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《通信电子线路》复习题一、填空题1、通信系统由输入变换器、发送设备、信道、接收设备以及输出变换器组成。
2、无线通信中，信号的调制方式有调幅、调频、调相三种，相应的解调方式分别为检波、鉴频、鉴相。
3、在集成中频放大器中，常用的集中滤波器主要有：LC带通滤波器、陶瓷、石英晶体、声表面波滤波器等四种。
4、谐振功率放大器为提高效率而工作于丙类状态，其导通角小于 90度，导通角越小，其效率越高。
5、谐振功率放大器根据集电极电流波形的不同，可分为三种工作状态，分别为欠压状态、临界状态、过压状态；欲使功率放大器高效率地输出最大功率，应使放大器工作在临界状态。
6、已知谐振功率放大器工作在欠压状态，为了提高输出功率可将负载电阻Re增大，或将电源电压Vcc减小，或将输入电压Uim增大。
7、丙类功放最佳工作状态是临界状态，最不安全工作状态是强欠压状态。
最佳工作状态的特点是输出功率最大、效率较高8、为了有效地实现基极调幅，调制器必须工作在欠压状态，为了有效地实现集电极调幅，调制器必须工作在过压状态。
9、要产生较高频率信号应采用LC振荡器，要产生较低频率信号应采用RC振荡器，要产生频率稳定度高的信号应采用石英晶体振荡器。
10、反馈式正弦波振荡器由放大部分、选频网络、反馈网络三部分组成。
，相位起振条件11、反馈式正弦波振荡器的幅度起振条件为1AF（n=0,1,2…）。
12、三点式振荡器主要分为电容三点式和电感三点式电路。
13、石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电和反压电效应工作的，其频率稳定度很高，通常可分为串联型晶体振荡器和并联型晶体振荡器两种。
14、并联型石英晶振中，石英谐振器相当于电感，串联型石英晶振中，石英谐振器相当于短路线。
15、根据频谱变换的不同特点，频率变换电路分为频谱搬移电路和频谱的非线性变换电路。
16、普通调幅波的数学表达式U AM t=Ucm （1+M cos Ωt ）cos ωct ，为了实现不失真调幅，Ma一般≤1。
一、振荡器频率稳定和幅度稳定1、相位的稳定性外界因素的变化会破坏相位平衡条件，使环路相移偏离2nπ。
相位稳定条件是指相位条件一旦被破坏时环路能自动恢复φT=2nπ所应具有的条件。
相位稳定条件满足相位稳定条件的φ(ω)特性曲线如图所示。
T上式表示φ(ω)在ω0附近具有负斜率变化，其绝对值愈大，相位愈稳定。
T在LC并联谐振回路中，振荡环路φ(ω)=φ(ω)+φ(ω)，即φ(ω)由两部分组成，其中,TTFAφ(ω)是反馈网络相移，与频率近似无关；φ(ω)是放大器相移，主要取决于并联谐振回路AF的相频特性φ(ω)Z并联振荡电路中，是依靠具有负斜率相频特性的谐振回路来满足相位稳定条件的，且Ｑ越大，φ(ω)随ω增加而下降的斜率就越大，振荡器的频率稳定度也就越高。
Z2、频率的稳定（1）影响振荡器振荡频率变化的原因：温度、湿度、电源电压、负载的变化以及机械振动、元LCQr）、、、都有可能引起决定振荡频率的回路元件参数件器的老化、周围磁场等外部因素，（、e φ的变化）的变化，从而使振荡频率发生变化，后者是引起管子的参数和相位（主要回路相位频率不稳定的内因。
．（2）稳频措施为一是减少外界因素的变化。
例如，将振荡器或回路元件置于恒温槽内来减小温度的变化，采用密封工艺来减小湿度的变化，采用高稳定的稳压电源来减小电源电压的变化，采用减振装置来减小机械振动，采用屏蔽罩来减小周围磁场的影响，在振荡器与负载之间插入f高且性能稳定可靠的振荡管，跟随器来减小负载变化等。
二是合理选择元器件。
例如，选择Tβ较高），而且由于极间电容小，相移小，使振荡频率更接不但有利于起振（因在振荡频率上QL（如在近回路的固有谐振频率，有利于提高频率稳定度；选择温度系数小、值高的回路电感CLC在温度改变时变化很小，振，一方面使高频瓷骨架上用烧渗银法制成的电感）和电容和Q值高，其频率稳定度也高；采用贴片元器件，可减小分荡频率的变化也很小，另一方面由于L一般具有正温度系数，若选用适当负温度系布参数的影响，有利于振荡频率的稳定。
Word格式太原理工大学现代科技学院高频电子线路课程实验报告专业班级信息13-1学号 2013101269姓名指导教师孙颖实验名称 正弦波振荡器（LC 振荡器和晶体振荡器） 专业班级 信息13-1 学号 2013100 姓名 0 成绩 实验2 正弦波振荡器（LC 振荡器和晶体振荡器） 2-1 正弦波振荡器的基本工作原理 振荡器是指在没有外加信号作用下的一种自动将直流电源的能量变换为一定的波形的交变振荡能量的装置。
正弦波振荡器在电子领域中有着广泛的应用。
在信息传输系统的各种发射机中，就是把主振器（振荡器）所产生的载波，经过放大、调制而把信息发射出去。
在超外差式的各种接收机中，是由振荡器产生的一个本地振荡信号，送入混频器，才能将高频信号变成中频信号。
振荡器的种类很多。
从所采用的分析方法和振荡器的特性来看，可以把振荡器分为反馈式振荡器和负阻式振荡器两大类。
我们只讨论反馈式振荡器。
根据振荡器所产生的波形，又可以把振荡器氛围正弦波振荡器和非正弦波振荡器。
我们只介绍正弦波振荡器。
常用正弦波振荡器主要是由决定振荡频率的选项网络和维持振荡的正反馈放大器组成，这就是反馈振荡器。
按照选频网络所采用的元件不同，正弦波振荡器可以分为LC 振荡器、RC 振荡器和晶体振荡器等类型。
一、反馈型正弦波自激振荡器基本工作原理 以互感反馈振荡器为例，分析反馈型正弦自激振荡器的基本原理，其原理电路如图2-1所示；当开关K 接“1”时，信号源Vb 加到晶体管输入端，这就是一个调谐放大器电路，集电极回路得到了一个放大了的信号Vf 。
……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………当开关K接“2”时，信号源Vb不加入晶体管，输入晶体管是Vf的一部分V’b。
若适当选择互感M和Vf的极性，可以使Vb和V’b大小相等，相位相同，那么电路一定能维持高频振荡，达到自激振荡的目的。
高频电子线路填空题1.通信系统由输入变换器、发送设备、信道、接收设备以及输出变换器组成。
2.在通信系统中，共用的基本单元电路除高频小信号放大器、高频功率放大器和正弦波振荡器以外，还有调制和解调、混频和反馈控制电路等。
3.RC相移振荡器中放大器应采用反相放大器；至少要三节基本RC相移网络。
4.LC串联谐振回路中，当工作频率小于谐振频率时，回路呈容性，LC并联谐振回路中，当工作频率小于谐振频率时，回路呈感性。
5.LC谐振回路有串联谐振和并联谐振两种谐振方式。
6.LC串联谐振回路品质因数（Q值）下降，频带变宽，选择性变差。
7.谐振功率放大器中，LC谐振回路既起到阻抗匹配又起到选频滤波作用。
8.要产生较高频率信号应采用、LC 振荡器，要产生较低频率信号应采用RC 振荡器，要产生频率稳定度高的信号应采用石英晶体振荡器。
9.三端式振荡电路是LC正弦波振荡器的主要形式，可分为电容三端式和电感三端式两种基本类型。
10.发射机的中间级高频功率放大器，应工作于过压状态。
因为过压状态输出电压平稳且弱过压时，效率最高。
11.高频功率放大器的三种工作状态，分别为过压、临界、欠压。
12.发射机的末级高频功率放大器，应工作于临界状态，因为临界状态输出功率最大。
13.为了有效地实现基极调幅，调制器必须工作在欠压状态，14.集电极调幅应使放大器工作在过压状态，调幅系数必须> 1。
15.为了有效地实现基极调幅，调制器必须工作在欠压状态，为了有效地实现集电极调幅，调制器必须工作在过压状态。
16.某高频功率放大器原来工作在临界状态，测得Ucm=22v，Ico=100mA，RP=100Ω，Ec=24v，当放大器的负载阻抗RP变小时，则放大器的工作状态过渡到欠压状态，回路两端电压Ucm将减小，若负载阻抗增加时，则工作状态由临界过渡到过压状态，回路两端电压Ucm将增大。
17.丙类高频功率放大器的最佳工作状态是临界工作状态，这种工作状态的特点是输出功率最大、效率较高和集电极电流为尖顶余弦脉冲波。
一、填空题1. 丙类功放按晶体管集电极电流脉冲形状可分为__欠压、__临界__、__过压__ 三种工作状态，它一般工作在___临界____ 状态。
2. 振荡器的主要性能指标_频率稳定度_、_振幅稳定度_。
3. 放大器内部噪声的主要来源是__电阻__和__晶体管__。
4. 某发射机输出级在负载RL=1000Ω上的输出信号Us(t)=4(1+0.5cosΩt)COSWctV。
试问Ma=__0.5__，Ucm=__4V__，输出总功率Pav=__0.009W_ 。
5. 实现频率调制就是使载波频率与调制信号呈线性规律变化，实现这个功能的方法很多，通常可分为__直接调频__和__间接调频___两大类。
6. 相位鉴频器是先将调频信号变换成__调相-调频__信号，然后用___相位检波器___进行解调得到原调制信号。
二、选择题1. 频率在1.5—30MHz范围的短波主要依靠（C ）方式传播。
A 沿地面传播B 沿空间直线传播C 依靠电离层传播2. 在实际振荡器中，有时会出现不连续的振荡波形，这说明振荡器产生了周期性的起振和停振现象，这种现象称为（B ）。
A 频率占据B 间歇振荡C 寄生振荡4. 集成模拟相乘器是（B ）集成器件。
A 线性B 非线性C 功率5. 自动增益控制电路是（A ）。
A AGCB AFC C APC三、分析题（共4题，共45分）1. 通信系统中为什么要采用调制技术。
（8分）答：调制就是用待传输的基带信号去改变高频载波信号某一参数的过程。
采用调制技术可使低频基带信号装载到高频载波信号上，从而缩短天线尺寸，易于天线辐射，实现远距离传输；其次，采用调制可以进行频分多路通信，实现信道的复用，提高信道利用率。
2.晶体振荡电路如图1所示，若f1为L1C1的谐振频率，f2为L2C2的谐振频率，试分析电路能否产生自激振荡。
若能振荡，指出振荡频率与f!、f2之间的关系。
（12分）+V CC答：由图可见电路可构成并联型晶体振荡器。
单级单调谐放大器 谐振频率0f∑=LC f π210 ∑C 为总电容 C)f (L 2021π=通频带7.0BW eQ f BW 07.0= e Q 为LC 回路的有载品质因素 有载品质因素e Q ∑∑∑==C R LR Q e 00ωω ∑R 为总电阻，002f πω=矩形系数1.0K1.07.01.0BW BW K = 多级单调谐放大器 各级电压增益相同，即un u u A A A =⋅⋅⋅===32u1A总电压增益为：nu un u u u A A A A A )(A 1321u =⋅⋅⋅= 总通频带为：enQ f BW 017.012∙-=（ e Q f 0为单级单调谐放大器的通频带）丙类谐振功率放大器 效率η ξϑϑαϑαη)(21)()(2121P 12101O g V U V I U I P CC cm CC c cm m c DC =∙=∙==CC cm V U =ξ称为集电极电压利用系数；)()()(01011ϑαϑαϑ==c m c I I g 称为集电极电流利用系数或波形系数。
集电极耗散功率O DC CP P P -=功率增益iOP P P A =i P 为基极输入功率导电角im BB th U V U -≈ϑ 输出功率P m c cm m c O R I U I P 1212121==集电极直流电源供给功率CC c D C V I P 0=集电极基波分量分函数表达式 )(00ϕα∙=CM c i I)(11ϕα∙=CM m c i I )(ϕαn CM cnm i I ∙=其中)(0ϑα为直流分量分解系数；)(1ϑα为基波分量分解系数。
丙类倍频器 输出功率c n mc n m on U I P 21=效率CCc cnm cnm DC n V I U I P 0on 21P ∙==η正弦波振荡器平衡的条件 ①相位平衡条件：φA+φF ＝2n π(n ＝0,1,2,3,···) ②振幅平衡条件：AF ＝1 正弦波振荡器起振的条件 ①相位平衡条件：φA+φF ＝2n π(n ＝0,1,2,3,···) ②振幅平衡条件：AF ＞1 振荡频率的准确度和稳定度绝对准确度f∆0f f f -=∆相对准确度 000f f f f f-=∆（0f f ∆称为相对频率准确度或相对频率偏差） CQ R 000ω=振荡频率的稳定度=电容三点式振荡器振荡频率0f LCf f p π210=≈ 其中2121C C C C C +=振荡反馈系数电感三点式振荡器 振荡频率CM L L f f p )2(21210++=≈π振荡反馈系数 克拉泼(Clapp)振荡器 振荡频率3021LC f π≈西勒(Seiler)振荡器 振荡频率)C (21430+≈C L f π石英晶体振荡器 串联谐振频率并联谐振频率RC 串并联选频网络反馈系数)RC1-RC j(31F ωω+=幅频特性 200)-j(31F ωωωω+=（RC10=ω） 相频特性3-a r c t a n0F ωωωωϕ-=调幅波的基本性质 低频调制信号Ft U t U t u m m π2cos cos )(ΩΩΩ=Ω=高频载波信号 t f U t U t u c cm c cm c πω2cos cos )(==调幅信号 调幅系数 m i nm a x m i nm a x U U U U m a +-=双边带 t t U m t t u k u c cm a c a D SB ωωcos cos cos )(Ω==Ω时间间隔/0maxf f ∆o f/U U F=21/C C -=o f/U U F=)/()(12M L M L ++-=q q s21C L f π=q0q 0q p21C C C C L f +=π0q s 1C C f +=)(AM t u t t U k U c m a Cm cos )cos (ωΩ+=Ωtt m U c a cm cos )cos 1(ωΩ+=单边带不失真条件 aaL L m F m C m a x 221R π-≤调频波与调相波的比较调制信号t U t u m Ω=ΩΩc o s )( 载波信号 t U t u c cm c ωcos )(=调频信号 调相信号 瞬时角频率 )()(t u k t f c Ω+=ωω dtt du k t p c )()(Ω+=ωω t m c Ω∆+=cos ωω t m c Ω∆-=sin ωω瞬时相位⎰Ω+=t c dt t u t t 0)()(ωϕ )()(t u k t t p c Ω+=ωϕt m t f c Ω-=sin ω t m t p c Ω+=cos ω最大角频偏m f m U k Ω=∆ω Ω=∆Ωm p m U k ωΩ=f m m f ∆=π2 Ω=p m调制指数（或最大相移m ϕ∆）m p p U k m Ω=Ω∆=mf m ωΩ=Ωmf U kFf m ∆=数学表达式 ])(cos[)(0FM ⎰Ω+=tfc cm dt t uk t U t u ω )](cos[)(PM t u k t U t u P c cm Ω+=ω]sin cos[t m t U f c cm Ω+=ω ]cos cos[t m t U P c cm Ω+=ω最大频偏=πω2m∆ ； m ω∆为最大角频偏f m 的单位是rad ； f k 的单位是VHz调角波频偏的宽度 F m BW )1(2+= )(2F f BW m +∆=t U m t U m u )cos(21)cos(21c cm a c cm a DSB Ω++Ω-=ωω1、考虑信号源内阻和负载后，LC 选频回路的品质因数Q 变（ 小 ），通频带变（ 大 ）。
5.4 振荡器的频率稳定度⇒产生等幅持续的振荡满足起振、平衡和稳定三个条件波形。
⇒振荡器的瞬时当受到外界或振荡器内部不稳定因素干扰相位（或频率）会在平衡点附近随机变化。
频率稳定度f与标称频率0f偏离的程度。
用于衡量实际振荡频率osc频率稳定度是振荡器最为重要的性能指标之一。
现代电子技术的飞速发展对振荡器的频率稳定度提出了越来越高的要求。
通信系统的频率不稳定，就会因漏失信号而无法通信，如调频广播发射机的频率不稳，调频接收机就不能准确接收，如调频广播发射机的频率准确、稳定，则接收机在不需要调谐的情况下能够实现自动收听和转播；在数字电路中，时钟不稳会引起时序关系的混乱；测量仪器的频率不稳定会引起较大的测量误差；军事保密通信及空间技术对频率稳定度提出了更为严格的要求。
例如，要实现与火星通信，频率的相对误差不能大于1110-数量级。
倘若给距离地球5600万千米卫星定位，要求频率的相对误差不能大于1210-数量级。
1 频率准确度和频率稳定度评价振荡频率的主要指标是频率准确度和频率稳定度。
频率准确度表明实际工作频率偏离标称频率的程度，分为绝对频率准确度和相对频率准确度。
绝对频率准确度是实际工作频率osc f 与标称频率0f 的偏差0osc f f f ∆=- （5.4.1） 相对频率准确度是频率偏差f ∆与标称频率之比000osc f f f f f -∆= （5.4.2） 频率稳定度是在指定时间间隔内频率准确度变化的最大值。
也分为绝对频率稳定度和相对频率稳定度。
最常用的是相对频率稳定度，简称频率稳定度，以δ表示0max 0osc f f f δ-=时间间隔 （5.4.3） 其中0max osc f f -是某一间隔内的最大频率偏移。
如某振荡器标称频率为5MHz ，在一天所测的频率中，与标称值偏离最大的一个频率点为4.99995MHz ，则该振荡器的频率稳定度为605max60(4.99995 5)10110/510osc f f dayf δ--⨯-===⨯⨯day day 在频率准确度与频率稳定度两个指标中，频率稳定度更为重要。
