《通信电子线路》复习重点

北京交通大学远程与继续教育学院

2010～2011学年第一学期考试试卷

教学中心/函授站石家庄铁路教学中心学号姓名成绩

学习形式〈业余〉年级层次：专业

考试课程：0311《通信电子线路》（A卷）考试形式：（开/闭卷）掌握以下概念：

掌握以下问题的解释：

1．画出广播发射机方框图，简要说明各部分的作用。

．答：发射机框图如下：

图中高频振荡器的作用是产生高频电振荡信号，即载波（其频率称为载频）。倍频器的作用是提高高频振荡频率，把载波频率提高到所需要的数值。高频放大器的作用即把振荡器产生的高频振荡放大到一定的强度。调制的作用是把图像或声音信息装载到载波上。话筒作用是进行声电转换。音频放大的作用是将音频信号放大到所需的幅度。

2．超外差式接收机里“混频”的作用是什么？如果接收信号的频率为2100MHz，希望将其变为70MHz的中频，该怎么办？画出方框图并标明有关频率。

答：混频器的作用是把高频信号的载波频率变为中频。

如果接收信号的频率fs为2100MHz，希望将其变为70MHz的中频fi，可使本机振荡产生频率fo为2170MHz的正弦波，经混频器取其差频，即可获得70MHz的中频，其方框图如下图：

3．什么是载波？什么是调制信号和基带信号？为什么要进行调制？给出两种理由。

．答：由振荡电路输出的、其频率可保证天线的长度大大下降到实际能发射的高频信号称为载波。

待发射的有用的模拟信号为调制信号；有用的模拟信号转换为数字信号称为基带信号；调制是指携带有用信息的调制信号去控制高频载波信号。

根据天线理论，天线的长度与电信号的波长需可比拟，发射的电信号必须是高频信号；而且，直接发射调制信号会导致信道混叠。

4．现有数字基带信号10110001，画出对应的ASK、PSK、FSK已调制信号图。4．答：ASK、PSK、FSK已调波信号如图所示：

载波f2

基带

ASK

PSK

FSK

5．与高频功率丙类谐振放大器比较：（1）LC正弦波振荡器为什么一般工作在失谐状态？它对振荡器的性能指标有何影响？（2）从起振到振荡稳定，LC正弦波振荡器中三极管的工作状态如何变化？

、答：（1）高频功率谐振放大器是三极管通过谐振回路对谐振频率进行放大，LC正弦振荡器引入反馈机制，能自激振荡。振荡器相位平衡稳定条件是靠并联谐振回路的相频特性来保证的，稳频能力受谐振回路影响。

（2）截止区→放大区→饱和区

6．根据相位平衡条件，试判断下图所示交流通路中，哪些可能产生振荡，哪些不能产生振荡。若能产生振荡，则说明属于何种振荡电路。

、答：（a）不能产生振荡，是负反馈电路。（b）可能产生振荡。（c）不能，集电极接同性电感，不符合射同它异。（d）不能产生振荡。（e）只有当L1、C1合并呈容性，L2、C2合并也呈容性才有可能产生振荡。（f）只有当L1、C1合并呈容性，L2、C2合并呈感性才有可

能产生振荡。

7．试改正如下图所示振荡电路中的错误，并指出振荡电路类型。图中

C ，

C 均为旁路电容或隔直电容，RFC 为高频扼流圈。

(a)

(b)

(a)

(c)

(e) (b)

(d)

(f)

(e)

改答：(a) 电容三点式(b)电感三点式

(c)电容三点式

(d)电感三点式

(e)电容三点式

(f)电容三点式

(f)

8．下图所示是两个实用的晶体振荡器线路，试画出它们的交流等效电路，并指出它们是哪一种振荡器，晶体在电路中的作用分别是什么？

(a)

答：（a）并联型晶体振荡器，晶体起电感作用。

（b）串联型晶体振荡器，晶体起短接线作用。

9．已知调制信号（t ）=，载波（t ）=，（），调幅度

=0.5，调频指数

试分别写出普通调幅波，双边带调幅，单边带调幅，调

频波的数学表达式，指出哪些是线性频谱变换，哪些是非线性频谱变换。

数学表达式：()(10.5cos )cos AM c c U t U t w t =+Ω；

()cos cos DSB c c U t U U t w t Ω=Ω；1

()cos()2SSB c c U t U U w t Ω=±Ω；

()cos(5sin )FM c c U t U w t t =+Ω

其中三种调幅波属于线性频谱变换，调频波属于频谱非线性变换。

10．试分析与解释下列现象：

(1) 在某地，收音机接收1090kHz 信号时，可以收到1323kHz 的信号； (2) 收音机接收1080kHz 信号时，可以听到540kHz 信号；

(3) 收音机接收930kHz 信号时，可同时收到690kHz 和810kHz 信号，但不

能单独受到其中的一个台(例如另一电台停播)的信号。

答：

(1) f c = 1090kHz ，f L = 1090 + 465 = 1555kHz

f n = 1323kHz ，副波道干扰

p = 2，q = 2时，2(f L - f n ) = 2(1555 - 1323) = 464kHz ≈f I (2) 副波道干扰

f L = 1545kHz ，f n = 540kHz

p = 1，q = 2时， f L - 2f n = 1545 - 2?540 = 465kHz (3) 3阶互调干扰

f L = 930 + 465 = 1395kHz ，f n 1 = 810kHz ，f n 2 = 690kHz

f L - (2f n 1 - f n 2 ) = 1395 - (2?810 - 690) = f I

11．已知调制信号t U t u m Ω=ΩΩcos )(。试分别画出用u Ω调制的调频波、调相波的?ω (t )、?? (t )的波形图。

答：已知 t U t u m Ω=ΩΩcos )(

FM PM

12．锁相环有哪几个基本组成部分，各起什么作用？

答：锁相环是一个相位负反馈系统，其基本组成部分包括：鉴相器（PD ）、低通滤波器（LPF ）和压控振荡器（VCO ）。

鉴相器完成输入与输出信号的相位比较，其输出反映它们之间的相位差。低通滤波器用于滤出鉴相器输出中的高频成分和噪声。压控振荡器实现对输入频率的跟踪，它根据鉴相器的输出调整输出频率以降低输出信号与输入信号的相位差。

掌握以下习题的计算

1．一个晶体管IF 放大器如图所示。（1）指出各个元件的作用；（2）画出交流等效电路；（3）利用晶体管Q1和Q2的y 参数等效电路，在问题（2）的基础上继续画出部分接入与回路之间的连接。

Q；C6的作用也是隔直、（1）C2的作用是隔直流、低频交流，只让高频交流信号进入

Q；C3、C7均对高频呈现低阻抗，近似短路，用作高频旁路低频电流，只让高频信号进入

阻抗；C4对低、高频均呈现高阻，用作谐振回路电容；C1对高频呈现低阻抗，使R1与R2一同构成Q1基极偏置。

（2）交流等效电路图：

（3）

2．如图所示，场效应管的转移导纳g m=3mA/V，漏级输出阻抗R ds=120kΩ，如果电感线圈损耗r =2.0Ω，调谐回路的调谐频率为850kHz。试求：

(1) 调谐回路的电容C =?

(2) 忽略负载影响，最大电压增益为多少？ (3) 通频带为多少？．解：

（1） pf

195180

)10850()π2(10)π2(12

0=???=

f C

（2） ,k 54.4612101951018012

6p Ω=???==-Cr L

R 总的回路并联阻抗为,k 24.95120//54.461//ds p T Ω===R R R 72.28524.953T m V0=?==∴R g A

,dB 49)285log(200==V A

（3） ,9918010850π2101024.9536

30L =?????==L R Q T ω kHz 59.89910850BW 3L 0=?==Q f

3．调谐放大器如图所示，调谐频率为465kHz ，调制信号的最高频率为5kHz ，电感L =300μH ，Q 0=90，晶体管输出导纳y oe =8μS ，负载阻抗R L =5.36k Ω，在调谐频率处电压增益不得小于250，电感总匝数为70。试确定L 1部分匝数、必要的通频带宽和晶体管的y fe 。

3．解：

207

.01081036.5,K 12510

81163oe L 26oe 2L =???==Ω=?==--y R p y p R

151==∴pN N 匝。

Ω==Ω==k 78.34)21

//(

,k 8.78oe

p T 00p y R R L Q R ω kHz 625.11BW ,

401030010465π21078.340

0T L ==

∴≈?????==-L

Q f L R Q ω m s 35,

250fe T fe V0≥∴≥=y R py A

4．如图所示，工作频率f 0=465kHz ，L =560μH ，Q 0=100，晶体三极管Q1和Q2参数相同：y ie =1.7ms ，y oe =290μs ，y fe =32ms 。通频带BW = 35kHz 。试求： (1) 阻抗匹配时的接入系数p 1、p 2； (2) 阻抗匹配时的谐振功率增益(dB)；

(3) 回路的插入损耗(dB)。

4．解：

（

）

μS 95.451

μS,

.61

,3.1335

465BW L

0p 0L ==

====

LQ g LQ g f Q T ωω

108.0μs,84.392,

ie 22'ie p T 'oe 'ie =∴==-=+p g p g g g g g

262.01,

ie 21'

oe =∴=p g p g

（2）回路的插入损耗dB 25.1)dB (,7516.0)1(12

L 1-==-=ηηQ Q

（3）匹配时的谐振功率增益

3.3907516.04,

4oe

ie 2

0p 221oe

ie 2

0p =?=∴=??=g g y A g g y A ηηη

dB 9.25lg 10)dB (0p 0p ==A A

5．谐振功率放大器工作于临界状态，U CC =25V ，U cm =22V ，输出功率P 0=5W ，集电极效率ηc =50%，输出匹配网络效率ηL =0.9。如图所示。求：

（1）电源直流功率P dc ；（2）直流电流I c0；（3）基波分量I c1；

（4）集电极阻抗R P 及负载功率P L 。

5、解：（1） W 105

.05

dc ==

ηP P （2） A 4.0CC

c0==

U P I （3） A 45.02cm

c0c c1==

U U I I η

（4） Ω==

4.48c1

P I U R ， W 5.4L 0L ==ηP P 6．已知谐振功率放大器的动态特性如下图所示，图中ABC 为动态线。

（1）问放大器工作点在什么状态；（2）求对应的U CC 、U cm 、cos θ值

（3）若改变谐振阻抗使放大器工作在临界状态，那么是将谐振阻抗增大还是减小？增大到或减小到原谐振阻抗的多少倍？

6、解：

（1）欠压状态。

（2）

CEmax

CEmin

CEmax

CEmin

CEmax

cos

θ=

（3）增大谐振阻抗Rp使放大器工作在临界状态，设临界状态对应的谐振阻抗为

原欠压状态对应的谐振阻抗为Rp

7．在如图所示的考毕慈振荡电路中，已知L=1.3μH，C1=100pF，C2=2000pF，Q o=100，R L=250k?，L抽头在中点，试求：

（1）振荡频率f osc为多少？

（2）I C Q大于何值时，振荡器才能满足起振条件？

7、解：

（1）pF C C C 24.95//21==

Hz f s

rad LC

osc 70

701043.12/1099.81?==

?==

ωω

（2）Ω==K LQ f R osc LO 68.1120π

==Ω====+=

K R P R K P R R R P C C C P L L

Lo L 42.1055.11//

.0,

95.0'

2102

222

22.51V 2697.11

,05.010

μ=?≥=+≥==

Ω==m g I mS F g F

g g C C F K R R m CQ i m e i

8．电路如图所示，C 1=51pF ，C 2=3300pF ，C 3=12~250pF ，L =0.5μH ，R L =5k ?，g m =50ms ，回路Q o =80。试计算振荡器频率范围。

：

MHz

LC f pF C C C C MHz

f p R R R K R F

g F g mS g C C C P f LQ f R C C F L i m 6.28~1321300~62//66.71330)//(33.1/5098

.0105.22015.0032102L00002

4000L02

=+=≥≥?=Ω≥?+≥==+=

?====

∑

∑-ππ

所以，振荡器频率范围为13~28.6MHz 。

9．一调幅波为37AM ()4[(10.85cos 2310)]cos(210)u t t t ππ=+???（V ）（1）画出调幅波的波形，标出峰与谷值；（2）画出调幅波的频谱图，并表明参数；（3）计算该信号占的带宽；

（4）计算该信号在单位电阻上消耗的边带功率与总平均功率的比值。

、解：

（1）波峰值7.4V ，波谷值-7.4V 。

（2）调幅波的频谱图：

（3）33

AM 22310610BW F =?=??=?Hz

（4）2

482P =

=载W 2

DSB

1.72

2.892

P =?=W

DSB DSB AM DSB 2.89

26.5%8 2.89

P P P P P ===++载 10二极管包络检波电路如图所示，设d 1K =，求下列情况下输出电压0u ，并定性画出其波形。

（1）8s ()cos10u t t =（V ）（2）48s ()cos10cos10u t t t =（V ）（3）48s ()(10.6cos10)cos10u t t t =+（V ）（4）48s ()(0.5cos10)cos10u t t t =+（V ）

10、解：

（1）包络为-1，如下图：

t u(t)

-1

（2）包络为4

cos10t横轴以下的部分，如下图：

（3）包络为4

10.6cos10t

+横轴以下的部分，如下图：（4）包络为4

0.5cos10t

+横轴以下的部分，如下图：

11．如图所示为某晶体管收音机检波电路，请问：

（1）电阻R L1、R L2是什么电阻？为什么要采用这种连接方式？写出该电路底部切削失真的条件。

（2）电路中的元件R 、C 是什么滤波器，其输出的U AGC 电压有何作用？（3）若检波二极管VD 开路，对收音机将会产生什么样的结果，为什么？

11、解：

（1）R L1、R L2是检波电路负载电阻，这样安排是为了减少交直流电阻差距，避免底部切削失真。

1212

//L L g

L L R R R R m R R R ≈=+≤=

+ （2）R 、C 是低通滤波器；其输出AGC 电压用于自动调整放大器增益。

（3）VD 开路，收音机将无信号输出。因为该电路利用了二极管的单向导电性和RC 的充放电特性来检波。

12．已知调角波V )2000cos 10102cos(10)(6t t t u ππ+?=，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 还是PM 波？