高频电子线路习题解答

目录第1章：小信号调谐放大器第2章：非线性电路与时变参量电路的分析方法第3章：高频功率放大器第4章：正弦波振荡器第5章：振幅调制与解调第6章：角度调制与解调第7章：混频第8章：反馈控制电路第01章小信号调谐放大器1-1解：已知r=25Ω，L=800µH，

C=200pF，则第01章小信号调谐放大器1-2解：已知C1=15pF，C2=5pF，Ri=75Ω，RL=300Ω根据题意，Ri和RL折算到回路两端后的R'i和R'L应相等。根据功率等效原理，有即又知：则有第01章小信号调谐放大器所以有1-3解：⑴并联电阻后，使回路损耗增大，即α增大，所以极点将远离虚轴。另外，损耗增大则使谐振增益减小、同频带增宽、选择性变差。⑵回路电感L的损耗电阻r增大，则将使回路的Q减小，将引起同⑴一样的变化。已知所以：第01章小信号调谐放大器1-4解：由于rL不变，所以所以，L大的回路能取得较高的增益和较窄的通频带。1-5解：不管信号是单频信号、宽频信号，只要它的频率落在窄带放大器同频带内，该信号就可以得到放大。1-6解：因为采用部分接入，晶体管的参数折算到谐振回路两端后，其值大大减小，所以，晶体管参数的变化对回路的影响也相对大大减小，当更换晶体管时，晶体管参数的不同对回路的影响很小。1-7解：已知p1=48/162=0.296，p2=13/162=0.08，f0=465kHz，

Q0=100，L=560µH，以及晶体管的参数。可计算出：第01章小信号调谐放大器(注意：由于g'ie≠g'oe，不能按匹配情况计算)第01章小信号调谐放大器1-8

双参差调谐放大器中，两级单调谐放大器的衰减系数α相等（参看教材29页图1-19，在双参差调谐放大器中，两级单调谐放大器的衰减系数α必须相等），其中第二个回路的有载品质因数QL2=50，调谐频率分别为

fo1=6.2MHz，f02=6.8MHz，试判断此放大器是欠参差还是过参差？若保持α不变，要达到平坦参差，两级放大器应调谐在什么频率上？最大平坦带宽BW等于多少？第01章小信号调谐放大器⑴已知fo1=6.2MHz，f02=6.8MHz，两回路的α相等，其中第二个回路的有载品质因数QL2=50。所以∆ωs>α

，为过参差⑵平坦参差应为∆ωs=α

即解：第01章小信号调谐放大器⑶BW=21/2α——平坦参差的同频带≈o图1-19双参差调谐放大器的极零点图第01章小信号调谐放大器1-9解：两级相同的单调谐放大器平坦参差级联时，因为中心频率不在两级的谐振频率上，而处在两级的半功率点处，即AVoΣ=(AVo1/√2)(AVo2/√2)=AVo/2，所以总的电压增益将小于同步级联时的谐振增益。1-10解：(1)在回路两端并联一个电阻，将使(2)缺点是1-11解：因为当频率变化较大时，yre的电纳部分将发生变化，原来的中和电容不再能实现中和。第01章小信号调谐放大器1-13解：已知f0=465kHz，C=200pF，BW=8kHz(1)第01章小信号调谐放大器(2)若并联电阻，使BW=10kHz，则QL又可表示为R'p是并联电阻后的回路总的等效并联电阻。未并联电阻时，BW=8kHz，则回路总的等效并联电阻可按如下计算设，外接并联电阻为Rx，则第01章小信号调谐放大器所以，由此式可求出外接并联电阻为RX=397.887kΩ1-14解：已知以及晶体管的y参数，可先算出如下结果根据以上计算结果，可得图p1-14第01章小信号调谐放大器第02章非线性电路与时变参量电路的分析方法2-1解：VD为二极管的端电压。该方程为二极管的外特性，为直线●图p2-1（a）（b）第02章非线性电路与时变参量电路的分析方法2-2解：(1)非线性的伏安特性中只有a2项才能产生差频成分，所以其中，差频分量为振幅为(2)二倍频成分的振幅为2-3解：第02章非线性电路与时变参量电路的分析方法由题意可做出如下图-2V1V●●5.2V●(1)第02章非线性电路与时变参量电路的分析方法(2)由图可以看出，要使I1增大，需要减小|VQ|或增大Vi，这样既增大了IM又增大了导通角。第02章非线性电路与时变参量电路的分析方法2-4解：已知，得第02章非线性电路与时变参量电路的分析方法2-5解：已知非线性器件伏安特性i=a0+a1v+a2v2+a3v3输入信号为两个余弦波，频率分别为f1=150kHz和f2=200kHz，根据非线性器件幂级数分析法中组合频率|pf1±qf2|原则，得a0项：直流a1项：n=1取p+q=1p=1,q=0f1=150kHzp=0,q=1f2=200kHza2项：n=2取p+q=2p=2,q=02f1=300kHzp=0,q=22f2=400kHzp=1,q=1|f1±f2|,为50kHz和350kHzn＜2取p+q=0直流a3项：n=3取p+q=3p=3,q=03f1=450kHzp=0,q=33f2=600kHzp=2,q=1|2f1±f2|,为100kHz和500kHzp=1,q=2|f1±2f2|,为250kHz和550kHzn＜3取p+q=1p=1,q=0f1=150kHzp=0,q=1f2=200kHz所以i中会出现50kHz、100kHz、250kHz、300kHz、350kHz分量。第02章非线性电路与时变参量电路的分析方法2-6解：（1）由题意可作图如下123o123oovcvc由图可看出，在vc在0V～1V变化时，gm=10mS，在vc≤0V和vc≥2V时，gm=0。因此gm(t)的脉冲宽度为（2）由题意可作图如下第02章非线性电路与时变参量电路的分析方法123o123oovcvc由图可看出，gm(t)的脉冲宽度为第02章非线性电路与时变参量电路的分析方法2-7解：2-8解：第02章非线性电路与时变参量电路的分析方法第03章高频功率放大器3-1解：第03章高频功率放大器3-2解：由图2-7查曲线，得θ≈76o。第03章高频功率放大器3-3解：由图2-7查曲线，得θ≈90o。3-4解：第03章高频功率放大器3-5解：（1）现在谐振功放是工作在欠压状态；（2）由晶体管的输出特性可求出（可看出VBB=0V）：B点的电流值Ic，为B点的电压值VCC，为所以由图可看出，晶体管的起始导通电压VD=0.6V（横轴在0.6V处）（3）若要功率增大、效率高，负载Re应增大。第03章高频功率放大器3-6解：(1)Re增大一倍，ICM↓，Po↓(2)Re减小一半，ICM不变，但Vcm↓→Po↓3-7解：(1)调整Re或VCC，或Vim，或VBB;(2)不同的调整方法，输出功率将不同。VCC>Re>Vim>VBB由教材图3-5的负载线，可以分析出3-8解：

此时放大器工作在欠压状态；调整Re，即，使Re↑，才能使Po、Ic0接近设计值。3-11解：(1)天线断开,集电极负载电阻Re将增大,晶体管将进入强过压状态,所以,集电极直流电流Ic0

↓，天线电流等于零。(2)天线接地，集电极负载电阻Re将减小，晶体管将进入欠过压状态，所以，集电极直流电流Ic0

↑，天线电流将增大。(3)中介回路失谐，集电极负载阻抗Ze将减小，晶体管将进入欠过压状态，所以，集电极直流电流Ic0

↑，Ic1↓，输出电压减小，天线电流将减小。(1)当输入信号频率增加一倍，谐振回路呈现阻抗仍为Re；由于输入信号振幅及偏置不变，所以，导通角2θ不变，ICM不变，α0不变；但此时相当于高频功放，输出功率正比于α1，而不是α2，因此PO↑，Ic0不变，Pdc不变；所以效率提高。第03章高频功率放大器3-13解：3-12解：(1)PA=Po-PK=3-1=2W(2)ηk=PA/Po=2/3=0.667(3)ηc=Po/Pdc=3/10=0.3

η=ηkηc=0.667×0.3=0.2(2)因为Re不变、输入信号振幅及偏置不变所以晶体管的工作不变状态。第03章高频功率放大器3-14解：(a)电压、电流的大小和方向如图示。若R上的电压为V，则每个传输线变压器的始端和终端电压均为V，因此，信号源端的电压为3V。当信号源端提供的电流为I，则，每个传输线上、下两绕组的电流也均为I，因此，流过R的电流为3I。所以-+----++++图p3-14(a)输入电阻输出电阻所以第03章高频功率放大器(b)电压、电流的大小和方向如图示。+++---++--由图可看出，信号源端电压为3V，负载端电压为2V。如果下面传输线电流为I，负载端电流为3I，信号源端电流为2I。所以输入电阻输出电阻所以图p3-14(b)第03章高频功率放大器(c)电压电流的大小和方向如图示。+++++-----由图可看出，信号源端电压为2V，负载端电压为V。如果信号端电流为I，负载端电流为2I。所以图p3-14(c)输入电阻输出电阻所以3-15解：第03章高频功率放大器由图可看出，如果负载端电压为V，信号端电流为I，信号源端电压为4V，负载端电流为4I。所以(1)画出第一种16:1结构如图示。------+++++++-输入电阻输出电阻所以答题图p3-15(1)第03章高频功率放大器(2)画出第二种16:1结构如图示。+-++++----由图可看出，如果信号端电流为I，负载端电压为V，则信号源端电压为4V，负载端电流为4I。所以答题图p3-15(2)输入电阻输出电阻所以第03章高频功率放大器3-16解：已知Po=100W，所以晶体管T1、T2各输出50W。即得因此，要求A'对地电阻应为所以，Tr6的特性阻抗Zc6=8Ω，R4=8/4=2Ω各传输线变压器的特性阻抗为：Tr1Tr2Tr3Tr4Tr5Tr6R1R2R3R4Zc(Ω)40201010481010102第04章正弦波振荡器4-1解：(1)反馈振荡器由放大部分、选频网络、反馈网络组成；(2)放大部分对反馈的信号进行足够放大，选频网络使振荡器稳定工作在一定频率上，反馈网络形成正反馈，以便产生自激振荡条件；(3)能够产生自激振荡的条件是：正反馈、A(jω0)F(jω0)＞1。4-2解：(1)平衡条件是:起振条件是:稳定条件是:(2)物理意义第04章正弦波振荡器起振条件的物理意义是：在满足起振条件时，振荡器在接通电源后，振荡回路电压将逐渐增大，进而形成自激振荡。平衡条件的物理意义是：在满足平衡条件时，经过放大、反馈后形成的反馈信号，应等于输入信号，使振荡器工作在等幅状态，输出是一个频率稳定的等幅信号。稳定条件的物理意义是：①振幅稳定条件的物理意义：当有外界干扰使振荡幅值发生了变化时，通过振荡器自身调节，仍能满足振幅稳定条件。当干扰消除后，振荡器又恢复原来的振幅。②当有外界干扰使振荡频率发生了变化时，在新的频率上仍能满足相位平衡条件。当干扰消除后，振荡器又恢复到原来的频率。第04章正弦波振荡器4-3解：(a)不能振荡，基极直流对地短路，如红线所示(b)不能振荡，变压器的同名端不对，是负反馈；应改为所示红点第04章正弦波振荡器(c)不能振荡，不满足三点式构成原则X1——LX2——C1X3——C2(d)不能振荡，基极无偏压、集电极无供电第04章正弦波振荡器(e)不能振荡，集电极无供电第04章正弦波振荡器4-4解：(1)Xce、Xbe

为同性质元件，Xbc

应与前两个元件性质相反。(2)由起振条件可以看出，反馈系数太大或太小都不利于起振。4-5解：(a)不能，不满足三点式构成原则(b)不能，三极管供电错误,PNP管集电极应是负压供电，变压器反馈相位也不对，是负反馈第04章正弦波振荡器(e)能，多级串联正反馈式(c)能，变压器反馈式(d)能，电容三点式第04章正弦波振荡器4-6解：基极对地直流短路；同名端错。改正：串入隔直电容；改正同名端。(b)基极交流悬浮；射极交流接地。改正：基极对地接旁路电容；去掉Ce。第04章正弦波振荡器(c)不符合三点构成原则。改正：按电感三点式修改电路；可改为右图所示的电感三点式电路第04章正弦波振荡器(d)C、E直流短路。改正：串入隔直电容。(e)C、B直流短路；射极交流悬浮。改正：串入隔直电容；去掉Re。第04章正弦波振荡器集电极无供电；C、B直流短路。改正：按电容三点式修改电路；可改为右图所示的电容三点式电路第04章正弦波振荡器4-7解：第04章正弦波振荡器(4)不能振荡。不管fosc安排在何处，三个回路的等效电抗都不能满足三点式电路的构成原则。4-8解：第04章正弦波振荡器回路谐振电阻反馈系数：起振条件：AVFV>1，即gi为基极回路的输入电导，通常gi>>1/RE，且pL是负载RL到回路的接入系数，pL=0.5。第04章正弦波振荡器又知4-10解：通过减小晶体管和谐振回路耦合程度。4-11解：答题图p4-11回路电容第04章正弦波振荡器4-12解：第04章正弦波振荡器(1)L的同名端标在最上面；(2)Cb、Ce为交流旁路电容；它们开路将不能振荡；(3)改变L中心抽头，会改变起振条件；(4)C3=12pF时，振荡频率为C3=250pF时，振荡频率为第04章正弦波振荡器(5)C1将使低端频率抬高，C2将使高端频率拉低。C3最大C3最小第04章正弦波振荡器4-13解：(a)并联型皮尔斯电路(b)串联型电路(c)多级串联型电路(d)串联型电路(e)此电路不能振荡答题图p4-13第04章正弦波振荡器4-14解：须使所以答题图p4-14则LC1回路失谐为容性，电路为电容三点式振荡电路。(3)T2是缓冲放大，同时起隔离作用，有利于振荡器稳定。(1)画出等效电路如图示。(2)振荡频率计算如下：第05章振幅调制与解调例5-2解：1.D2极性接反，如教材图(5-18)(a)，此时画出等效电路如下：vc正半周，D1导通，D2截止；相应的开关函数为S1(t)vc负半周，D1截止，D2导通；相应的开关函数为S1(t+Tc/2)第05章振幅调制与解调由此可以写出可见iL中无(ωc±Ω)频率分量，故不能实现调幅。第05章振幅调制与解调2.

vc与vΩ

互换位置，如教材图(5-18)(b)，画出等效电路如下：vc正半周，D1导通，D2截止；相应的开关函数为S(t)vc负半周，D1截止，D2导通；相应的开关函数为S(t+Tc/2)S1(t)和S1(t+Tc/2)同上。第05章振幅调制与解调可见iL中含有(ωc±Ω)频率分量，故可以实现标准调幅：AM波。第05章振幅调制与解调5-1解：(1)已知调幅信号为可求出频谱、带宽、功率如下：第05章振幅调制与解调(2)已知调幅信号如下（双边带调幅波）：可求出频谱、带宽、功率如下：第05章振幅调制与解调5-2解：(1)已知Po=9kW，PAV=10.125kW，则(2)已知Po=9kW，ma1=0.5，ma2=0.4，则5-3解：第05章振幅调制与解调其中调幅信号为由上式可以看出ma=0.3/10=0.03第05章振幅调制与解调5-4解：(a)标准平衡调制器，可实现DSB波调幅；(b)参考教材例5-2的第二个问题，可知，可实现AM波调幅；(c)参考教材例5-2的第一个问题，但这里T2的初级同名端与教材例5-2有所不同。以下推导可知，可以实现调幅；由图可以看出，根据同名端有：第05章振幅调制与解调可见iL中含有(ωc±Ω)频率分量（式中红色部分），故可以实现标准调幅：AM波。第05章振幅调制与解调(d)这里和标准平衡调制器相比，①vΩ

、vc互换了位置，②D2反接。这和教材例5-2的第二个问题类似，只是D2反接，所以vc正半周，D1、D2导通vc负半周，D1、D2截止故，这里仅需要一个开关函数:S(t)可见，iL中有(ωc±Ω)成分，故能实现DSB调幅。第05章振幅调制与解调5-5解：(1)在教材图5-11平衡调幅电路中，若D2反接，则可见，iL中无vΩ•

vc乘积项，故不能实现调幅。(2)参考教材例5-2的第二个问题，可知，可产生AM波。不能产生DSB波。第05章振幅调制与解调5-6解：等效电路如下，属于全桥调幅电路答题图p5-6vc正半周，D1～D4均导通vc负半周，D1～D4均截止所以仅需一个开关函数S(t+Tc/2)设，二极管的导通电阻RD=1/gD，则，vo为用开关函数表示vc的控制作用，即第05章振幅调制与解调可见，vO中包含有Ω

、(ωc±Ω)、(3ωc±Ω)•••，所以，该电路可以实现DSB调幅。答题图p5-6桥式调幅波形v'O是vO经滤波后的输出电压。第05章振幅调制与解调5-7解：第05章振幅调制与解调（参考教材例5-3）已知为调制时载波输出功率为P0=5W，ma=50%，平均集电极效率

=50%，(1)(2)集电极平均输入功率：集电极平均输出功率：5-8解：调制信号源提供功率：DC提供功率：第05章振幅调制与解调(3)基极调幅时，集电极平均输入功率等于直流电源提供的功率。调制时边带功率集电极平均输出功率DC电源提供功率第05章振幅调制与解调5-9解：(1)(2)当C断开时，RL上的波形如下：第05章振幅调制与解调ID1是通过二极管的电流的基波分量幅值。第05章振幅调制与解调5-10解：(1)(2)等幅波，输出电压为DSB波，输出电压为(3)标准AM波，输出电压为为方便起见，这里用正弦表示。第05章振幅调制与解调(4)过调制的AM波，输出电压略。5-11解：由vi表达式(1)当R2滑动端在中间位置时，由电路参数，根据教材（5-41）式，有可求出调幅指数，为直流负载电阻为交流负载电阻为所以不产生负峰切割失真。第05章振幅调制与解调(2)当R2滑动端在最高位置时，由电路参数，根据教材（5-41）式，有直流负载电阻为交流负载电阻为所以将产生负峰切割失真。5-12解：略第05章振幅调制与解调5-13解：原题所给条件不明确。5-14解：回路有载品质因数LC回路谐振总电导二极管并联检波器的输入电阻输入电导GT应等于阻抗匹配时，应有第05章振幅调制与解调所以由得而由得第05章振幅调制与解调5-14解：A、B、C、D各点的波形VA、VB、VC、VD如下第05章振幅调制与解调5-18解：解调部分相加器输出解调部分上面乘法器器输出经低通滤波器后，仅输出f1(t)/2部分，故不失真地恢复f1(t)。解调部分下面乘法器器输出经低通滤波器后，仅输出f2(t)/2部分，故不失真地恢复f2(t)。第06章角度调制与解调6-1解：(1)调频时设，调制信号的幅值为VΩm，周期为T，则为一二次曲线。为一二次曲线。第06章角度调制与解调(2)调相时∆

(t)为一方波。调频、调相时的∆

(t)、∆

(t)的波形如下图所示：第06章角度调制与解调调频时的波形调相时的波形答题图p6-1第06章角度调制与解调6-2解：因为没有给出调制信号的方程表达式，所以不能确定v(t)是FM、还是PM波。6-3解：(1)已知F=1000Hz，VΩm=0.1V调幅时：BW=2F=2000Hz调频时：(2)已知F=1000Hz，VΩm=20V调幅时：BW=2F=2000Hz调频时：6-4解：已知fc=83.75MHz，∆fm=50kHz，Fmax=15kHz(1)第06章角度调制与解调(1)变化范围6-5解：(1)由已知参数，算出第06章角度调制与解调(2)(3)(4)(5)第06章角度调制与解调6-6已知变容二极管的特性为将它全部接入振荡回路调频，外加固定电压VQ=-4V，当载频fc=10MHz，调制电压vΩ(t)=VΩmcosΩt时，试计算

(1)调制灵敏度Kf；

(2)若要求kf2＜0.01，则最大频偏不能超过多少？解：加到变容二极管两端的电压为所以其中第06章角度调制与解调将

ω(t)在cosΩt=0处展开为泰勒级数，得：(1)(2)当要求Kf2＜1%时：第06章角度调制与解调所以V必须限制在：所允许的最大频偏：6-7解：(1)该电路为电容三点式振荡电路，R2调节变容二极管静态电容，vΩ(t)控制电容Cj以改变瞬时振荡频率f(t)，谐振回路由C1、C2、Cj和L组成。(2)回路总电容为第06章角度调制与解调(3)由小频偏直接调频原理（教材P178-179），可计算如下由于这里变容二极管没有串联电容，所以第06章角度调制与解调6-9解：(1)(2)(3)第06章角度调制与解调6-10解：(1)故该支路等效电容为gmCR，因此CΣ=C0+C+gmCR(2)由给定元件参数，得总电容(3)受调时：当gm=3800µS时当gm=3800µS时第06章角度调制与解调因此，f在2.943MHz-3.063MHz之间变化，∆fm=(f1-f2)/2=(3.063-2.943)/2=60kHz6-12解：v4中含调制信号f(t)，但还有失真项f2(t)。第06章角度调制与解调6-13解：已知mf=10，F=1kHz，得鉴频输出电压幅值所以，输出电压