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微波固态电路习题集（81题）第一章、微波晶体管电路(1)微波晶体管的主要发展方向包括哪几个方面?(p1)A(2)为提高小信号和小功率硅微波双极晶体管的性能,一般在结构设计和工艺上采用哪些措施?为什么硅微波双极晶体管的特征频率不可能很高?(p3)(3)双极晶体管噪声主要来源有哪些?(p4-p5)(4)请写出MESFET特征频率f T与直流跨导g mo和栅源电容Cgs的近似表达式。
说明MESFET 的特征频率f T与直流跨导g mo和栅源电容Cgs关系如何?减小MESFET的栅长与特征频率有何关系?(p9)A(5) MESFET噪声主要来源有哪些? 其最小噪声系数与频率有何关系? (p10-p11)A(6) MESFET噪声系数与直流工作点有何关系? (p11)A(7)何谓半导体的异质结?(p11)A(8)你能说出HEMT和HBT的中文意思吗?(p12-p14)A(9) HEMT和HBT的显著优点有哪些?(p11、p15)(10)微波晶体管放大器主要性能参量有哪些?(p17)11）请写出线性两端口网络S参数的表达式，并简述晶体管S参数的物理意义。
（P18）(12)晶体管正向和反向传输系数不等的物理意义是什么?(p18)(13)微波放大器工作是否稳定的判据是什么? 如何判断？(p21)(14)微波放大器输入/输出端口绝对稳定的充要条件是什么?(p25)(15)请写出有源二端口网络噪声系数一般表达式,并说明表达式中各项的物理意义.(p27)A(16)低噪声放大器设计中最佳噪声匹配和最大功率增益匹配有何不同? 最佳噪声匹配时对传输功率有何影响？(p31,p35)A(17)宽带放大器主要电路形式通常有哪些?(p38)(18)微波功率放大器设计中,MESFET哪些特性参数与输出功率密切相关?(p44)(19)简述放大器1dB压缩点输入和输出功率及三阶交调系数的定义.(p44-p45)(20)介质谐振器稳频FET振荡器一般可分哪两种类型？各有何特点？(p54)(21）介质谐振器在反馈式介质稳频FET振荡器电路和反射型共源介质稳频FET振荡器电路中分别等效为何种电路？(22)列表比较双极晶体管，MESFET，HEMT和HBT的参数。
晶体管放大器设计晶体管放大器（Transistor Amplifier）是现代电子设备中最常用的放大器之一，它可以将微弱信号放大到适合于处理或驱动其他设备的程度。
设计一个有效的晶体管放大器需要综合考虑电路结构、元器件选型、电路参数调整等多个因素。
本文将介绍晶体管放大器的设计原理和步骤，以及一些常见的电路拓扑结构和优化技巧。
一、晶体管放大器的基本原理晶体管是一种半导体元器件，它可以通过控制基极（Base）电压来调节集电极（Collector）-发射极（Emitter）之间的电流。
由于晶体管具有电流放大的特点，因此可以作为放大器的关键部件。
在简单的单极接法晶体管放大器中，晶体管的基极通过串联一个输入电阻与输入信号相连，集电极通过串联一个负载电阻与输出信号相连，发射极接地。
当输入信号的正半周电压上升时，基极电压上升，导致集电极电流增大，输出信号的电压也随之增大。
类似地，当输入信号的负半周电压下降时，基极电压下降，导致集电极电流减小，输出信号的电压也随之减小。
这样就实现了对输入信号的放大。
二、晶体管放大器设计步骤设计晶体管放大器的第一步是确定放大器的需求和输入输出条件，例如：输入信号的频率、幅度、内阻，输出信号的负载阻抗、增益要求等。
接下来，选择合适的晶体管型号，并对电路拓扑结构进行选择。
第二步是进行电路元件的选型和计算。
常用的元件有电容、电感、电阻等。
在选型时需要综合考虑元件的容值、功率、温度系数等参数。
对于电容和电感元件，需要根据输入输出信号的频率和阻抗进行计算，以保证电路在所选频段内具有足够的增益和带宽。
第三步是进行电路参数的调整和优化。
在实际电路中可能存在一些不可避免的偏差和误差，例如晶体管的参数差异、电路元件的温度漂移等。
因此需要通过适当的电路调整和优化来降低这些误差对电路性能的影响。
三、常见的晶体管放大器拓扑结构1. 单极接法放大器如前所述，单极接法放大器是晶体管放大器最简单的一种，它通常用于低频信号放大。
射频与微波晶体管放大器基础一、引言射频与微波晶体管放大器是无线通信和雷达等领域中不可或缺的核心元件，它们在信号传输和处理中起到关键作用。
本文将深入探讨射频与微波晶体管放大器的基础知识，包括其原理、分类、特点以及在实际应用中的一些注意事项。
二、射频与微波晶体管放大器的原理射频与微波晶体管放大器是通过控制输入信号与输出信号之间的电流和电压关系，实现信号放大的器件。
其基本原理是利用晶体管的电流和电压放大特性，将输入的微弱信号放大到足够的水平，以满足系统对信号增益的要求。
三、射频与微波晶体管放大器的分类根据不同的工作频率和应用场景，射频与微波晶体管放大器可以分为多种不同的类型。
常见的分类包括： 1. 低频放大器：工作频率在几十千赫兹到几百兆赫兹范围内，适用于音频放大等应用。
2. 中频放大器：工作频率在几百千赫兹到几千兆赫兹范围内，适用于收音机和电视等中频信号处理。
3. 射频放大器：工作频率在几千兆赫兹到几十千兆赫兹范围内，适用于无线通信和雷达等射频信号处理。
4. 微波放大器：工作频率在几十千兆赫兹到几百千兆赫兹范围内，适用于雷达和卫星通信等微波信号处理。
四、射频与微波晶体管放大器的特点射频与微波晶体管放大器具有以下一些特点： 1. 宽带特性：能够在一定频率范围内实现较为平坦的增益响应。
2. 高增益：能够将微弱的输入信号放大到较高的输出功率水平。
3. 低噪声：在信号放大的过程中，尽可能减小噪声的引入。
4. 高线性度：能够保持输入输出信号之间的线性关系，避免非线性失真。
5. 可靠性高：具有较长的使用寿命和稳定的性能。
五、射频与微波晶体管放大器的设计要点在设计射频与微波晶体管放大器时，需要注意以下几个方面： 1. 选择合适的晶体管类型和参数，以满足系统对增益、噪声和线性度等性能指标的要求。
2. 合理的输入输出匹配网络设计，以确保能够最大限度地传输能量。
3. 对于高功率放大器，需要合理设计散热结构，以保证晶体管工作在安全的温度范围内。
实验三晶体管共射极单管放⼤器（1）实验⼆晶体管共射极单管放⼤器预习部分⼀、实验⽬的⒈学会放⼤器静态⼯作点的调试⽅法，分析静态⼯作点对放⼤器性能的影响。
⒉掌握放⼤器主要性能指标及其测试⽅法。
⒊熟悉⽰波器、函数发⽣器、交流毫伏表、直流稳压电源及模拟实验箱的使⽤。
⼆、实验原理1．静态⼯作点对放⼤器性能的影响及调试1)静态⼯作点当放⼤电路未加输⼊信号（u i= 0）时，在直流电源作⽤下，晶体管基极和集电极回路的直流电流和电压⽤I BQ、U BEQ、I CQ、U CEQ表⽰，它们在晶体管输⼊和输出特性上各⾃对应⼀个点，称为静态⼯作点。
放⼤器静态⼯作点Q的位置对放⼤器的性能和输出波形有很⼤影响。
以NPN型三极管为例，如⼯作点偏⾼（如图2-2-1中的Q1点），放⼤器在加⼊交流信号以后易产⽣饱和失真，此时u o的负半周将被削底；如⼯作点偏低（如图2-2-1中的Q2点）则易产⽣截⽌失真，即u o的正半周被缩顶（⼀般截⽌失真不如饱和失真明显）。
这些情况都不符合不失真放⼤的要求。
所以在选定⼯作点以后还必须进⾏动态调试，即在放⼤器的输⼊端加⼊⼀定的u i，检查输出电压u o的⼤⼩和波形是否满⾜要求。
如不满⾜，则应调节静态⼯作点的位置。
图2-2-1 静态⼯作点不合适产⽣波形失真最后还要说明的是．．．．:上⾯所说的⼯作点“偏⾼”或“偏低”不是绝对的，应该是相对信号的幅度⽽⾔，如信号幅度很⼩，即使⼯作点较⾼或较低也不⼀定会出现失真。
所以确切地说，产⽣波形失真是信号幅度与静态⼯作点设置配合不当所致。
若要获得最⼤的不失真输出电压，静态⼯作点最好尽量靠近交流负载线的中点，如图2-2-2中的Q 点。
u CEI图2-2-2 具有最⼤动态范围的静态⼯作点+U CC +12Vs U oU图2-2-3 共射极单管放⼤器2) 静态⼯作点的调试和测量⽅法静态⼯作点由偏置电路设置。
放⼤电路常⽤的偏置电路有固定和分压式偏置电路。
固定偏置电路仅由⼀个基极电阻构成，要求电阻在兆欧数量级上，Q 点易受晶体管参数变化和基极电阻值误差的影响。
射频与微波晶体管放大器基础射频与微波晶体管放大器是一种用于射频（Radio Frequency，RF）和微波（Microwave）信号放大的重要电子器件。
它在通信、雷达、卫星通信、无线电频谱分析仪等领域有着广泛的应用。
本文将介绍射频与微波晶体管放大器的基本概念、工作原理以及常见的分类。
一、基本概念射频与微波晶体管放大器是一种用于放大射频和微波信号的电子器件。
它可以将输入的微弱信号放大到较大的幅度，以便于信号的传输和处理。
晶体管是射频与微波放大器的核心组件，其主要由三个区域组成：发射区、基区和收集区。
通过对这三个区域的控制和调节，晶体管可以实现对射频和微波信号的放大。
二、工作原理射频与微波晶体管放大器的工作原理基于晶体管的三个区域的电子流动和电荷控制。
当输入信号通过发射区时，它将引起发射区电流的变化。
这个变化的电流将通过基区传播到收集区，进而产生一个放大后的输出信号。
晶体管的放大效果主要由两个参数决定：增益和带宽。
增益是指输出信号幅度与输入信号幅度之间的比值。
带宽则决定了放大器可以放大的频率范围。
为了实现高增益和宽带宽，人们不断改进晶体管的结构和材料，以提高其性能。
三、分类射频与微波晶体管放大器可以根据不同的工作方式和应用领域进行分类。
常见的分类包括：1. 单极性晶体管放大器（Unipolar Transistor Amplifier）：它使用单极性（只有一个类型的载流子）晶体管作为放大器的核心。
这种放大器通常具有较高的增益和较宽的带宽。
2. 双极性晶体管放大器（Bipolar Transistor Amplifier）：它使用双极性（同时存在两种类型的载流子）晶体管作为放大器的核心。
这种放大器具有较高的线性度和较低的噪声。
3. 堆叠晶体管放大器（Stacked Transistor Amplifier）：它使用多个晶体管进行级联放大。
这种放大器可以实现更高的增益和更宽的带宽。
4. 集成射频放大器（Integrated RF Amplifier）：它将多个晶体管和其他电子器件集成在一起，以实现更小的体积和更高的集成度。
微波放大器工作原理
微波放大器是一种能将微波信号增大的电子设备。
它的工作原理基于放大器中的三个关键元件：激励源、放大器和负载。
激励源是提供输入信号的部分，常用的有信号发生器或微波信号源。
激励源将微波信号送入放大器中。
放大器是微波放大器的核心部分。
它负责将输入信号增强。
微波放大器通常采用固态放大器或管子放大器。
固态放大器通常使用半导体材料，如晶体管或场效应晶体管。
管子放大器则使用电子管进行放大。
无论是固态放大器还是管子放大器，它们的基本原理都是利用电子元件的特性，对微波信号进行放大。
放大器的增益决定了输出信号相对于输入信号的增强倍数。
增益是放大器的一个重要参数，它表示了放大器能够增大输入信号的能力。
增益越高，放大器的放大效果越好。
为了实现高增益，微波放大器通常采用有源元件（如晶体管或电子管）和反馈网络。
有源元件负责提供放大的能量，而反馈网络则用于调整增益和频率响应。
最后，负载是微波放大器的输出部分。
它接收放大器输出的信号，并将其转化为其他形式的能量，如声音、光信号等。
负载的特性会影响放大器的性能，因此选择合适的负载是非常重要的。
综上所述，微波放大器的工作原理是通过激励源提供输入信号，放大器利用电子元件的特性对信号进行放大，最终将放大后的
信号送入负载进行转化。
通过调整放大器的增益和频率响应，微波放大器能够实现对微波信号的精确放大。
微波晶体管放大器1.场效应管和双极性晶体管模型....................................... 2．微波晶体管放大器三种增益.......................................... 3．微波晶体管放大器稳定性的判断......................................4.小信号放大器微波晶体管放大器的设计.................................1.双共扼匹配设计方法...............................................2.功率增益和资用功率增益圆.........................................3.噪声系数圆.......................................................4.等驻波比圆.......................................................5.宽带放大器设计.....................................................1.频率补偿匹配网络.................................................2.平衡放大器.......................................................3.负反馈电路.......................................................6.功率放大器.........................................................1.大功率放大器的几个重要的参数.....................................2.微波晶体管功率放大器的设计.......................................1.用管子大信号设计功率放大器.......................................2.大信号S参数设计功率放大器.......................................3.多级放大器.......................................................4.功率合成法....................................................... 前言放大器在硅双极型晶体管和砷化镓MESFET之间选择晶体管。
射频与微波晶体管放大器基础
射频与微波晶体管放大器是一种常见的电子元件，用于放大高频信号。
它们的基础知识包括晶体管的结构、工作原理、放大器的分类、参数
和设计等方面。
晶体管是一种半导体器件，由P型和N型半导体材料组成。
它有三个区域：发射区、基区和集电区。
当电流通过基区时，它会控制发射区
和集电区之间的电流，从而实现放大器的放大功能。
晶体管放大器可以分为三类：共射放大器、共基放大器和共集放大器。
共射放大器是最常见的一种，它的输入信号与基极相连，输出信号与
集电极相连。
共基放大器的输入信号与集电极相连，输出信号与发射
极相连。
共集放大器的输入信号与基极相连，输出信号与发射极相连。
晶体管放大器的参数包括增益、带宽、噪声系数和稳定性等。
增益是
指输出信号与输入信号之间的比例关系，带宽是指放大器能够放大的
频率范围，噪声系数是指放大器引入的噪声与信号噪声之间的比例关系，稳定性是指放大器的输出不会因为温度、电源电压等因素的变化
而发生变化。
晶体管放大器的设计需要考虑输入输出阻抗匹配、功率输出、线性度
和稳定性等因素。
输入输出阻抗匹配是指输入输出端口的阻抗与信号源和负载的阻抗相匹配，功率输出是指放大器能够输出的最大功率，线性度是指放大器输出信号的失真程度，稳定性是指放大器的输出不会因为温度、电源电压等因素的变化而发生变化。
总之，射频与微波晶体管放大器是一种重要的电子元件，它们的基础知识包括晶体管的结构、工作原理、放大器的分类、参数和设计等方面。
对于电子工程师来说，掌握这些知识是非常重要的。
