θC<____时为____类；当____< θC<____时，为_____类。
第1章 高频小信号谐振放大器给定串联谐振回路的0 1.5MHz f =，0100pF C =，谐振时电阻5R =Ω，试求0Q 和0L 。
又若信号源电压振幅1mV ms U =，求谐振时回路中的电流0I 以及回路上的电感电压振幅Lom U 和电容电压振幅Com U 。
解：（1）串联谐振回路的品质因数为061200112122 1.510100105Q C R ωπ-==≈⨯⨯⨯⨯⨯根据0f =40212221200111.125810(H)113μH (2)100104 1.510L C f ππ--==≈⨯=⨯⨯⨯⨯ （2）谐振时回路中的电流为010.2(mA)5ms U I R === 回路上的电感电压振幅为02121212(mV)Lom ms U Q U ==⨯=回路上的电容电压振幅为02121212(mV)Com ms U Q U =-=-⨯=-在图题所示电路中，信号源频率01MHz f =，信号源电压振幅0.1V ms U =，回路空载Q 值为100，r 是回路损耗电阻。
将1－1端短路，电容C 调至100pF 时回路谐振。
如将1－1端开路后再串接一阻抗x Z （由电阻x R 与电容x C 串联），则回路失谐；C 调至200pF 时重新谐振，这时回路有载Q 值为50。
试求电感L 、未知阻抗x Z 。
图题1.2xZ u解：（1）空载时的电路图如图(a)所示。
(a) 空载时的电路 (b)有载时的电路u u根据0f =42122120112.53310(H)253μH (2)10010410L C f ππ--==≈⨯=⨯⨯⨯ 根据00011L Q C r rωω==有： 6120101115.92()21010010100r C Q ωπ-==≈Ω⨯⨯⨯⨯（2）有载时的电路图如图(b)所示。
空载时，1100pF C C ==时回路谐振，则0f =00100LQ rω==；有载时，2200pF C C ==时回路谐振，则0f =050L xLQ r R ω==+。
绪论思考题1.无线通信系统由哪几部分组成，各部分起什么作用？答：无线通信系统由发射设备、传输媒质和接收设备构成，其中发送设备包括变换器、发射机和发射天线三部分；接收设备包括接收天线、接收机和变换器三部分；传输媒质为自由空间。
信息源发出需要传送的信息，由变换器将这些要传送的声音或图像信息变换成相应的电信号，然后由发射机把这些电信号转换成高频振荡信号，发射天线再将高频振荡信号转换成无线电波，向空间发射。
无线电波经过自由空间到达接收端，接收天线将接收到的无线电波转换成高频振荡信号，接收机把高频振荡信号转换成原始电信号，再由变换器还原成原来传递的信息（声音或图像等），送给受信者，从而完成信息的传递过程。
2.无线通信中为什么要进行调制与解调？它们的作用是什么？答：在无线通信的发射部分，如果把声音或图像等低频信号直接以电磁波形式从天线辐射出去，则存在下述两个问题：①无法制造合适尺寸的天线，②无法选择所要接收的信号。
因而，要实现无线通信，首先必须让各电台发射频率不同的高频振荡信号，再把要传送的信号“装载”到这些频率不同的高频振荡信号上，经天线发射出去。
这样既缩短了天线尺寸，又避免了相互干扰。
调制的作用就是把待传送的信号“装载”到高频振荡信号上。
在无线通信接收设备中，必须把空间传来的电磁波接收下来，选出所需的已调波信号，并把它还原为原来的调制信号，以推动输出变换器，获得所需的信息。
这个过程需要解调来完成。
解调的作用就是从高频已调波中“取出”原调制信号。
3.示意画出超外差式调幅收音机的原理框图，简要叙述其工作原理。
答：工作原理：接收天线接收从空间传来的电磁波并感生出微小的高频信号，高频放大器从中选择出所需的信号并进行放大，得到高频调幅波信号u 1(t )，高频放大器通常由一级或多级具有选频特性的小信号谐振放大器组成。
本地振荡器（又称本机振荡器）产生高频等幅振荡信号u 2(t )，它比u 1(t )的载频高一个中间频率，简称中频。
高频电子线路习题集第一章 绪论1－1 画出无线通信收发信机的原理框图，并说出各部分的功用。
答：上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图，它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。
发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频器（不一定必须）、功率放大器和发射天线组成。
低频音频信号经放大后，首先进行调制后变成一个高频已调波，然后可通过变频，达到所需的发射频率，经高频功率放大后，由天线发射出去。
接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。
由天线接收来的信号，经放大后，再经过混频器，变成一中频已调波，然后检波，恢复出原来的信息，经低频功放放大后，驱动扬声器。
话筒扬声器1－2 无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？答：高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。
采用高频信号的原因主要是：（1）频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大，而且可以减小或避免频道间的干扰；（2）高频信号更适合电线辐射和接收，因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时，才有较高的辐射效率和接收效率，这样，可以采用较小的信号功率，传播较远的距离，也可获得较高的接收灵敏度。
1－3无线通信为什么要进行凋制？如何进行调制？答：因为基带调制信号都是频率比较低的信号，为了达到较高的发射效率和接收效率，减小天线的尺寸，可以通过调制，把调制信号的频谱搬移到高频载波附近；另外，由于调制后的信号是高频信号，所以也提高了信道利用率，实现了信道复用。
调制方式有模拟调调制和数字调制。
在模拟调制中，用调制信号去控制高频载波的某个参数。
在调幅方式中，AM普通调幅、抑制载波的双边带调幅（DSB）、单边带调幅（SSB）、残留单边带调幅（VSSB）；在调频方式中，有调频（FM）和调相（PM）。
在数字调制中，一般有频率键控（FSK）、幅度键控（ASK）、相位键控（PSK）等调制方法。
2.4解:为计算简化,这里1R 与电容2C 的容抗之比π221=C X R 较大,可采用部分接入法公式 )(1002121pF C C C C C =+=∑电感 )(253.0)2(12mH C f L o ≈=∑π 接入系数 n=2121=+C C C 1R 在两端等效为)(20**Ω==k R n n R T 电感固有品质因数50,对应的固有谐振电阻)(58.792Ω≈=∑k C f Q R o oo π端等效电阻为)(16Ω≈+k R R R R oT oT有载品质因数10101623=⨯⨯=∑C f Q o L π习 题 第三章3.1 高频功率放大器的主要作用是什么?应对它提出哪些主要要求？答：高频功率放大器的主要作用是放大高频信号或高频已调波信号，将直流电能转换成交流输出功率。
要求具有高效率和高功率输出。
3.2 为什么丙类谐振功率放大器要采用谐振回路作负载？若回路失谐将产生什么结果？若采用纯电阻负载又将产生什么结果？答：因为丙类谐振功率放大器的集电极电流i c 为电流脉冲，负载必须具有滤波功能，否则不能获得正弦波输出。
若回路失谐集电极管耗增大，功率管有损坏的危险。
若采用纯电阻负载则没有连续的正弦波输出。
3.3 高频功放的欠压、临界和过压状态是如何区分的？各有什么特点？答：根据集电极是否进入饱和区来区分，当集电极最大点电流在临界线右方时高频功放工作于欠压状态，在临界线上时高频功放工作临界状态，在临界线左方时高频功放工作于过压状态。
欠压状态的功率和效率都比较低，集电极耗散功率也较大，输出电压随负载阻抗变化而变化，较少使用，但基极调幅时要使用欠压状态。
临界状态输出功率大，管子损耗小，放大器的效率也较高。
过压状态下，负载阻抗变化时，输出电压比较平稳且幅值较大，在弱过压时，效率可达最高，但输出功率有所下降，发射机的中间级、集电极调幅级常采用过压状态。
3.4 分析下列各种功放的工作状态应如何选择？ (1) 利用功放进行振幅调制时，当调制的音频信号加到基极或集电极时，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信号时，应如何选择功放的工作状态？答：(1) 当调制的音频信号加到基极时，选择欠压状态；加到集电极时，选择过压状态。
(2) 放大振幅调制信号时，选择欠压状态。
、 (3) 放大等幅度信号时，选择临界状态。
3.5 两个参数完全相同的谐振功放，输出功率P o 分别为1W 和0.6W ，为了增大输出功率，将V CC 提高。
结果发现前者输出功率无明显加大，后者输出功率明显增大，试分析原因。
若要增大前者的输出功率，应采取什么措施？答：前者工作于欠压状态，故输出功率基本不随V CC 变化；而后者工作于过压状态，输出功率随V CC 明显变化。
在欠压状态，要增大功放的输出功率，可以适当增大负载或增大输入信号。
3.6 一谐振功放，原工作于临界状态，后来发现P o 明显下降，ηC 反而增加，但V CC 、U cm 和u BEmax 均未改变（改为：V CC 和u BEmax 均未改变，而U cm 基本不变（因为即使Ucm 变化很小，工作状态也可能改变，如果Ucm 不变，则Uce 不变，故工作状态不应改变）），问此时功放工作于什么状态？导通角增大还是减小？并分析性能变化的原因。
答：工作于过压状态（由于Ucm 基本不变，故功率减小时，只可能负载增大，此时导通角不变）；导通角不变3.7 某谐振功率放大器，工作频率f =520MHz ，输出功率P o =60W ，V CC =12.5V 。
(1) 当ηC =60%时，试计算管耗P C 和平均分量c0I 的值；(2) 若保持P o 不变，将ηC 提高到80%，试问管耗P C 减小多少？解：(1) 当ηC =60%时，W P P CD 1006.060===η W P P P D C 40601000=-=-=A V P I CC D C 85.121000===(2) 若保持Po 不变，将ηC 提高到80%W P P CD 758.060===η W P P P D C 1560750=-=-=3.8 谐振功率放大器电路如图3.1(c)所示，晶体管的理想化转移特性如题3.8图所示。
已知：BB 0.2V V =，i 1.1cos ()u t V ω=，回路调谐在输入信号频率上，试在转移特性上画出输入电压和集电极电流波形，并求出电流导通角θ及c0I 、c1m I 、c2m I 的大小。
u BE /V0.20.40.60.8i C /A解：由V t u V u i BB BE ωcos 1.12.0+=+=，可作出它的波形如图(2)所示。
根据u BE 及转移特性，在图中可作出i C 的波形如题图3.8(s)。
由于t=0时，BE BE max (0.2 1.1)=1.3,u u V V ==+则max 0.7C i A =。
因为()cos im BE on BB U U V θ=-，所以BE(on)BBim0.60.2cos 0.364,1.1U V U θ--===则得 69θ=︒由于0(69)0.249α︒=，1(69)0.432α︒=，2(69)0.269α︒=，则00max 11max 22max (69)0.2490.70.174(69)0.4320.70.302(69)0.2690.70.188c C c m C c m C I i A I i A I i Aααα=︒=⨯==︒=⨯==︒=⨯= 3.9 谐振功率放大器工作在欠压区，要求输出功率P o =5W 。
已知V CC =24V ，V BB = V BZ ，R e =53Ω，设集电极电流为余弦脉冲，即⎩⎨⎧≤>ω=0u 00u t cos i i i i Cmax C试求电源供给功率P D ，集电极效率ηC 。
解： 90=θ，5.0319.010==αα，A R P I I R P e m c e m c 434.0535222101201=⨯==⇒=A I i mc C 868.05.0434.011max ===α A i I C C 277.0319.0868.00max 0=⨯==α W I V P C CC D 65.6277.0240=⨯==%7565.650===D C P P η 题3.8图题3.8(s)图3.10 已知集电极电流余弦脉冲max 100mA C i =，试求通角120θ=︒，70θ=︒时集电极电流的直流分量0c I 和基波分量1c m I ；若CC 0.95cm U V =，求出两种情况下放大器的效率各为多少？ [解] (1) 120θ=︒，0()0.406αθ=，1()0.536αθ=%7.6295.0406.0536.021)()(216.53100536.0,6.40100406.00110=⨯⨯=⨯⨯==⨯==⨯=cc cm c m c c V U mA I mA I θαθαη(2) 70θ=︒，0()0.253αθ=，1()0.436αθ=010.25310025.3mA,0.43610043.6mA10.4360.9581.9%20.253c c m c I I η=⨯==⨯==⨯⨯=3.11 已知谐振功率放大器的CC 24V V =，C0250mA I =，5W o P =，cm CC 0.9U V =，试求该放大器的D P 、C P 、C η以及c1m I 、max C i 、θ。
解： 00.25246W D C CC P I V ==⨯=1651W583.3%62250.463A 0.924C D o o C D o c m cm P P P P P P I U η=-=-====⨯===⨯11()220.833 1.85,.50?09CC C cm V g U θθη==⨯⨯=︒= 0max 00.25 1.37()0.183C C I i A αθ=== 3.12 试画一高频功率放大器的实际电路，要求： (1) 采用PNP 型晶体管，发射极直接接地； (2) 集电极并联馈电，与谐振回路抽头连接； (3) 基极串联馈电，自偏压，与前级互感耦合。
解：（略）3.13 谐振功率放大器电路如题3.13图所示，试从馈电方式，基极偏置和滤波匹配网络等方面，分析这些电路的特点。
解：(a) 1V 、2V 集电极均采用串联馈电方式，基极采用自给偏压电路，1V 利用高频扼圈中固有直流电阻来获得反向偏置电压，而2V 利用B R 获得反向偏置电压。
输入端采用L 型滤波匹配网络，输出端采用∏型滤波匹配网络。
(b) 集电极采用并联馈电方式，基极采用自给偏压电路，由高频扼流圈B L 中的直流电阻产生很小的负偏压，输出端由23L C ，345C C C 构成L 型和T 型滤波匹配网络，调节34C C 和5C 使得外接50欧负载电阻在工作频率上变换为放大器所要求的匹配电阻，输入端由1C 、2C 、1L 、6C 构成T 和L 型滤波匹配网络， 1C 用来调匹配，2C 用来调谐振。
3.14 某谐振功率放大器输出电路的交流通路如图T3.3所示。
工作频率为2 MHz ，已知天线等效电容C A =500pF ，等效电阻8A r =Ω，若放大器要求80e R =Ω，求L 和C 。
LC A CR er A解：先将L 、A C 等效为电感A L ，则A L 、C 组成L 形网络，如题3.14(s)图所示。
由图可得题3.13图题3.14图3e Q === 由图又可得/e A A Q L r ω=，所以可得6622122626381.9110 1.91μH 2π210111 1.91μH 12.122μH311298710F 2987pF (2π210) 2.12210e AA A A e AQ r L H L L Q C L ωω---⨯===⨯=⨯⨯⎛⎫⎛⎫'=+=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭===⨯='⨯⨯⨯⨯因为1A AL L C ωωω=-，所以 6262126111.9110(2π210)5001014.5910H 14.59μHA A L L C ω---=+=⨯+⨯⨯⨯⨯=⨯=3.15 一谐振功率放大器，要求工作在临界状态。
已知CC 20V V =，o 0.5W P =，L 50R =Ω，集电极电压利用系数为0.95，工作频率为10 MHz 。
用L 型网络作为输出滤波匹配网络，试计算该网络的元件值。
解：放大器工作在临界状态要求谐振阻抗e R 等于22(0.9520)361220.5cme o U R P ⨯===Ω⨯ 由于e R >L R ，需采用低阻变高阻网络，所以66221226262.4942.494501.98610 1.986μH 2π1010111 1.98612.31μH 2.4941111010F 110pF (2π1010) 2.3110e e Le Q Q R L H L L H Q C L ωμω---===⨯===⨯=⨯⨯⎛⎫⎛⎫'=+=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭===⨯='⨯⨯⨯⨯3.16 已知实际负载50L R =Ω，谐振功率放大器要求的最佳负载电阻121e R =Ω，工作频率30MHz f =，试计算题3.16图所示π型输出滤波匹配网络的元件值，取中间变换阻抗2L R '=Ω。
