高频谐振功率放大器与小信号放大器的相同点
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⾼频电⼦线路1-7课后习题第⼀章思考题1.通信系统基本组成框图及各部分作⽤?1.信号源:在实际的通信电⼦线路中传输的是各种电信号,为此,就需要将各种形式的信息转变成电信号。
2.发送设备:将基带信号变换成适合信道传输特性的信号。
3.传输信道:信号从发送到接收中间要经过传输信道,⼜称传输媒质。
不同的传输信道有不同的传输特性。
(有线信道,⽆线信道)4.收信装置:收信装置是指接收设备输出的电信号变换成原来形式的信号的装置。
(还原声⾳的喇叭,恢复图象的显像管)5.接收设备:接收传送过来的信号,并进⾏处理,以恢复发送端的基带信号。
2.为什么⽆线电传播要⽤⾼频?(⽆线电通信为什么要进⾏调制?)低频信号传输时对发射天线的要求较⾼,不易实现。
同时对于相同频率的信号,发射时如果没有⽤⾼频调制的话,也⽆法接收和区分信号。
通过⾼频调制,可以实现以下⼏⽅⾯⽬的:A.便于进⾏⽆线传播,具体可从传播距离,抗⼲扰,⽆线信道特性等⽅⾯⼊⼿深⼊.B.便于进⾏频分复⽤,区分不同的业务类型或⽤户,即FDMA.C.从天线的⾓度出发,天线的尺⼨与发射频率的波长正相关.3.⽆线电发射机和超外差式接收机框图及各⾼频单元电路的作⽤?画出波形。
调制:将原始信号“装载”到⾼频振荡中的⽅法有好⼏种,如调频、调幅、调相等。
电视中图象是调幅,伴⾳是调频。
⼴播电台中常⽤的⽅法是调幅与调频1、⾼频放⼤:接收到有⼲扰的⾼频⼩信号,将该信号进⾏初步选择放⼤,并抑制其他⽆⽤信号。
2、混频器:将收到的不同载波频率转为固定的中频。
3、中频放⼤:主选择放⼤,具有较强的增益和滤波功能。
第三章习题讲解1、并联谐振回路外加信号频率等于回路谐振频率时回路呈( C )(A)感性(B)容性(C)阻性(D)容性或感性3、LC回路串联谐振时,回路阻抗最⼩,且为纯电阻。
4、LC回路并联谐振时,回路电阻最⼤,且为纯电阻。
5、LC回路的品质因数Q值愈⼩,其选频能⼒愈强。
(错)答:以串联震荡回路的品质因数为例:Q值不同即损耗R不同时,对曲线有很⼤影响,Q值⼤曲线尖锐,选择性好,Q值⼩曲线钝,选择性差。
高频小信号放大器和高频功率放大器相同点高频小信号放大器和高频功率放大器虽然在应用上有很大的差异,但是它们之间也存在一些相同点。
首先,高频小信号放大器和高频功率放大器都是通过对输入信号进行放大来增强电路输出的信号。
在具体应用中,高频小信号放大器一般用于放大微弱信号,以提高接收机的灵敏度;而高频功率放大器则用于放大较大功率信号,以驱动高功率负载。
其次,高频小信号放大器和高频功率放大器都需要注意相应的高频特性。
在高频电路中,信号传输速度较快,传输线路的电感和电容效应较明显,集总参数的影响也比较难以避免。
因此,对于高频小信号放大器和高频功率放大器,都要考虑输入和输出阻抗的匹配,以充分利用设备的传输带宽,提高信号传输质量。
此外,应对高频电路的噪声特性也是高频小信号放大器和高频功率放大器所共同面临的问题。
在高频环境中,噪声来源很多,包括来自电源的杂波、器件本身的噪声等。
要想保证放大电路的高信噪比,就需要采用适当的抑制噪声的技术,比如使用低噪声放大器、添加抗噪声电路等。
最后,高频小信号放大器和高频功率放大器都需要考虑电路的可靠性和稳定性。
高频电路对工作环境的温度、湿度、压力等要求比较高,还要考虑电子零件的寿命、稳定性等因素。
因此,在设计高频小信号放大器和高频功率放大器时,除了关注放大器本身的性能指标外,还要关注整个电路的可靠性和稳定性,以避免电路出现不稳定、失效等问题。
总之,高频小信号放大器和高频功率放大器虽然在应用场景上存在差异,但它们之间仍然存在一些共同点。
这些共同点为设计人员提供了一些启示,可以根据高频电路的特性和应用需求,选择适合的电路拓扑、器件和抑制噪声等技术,以实现高性能、高可靠性的高频放大器设计。
高频功率放大器和高频小信号放大器的异同你说到“高频功率放大器”和“高频小信号放大器”,是不是有点迷糊,像两个高科技的“外星人”站在那儿,听得懂但又搞不懂?嘿,别担心,我们一块儿拆解这个话题。
这两者看似高大上,实际上也没那么难懂。
咱们先来瞧瞧它们的区别,再聊聊它们的共同点。
只要细心一瞧,你会发现它们的“性格”和用途就像是两位性格各异的好朋友,一个专注于大场面,一个则偏爱细节,跟咱们生活中的人一样,有大有小,各有特色。
高频功率放大器,它的任务听起来就很“霸气”——主要是放大信号的功率。
你想想,它就像是个肌肉男,肌肉一上来,信号的力量就能倍增,通常它的工作是让信号的能量达到足够的强度,才能驱动像天线那样的设备进行无线传输。
常见的应用呢,就是无线通信,卫星,广播,甚至你拿个手机打电话时背后,可能就有功率放大器在默默地推波助澜。
说白了,它的角色就是让信号变得更“壮实”,把信息传得远,信号覆盖大。
而高频小信号放大器呢?它跟功率放大器不一样,更多的是在“听力”上较为出色,注重对微弱信号的放大。
这就好比一位擅长“放大”细微声音的耳机——不让任何一点点声音丢失。
通常它是在信号比较弱的时候“站出来”,把那些微小的、难以捕捉的信号放大,好让后续的设备能够处理更清楚的信号。
你比如在一些低噪音的环境下工作时,小信号放大器就发挥了巨大的作用。
也许你没有注意到,它每次都默默为你加油,让微弱的信号也能被精准传递。
你看,两者的功能不同,应用领域也大有区别。
功率放大器就像是个大力士,靠的是能量,靠的是“推”的力量,它重视的是信号的传递距离和强度。
而小信号放大器呢,侧重的是信号的细节放大,注重“音质”而非“音量”。
这个就像是跟音响比拼时的表现,有人追求低音炮的震撼力,有人却在意高音的清晰透彻。
但是,不要以为它们完全没有交集。
实际上,很多时候这两者是搭档,一起工作的。
比如说,在无线电的信号处理中,信号从接收到处理再到传输过程中,既需要小信号放大器来捡拾和放大微弱信号,也需要功率放大器来将信号推送出去,覆盖更广的区域。
1.通信系统由哪些部分组成各组成部分的作用是什么答:通信系统由输入、输出变换器,发送、接收设备以及信道组成。
输入变换器将要传递的声音或图像消息变换为电信号(基带信号);发送设备将基带信号经过调制等处理,并使其具有足够的发射功率,再送入信道实现信号的有效传输;信道是信号传输的通道;接收设备用来恢复原始基带信号;输出变换器将经过处理的基带信号重新恢复为原始的声音或图像。
1.为什么发射台要将信息调制到高频载波上再发送答(1)信号不调制进行发射天线太长,无法架设。
(2)信号不调制进行传播会相互干扰,无法接收。
2.当谐振功率放大器的输入激励信号为余弦波时,为什么集电极电流为余弦脉冲波形但放大器为什么又能输出不失真的余弦波电压答:因为谐振功率放大器工作在丙类状态(导通时间小于半个周期),所以集电极电流为周期性余弦脉冲波形;但其负载为调谐回路谐振在基波频率,可选出ic的基波,故在负载两端得到的电压仍与信号同频的完整正弦波。
3.小信号谐振放大器与谐振功率放大器的主要区别是什么答(1)小信号谐振放大器的作用是选频和放大,它必须工作在甲类工作状态;而谐振功率放大器为了提高效率,一般工作在丙类状态。
(3分)(2)两种放大器的分析方法不同:前者输入信号小采用线性高频等效电路分析法,而后者输入信号大采用折线分析法。
(2分)4.无线电通信为什么要进行调制常用的模拟调制方式有哪些答(1)信号不调制进行发射天线太长,无法架设。
(2)信号不调制进行传播会相互干扰,无法接收。
常用的模拟调制方式有调幅、调频及调相5.简述二极管峰值包络检波器中可能产生惰性失真的原因。
答:惰性失真是检波电路的时间常数RC过大、电容的放电速度跟不上包络的变化所引起。
6.调频波和调相波的主要区别是什么答:调频波的最大频偏与调制电压的大小成正比;调相波的最大相移与调制电压的大小成正比。
7.影响谐振功率放大器性能的因素有那些答:负载特性、EC、EB、Ubm、rbb'、基区渡越效应、饱和压降的影响、引线电感、极间电容。
专升本《通信电⼦线路》_试卷_答案专升本《通信电⼦线路》⼀、(共75题,共150分)1. 丙类谐振功率放⼤器的分析⽅法采⽤( ) (2分)A.折线法B.幂线数分析法C.变跨导分析法标准答案:A2. 单⾳频调制的抑制载波的双边带调幅波的谱线个数是.( ) (2分)A.1条B.2条C.3条标准答案:B3. 负载电阻采⽤抽头接⼊⽅式接⼊回路时,接⼊系数较⼤时对回路的Q值影响( ) (2分)A.较⼤B.较⼩C.⽆影响标准答案:B4. 调幅、检波和混频电路的实质都是()(2分)A.⾮线性频率变换B.线性频率变换C.相位变换标准答案:B5. 基极调幅的⼯作状态是()(2分)A.⽋压⼯作状态B.过压⼯作状态C.临界⼯作状态标准答案:A6. 在单边带接收机中,信号的解调通常采⽤()(2分)A.同步检波器B.倍压检波器C.⼤信号峰值包络检波器标准答案:A7. ⽯英晶体振荡器的品质因素()(2分)A.很⾼B.很低C.为零标准答案:A8. ⾼频⼩信号放⼤器主要质量指标中⼆对⽭盾是()(2分)A.增益与稳定性,带宽与选择性B.噪声系数与增益,带宽与稳定性C.增益与稳定性,带宽与噪声系数标准答案:A9. 谐振功率放⼤器的⼯作状态应该是( ) (2分)A.丙类 B.⼄类 C.甲类标准答案:A10. 晶体管混频器的输⼊信号应该是( ) (2分)A.⼀个B.三个C.两个标准答案:C11. ⼴播接收机的中频频率是465KHz,当收听载波频率为931KHz的电台节⽬时会产⽣( ) (2分)A.1KHz的哨叫声B.0.5KHz的哨叫声C.不存在⼲扰组合频率标准答案:A12. 包络检波器可⽤来解调( ) (2分)A.调频波B.载波被抑制的双边带调幅波C.普通调幅波标准答案:C13. 鉴频时,可将FM波先变成( ) (2分)A.FM-AM波B.AM波C.PM波标准答案:A14. ⽯英晶体振荡器的频率稳定度很⾼是因为组成振荡器的⽯英谐振器具有( ) (2分)A.低的Q值B.⾼的Q值C.很⼤的电阻标准答案:B15. ⽐例鉴频器的初次级回路均调谐在载波频率上,当输⼊信号幅度突然增加时,⾃动限幅⼤电容两端的电压( ) (2分)A.增加B.减⼩C.基本不变标准答案:C16. 串联谐振回路谐振时( ) (2分)A.回路电流最⼩,谐振电阻最⼩B.回路电流最⼤,谐振电阻最⼩C.回路电流最⼤,谐振电阻最⼤标准答案:B17. LC选频回路上并联⼀个电阻R后,其Q值和带宽的变化应为( ) (2分)A.Q值加⼤,带宽减⼩B.Q值加⼤,带宽增⼤C.Q值减⼩,带宽增⼤标准答案:C18. 互感耦合相位鉴频器是由( ) (2分)A.并联谐振⽹络和振幅检波器组成的B.并联谐振⽹络和放⼤器组成的C.耦合回路和两个振幅检波器组成的标准答案:C19. 并联型⽯英晶体振荡器中的⽯英晶体应⼯作于( ) (2分)A.感性区B.容性区C.短路点标准答案:A20. 理想混频器件的伏安特性应该是( ) (2分)A.B.C.标准答案:A21. 能夠产⽣双边带调幅波的电路有( ) (2分)A.单⼆极管电路B.⼆极管平衡电路C.⼆极管环型电路D.模拟乘法器电路标准答案:A,B,C,D22. 混频器的作⽤是()(2分)A.使本地振荡频率发⽣变化B.将接收信号放⼤⽽保持载频不变C.将接收信号的载频变换到某⼀固定的频率上D.产⽣线性频率变换标准答案:C,D23. 包络检波器中采⽤分负载电路是为了克服( ) (2分)A.频率失真B.惰性失真C.底部失真D.⾮线性失真标准答案:C24. 电容三端式LC振荡器主要有()(2分)A.克拉泼电路B.考毕兹电路C.哈特莱电路D.西勒电路标准答案:A,B,,D25. ⼯作在过压⼯作状态的丙类谐振功率放⼤器,当输⼊电压波形是余弦信号时,集电极输出电流波形是( ) (2分)A.正弦波B.余弦波C.尖顶余弦脉冲D.凹顶余弦脉冲标准答案:D26. 串联型峰值包络检波器中,假设检波器的负载为2K ,电压传输系数Kd为1,那么其输⼊电阻约为( ) (2分)A.2KB.1KC.4K标准答案:B 27. 直接调频电路的优点是()(2分)A.可获得⼤的频偏B.中⼼频率的频率稳定度⾼C.线性度好28. LC振荡器通常采⽤的偏置电路是()(2分)A.固定偏置B.组合偏置C.⾃给偏置标准答案:B29. 具有⾃动限幅功能的鉴频器是()(2分)A.⽐例鉴频器B.相位鉴频器C.斜率鉴频器标准答案:A30. 间接调频⽅法的优点是()(2分)A.⽅法简单B.占⽤频带窄C.载波的频率稳定度⾼标准答案:C31. 某接收机的中频为10.7MHZ,在接收87MHZ的信号时收到的镜像⼲扰频率为()(2分)A.65.6MHZB.108.4MHZC.10.7MHZ标准答案:B32. ⾮线性电路的分析⽅法⼀般可采⽤()(2分)A.幂级数分析法B.叠加定理分析法C.等效电路分析法标准答案:A33. 混频时,把晶体管看成为()(2分)A.线性元件B.⾮线性元件C.线性参变元件标准答案:C34. 在三端式振荡器中()(2分)A.电感三端式振荡器输出波形最好B.电容三端式振荡器改变频率最⽅便C.电容三端式改进型振荡器频率稳定最⾼35. 单边带通信的优点是()(2分)A.节省频带,节省功率B.电路组成简单C.信号失真⼩标准答案:A36. ⾼频⼩信号谐振放⼤器的常⽤的稳定⼯作⽅法有()(2分)A.中和法和失配法B.中和法和匹配法C.松耦合标准答案:A37. 理想模拟乘法器的传输特性⽅程是()(2分)A.B.C.标准答案:B38. 有⼀载频为10MHz的调频波,若将调制信号频率加⼤⼀倍,则FM波的带宽()(2分)A.减⼩B.随F变化C.基本不变标准答案:C39. 晶体管三端式振荡器的组成原则是( ) (2分)A.Xbe、Xce同抗件,Xcb反抗件B.Xbe、Xbc同抗件,Xce反抗件C.Xcb、Xce同抗件,Xbe反抗件标准答案:A40. ⼯作在过压⼯作状态的丙类谐振功率放⼤器,当输⼊电压波形是余弦信号时,集电极输出电流波形是()(2分)A.正弦波B.凹顶余弦脉冲C.尖顶余弦脉冲标准答案:B41. 已知载波频率f0=1MHz,则表达式vs(t) = (20+5cos(2π×103t))cos(2π×106t) (V)表⽰()(2分)A.普通调幅波B.载波被抑制的双边带调幅波C.调频波标准答案:A42. 串联型⽯英晶体振荡器中的晶体在电路中作()(2分)A.电感元件B.电容元件标准答案:C43. 晶体管⼩信号谐振放⼤器⼯作时要考虑单向化的原因是( ) (2分)A.防⽌放⼤器产⽣⾃激B.提⾼增益C.为了联接⽅便标准答案:A44.若混频器件的伏安特性,则不会产⽣()(2分)A.中频⼲扰B.交调⼲扰C.互调⼲扰标准答案:B 45. 并联谐振回路采⽤抽头接⼊的⽬的是()(2分)A.减⼩信号源内阻和负载对回路Q值的影响B.加⼤信号源内阻和负载对回路Q值的影响C.为了联接⽅便标准答案:A46. 以下属于频谱⾮线性搬移电路的有() (2分)A.频率调制电路B.振幅调制电路C.检波电路D.鉴频电路标准答案:A,D47. 谐振功率放⼤器与⼩信号谐振放⼤器相同之处是( ) (2分)A.放⼤的信号均为⾼频信号B.放⼤器⼯作点相同C.晶体管动态范围相同D.放⼤器的负载均为谐振回路标准答案:A,D48. ⾼频⼩信号谐振放⼤器常采⽤的稳定措施有()(2分)A.稳压B.中和法C.失配法D.松耦合标准答案:B,C49. 有⼀载频为10MHz的调频波,若将调制信号频率加⼤⼀倍,则FM波的带宽()(2分)A.加⼤B.减⼩C.随F变化D.基本不变标准答案:A,D50. 能够产⽣双边带调幅波的电路有( ) (2分)A.单⼆极管电路B.⼆极管平衡电路C.⼆极管环型电路D.模拟乘法器电路标准答案:A,B,C,D51. 中波⼴播波段的频率范围为535KHZ⾄1605KHZ,为避免邻台⼲扰,两个相邻电台的载频⾄少要相差( ) (2分)A.5KHZB.2KHZC.10kHz标准答案:C52. 已知某⼀并联谐振回路的谐振频率f p=1MHz,要求对990kHz的⼲扰信号有⾜够的衰减,该并联回路的通频带必须⼩于( )(2分)A.50KHZB.40KHZC.20kHz标准答案:C53. 单级单调谐⼩信号放⼤器增益和带宽的乘积是( ) (2分)A.常数B.不定数C.随增益变标准答案:A54. 谐振功率放⼤器的负载电阻由⼩向⼤变化时,其⼯作状态将会产⽣由()变化。
三极管四种工作状态根据正弦信号整个周期内三极管的导通情况划分甲类:一个周期内均导通晶体管在输入信号的整个周期都导通静态I C较大,波形好, 管耗大效率低。
乙类:导通角等于180°晶体管只在输入信号的半个周期内导通,静态I C=0,波形严重失真, 管耗小效率高。
甲乙类:导通角大于180°晶体管导通的时间大于半个周期,静态I C 0,一般功放常采用。
丙类:导通角小于180°图3-4 各级电压和电流波形丙类(C类)高频功率放大器的折线分析法图3-5 3DA21静态特性曲线及其理想化cos cnm I +()cd t θωcos θ出电路 。
宽频带功率放大器没有选频作用。
因此谐波的抑制成了一个重要的问题。
为此,放大管的工作状态就只能选在非线性畸变比较小的甲类或甲乙类状态,效率较低,也就是说宽频带放大器是以牺牲效率作为代价来换取宽频带输出的 。
传输线变压器是将两根等长的导线紧靠在一起,并绕在高导磁率低损耗的磁芯上构成的。
最高工作频率可扩展到几百兆赫甚至上千兆赫。
传输线变压器与普通变压器在传输能量的方式上是不相同的,传输线变压器负载两端的电压不是次级感应电压,而是传输线的终端电压。
两根导线紧靠在一起,所以导线任意长度处的线间电容很大,且在整个线上均匀分布。
其次,两根等长导线同时绕在高μ磁芯上,所以导线上均匀分布的电感量也很大,这种电路通常又叫分布参数电路。
在传输线变压器中,线间的分布电容不影响高频能量的传输,电磁波以电磁能交换的形式在导线间介质中传播的。
u su su sR LR LR LR s R sR s (a) 结构示意图(c) 普通变压器的原理电路(b) 原理电路图u 1u 2u 1u 2u 1u 2。
1. 小信号谐振放大器与谐振功率放大器的主要区别是什么?答:1)小信号谐振放大器的作用是选频和放大,它必须工作在甲类工作状态;而谐振功率放大器为了提高效率,一般工作在丙类状态。
2)两种放大器的分析方法不同:前者输入信号小采用线性高频等效电路分析法,而后者输入信号大采用折线分析法。
2. 高频已调波信号和本机振荡信号经过混频后,信号中包含哪些成分?如何取出需要的成分?答:高频已调波信号和本机振荡信号经过混频后,信号中包含直流分量、基波分量、谐波、和频、差频分量,通过LC 并联谐振回路这一带通滤波器取出差频分量,完成混频。
2. 画出锁相环路的组成框图并简述各部分的作用,分析系统的工作过程。
解:锁相环路的系统框图如下图所示。
锁相环路是由鉴相器PD(Phase Detector)、环路滤波器LF(Loop Filter)和压控振荡器VCO 组成的,其中LF 为低通滤波器。
各部分功能如下:(1)鉴相器PD :鉴相器是一个相位比较器,完成对输入信号相位与VCO 输出信号相位进行比较,得误差相位)()()(t t t o i e ϕϕϕ-=。
(2)环路滤波器LF :环路滤波器(LF)是一个低通滤波器(LPF),其作用是把鉴相器输出电压u d (t )中的高频分量及干扰杂波抑制掉,得到纯正的控制信号电压u c (t )。
(3)压控振荡器VCO :压控振荡器是一种电压-频率变换器,它的瞬时振荡频率o ω(t )是用控制电压u c (t )控制振荡器得到,即用u c (t ) 控制VCO 的振荡频率,使i ω与o ω的相位不断减小,最后保持在某一预期值。
1.无线电通信为什么要进行调制?常用的模拟调制方式有哪些?答: 1) 信号不调制进行发射天线太长,无法架设。
2) 信号不调制进行传播会相互干扰,无法接收。
常用的模拟调制方式有调幅、调频及调相2.锁相环路与自动频率控制电路实现稳频功能时,哪种性能优越?为什么?答:锁相环路稳频效果优越。
高频谐振功率放大器与小信号放大器的相同点
高频谐振功率放大器和小信号放大器虽然在应用场合和功能上有所不同,但在一些方面却有相同点。
首先,两者都是将输入信号进行放大并传递到输出端的电路。
只是小信号放大器主要用来放大弱信号,是一种线性放大器,而高频谐振功率放大器主要用来放大高频信号,是一种非线性放大器。
其次,两者都需要选取合适的放大管。
小信号放大器要求放大管具有线性放大特性,而高频谐振功率放大器要求放大管具有良好的高频特性和高功率承受能力。
另外,两者都需要进行匹配电路的设计和调试。
小信号放大器需要进行输入输出阻抗匹配,使得输入阻抗与信号源匹配,输出阻抗与负载匹配;而高频谐振功率放大器需要进行谐振电路的设计及调试,使得放大器在输出端能够提供最大功率,并且避免谐振频率偏移以及频带扩展。
最后,两者都需要进行稳定性的分析和优化。
小信号放大器主要考虑稳定性的提高,避免自激振荡等不稳定因素,而高频谐振功率放大器除了考虑自激振荡之外,还要考虑放大管的热稳定性,防止热失真和失真激发放大器的自激振荡等。