华侨大学高频电子线路试卷答案3.doc
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高频电子线路试卷答案 一、填空题(共24分) 1. 丙类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。为了兼顾效率和功率,一般 高频功率放大器的通角e选为7O0。(5分)
2. 调频波的数学表达式:Kcos卜+〜J。vn(r)dz] , 最大频移:~M)L ,调制指数~= ~|J>(/)d’maxu (3分) 3. 电感三点式振荡器的发射极至集电极之间的阻抗Zee性质应为_感_性,发 射极至基极之间
的附抗Zbe性质应为_感__性,基极至集电极之间的阻抗Zeb性 质应为_容_性。(3分)
4. 为实现电信号的有效传输,无线电通信通常要进行调制。常用的模拟调制方
式PJ以分为调幅、调频 和调相三种。(3分) 5. 单调谘放人器经过级联后电压堉益通频带变宥、选择性变好 (3分)
载波功率为90W时,上下两个边频各功率为10 W,调幅波总功率为 110 Wo (7 分)
二、简答题(共23分) 1. (7分)石英晶体振荡器有儿种基本类型?石英晶体在这儿种电路中分别起什 么作用?试1
叫出也英谐振器的基频等效电路。 答:石英晶体振荡器有两种类型:并联谐振型晶体振荡器和串联谐振型晶体振 荡器。(2分)
6. 用双踪示波器观察到如图所示的波形,此波形 AM 类型的调幅波,调幅系数叫为 67% 并联型:晶体的作用是把晶体置于反馈网络的振荡回路之中,作为感性元件与 回路其他元件一起按照三端电路的基本准则组成三端振荡器。(2分)
串联型:反馈信号要经过石英晶体后,才能送到前端,石英晶体在串联谐振时 阻抗接近于0,正反馈最大,使得回路满足振荡条件。(2分)
基频等效电路(1分): 6 2. (7分)分别画出双调谐回路放大器耦合因数nl吋的谐 振曲线。设冋路
的谐振频率为fo,品质冈数为Qi,写出n=l吋,该冋路的通频 带2A/07和矩形系数的值。 答:
(3分)
11=1,即临界耦合时的通频带为:2A/
0>7=V2^
(2分) 矩形系数:/C
rO1=^^ = VlOO^I = 3.16
(2 分)
2A/O.7
3. (9分)分别写出正弦波振荡器起振条件、平衡条件和稳定条件的表达式。如 图所示三端
式振荡器的交流等效电路屮假设&C, <£
2C2 ,
试问该电路能
否起振,如能起振,电路等效为哪种类型的振荡电路? 起振条件:A(6y
0)^a(6y0)4-^f(690) = 2^71 (2
分)
•T:衡条件:A(的•厂(仍)=1 % (幼+外⑽)=2/27T (2分)
稳定条件:<0
dv\.,
由于厶丨C, < L,C、3C3,因此' < ! <
… 庇m
当咚 荡。 (3分)
三、(20分)某谐振功率放大器的折线化转移特性如图所示。已知所用晶体管参 数为:人2150M//Z,功率增益么2 13卯,允许通过的最人集电极电流/eA/ =3A, 容许的集电极耗散功率PCM=5W, VBZ=0.6V,负偏压VBB=1.4V, 9C = 70J
, VCC=24V, f = 0.9。(A(70 j= 0.436,汉。(70 j=
0.253, cos 70" =0.342 ) (1) 试求久、Po、尺、%和匕。
(2) 若该谐振功率放大器原先工作在过压状态,为了使该高频功率放大器工作 在临界状态,可以改变哪些因素?
华><0 (2分) 369
,即 60^ <60^ < CO
} Vhm = v即 + v似=14 + 06V = 5.85V
则:L瞧=5 An (I - COS ^. ) = 0.5 x 5.85 x (l - 0.342)= 1.92 A
CM (安全工作)
L 二 U。(氏)=(1.92x0.253)4 = 0.486A Icml =,*Cmaxa,吆)=(1.92x0.436)4 = 0.837A 又:=(0.9x24)V = 21.6V,故:R
n =^= 2L6V ^25.8Q cm 、cc \ ’ p Icm] 0.837A
可得: 输出功率 = + H =|(O.837x21.6)W«9W;
直流功率 E = V
CCICQ =(24xO.486)VV = 11.7W;
集电极耗散功率Pc =P=-P0 = (]}.!-9)W = 2JW 集电极效率n
c =^ = ^- = 0.769 = 76.9% ; c R 11.7
(2):为了使该高频功率放大器工作在临界状态,可以:
提高电源电压v
ee,降低负载电阻〜,降低激励信号的幅值v/w,
提高负偏压
四、(20分)如图所示,已知 L = 0.8//H, 20 = 100, C, = 20PFf C2 =40pF, C. = 20/?F, 1^=1 觀,Ro = 5k£i (1) 试计算回路谐振频率/p、谐振阻抗~ (不计心与/?,时),有载QJ直和通频 带 24/O.7。
(16 分)
题三 答:
(1):由图可得转移特性的斜率为:g (2.6-0.6)V 0.5A/V
cos 0( cos 70 (2) 要将通频带2A/07加宽至2MHz,应在谘振冋路两端再并联上一个多人的电 阻
R?
(4分) 题四 将化折合到冋路两端:< =~ = 5xl0
3
x9 = 45松
谐振阻抗/?,, = Q,o)
pL =(!00x2^x30.8xl06 xO.8xlO—6)Q = 15.5m
R: R'o Rp UOxlO3 45xl03 15.5xl03
(2)通频带2/V^ 加宽至 2Mllz, Q[ =-^=3Q,8MHz=15.4 2A/07 2MHZ Q[copL 15.4x2^x30.8xl06 x0.8xl0—6
因而应并联电导值力g = 8z~ 8
=
(0.42-0.18)mS
= 0.24mS,即
Ri Cl Ro
并联电阻值为R =—= Q = 4.17^£>
g 0.24x10"
答:答:(1)梭入系数p
C, 20 pF
q +C2 (20 + 40)pF 3
Cz = Cy + c, + c? 谐振频率/;,= 20 + 20x40、 20 + 40 pF = 33.3pF 2^A/0.8X10'6X33.3X10 Hz = 30.8 扁z
-12
S = 0.18mS
g^copL O.18xl(T3 x2-zrx30.8x 10° x0.8x10
—6
35.8
通频很244
7
P
_30.8MHZ_860^
QL 35.8
S = 0A2mS 五、(13分)被单一正弦波V
QsinQz
调制的调角波,其瞬时频率为
/(r) = 106 +104 cos2/rxl01 2n 调角波的振幅为 10V。 (1) 该调角波是调频波还是调相波? (2) 写出该调角波的数学表达式。 (3) 求其频带宽度BW。若调制信号振幅加倍,则芄频带宽度如何变化? 答:
1、 如果是调频波,贝=人+ A/=/o+~VQsinDf,与题目给的f(t)表达式 不同,因此不是调频波。 设为调相波,贝IJ沒(/)=叫/ + 々 VQsinQr /(,) =丄圳f) = /
0 FcosQz
2TT
dt
与给定的f(t)对比,可知人=10
6
,^V
QF = 104,
此调角波为调相波。(3分)
1 已知:△/WHz,F = WU此:二# = 10 (5
分)
因此:vPA/(0 =
10cos(l06Z + 10sin2^xl03Z)
2 有效频谱宽度:BW = 2(mp + 1)F = 2x(10 +1)x 103Hz = 22/CHz (3 分)
若调制信号振幅增加一倍,则也增加一倍,因而BW也增加约一倍。(2
分)