高频电路习题

第一章绪论12021/10/10星期日1.无线通信为什么要进行调制？如何进行调制？因为调制信号都是频率比较低的信号，而天线应与信号波长处于同一数量级，所以为了达到较高的发射效率和接收效率，减小天线的尺寸，可以通过调制，把调制信号的频谱搬移到高频载波附近；另外，由于调制后的信号是高频信号，所以也提高了信道利用率，实现了信道复用。

调制方式有模拟调调制和数字调制。在模拟调制中，调幅AM、调频（FM）和调相（PM）。

在数字调制中，一般有频率键控（FSK）、幅度键控（ASK）、相位键控（PSK）等调制方法。22021/10/10星期日2.中波广播波段的波长范围为187～560m，为避免邻台干扰，两个相邻电台的载频至少要相差10kHz。问此波段中最多容纳多少电台同时广播？中波广播波段的频宽为C/187－C/560=1071kHz，其中电波传播速度为C=30×104km/s,因此该波段最多容纳107个电台同时广播。32021/10/10星期日3.请画出调幅发射机原理图。42021/10/10星期日第二章基础知识52021/10/10星期日1.给定串联谐振回路的f0=1.5MHz,C0=100pF,谐振时电

阻R=5Ω，试求Q0和L0？答：Q0=1/Rw0

C0=1/5*2π*1.5*106*100*10-12=212L0=1/w0C0=1/(2π*1.5*106)*100*10-12=113μH62021/10/10星期日2.如图所示，已知L=1μH，Q0=100，C1=C2=20pF，Ci=5pF，Ri=10kΩ，CL=4pF，R0=5kΩ，试计算回路谐振频率、谐振阻抗（不计Ri和R0）、有载品质因数QL的值和通频带BW0.7解：由题意可知72021/10/10星期日3.在图示所示电路中，f0=30MHz，C=20pF，Q0=60，外接电阻R1=10kΩ，Rs=2.5kΩ,RL=830Ω,Cs=9pF,CL=12pF,p1=0.4,p2=0.23。求：（1）回路电感L和通频带BW0.7（2）若将带宽扩展到3MHz，应该外接多大的电阻？

p1P282021/10/10星期日解：（1）因为（2）若使，92021/10/10星期日4.已知调谐回路如图所示，回路的谐振频率为100KHZ，试求：

（1）电感L的值

（2）L无损耗时回路的通频带

（3）当Q0=100时，L有损耗时回路的通频带102021/10/10星期日112021/10/10星期日5.若中频为465kHz，信号频率为1000kHz，则镜像频率应为多少？此时本振频率为多少？镜像频率：（1000+2*465）=1930kHz本振频率：1000+465=1465kHz122021/10/10星期日第三章高频小信号放大器132021/10/10星期日1.三级单调谐中频放大器，中心频率f0=465kHz，若要求总的带宽2△f0.7=8kHZ，求每一级回路的3dB带宽和回路有载品质因数QL值。设每级带宽为B1，则：总带宽2△f0.7=B1=8kHZ；则每级带宽B1=15.7kHZ；有载品质因数QL=f0/B1=29.6；答：每级带宽为15.7kHz,有载品质因数为29.6。142021/10/10星期日2.一高频放大器由三级相同的单调谐放大器组成，如果每级放大器的增益为8dB，每级带宽为600kHz，则总增益，总带宽，总的矩形系数各为多少？总增益为：Av0=3×8=24dB；总带宽为：BW0.7=矩形系数：

152021/10/10星期日3.若现有三级相同的单调谐放大器级联，中心频率为f0=1570kHz。若要求总的通频带(2△f0.7)3=8kHz,试求每一级通频带2△f0.7与回路有载品质因数QL，并计算出总的矩形系数和单级矩形系数？162021/10/10星期日4.对高频小信号放大器的主要要求是什么？对高频小信号器的主要要求是:1.比较高的增益2.比较好的通频带和选择性3.噪音系数要小4.稳定性要高172021/10/10星期日5.高频谐振放大器中，造成工作不稳定的王要因素是什么？集电结电容是主要引起不稳定的因素，它的反馈可能会是放大器自激振荡；环境温度的改变会使晶体管参数发生变化，如Coe、Cie、gie、goe、yfe、引起频率和增益的不稳定。负载阻抗过大，增益过高也容易引起自激振荡。182021/10/10星期日第四章高频功率放大器192021/10/10星期日1.为什么低频功率放大器不能让那个工作于丙类？而高频功率放大器则可工作于丙类？谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号，其工作状态通常选为丙类工作状态，电流为余弦脉冲，为了不失真的放大信号，它的负载必须是谐振回路，而低频功率功率放大器的负载为无调谐负载，如电阻、变压器等，通常为甲类或乙类工作状态。因此，低频功率放大器不能工作于丙类，而高频功率放大器则可工作于丙类。202021/10/10星期日2.调谐功率放大器原来工作于临界状态，若负载回路旁并一电阻，放大器的工作状态会发生怎样的变化？根据负载特性曲线可知，调谐功率放大器原来正常工作于临界状态，若负载回路旁并一电阻，相当于集电极负载Rp减小，功率放大器将由临界状态进入欠压状态。212021/10/10星期日3.由于某种原因，调谐功率放大器的工作状态由临界变到欠压状态，试问用什么方法可以使放大器的工作状态调回原来的临界状态？可分别从调谐功率放大器的负载特性和各级电压Vcc、Vbb、Vbm对工作状态的影响入手，将放大器的工作状态调回到原来的临界状态。可采取以下调节措施：（1）调谐功率放大器的工作状态由临界变到欠压状态，相当于集电极负载Rp减小，因此应提高Rp。（2）调谐功率放大器的工作状态由临界变到欠压状态，相当于Vcc变大，因此减小Vcc。（3）调谐功率放大器的工作状态由临界变到欠压状态，相当于Vbm减小，因此提高Vbm。（4）调谐功率放大器的工作状态由临界变到欠压状态，相当于Vbb变大，因此减小Vbb。222021/10/10星期日4.某一晶体管谐振功率放大器，设已知Vcc=24V,Ic0=250mA,P0=5W,电压利用系数ε=1。试求PD，η，Rp，Icm1。PD=VccIc0=6W；PC=PD-PO=6-5=1Wη=P0/P==83.3%Rp=Vcm2/P0=(εVcc)2/P0=57.6ΩIcm1=Vcm/Rp=417mA232021/10/10星期日5.晶体管放大器工作于临界状态，Rp=200Ω，Vcc=30V,Ic0=90mA,θ=900,试求P0与η。g(900)=1.57PD=VccIc0=(30*0.09)W=2.7WIcm1=Ic0g(900)=90mA*1.57=141.3mAP0=1/2Icm2Rp=1/2(141.3*10-3)2*200W=1.997W=2Wη=P0/P==1.997/2.7=0.739=73.9%242021/10/10星期日第五章正弦波振荡器252021/10/10星期日1.对于图示的克拉波振荡电路；C1=C2=1000pF，L3=50μH，C3为68～125pF的可变电容，回路Q值为100.试求振荡器的波段范围。262021/10/10星期日解：回路电容最小值回路电容最大值272021/10/10星期日2.图示考毕兹振荡器，C1=100pF，C2=300pF，L=50μH。求该电路的振荡频率和维持振荡所必需的最小放大倍数。282021/10/10星期日解：振荡频率为平衡条件AF=1，因此所以：

292021/10/10星期日3.已知振荡器电路如图所示，Lc是高频扼流圈，设L=1.5μH，振荡频率为49.5MHz试：（1）画出交流等效电路；（2）计算C4的大小；302021/10/10星期日解：（1）交流等效电路；312021/10/10星期日4.图示振荡器的振荡频率为f0=50MHz，画出交流等效电路，并求出回路电感L；322021/10/10星期日解：332021/10/10星期日5.振荡器如图所示，试画出交流等效通路，并判断电路在什么情况下起振，属于何种振荡电路？342021/10/10星期日1.等效通路如图所示：

2.因为Xbe为容性，所以由相位判断准则可知Xce也应为容性，同时Xbc应为感性。根据并联谐振回路相频特性，当频率f0>f1(L1C1的固有频率)时，L1C1呈容性。而L3C3应成感性。故振荡条件为L1C1>L3C3.该电路为电容三端式振荡器。352021/10/10星期日6.试从相位条件出发，判断图示交流等效电路中，哪些可能振荡，哪些不可能振荡。能振荡的属于哪种类型振荡器？(a)不能,(b)可能振荡，振荡的条件是LC3支路呈感性，即要求f03<f,这时是一个电容反馈振荡器(a)

(b)362021/10/10星期日7.图示是个实用的晶体振荡器线路，试画出它的交流等效电路，并指出是哪一种振荡器，晶体在电路中的作用分别是什么？372021/10/10星期日交流等效电路如下该电路是一个并联晶体振荡器，晶体在电路中相当于一等效的大电感，使电路构成电容反馈振荡器。382021/10/10星期日第六章调幅与解调392021/10/10星期日1.为什么调制必须利用电子器件的非线性特性才能实现？它和放大在本质上有什么不同？答：由于调制是产生了新的频率，或者说使原来的频谱产生了位移，因而必须利用电子器件的非线性特性才能实现。放大则仅是对信号不失真的放大，不产生新频率，因此不但不需要电子器件的非线性特性，而且还应尽力避免，以免产生信号失真。2.为什么调幅，检波和混频都必须利用电子器件的非线性特性才能实现？它们之间各有何异同之处？失真。答：由于调幅、检波和混频均属于频率变换，即输出信号中产生了新的频率分量，而线性器件不可能产生新的频率分量，只有利于用非线性器件才能完成频率变换的功能。调幅、检波和混频三者相同之处是都属于线性频率变换，即实现频谱搬移。402021/10/10星期日3.某发射机输出级在负载RL=100Ω上的输出信号为us(t)=4(1＋0.5cosΩt)cosωCt(V)，请问：（1）该输出信号是什么已调信号？该信号的调制度m＝？（2）总的输出功率Pav＝？（3）画出该已调信号的波形、频谱图并求频带宽度BW0.7=?解：（1）该输出信号是调幅信号。该信号的调制度m＝0.5（2）总的输出功率Pav＝（1＋0.5m2a）Pc

＝（1＋0.5m2a）U2cm/2RL＝0.09W

（3）BW＝2×Ω/2

=Ω/

412021/10/10星期日4.已知单频普通调幅信号的最大振幅为12V，最小振幅为4V，试求其中载波振幅和边频振幅各是多少？调幅指数Ma又是多少？解：载波振幅为8V两个边频振幅相当各是2V调幅指数为Ma=4/8=0.55.已知普通调幅信号表达式为(1).试写出此调频信号所包含的频率分量及其振幅；(2).画出此调幅信号的频谱图，写出带宽的大小；解：(1).包含载波分量：频率为1000kHz，幅度为10V上边频分量：频率为1003kHz，幅度为1.5V上边频分量：频率为1000.3kHz，幅度为3V下边频分量：频率为997kHz，幅度为1.5V下边频分量：频率为999.7kHz，幅度为1.5(2).带宽BW＝2×3＝6kHz422021/10/10星期日6.某调幅波表达式为uAM（t）=（5+3cos2π×4×103t）cos2π×465×103t(v)(1)画出此调幅波的波形(2)画出此调幅波的频谱图，并求带宽(3)若负载电阻RL＝100Ω，求调幅波的总功率解：(2)BW＝2×4kHz＝8kHz(3)Ucm=5ma=0.6Pc＝U2cm/2RL＝125mWPΣ=(1+m2a/2)Pc＝147.5mW432021/10/10星期日7.有一调幅波方程式为v=25(1+0.7cos2π5000t0.3cos2π10000t)sin2π106t（1）试求它所包含的各分量的频率与振幅。（2）试求峰值与谷值调幅度。解：载波频率为106HZ，载波振幅为25V第一边频频率为2π（106±5000）rad/s第一边频振幅为0.5m1V0=0.5*0.7*25=8.75V第二边频频率为2π（106±10000）rad/s第二边频振幅为0.5m2V0=0.5*0.3*25=3.75V峰值调幅度m上=(Vmax-V0)/V0=0.6谷值调幅度m下=(V0-Vmin)/V0=1442021/10/10星期日8.为了提高单边带发送的载波频率，用四个平衡调幅器级联。在每一个平衡调幅器的输出端都接有只取出相应的上边频的滤波器。设调制频率为5KHZ，平衡调制器的载频依次为：f1=20KHZ,f2=200KHZ,f3=1780KHZ,f4=8000KHZ.试求最后的输出边频频率。解：第一平衡调幅器输出上边频为：20+5=25KHZ第二平衡调幅器输出上边频为：200+25=225KHZ第三平衡调幅器输出上边频为：1780+225=2005KHZ第四平衡调幅器输出上边频为：8000+2005=10005KHZ452021/10/10星期日9.图是载频为1000kHz的调幅波频谱图，写出它的电压表示式，并计算它在负载R=1Ω时的平均功率和有效频带宽度。根据频谱图可知载波振幅V0=10V，载波频率f0=106Hz,调制信号频率F=（106+103）-106=103Hz。1/2maV0=2V所以调制系数ma=0.4,因此该调幅波的电压表示式为：V(t)=10（1+0.4cos2π*103t）cos2π*106t载波功率=1/2V02/R=50W所以平均功率=50*（1+0.5*0.42）=54W有效频带宽度为2*1000=2000Hz462021/10/10星期日第七章调角与解调472021/10/10星期日1.频率为100MHz的载波被频率被5kHz的正弦信号调制，最大频偏为50kHz。，求此时FM波的带宽。若UΩ加倍，频率不变，带宽是多少？若UΩ不变，频率增大一倍，带宽如何？若UΩ和频率都增大一倍，带宽又如何？482021/10/10星期日2.角调波u（t）=10cos(2

ⅹ106t+10cos2000πt)（V），试确定:（1）最大频偏；（2）最大相偏；（3）信号带宽；（4）此信号在单位电阻上的功率；（5）能否确定这是FM波还是PM波？解：492021/10/10星期日3.调制信号uΩ=2cos2π×103t+3cos3π×103t，调频灵敏度kf=3kHz/V，载波信号为uc=5cos2π×107t(V)，试写出此FM信号表达式。解：502021/10/10星期日4.已知载波频率为fc=25KHz，载波振幅为Vcm=4V；调制信号为单频余弦波，频率为F=400Hz；最大频偏为Δfm=10KHz；写出调频波和调相波的数学表达式。解：512021/10/10星期日5.设载频fc＝12MHz，载波振幅Ucm＝5V，调制信号uΩ(t)=1.5cos2π×103t，调频灵敏度kf＝25kHz/V，试求：

1．调频表达式2．调制信号频率和调频波中心频率；3．最大频偏、调频系数和最大相偏；4．调制信号频率减半时的最大频偏和相偏；5．调制信号振幅加倍时的最大频偏和相偏。解：1.调频系数mf=Δfm/F=37.5rad调频波表达式uFM(t)=UCcos（ωCt＋mfsinΩt）=5cos（2π×12×106t＋37.5sin2π×103t）

2.调制信号频率为1kHz,调频波中心频率为12MHz3.最大频偏Δfm=kfU

m=25×1.5=37.5kHz调频系数mf=Δfm/F=37.5rad最大相偏

=mf=37.5rad4.最大频偏Δfm=kfU

m=25×1.5=37.5kHz最大相偏

=mf=75rad5.最大频偏Δfm=kfU

m=25×3=75kHz最大相偏

=mf=75rad522021/10/10星期日单元测试题532021/10/10星期日1.有一调幅波，载波功率为100W，试求当ma=1和ma=0.3时每一边频的功率。每一边频功率为P（ω0±Ω）=1/4*ma2POTma=1,P（ω0±Ω）=1/4*100=25Wma=0.3,P（ω0±Ω）=1/4*0.3*100=2.25W2.已知某一已调波的电压表达式为v(t)=8cos2000πt+cos2200πt+cos1800πt,说明它是何种已调波，画出它的频谱图，并计算它在负载R=1Ω时的平均功率及有效频带宽度。将电压表示式改写为v(t)=8（1+0.25cos200πt）cos2000πt,由此看出它是普通调幅波，频带宽度为BAM=2Fmax=200Hz在R=1Ω时的平均功率为Poav=POT(1+ma2/2)=33W542021/10/10星期日3.已知一调幅信号：v(t)=20(1+0.2cos2π*400t+0.1*cos2π*3200t)cos2π*106t(V)。画出调幅信号的频谱图，确定信号的带宽，计算电阻上产生的信号功率。带宽BAM=2Fmax=2*3200Hz=6400Hz信号功率PAM=POT(1+1/2m12+1/m22)而PoT=1/2V02/R=1/2*400W=200W所以PAM=200*（1+1/2*0.22+1/2*0.12）W=205W552021/10/10星期日4.试用相乘器、相加器、滤波器组成产生下列信号的框图（1）AM波；（2）DSB信号。乘法器：

加法器：

滤波器：vΩ(t)：低频调制信号v0(t)：高频载波信号×+滤波器562021/10/10星期日5.已知变容二极管调频电路如图所示：画出交流等效电路；分析各元件的作用；答：（1）交流等效电路如图所示：（2）该电路中C1、C2、L2和变容二极管是参加振荡的回路元件，Cj随调制信号的变化从而改变振荡频率获得调频波；L1、L3为高频扼流圈，阻止高频信号进入电源和调制源。1000pF和0.01μF的电容为高频旁路电容，电阻均为偏置。572021/10/10星期日1.有一个AM和FM波，载频均为1MHz，调制信号均为υΩ（t）=0.1sin(2π×103t)V。FM灵敏度为kf=1kHz/V，动态范围大于20V。

（1）求AM波和FM波的信号带宽；

（2）若υΩ（t）=20sin(2π×103t)V，重新计算AM波和FM波的带宽；

（3）由此(1)、（2）可得出什么结论。根据已知条件，调制信号频率F=1000HzAM调幅时，信号带宽为B=2F=2ⅹ1000=2000Hz。FM调制时，Δfm=0.1kf=100Hz,则调频信号带宽为BS=2(Δfm+F)=2(100+1000)=2200Hz.(2)若υΩ（t）=20sin(2π*103t),则：AM调幅时，信号带宽仍然B=2F=2ⅹ1000=200