高频电路习题

高频电路习题

IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

目 录

绪论…………………………………………………………………….…2

小信号选频放大器………………………………………………………..3

谐振功率放大器…………………………………………………………..9

正弦波振荡器……………………………………………………………17

振幅调制、振幅解调与混频电路………………………………………31

角度调制与解调电路……………………………………………………51

第1章 绪论

一、填空

用（ ）信号传送信息的系统称为通信系统，发送设备对信号最主要的处理是（ ）。

输入变换器的作用是将各种不同形式的信源转换成（ ）信号；传输信号的信道也称为（）；传输媒介分为（ ）两大类。

引起传输误差的因素是（）。

在时间和幅度上连续变化的信号称为（）；在时间和幅度上离散取值的信号称为（）。

用基带信号去改变高频载频的幅度称为（）用符号（）表示；用基带信号去改变高频载频的频率称为（）用符号（）表示；用基带信号去改变高频载频的相位称为（）用符号（）表示。

数字调制通常分为（）、（）、（）三种。

无线电波的传播方式有（）、依靠（）和（）三种；频率在（）的信号主要是依靠电离层的反射传播；高于（）的信号主要沿空间直线传播；长波与超长波信号主要（）传播。

器件的电阻、电容、或者电感如果不是一个常数，这种器件通常称为（）器件。

用晶体管、二极管组成的电路，如果给电路输入一个单频正弦信号，输出信号的（）、（）与原信号不同。

非线性电路可采用（）和（）来进行分析；在实际电路分析中，常采用工程近似解析法分析，在工程近似解析法分析中常采用（）等表示式。

二、综合题

非线性电路的基本特点是什么？

画出无线电调幅广播发送设备组成框图；指出其中的线性电路和非线性电路；画出调幅输出波形。

画出超外差式调幅接收机组成框图，指出其中的线性与非线性电路，画出各部分电路的输入与输出波形。

调幅广播频率在535—1605KHz，其信号主要是何种传播方式电视广播频率在30MHz以上，其信号主要是何种传播方式那种信号容易受到建筑物的遮挡

第2章 小信号选频放大器

已知并联谐振回路L=1μH，C=20pF，Q=100,求该并联回路的谐振频率f0、谐振电阻Rp及通频带。

解：由公式(2.1.4)知

并联谐振回路如图所示，已知C=300pF，L=390μH，Q=100，信号源内阻Rs=100kΩ，负载电阻RL=200KΩ，求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。

所以

=f0/QT=465KHz/37=

已知并联谐振回路的f0=10MHz，C=50pF，=150KHz，求回路的L和Q以及Δf=600KHz时的电压衰减倍数。如将通频带加宽为300KHz，应在回路两端并联多大的电阻？

并联回路如图所示，已知：C=360pF，L1=280μH，Q=100，L2=50μH,n=N1/N2=10,RL=1KΩ。试求该并联谐振回路考虑RL影响后的通频带及等效谐振电阻。

KHz.Hz.Hz.CRLCRLCQfBWK.KRRReee.'LPe459104591036010846212121846100188111113123070通频带等效谐振电阻 并联回路如图所示，试求并联回路2-3两端的谐振电阻RP’。已知：(a) L1=100μH，L２=10μH，M=4μH，等效损耗电阻r=10Ω，C=300pF；(b)C1=50pF，C2=100pF，L=10μH，r=2Ω。

并联谐振回路如图所示，已知f0=10MHz，Q=100，Rs=12 KΩ，RL=1KΩ，C=40pF，匝比n1=N13/N23=，n2=N13/N45=4，试求谐振回路有载谐振电阻RT、有载品质因QT和回路通频带。

单调谐放大器如图2.2.4(a)所示，已知放大器的中心频率f0=10MHz，回路线圈电感L13=4μH，Q=100，匝数N13=20匝，N12=5匝，N45=5匝，晶体管的参数为：G0=200μS，C0=7pF，gm=45mS。试求该放大器的谐振电压增益、通频带及回路外接电容C。

***不要求：(幅频特性曲线)

单调谐放大器如图2.2.4(a)所示。中心频率f0=30MHz,晶体管的工作点电流IEQ=2mA,回路电感L13=μH,Q=100，匝比n1=N13/N12=2,n2=N13/N45=，YL=GL=,Goe=，0r/bb，试求该放大器的谐振电压增益及通频带。

第3章 谐振功率放大器

谐振功率放大器电路如图3.1.1所示,晶体管的理想化转移特性如图所示，已知：VBB=，ui=(ωt)V，回路谐振在输入信号频率上，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Ic0、Ic1m、Ic2m的大小。

解：作图如下

由已知条件 VBB=， Uim=

由图 UBE(on)= ，所以

此题也可先由曲线求出gc值，然后用公式计算iCmax值

已知集电极电流余弦脉冲icmax=100mA，试求通角θ=1200，θ=700时集电极电流的直流分量Ic0和基波分量Ic1m；若Ucm=，求出两种情况下放大器的效率各为多少？

解： (1) 120，0()0.406，1()0.536

(2)70，0()0.253，1()0.436

已知谐振功率放大器的VCC=24V，IC0=250mA，Po=5W，Ucm=，试求该放大器的PD，Pc，ηc以及Ic1m，iCmax，θ。

已知VCC=12V，UBE(on)=，VBB=，放大器工作在临界状态Ucm=，要求输出功率Po=1W，θ=600，试求该放大器的谐振电阻RP，输入电压Uim及集电极效率ηc。

谐振功率放大器电路如图所示，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BR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BL中的直流电阻产生很小的负偏压，输出端由23LC，543CCL构成L型和T型滤波匹配网络，调节34CC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。

某谐振功率放大器输出电路的交流通路如图所示，工作频率为2MHz，已知天线等效电容CA=500pF，等效电阻rA=8Ω，若放大器要求RP=80Ω，求L和C。

解：图可以化成下面电路：

图中 L=L11+L12

谐振功率放大器，要求工作在临界状态，已知VCC=20V，Po=，RL=50Ω，集电极电压利用系数为，工作频率为10MHz。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：画出谐振功率放大器L型匹配网络图如下

已知实际负载RL=50Ω，谐振功率放大器要求的最佳负载电阻RP=121Ω，工作频率f=30MHz，试计算图3.3.9(a)所示Π型输出滤波匹配网络的元件值，取中间变换阻抗RL’=2Ω。

解：参照例3.3.4图如下

试求所示各传输变压器的阻抗变换关系及相应的特性阻抗。

功率四分配网络如图所示，试分析电路的工作原理。已知RL=75，试求Rd1、Rd2、Rd3及Rs的值。

解： 当1rTa与b端负载电阻均等于2sR，a与b端获得信号源供给功率的一半。同理，2rT、3rT两端负载LR都相等，且等于4sR时，a、b端功率又由2rT、3rT平均分配给四个负载，所以每路负载LR获得信号源供给功率的1/4，故图构成功率四分配网络。

图所示为工作在2~30 MHz频段上、输出功率为50 W的反相功率合成电路。试说明：(1)

1rT~5rT传输线变压器的作用并指出它们的特性阻抗；(2) 6rT、7rT传输线变压器的作用并估算功率管输入阻抗和集电极等效负载阻抗。

解： (1) 说明1rT~5rT的作用并指出它们的特性阻抗

1rT为1:1传输线变压器，用以不平衡与平衡电路的转换，150cZ。

2rT和3rT组成9:1阻抗变换电路，2350/316.7ccZZ。

4rT为1:1传输线变压器，用以平衡与不平衡电路的转换，412.5cZ。

5rT为1:4传输线变压器，用以阻抗变换，525cZ。

(2) 说明6rT、7rT的作用并估算功率管的输入阻抗和等效负载阻抗

6rT起反向功率分配作用，7rT起反向功率合成作用。

功率管的输入阻抗为

功率管集电极等效负载阻抗为

第4章 正弦波振荡器

分析图所电路，标明次级线圈的同名端，使之满足相位平衡条件，并求出振荡频率。

解：各图表处的同名端如下（红点为所标出的同名端）：

变压器耦合LC振荡电路如图所示，已知360pFC，280μHL、50Q、20μHM，晶体管的fe0、5oe210SG，略去放大电路输入导纳的影响，试画出振荡器起振时开环小信号等效电路，计算振荡频率，并验证振荡器是否满足振幅起振条件。

解： 作出振荡器起振时开环Y参数等效电路如图(b)图所示。

略去晶体管的寄生电容，振荡频率等于

略去放大电路输入导纳的影响，谐振回路的等效电导为

由于三极管的静态工作点电流EQI为

所以，三极管的正向传输导纳等于

因此，放大器的谐振电压增益为

而反馈系数为

这样可求得振荡电路环路增益值为

由于T>1，故该振荡电路满足振幅起振条件。

试检查图所示振荡电路，指出图中错误，并加以改正。

解： (a) 图中有如下错误：发射极直流被fL短路，变压器同名端标的不正确，构成负反馈。改正图如下图(a)所示（注意：与原图对照时红色部分，下同）。

(b) 图中有如下错误：直流工作状态不正确，集电极不通直流；而CCV通过L直接加到发射极。只要将1C和L位置互换即行，如下图(b)所示。

根据振荡的相位平衡条件，判断图所示电路能否产生振荡？在能产生振荡的电路中，求出振荡频率的大小。

解： (a) 能；6012610.1910Hz0.19MHz47002π10300102f

(b) 不能。

(c) 能；6012610.42410Hz0.424MHz2π47010(100200)10f

画出图所示各电路的交流通路，并根据相位平衡条件，判断哪些电路能产生振荡，哪些电路不能产生振荡（图中CB、CE、CC为耦合电容或旁路电容，LC为高频扼流圈）。