高频电子线路 杨霓清 答案 第七章-高频功率放大器
思考题与习题
7.1 为什么高频功率放大器一般要工作于乙类或丙类状态？为什么采用谐振回路作负载？
为什么要调谐在工作频率上？回路失谐将产生什么结果？
答：高频功率放大器的输出功率高，其效率希望要高些，这样在有源器件的损耗的功
率就低，不仅能节省能源，更重要的是保护有源器件的安全工作。乙类丙类放大器状态的效率比甲类高因此高频功率放大器常选用乙类或丙类放大器。
乙类和丙类放大器的集电极电流为脉冲状，只有通过谐振电阻p R 相乘，产生边疆
的基波电压输出。回路调谐于工作频率是为了取出基波电压输出。
7.2 丙类高频功率放大器的动态特性与低频甲类功率放大器的负载线有什么区别？为什么
会产生这些区别？动态特性的含义是什么？
答：所谓动态特性是指放大器的晶体管（c g 、bz U ）、偏置电源（cc V 、bb V ）、输入
信号（bm U ）、输出信号或谐振电阻（cm U 或p R ）确定后，放大器的集电极电流c i 随be u 和ce u 的变化关系。事实上，改变bb V 可以使放大器工作于甲类、乙类或丙类。而工作在甲类，电流c i 是不失真的，所作的负载线也是在确定动态特性，它的动态特性为一条负斜的直线，是由负载线决定的。
而丙类放大器的bb V ＜bz V ，电流产生失真，是周期脉冲电流。而输出电压是谐振
回路的谐振电阻p R 与电流脉冲的基波电流相乘，即电流c i 的变化为脉冲状，而输出电压是连续的基波电压，因此动态特性不能简单地用谐振电阻p R 负载线决定。只能根据高频谐振功率放大器的电路参数用解析式和作图法求得，它与甲类放大的负载线不同，其动态特性为。原因是电流为脉冲状，有一段时间c i 是为0的
7.3 为什么谐振功率放大器能工作于丙类，而电阻性负载功率放大器不能工作于丙类？ 答：因为谐振功放的输出负载为谐振回路，该回路具有迁频特性，可以从晶体管的余弦脉冲电流中，将不失真的基波电流分量迁频出来，在并联谐振回路上形成不失真的基波余弦电压，而电阻听电阻特性输出负载不具备这样的功能，因此不能在丙类工作。
7.4 放大器工作于丙类比工作于甲、乙类有何优点？为什么？丙类工作的放大器适宜于放大
哪些信号？
答：与甲、乙类比较，丙类工作变压器的优点在于：
（1）由于丙类工作时晶体管的导通时间短，使管子的瞬时功耗减少，因而效率得到提高。 （2）丙类工作的变压器输出负载为并联谐振回路，具有迁频滤波特性，保证了输出信号
的不失真。
因此，丙类放大器只适宜于放大载波信号和高频窄带信号。
7.5 试求图7.2.1(a)所示电路的并联谐振回路各次谐波与基频的阻抗值之比。已知回路的品
质因数10L
Q r
ω=
=，回路谐振于基频。
7.6某一晶体管谐振功率放大器，设已知CC V =24V ，CO I =250mA ，o P =5W ，电压利用系
数ξ=0.95，试求D P 、c η、R ∑、1c m I 和θ。
答：(1)P = =cc V 0c I =24?250?103
-=6W
(2)c η=o P / P ==5/6=83.3%
(3)cm U =ξcc V =0.95?24=22.8V o P =
12cm
p
U R p R =2
2cmo
o U P =222.825
?=52Ω
(4) o P =
1
21cm c m
U I 1c m I =
2o cm P U =25
22.8?=0.4386A=438.6mA (5)
2c
ηξ
c η=
1
2
ξ()1c g θ ()1c g θ=
2c
ηξ
=
20.883
0.95
?=1.75
查表得：c θ=660
7.7某一3DA4高频功率晶体管的饱和临界线跨导cr g =0.8s 用它做成谐振功率放大器，选
定CC V =24V ，70o θ=，CM I =2.2A ，并工作于临界状态，试计算：R ∑、D P 、o P 、
C P 和c η。
答：由于工作于临界状态，其各参数的关系如图所示 由图可知CM I ＝cr g ()cc cm V U - cc cm V U -＝
cm cr I g ＝2.2
0.8
＝2.75V cm U ＝ 2.75cc V -＝21.25V
P R =
1cm
c m
U I =1523467112c1c2c3c4c5Tr Tr Tr Tr Tr Tr Tr Tr 2.8T T 1
Z Z =Z Z =Z 3
Ω?
、、=21.15V
其中 ()
170o
α＝0.436
（2）P =＝0cc c V I ＝cc CM V I ()
170
o
α ＝24?2.2?0.253＝13.36W
其中 ()
170o
α＝0.253
（3）o P ＝112cm c m U I ＝1
2
cm CM U I ()170
o
α ＝1
2
?21.25?2.2?0.436＝10.19W
（4）c P ＝P =－o P ＝3.17W 题7.7图解 临界工作状态 （5）c η＝o P /P ==76.3%
7.8高频功率放大器的欠压、临界、过压状态是如何区分的？各有什么特点？当CC V 、cm V 、
BB V 和R ∑四个外界因素只变化其中一个因素时，功率放大器的工作状态如何变化？
解:高频功率变压器的欠压、临界、过压状态是根据动态特性的A 点的位置来区分。若A 点在max be u 和饱和临界线的交点上，这就是临界状态。若A 点在的延长线上（实际上不存在），动态特性为三段折线组成，则为过压状态。若A 点在max be u 线上，但是在放大区，输出幅度
cm U 较小，则为欠压状态。三种工作状态也可用图所示动态特性来区分。其中2A 点对应于
临界状态，1A 点在放大区是处于欠压状态。而3A 点是不存在的，它对应的动态特性为三的
线是进入过压状态。
欠压区的特点是电流脉冲为尖顶，输出电压幅度相对较小，其输出功率较小，效率也低，除在基极调幅电路中应用外，其它应用较少。临界状态，输出电压田头在，电流为尖顶脉冲，输出功率最大，效率较高，较多的应用于发射机中的输出级。过压状态，电流为凹顶脉冲，输出电压幅度大，过压区内输出电压振幅随R ｐ变化小，常作为发射机的高频功率变压器的中间级应用。
7.8题图解 三种工作状态的区分 改变cc V 时，cc V 由小变大，工作状态由过压到临界然
后到欠压。改变bm U 时，由小变大，工作状态由欠压到临界然后到过压。改变bb V ，负向正变，工作状态由欠压到临界然后到过压。改变R ｐ时，由小到大变，工作状态由欠压到临界
然后到过压。
7.9已知集电极电流余弦脉冲max C i =100mA ，试求导通角θ=120°，θ=70°时集电极电流的
直流分量CO I 和基波分量1c m I ；若cm V =0.95CC V ，求出两种情况下放大器的效率各为多少？
7.10谐振功率放大器原来工作于临界状态，它的导通角θ为70o
，输出功率为3W ，效率为
60％，后来由于某种原因，性能发生变化，经实测发现效率增加到68％，而输出功率明显下降，但CC V 、cm V 、max BE υ不变，试分析原因，并计算实际输出功率和导通角θ。 解：由题意知cc V 、c m U 、max be u 不变，即电压利用系数ξ不变 因为效率 c η=()1c 1g 2
ξθ
所以 ()
o
70c η=()o
11g 702
ξ
查表知()
o
1g 70=1.73，则
ξ=()()
o o 1270g 70c η=20.6
1.73?=0.694
而 ()
'
c c ηθ=()
'
1c 1g 2
ξθ
()'1c
g θ=()'c 2c ηθξ=20.68
1.694
?=1.96
查表
'c θ=24
由于max be u 不变，即CM I 不变，则
o P =112cm c m U I =()1c 12
cm CM U I αθ 当c θ=70o
，o P ＝3W ，则
12
cm CM U I =o
P /()o
170α=3/0.436=6.88 当c θ=24o
,()
o 124α=0.174
o P =(
)o
11
24
2
cm CM U I α=6.88?0.174=1.197W
引起变化的原因是c θ变化了，即bz U 、bm U 和bb U 在变化。
7.11谐振功率放大器原工作于欠压状态。现在为了提高输出效率，将放大器调整到临界状态。
试问，可分别改变哪些量来实现？当改变不同的量调到临界状态时，放大器的输出功率是否都是一样大？
解：（1）增R ｐ大由欠压调整到临界，这时CM I 不变，不变，1c m I 不变，随R ｐ增大输出功率
也增大。
（2）增大bm U 可由欠压调整到临界，这时CM I 随bm U 增大而增大，c cos θ＝
bz bb
bm
U V U -随bm
U 增大而减小，随bm U 增大而增大，()1c αθ增大。R ｐ不变，1c m I ＝CM I ()1c αθ随bm U 增
大而增大，则输出功率随bm U 增大而增大。
（3）增大bb V 可由欠压调到临界。这时CM I 随bb V 增大而增大，c cos θ＝
bz bb
bm
U V U -随bb V 增
大减小，c θ随bb V 增大而增大()1c αθ也增大，R ｐ不变，1c m I ＝CM I ()1c αθ随bb V 增大
而增大，则输出功率随bb V 增大而增大。
三者的改变由欠压到临界，输出功率不会一样大。
注意：改变bb V 由欠压到临界，其输出功率是不变的，因此不能采用改变bb V 。 7.12谐振功率放大器工作于临界状态。已知CC V =18V ，cr g =0.6 S ，90o θ=，若o P =1.8W ，
试计算D P 、C P 、c η和R ∑。若θ减小到80o
，各量又为何值？ 解： 由于工作于临界状态，
M C I ＝cr g ()cc cm V U - ()1M 111
22
o cm c m cm C c P U I U I αθ==
()()11
2
cm cr cc cm c U g V U αθ- （1）90o c θ=，()0900.319o
α=，()
1900.500o α=
()1
1.80.6180.52
cm cm U U =
??-? 2
18120cm cm U U -+=
17.3V cm U =或0.7V cm U =（舍去）
()()M 0.61817.30.42A C cr cc cm I g V U =-=?-=
()
0M 0900.420.3190.134o
c C I I A α==?=
()
1M 1900.420.5000.210o
c m C I I A α==?=
0180.314 2.412c c P V I W ===?= 2.412 1.80.612c o P P P W ==-=-=
/ 1.8/2.41274.6%c o P P η====
117.3
82.40.210
cm P c m U R I =
==Ω （2）80o c θ=，()0800.268o
α=，()
1800.472o α=
()1
1.80.6180.4722
cm cm U U =??-?
21812.7120cm cm U U -+=
17.26V cm U =或0.74V cm U =（舍）
则 ()()M 161817.260.444C cr cc cm I g V U A =-=-=
()
0M 0800.4440.2860.127o
c C I I W α==?= ()
1M 1800.4440.4720.209o
c m C I I α==?= A
0180.127 2.286cc c P V I W ===?= 2.286 1.80.486c o P P P W ==-=-=
/ 1.8/2.28678.7%c o P P η====
117.26
82.60.209
cm P c m U R I =
==Ω 7.13 试回答下列问题：
(1)利用功放进行振幅调制时，当调制的音频信号加在基极或集电极上时，应如何选择功放的工作状态？
(2)利用功放放大振幅调制信号时，应如何选择功放的工作状态？ (3)利用功放放大等幅已调的信号时，应如何选择功放的工作状态？
7.14设一谐振功率放大器的谐振回路具有理想的滤波性能，试说明它的动态线为什么是曲
线？在过压状态下集电极脉冲电流波形为什么会中间凹陷？ 解：由于谐振功率放大器的谐振回路具有理想的滤波性能，因此谐振回路上电压为余弦
波，其幅度为cm V ＝1c m e I R ，而通过谐振回路的集电极为脉冲波，显然CE υ与C i 不成
正比，故描述C i 的动态线必定是曲线。
在过压状态下，晶体管进入饱和区，但由于谐振回路的选频特性，其上电压仍是基波电
压，该余弦电压进入饱和区，C i 将下降，因此过压状态下形成集电极脉冲电流中间凹陷
7.15谐振功率放大器工作在欠压区，要求输出功率o P ＝5W 。已知CC V =24V ，BB V =()BE on V ，
R ∑＝53Ω，设集电极电流为余弦脉冲，即
??
?≤>=00
cos max b b C C t i i υυω 试求电源供给功率D P 、集电极效率C η。
解：因为()BB BE on V V =，所以放大器工作于乙类，1c m I
因为 202
1
d 2c C I i t π
πωπ
-=
? =
max 1
C i π
，1c m I ＝
2
21
cos d C
i t π
π
ωτωτπ-?＝max 1
2C i 所以 0c I 12
c m I π
=
＝276.3mA
则 D P ＝cc 0c V I =6.63W ，c η＝o P /D P
=75.42% 7.16 一谐振功率放大器，设计在临界状态，经测试得输出功率o P 仅为设计值的60％，而CO I 却略大于设计值。试问该放大器处于何种状态？分析产生这种状态的原因？
解：R e 小，导致放大器进入欠压状态。原因是放大器由临界状态进入欠压状态时，集电极电流脉冲高度增大，导致1c m I 和0c I 略有增大，但cm V 因R e 而减小，结果是o P 减小，D P 增大，c η减小。
7.17设两个谐振功率放大器具有相同的回路元件参数，它们的输出功率o P 分别为1W 和
0.6W 。现若增大两放大器的CC V ，发现其中o P ＝1W 的放大器输出功率增加不明显，而o P ＝0.6W 放大器的输出功率增加明显，试分析其原因。若要增大o P ＝1W 放大器的输出功率，试问还应同时采取什么措施（不考虑功率管的安全工作问题）？ 解：o P ＝1W 的放大器原工作于临界或欠压状态，增大cc V 时，放大器进入或更趋于欠压状
态，1c m I 略有增大。因此o P 增大不明显。
为了增大输出功率就必须在增大cc V 的同时，
增大R e 或BB V 或两者同时增大。其中，R e 增大使cm V 增大，增大BB V 使1c m I 增大，它们都可使o P 增大。
o P ＝0.6W 的放大器原工作于过压状态。增大cc V 时，放大器趋向临界状态使1c m I 迅速
增大，从而使o P 迅速增大。
7.18试画出两级谐振功放的实际线路，要求：
(1) 两级均用NPN 型晶体管，发射极直接接地；
(2) 第一级基极前级采用互感耦合，第二级采用零偏电路；
(3) 第一级集电极馈电电路采用并联形式，第二级集电极馈电电路采用串联形式； (4) 两级间回路为T 型网络，输出回路采用 型匹配网络，负载为天线。 7.19谐振功率放大器电路如题7.25图所示，试从馈电方式、基极偏置和滤波匹配网络等方
面分析电路的特点。
（a ）
(b)
题7.25图
7.20 证明图7.4.7所示电路中，当A （或B ）端单边工作时，D 、C 两端均分A （或B ）的
功率，而B （或A ）端无输出。
7.21题7.21图所示为工作在（2～30）MHz 频段上、输出功率为50W 的反相功率合成电路，
试指出各传输线变压器的功能及1r T 、2r T 、3r T 、4r T 、5r T 的特性阻抗，并估算功率晶体管输入阻抗和集电极等效负载阻抗。图中1L 、2L 的作用不予考虑。
题7.21图
解：（1）1Tr 为不平衡－平衡变换器，6Tr 为反相功率分配器，23Tr Tr 、为9：1阻抗变换器，7Tr 为反相功率合成器，4Tr 为平衡－不平衡变换器，5Tr 为1：4阻抗变化器。
（2）1Tr 输出端呈现的电阻为，经9：1阻抗变化器后的电阻为50/9=5.6，因此晶体管12T T 、的输入电阻均为2.8Ω。
（3）输出负载为50Ω。经4Tr 和5Tr 变换后的电阻为50Ω / 4 =因此，12T T 、管的输出负载电阻均为6.25Ω （4）1
5Tr Tr 的特性阻抗：c1Z = 50Ω， c4c5Z =Z = 12.5Ω，c2c3Z =Z =
1
3
?50Ω=16.7Ω。 7.22什么是丁类功率放大器，为什么它的集电极效率高？什么是电流开关型和电压开关型丁
类放大器？
高频电子线路第4章习题答案
第4章 正弦波振荡器 分析图所示电路，标明次级数圈的同名端，使之满足相位平衡条件，并求出振荡频率。 [解] (a) 同名端标于二次侧线圈的下端 60126 0.87710Hz 0.877MHz 2π2π3301010010f LC --= = =?=??? (b) 同名端标于二次侧线的圈下端 60612 0.77710Hz 0.777MHz 2π1401030010f --= =?=??? (c) 同名端标于二次侧线圈的下端 606 12 0.47610Hz 0.476MHz 2π5601020010 f --= =?=??? 变压器耦合LC 振荡电路如图所示，已知360pF C =，280μH L =、50Q =、20μH M =，晶体管的fe 0?=、5 oe 210S G -=?，略去放大电路输入导纳的影响，试画出振荡器起振时开环小信号等效电路，计算振荡频率，并验证振荡器是否满足振幅起振条件。 [解] 作出振荡器起振时开环Y 参数等效电路如图(s)所示。
略去晶体管的寄生电容，振荡频率等于 06 12 Hz =0.5MHz 2π2π28010360 10 f LC --= = ??? 略去放大电路输入导纳的影响，谐振回路的等效电导为 566 1 1 21042.7μS 502π0.51028010e oe oe o G G G G S S Q L ρω--=+=+ =?+ =????? 由于三极管的静态工作点电流EQ I 为 12100.712330.6mA 3.3k EQ V I ??? - ?+? ?==Ω 所以，三极管的正向传输导纳等于 /0.6/260.023S fe m EQ T Y g I U mA mV ≈=== 因此，放大器的谐振电压增益为 o m uo e i U g A G U -= = 而反馈系数为 f o U j M M F j L L U ωω-= ≈ =- 这样可求得振荡电路环路增益值为 60.02320 3842.710280 m e g M T A F G L -== ==? 由于T >1，故该振荡电路满足振幅起振条件。 试检查图所示振荡电路，指出图中错误，并加以改正。 [解] (a) 图中有如下错误：发射极直流被f L 短路，变压器同各端标的不正确，构成负反馈。改正图如图(s)(a)所示。
高频电子线路课后答案(胡宴如)
第2章 小信号选频放大器 2.1填空题 (1)LC 并联谐振回路中，Q 值越大，其谐振曲线越尖锐,通频带越窄,选择性越好。 (2)LC 并联谐振回路谐振时，回路阻抗为最大且为纯电阻,高于谐振频率时间阻抗呈容性，低于谐振频率时间阻抗感性。 (3)小信号谐振放大器的负载采用谐振回路,工作在甲类状态，它具有选频作用。 (4)集中选频放大器由集成宽带放大器和集中选频滤波器组成，其主要优点是接近理想矩形的幅频特性，性能稳定可靠，调整方便。 2.2 已知并联谐振回路的1μH,20pF,100,L C Q ===求该并联回路的谐振频率0f 、谐振电阻p R 及通频带0.7BW 。 [解] 900.035610Hz 35.6MHz f = = =? = 3640.722.4k 22.361022.36k 35.610Hz 35.610Hz 356kH z 100 p R Q f BW Q ρρ===Ω=?Ω=Ω?===?= 2.3 并联谐振回路如图P2.3所示，已知：300pF,390μH,100,C L Q ===信号源内阻s 100k ,R =Ω负载电阻L 200k ,R =Ω求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。 [解] 0465kHz f ≈ = = 0.70114k Ω ////100k Ω//114.k Ω//200k Ω=42k Ω42k Ω37 1.14k Ω/465kHz/37=1 2.6kHz p e s p L e e e R Q R R R R R Q BW f Q ρρ========== 2.4 已知并联谐振回路的00.710MHz,C=50pF,150kHz,f BW ==求回路的L 和Q 以及600kHz f ?=时电压衰减倍数。如将通频带加宽为300 kHz ，应在回路两端并接一个多大的电阻? [解] 6 26212 0115105μH (2π)(2π1010)5010L H f C -- = ==?=????
高频电子线路试题4含答案
四川信息职业技术学院 《高频电子线路》模拟考试试卷四 班级姓名学号 一、填空题（每空1分，共14分） 1．放大电路直流通路和交流通路画法的要点是：画直流通路时，把视为开路； 画交流通路时，把视为短路。 2．晶体管正弦波振荡器产生自激振荡的相位条件是，振幅条件是。 3．调幅的就是用信号去控制，使载波的 随大小变化而变化。 4．小信号谐振放大器的主要特点是以作为放大器的交流负载，具有和功能。 5．谐振功率放大器的调制特性是指保持及不变的情况下，放大器的性能随变化，或随变化的特性。 二、选择题（每小题2分、共30分）将一个正确选项前的字 母填在括号内 1．二极管峰值包络检波器适用于哪种调幅波的解调（）A．单边带调幅波 B．抑制载波双边带调幅波 C．普通调幅波 D．残留边带调幅波 2．欲提高功率放大器的效率，应使放大器的工作状态为（）A．甲类 B．乙类 C．甲乙类 D．丙类 3．为提高振荡频率的稳定度，高频正弦波振荡器一般选用（）A．LC正弦波振荡器 B．晶体振荡器 C．RC正弦波振荡器
4．变容二极管调频器实现线性调频的条件是变容二极管的结电容变化指数γ为（） A．1/3 B．1/2 C．2 D．4 5．若载波u C(t)=U C cosωC t,调制信号uΩ(t)= UΩcosΩt，则调相波的表达式为（）A．u PM(t)=U C cos（ωC t＋m f sinΩt） B．u PM(t)=U C cos（ωC t＋m p cosΩt） C．u PM(t)=U C（1＋m p cosΩt）cosωC t D．u PM(t)=kUΩU C cosωC tcosΩt 6．某超外差接收机的中频为465kHz，当接收550kHz的信号时，还收到1480kHz 的干扰信号，此干扰为（） A．干扰哨声 B．中频干扰 C．镜像干扰 D．交调干扰 7．某调频波，其调制信号频率F＝1kHz，载波频率为10.7MHz，最大频偏Δf m ＝10kHz，若调制信号的振幅不变，频率加倍，则此时调频波的频带宽度为 （）A．12kHz B．24kHz C．20kHz D．40kHz 8．MC1596集成模拟乘法器不可以用作（）A．混频 B．振幅调制 C．调幅波的解调 D．频率调制 9．某单频调制的普通调幅波的最大振幅为10v，最小振幅为6v，则调幅系数m a为（） A．0.6 B．0.4 C．0.25 D．0.1 10．以下几种混频器电路中，输出信号频谱最纯净的是（） A．二极管混频器 B．三极管混频器 C．模拟乘法器混频器 11．某丙类谐振功率放大器工作在临界状态，若保持其它参数不变，将集电极直流电源电压增大，则放大器的工作状态将变为（） A．过压 B．弱过压 C．临界 D．欠压 12．鉴频的描述是（） A．调幅信号的解调 B．调频信号的解调 C．调相信号的解调 13．利用石英晶体的电抗频率特性构成的振荡器是（）A．f＝fs时，石英晶体呈感性，可构成串联型晶体振荡器 B．f＝fs时，石英晶体呈阻性，可构成串联型晶体振荡器 C．fs 第6章 角度调制与解调电路 6.1 已知调制信号38cos(2π10)V u t Ω=?，载波输出电压6o ()5cos(2 π10)V u t t =?，3f 2π10rad/s V k =?，试求调频信号的调频指数f m 、最大频偏m f ?和有效频谱带宽BW ， 写出调频信号表示式 [解] 3m 3m 2π108 810Hz 2π2π f k U f Ω???===? 3m 3 3632π1088rad 2π102(1)2(81)1018kHz ()5cos(2π108sin 2π10)(V) f f o k U m BW m F u t t t Ω??===Ω?=+=+?==?+? 6.2 已知调频信号72()3cos[2π105sin(2π10)]V o u t t t =?+?，3f 10πrad/s V k =，试：(1) 求该调频信号的最大相位偏移f m 、最大频偏m f ?和有效频谱带宽BW ；(2) 写出调制信号和载波输出电压表示式。 [解] (1) 5f m = 5100500Hz =2(+1)2(51)1001200Hz m f f m F BW m F ?==?==+?= (2) 因为m f f k U m Ω= Ω ，所以3 52π100 1V π10f m f m U k ΩΩ??= = =?，故 27()cos 2π10(V)()3cos 2π10(V) O u t t u t t Ω=?=? 6.3 已知载波信号m c ()cos()o u t U t ω=，调制信号()u t Ω为周期性方波，如图P6.3所示，试画出调频信号、瞬时角频率偏移()t ω?和瞬时相位偏移()t ??的波形。 [解] FM ()u t 、()t ω?和()t ??波形如图P6.3(s)所示。 第4章 正弦波振荡器 4.1 分析图P4.1所示电路，标明次级数圈的同名端，使之满足相位平衡条件，并求出振荡频率。 [解] (a) 同名端标于二次侧线圈的下端 6012 6 11 0.87710Hz 0.877MHz 2π2π33010 10010 f LC --= = =?=??? (b) 同名端标于二次侧线的圈下端 60612 1 0.77710Hz 0.777MHz 2π1401030010f --= =?=??? (c) 同名端标于二次侧线圈的下端 60612 1 0.47610Hz 0.476MHz 2π5601020010f --= =?=??? 4.2 变压器耦合LC 振荡电路如图P4.2所示，已知360pF C =，280μH L =、50Q =、 20μH M =，晶体管的fe 0?=、5oe 210S G -=?，略去放大电路输入导纳的影响，试画出振荡器起振时 开环小信号等效电路，计算振荡频率，并验证振荡器是否满足振幅起振条件。 [解] 作出振荡器起振时开环Y 参数等效电路如图P4.2(s)所示。 略去晶体管的寄生电容，振荡频率等于 0612 11 Hz =0.5MHz 2π2π2801036010f LC --= = ??? 略去放大电路输入导纳的影响，谐振回路的等效电导为 566 1 1 21042.7μS 502π0.51028010e oe oe o G G G G S S Q L ρω--=+=+ =?+ =????? 由于三极管的静态工作点电流EQ I 为 12100.712330.6mA 3.3k EQ V I ??? - ?+? ?==Ω 所以，三极管的正向传输导纳等于 /0.6/260.023S fe m EQ T Y g I U mA mV ≈=== 因此，放大器的谐振电压增益为 o m uo e i U g A G U -= = 而反馈系数为 f o U j M M F j L L U ωω-= ≈ =- 这样可求得振荡电路环路增益值为 60.02320 3842.710280 m e g M T A F G L -== ==? 由于T >1，故该振荡电路满足振幅起振条件。 4.3 试检查图P4.3所示振荡电路，指出图中错误，并加以改正。 [解] (a) 图中有如下错误：发射极直流被f L 短路，变压器同各端标的不正确，构成负反馈。改正图如图P4.3(s)(a)所示。 高频电子线路（第 4 版）课后习题答案高等教育出版社 第 2 章小信号选频放大器 2.1 填空题 (1)LC 并联谐振回路中， Q 值越大，其谐振曲线越尖锐,通频带越窄 ,选择性越好。 (2)LC 并联谐振回路谐振时，回路阻抗为最大且为纯电阻,高于谐振频率时间阻抗呈容性，低于谐振频率时间阻抗感性。 (3)小信号谐振放大器的负载采用谐振回路 ,工作在甲类状态，它具有选频作用。 (4)集中选频放大器由集成宽带放大器和集中选频滤波器组成，其主要优点是接 近理想矩形的幅频特性，性能稳定可靠，调整方便。 2.2已知并联谐振回路的 L 1 μH, C20 pF, Q100, 求该并联回路的谐振频率 f0、谐振电阻 R p及通频带 BW0.7。 [ 解]f01 2π 10-6 H 10.0356 109Hz35.6 MHz 2π LC20 10 12 F R p Q10010 6 H22.4 k22.36 10322.36 k 2010 12 F f 35.6 106 Hz104 Hz BW0.735.6356 kH z Q100 2.3并联谐振回路如图 P2.3所示，已知： C300 pF, L390 μH, Q 100, 信号源内阻 R s100 k , 负载电阻 R L200 k , 求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。[ 解] f011465 kHz 2π 390 μH300 PF 2π LC R p Q100390 μH114 kΩ 300 PF R e R s // R p // R L 100 kΩ//114. kΩ//200 kΩ=42 kΩ Q e R e42 kΩ42 kΩ 390 μH/300 PF 37 1.14 kΩ BW 0.7 f 0 / Q e 465 kHz/37=12.6 kHz 2.4 已知并联谐振回路的f010 MHz, C=50 pF, BW0.7150 kHz, 求回路的L和Q以及 f600 kHz 时电压衰减倍数。如将通频带加宽为300 kHz ，应在回路两端并接一个多大的电阻 ? [ 解]L11510 6H5μH (2π f0 )2 C(2π 10106 )2 50 10 12 一、填空题 1. 丙类功放按晶体管集电极电流脉冲形状可分为__欠压、__临界__、__过压__ 三种工作状态，它一般工作在___临界____ 状态。 2. 振荡器的主要性能指标_频率稳定度_、_振幅稳定度_。 3. 放大器内部噪声的主要来源是__电阻__和__晶体管__。 4. 某发射机输出级在负载RL=1000Ω上的输出信号Us(t)=4(1+0.5cosΩt)COSWctV。试问Ma=__0.5__，Ucm=__4V__，输出总功 率Pav=__0.009W_ 。 5. 实现频率调制就是使载波频率与调制信号呈线性规律变化，实现这个功能的方法很多，通常可分为__直接调频__和__间接调频___ 两大类。 6. 相位鉴频器是先将调频信号变换成__调相-调频__信号，然后用___相位检波器___进行解调得到原调制信号。 二、选择题 1. 频率在1.5—30MHz范围的短波主要依靠（C ）方式传播。 A 沿地面传播 B 沿空间直线传播 C 依靠电离层传播 2. 在实际振荡器中，有时会出现不连续的振荡波形，这说明振荡器产生了周期性的起振和停振现象，这种现象称为（B ）。 A 频率占据 B 间歇振荡 C 寄生振荡 4. 集成模拟相乘器是（B ）集成器件。 A 线性 B 非线性 C 功率 5. 自动增益控制电路是（A ）。 A AGC B AF C C APC 三、分析题（共4题，共45分） 1. 通信系统中为什么要采用调制技术。（8分） 答：调制就是用待传输的基带信号去改变高频载波信号某一参数的过程。 采用调制技术可使低频基带信号装载到高频载波信号上，从而缩短天线尺寸，易于天线辐射，实现远距离传输；其次，采用调制可以进行频分多路通信，实现信道的复用，提高信道利用率。 2.晶体振荡电路如图1所示，若f1为L1C1的谐振频率，f2为L2C2的谐振频率，试分析电路能否产生自激振荡。若能振荡，指 出振荡频率与f!、f2之间的关系。（12分） +V CC 答：由图可见电路可构成并联型晶体振荡器。由于并联型晶体振荡器中，石英晶体起电感元件作用，所以要产生自激振荡，L1C1并联回路与L2C2串联回路都必须呈容性，所以，WL1 > 1/WC1即f > f1，WL2 < 1/WC2即f < f2，振荡频率f与f1、f2之 第7章 反馈控制电路 7.1 图7.3.1所示的锁相环路，已知鉴相器具有线性鉴相特性，试述用它实现调相信号解调的工作原理。 [解] 调相波信号加到鉴相器输入端，当环路滤波器(LF )带宽足够窄，调制信号不能通过LF ，则压控振荡器(VCO )只能跟踪输入调相波的中心频率c ω，所以()o c t t ?ω=，而 Ωm ()cos ()()()cos ()()cos cos i c p e i o p D d e d p t t m t t t t m t u t A t A m t U t ?ω????=+Ω=-=Ω==Ω=Ω 所以，从鉴相器输出端便可获得解调电压输出。 7.2 锁相直接调频电路组成如图P7.2所示。由于锁相环路为无频差的自动控制系统，具有精确的频率跟踪特性，故它有很高的中心频率稳定度。试分析该电路的工作原理。 [解] 用调制信号控制压控振荡器的频率，便可获得调频信号输出。在实际应用中，要求调制信号的频谱要处于低通滤波器通带之外，并且调制指数不能太大。这样调制信号不能通过低通滤波器，故调制信号频率对锁相环路无影响，锁相环路只对VCO 平均中心频率不稳定所引起的分量(处于低通滤波器之内)起作用，使它的中心频率锁定在晶体振荡频率上。 7.3 频率合成器框图如图P7.3所示，760~960N =，试求输出频率范围和频率间隔。 50 [解] 因为0100 1010 f N = ，所以1010100kHz=(76.0~96.0)MHz o f N N =?=?，频率间隔=100 kHz 7.4 频率合成器框图如图P7.4所示，200~300N =，求输出频率范围和频率间隔。 [解] 1222 505MHz,0.01NMHz 2020f f N = ?==?= 12(50.01)MHz o f f f N =-=- 所以 max min 52000.01 3.00MHz 53000.01 2.00MHz =0.01MHz o o f f =-?==-?=频率间隔 7.5 三环节频率合成器如图P7.5所示，取r 100kHz f =，110~109N =，22~20N =。求输出频率范围和频率间隔。 [解] 由于 11 10100r f f N ?=，则 111100kHz=(10~109)0.1kHz 10001000 r N f f N ==? 由于22 10r f f N =，所以 222100 kHz=(2~20)10kHz 1010 r f f N N ==? 而 班级： 学号： 姓名： 装 订 线 一、填空题：（20分）（每空1分） 1、某小信号放大器共有三级，每一级的电压增益为15dB, 则三级放大器的总电压增益为 。 2、实现调频的方法可分为 和 两大类。 3、集电极调幅电路应工作于 状态。某一集电极调幅电路，它的 载波输出功率为50W ，调幅指数为0.5,则它的集电极平均输出功率为 。 4、单向化是提高谐振放大器稳定性的措施之一，单向化的方法有 和 。 5、谐振动率放大器的动态特性不是一条直线，而是折线，求动态特性通常 可以 采用 法和 法。 6、在串联型晶体振荡器中，晶体等效为 ，在并联型晶体振荡器中，晶体等效为 。 7、高频振荡的振幅不变，其瞬时频率随调制信号线性关系变化，这样的已 调波称为 波，其逆过程为 。 8、反馈型LC 振荡器的起振条件是 ；平衡条件是 ；振荡器起振后由甲类工作状态逐渐向甲乙类、乙类或丙类过渡，最后工作于什么状态完全由 值来决定。 9、变频器的中频为S L I ωωω-=，若变频器的输入信号分别为 ()t m t U u f s sm s Ω+=sin cos ω和t U u s sm s )cos(Ω-=ω，则变频器的输出信号分 别为 和 。 10、变容二极管的结电容γ) 1(0 D r j j U u C C += 其中γ为变容二极管 的 ；变容二极管作为振荡回路总电容时，要实现线性调频，变容二极管的γ值应等于 。 二、单项选择题（10分）（每空1分） 1、具有抑制寄生调幅能力的鉴频器是 。 A. 比例鉴频器 B.相位鉴频器 C. 双失谐鉴频器 D.相移乘法鉴频器 2、图1是 电路的原理方框图。图中t t U u c m i Ω=cos cos ω；t u c ωcos 0= 图 1 A. 调幅 B. 混频 C. 同步检波 D. 鉴相 3、下面的几种频率变换电路中， 不是频谱的线性搬移。 A . 调频 B .调幅 C .变频 D . 包络检波 4、图2所示是一个正弦波振荡器的原理图，它属于 振荡器 。 图 2 本科生考试试卷(A) （ 2007-2008 年 第一 学期） 课程编号： 08010040 课程名称： 高频电子线路 第一章作业参考解答 1.7给出调制的定义。什么是载波？无线通信为什么要用高频载波信号？给出两种理由。 答：调制是指携带有用信息的调制信号去控制高频载波信号。载波指的是由振荡电路输出的、其频率适合天线发射、传播和接收的射频信号。采用高频信号的原因主要是： （1）可以减小或避免频道间的干扰；而且频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大。 （2）高频信号更适合天线辐射和接收，因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时，才有较高的辐射效率和接收效率，这样，可以采用较小的信号功率，传播较远的距离，也可获得较高的接收灵敏度。 1.11巳知某电视机高放管的f T=1000MHz，β0=100，假定要求放大频率是1MHz、10MHz、100MHz、200MHz、500MH的信号，求高放管相应的|β|值。 解： f工作= 1MHz时，∵f工作< < f T /β0∴|β| =β0 =100（低频区工作） f工作= 10MHz时，∵f工作= f T /β0∴|β| =0.7β0 =70 （极限工作） f工作= 100MHz时，∵f工作>> f T /β0∴|β| ≈f T / f工作=1000/100 =10 f工作= 200MHz时，∵f工作>> f T /β0∴|β| ≈f T / f工作=1000/200 = 5 f工作= 500MHz时，∵f工作>> f T /β0∴|β| ≈f T / f工作=1000/500 = 2 1.12将下列功率：3W、10mW、20μW，转换为dBm值。如果上述功率是负载阻抗50Ω系统的输出功率，它们对应的电压分别为多少V？转换为dBμV值又分别为多少？ 3W 34.77dBm 17.32V 144.77 dBμV 10mW 10 dBm 1.0 V120 dBμV 20μW -17 dBm 0.047V 93 dBμV 1.17某卫星接收机的线性部分如题图1.20所示，为满足输出端信噪比为20dB的要求，高放Ⅰ输入端信噪比应为多少？ 解： 1 3 2 1 123 1 1.0689 1 1 1.0788 10lg10lg()() ()10lg()20.33 e a a a i i o o i o T NF T NF NF NF NF G G G SNR NF SNR dB SNR dB SNR SNR dB NF SNR dB dB =+= - - =++= ==- ∴=+= 1.20接收机带宽为3kHz，输人阻抗为70Ω，噪声系数为6dB，用一总衰减为6dB，噪声系数为3dB的电缆连接到天线。设各接口均已匹配，则为使接收机输出信噪比为10dB，其最小输人信号应为多少?如果天线噪声温度为3000K，若仍要获得相同的输出信噪比，其最小输人信号又该为多少? 解：系统如框图所示： G1= –6dB NF1=3dB BW=3KHz NF2=6dB R 2013—2014学年第二学期《高频电路》期末考试题（A ） 使用教材：主编《高频电子线路》、 适用班级：电信12（4、5、6）命题人： 一、填空题（每空1分，共X 分） 1.调幅的几种调制方式是AM 、DSB 、SSB 。 3．集电极调幅，应使被调放大器工作于过压______状态。 5. 电容三点式振荡器的发射极至集电极之间的阻抗Z ce 性质应为容性，发射极至基极之间的阻抗Z be 性质应为容性，基极至集电极之间 的阻抗Z cb 性质应为感性。 6. 通常将携带有信息的电信号称为调制信号，未调制的高频振荡信号 称为载波，通过调制后的高频振荡信号称为已调波。 8. 解调是调制的逆过程。振幅调制信号的解调电路称为振幅检波电路，它的作用是从高频已调信号中恢复出调制信号。 9. LC 串联谐振回路品质因数（Q ）下降，频带变宽，选择性变差。 10. 某高频功率放大器原来工作在临界状态，测得cm U =22v ， co I =100mA ，P R =100Ω，c E =24v ，当放大器的负载阻抗P R 变小时，则 放大器的工作状态过渡到欠压状态，回路两端电压cm U 将减小，若负 载阻抗增加时，则工作状态由临界过渡到过压 状态，回路两端电压 cm U 将增大。 11. 常用的混频电路有二极管混频、三极管混频和模拟乘法器混频 等。 12. 调相时，最大相位偏移与调制信号幅度成正比。 13. 模拟乘法器的应用很广泛，主要可用来实现调幅、解调和混频等频谱搬移电路中。 14. 调频和调幅相比，调频的主要优点是抗干扰性强、频带宽和调频发射机的功率放大器的利用率高。 15. 谐振功率放大器的负载特性是当CC V 、BB V 、bm V 等维持不变时，电 流、电压、功率和效率等随电阻p R 的增加而变化的特性。 16. 混频器按所用非线性器件的不同，可分为二极管混频器、三极管混频器和模拟乘法器混频器等。 17. 在双踪示波器中观察到如下图所示的调幅波，根据所给的数值， 第2章 小信号选频放大器 2.1填空题 (1)LC 并联谐振回路中，Q 值越大，其谐振曲线越尖锐,通频带越窄,选择性越好。 (2)LC 并联谐振回路谐振时，回路阻抗为最大且为纯电阻,高于谐振频率时间阻抗呈容性，低于谐振频率时间阻抗感性。 (3)小信号谐振放大器的负载采用谐振回路,工作在甲类状态，它具有选频作用。 (4)集中选频放大器由集成宽带放大器和集中选频滤波器组成，其主要优点是接近理想矩形的幅频特性，性能稳定可靠，调整方便。 2.2 已知并联谐振回路的1μH,20pF,100,L C Q ===求该并联回路的谐振频率0f 、谐振电阻p R 及通频带0.7BW 。 [解] 90-6 12 0.035610Hz 35.6MHz 2π2π102010 f LC H F -= = =?=?? 6312 640.71010022.4k 22.361022.36k 201035.610Hz 35.610Hz 356kH z 100 p H R Q F f BW Q ρρ--===Ω=?Ω=Ω??===?= 2.3 并联谐振回路如图P2.3所示，已知：300pF,390μH,100,C L Q ===信号源内阻s 100k ,R =Ω负载电阻L 200k ,R =Ω求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。 [解] 0465kHz 2π2π390μH 300PF f LC ≈ = =? 0.70390μH 100 114k Ω 300PF ////100k Ω//114.k Ω//200k Ω=42k Ω42k Ω37 1.14k Ω390μH/300 PF /465kHz/37=1 2.6kHz p e s p L e e e R Q R R R R R Q BW f Q ρρ=========== 2.4 已知并联谐振回路的00.710MHz,C=50pF,150kHz,f BW ==求回路的L 和Q 以及 600kHz f ?=时电压衰减倍数。如将通频带加宽为300 kHz ，应在回路两端并接一个多大的电阻? [解] 6 26212 0115105μH (2π)(2π1010)5010L H f C --= ==?=???? 高频电子线路习题集（绝密） 第一章 绪论 1－1 画出无线通信收发信机的原理框图，并说出各部分的功用。 答： 上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图，它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频器（不一定必须）、功率放大器和发射天线组成。 低频音频信号经放大后，首先进行调制后变成一个高频已调波，然后可通过变频，达到所需的发射频率，经高频功率放大后，由天线发射出去。接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。由天线接收来的信号，经放大后，再经过混频器，变成一中频已调波，然后检波，恢复出原来的信息，经低频功放放大后，驱动扬声器。 1－2 无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？ 答： 高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。 采用高频信号的原因主要是： （1）频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大，而且可以减小或避免频道间的干扰； （2）高频信号更适合电线辐射和接收，因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时，才有较高的辐射效率和接收效率，这样，可以采用较小的信号功率，传播较远的距离，也可获得较高的接收灵敏度。 1－3 无线通信为什么要进行凋制？如何进行调制？ 话筒扬声器 答： 因为基带调制信号都是频率比较低的信号，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，用调制信号去控制高频载波的某个参数。在调幅方式中，AM 普通调幅、抑制载波的双边带调幅（DSB ）、单边带调幅（SSB ）、残留单边带调幅（VSSB ）；在调频方式中，有调频（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。 1－4 无线电信号的频段或波段是如何划分的？各个频段的传播特性和应用情况 如何？ 答: 无线电信号的频段或波段的划分和各个频段的传播特性和应用情况如下表 第二章 高频电路基础 2－1对于收音机的中频放大器，其中心频率f 0=465 kHz ．B 0.707=8kHz ，回路电容C=200pF ， 试计算回路电感和 Q L 值。若电感线圈的 Q O =100，问在回路上应并联多大的电阻才能满足要求。 解2-1： 02261206 2211244651020010100.5864465200 f L f C mH πππ-===????=≈??2由（）03 034651058.125810L L 0.707f Q f Q B =?===?0.707由B 得：90031200000 0000010010171.222465102001024652158.1251171.22237.6610058.125L L L L L L L Q R k C C C Q Q R g g g R Q Q R R R k Q Q Q ΩωππωωΩ∑-===≈??????===++=-==?≈--因为：所以：（） 《高频电子线路》复习题(含解答） 一、是非题(在括号内打“√”表示对，“×”表示错。） 1.多级耦合的调谐放大器的通频带比组成它的单级单调谐放大器的通频带宽。（× ) 2．多级耦合的调谐放大器的选择性比组成它的单级单调谐放大器的选择性差。 ( × ) 3．功率放大器是大信号放大器,要求在不失真的条件下能够得到足够大的输出功率。（√） 4．放大器必须同时满足相位平衡条件和振幅条件才能产生自激振荡。（√) 5．电感三点式振荡器的输出波形比电容三点式振荡器的输出波形好。( × ) 6．在调谐放大器的LＣ回路两端并上一个电阻R可以加宽通频带。 ( √ ) 7．双边带（DSB)信号的振幅与调制信号的规律成正比。 ( ×) ８.调频有两种方法，分别称为直接调频和间接调频。 (√ ) 9.锁相环路与自动频率控制电路实现稳频功能时,锁相环路的性能优越。（√） １０.LC回路的品质因数Ｑ值愈小,其选频能力愈强。 ( ×） 11.调谐放大器兼有放大和选频功能。( √ ) 12．DＳＢ调幅波中所包含的频率成分有载频、上下边频。（×） １3．ＬＣ回路的品质因数Ｑ值愈小，其选频能力愈弱。（√) １4.调谐功率放大器是采用折线近似分析法。（√ ) 二、选择题（将一个正确选项前的字母填在括号内) 1.欲提高功率放大器的效率,应使放大器的工作状态为（ D ) A．甲类B．乙类 C.甲乙类Ｄ．丙类 ２.为提高振荡频率的稳定度,高频正弦波振荡器一般选用（ B ） A.LＣ正弦波振荡器 B．晶体振荡器 C．RC正弦波振荡器 ３.若载波uＣ（t)=UCcoｓωC t,调制信号uΩ(t)＝UΩcosΩｔ,则调相波的表达式为（ B ) Ａ.uＰM(ｔ)＝U C cｏs(ωC t＋mｆsinΩt) Ｂ.u PM（ｔ)=U Cｃos（ωC t+m p cosΩｔ) C.uＰM（t)＝ＵC（1＋ｍpｃoｓΩt)cosωC t D．u PM（t)＝kUΩUＣcosωC tcosΩｔ 4．某调频波,其调制信号频率F=１kHｚ，载波频率为10.7MHz,最大频偏Δｆｍ＝10kHｚ,若调制信号的振幅不变，频率加倍,则此时调频波的频带宽度为（Ｂ） A．1２kHz B.24kHz C．20ｋHｚ D．40kHｚ ５.MＣ１596集成模拟乘法器不可以用作（Ｄ） A．混频 B.振幅调制 C.调幅波的解调D．频率调制 6．某丙类谐振功率放大器工作在临界状态，若保持其它参数不变，将集电极直流电源电压增大,则放大器的工作状态将变为 ( D ） Ａ.过压 B.弱过压Ｃ.临界 D．欠压 ７. 鉴频的描述是( B ） A.调幅信号的解调B．调频信号的解调 C．调相信号的解调 8.下图所示框图能实现何种功能? （ C ） 其中u s(t)＝ Uｓｃosωs tcosΩt, u L（ｔ)= ＵLｃｏsωL t A.振幅调制Ｂ.调幅波的解调Ｃ．混频 D．鉴频 9．二极管峰值包络检波器,原电路正常工作。若负载电阻加倍，会引起( Ａ) A.惰性失真Ｂ.底部切割失真 C.惰性失真和底部切割失真 １0．在调谐放大器的ＬC回路两端并上一个电阻Ｒ，可以 ( C ） A．提高回路的Q值 B.提高谐振频率 C．加宽通频带 D.减小通频带 高频电子线路杨霓清答案第七章-高频功 率放大器 本页仅作为文档封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March 思考题与习题 为什么高频功率放大器一般要工作于乙类或丙类状态为什么采用谐振回路作负 载为什么要调谐在工作频率上回路失谐将产生什么结果 答：高频功率放大器的输出功率高，其效率希望要高些，这样在有源器 件的损耗的功率就低，不仅能节省能源，更重要的是保护有源器件的安全 工作。乙类丙类放大器状态的效率比甲类高因此高频功率放大器常选用乙 类或丙类放大器。 乙类和丙类放大器的集电极电流为脉冲状，只有通过谐振电阻p R 相 乘，产生边疆的基波电压输出。回路调谐于工作频率是为了取出基波电压 输出。 丙类高频功率放大器的动态特性与低频甲类功率放大器的负载线有什么区别为 什么会产生这些区别动态特性的含义是什么 答：所谓动态特性是指放大器的晶体管（c g 、bz U ）、偏置电源（cc V 、 bb V ）、输入信号（bm U ）、输出信号或谐振电阻（cm U 或p R ）确定后，放 大器的集电极电流c i 随be u 和ce u 的变化关系。事实上，改变bb V 可以使放大 器工作于甲类、乙类或丙类。而工作在甲类，电流c i 是不失真的，所作的 负载线也是在确定动态特性，它的动态特性为一条负斜的直线，是由负载 线决定的。 而丙类放大器的bb V ＜bz V ，电流产生失真，是周期脉冲电流。而输出 电压是谐振回路的谐振电阻p R 与电流脉冲的基波电流相乘，即电流c i 的变 化为脉冲状，而输出电压是连续的基波电压，因此动态特性不能简单地用 谐振电阻p R 负载线决定。只能根据高频谐振功率放大器的电路参数用解析 式和作图法求得，它与甲类放大的负载线不同，其动态特性为。原因是电 流为脉冲状，有一段时间c i 是为0的 为什么谐振功率放大器能工作于丙类，而电阻性负载功率放大器不能工作于丙 类 答：因为谐振功放的输出负载为谐振回路，该回路具有迁频特性，可以 从晶体管的余弦脉冲电流中，将不失真的基波电流分量迁频出来，在并联谐振 回路上形成不失真的基波余弦电压，而电阻听电阻特性输出负载不具备这样的 功能，因此不能在丙类工作。 思考题与习题 6.1 有哪几种反馈控制电路，每一类反馈控制电路控制的参数是什么，要达到的目的是什 么？ 答：自动增益控制（AGC ）电路、自动频率控制（AFC ）电路、自动相位控制（APC ）电 路三种 控制参量分别为信号的电平、频率、和相位 AGC 电路可用于控制接收通道的增益，它以特性增益为代价，换取输入信号动态范 围的扩大使输出几乎不随输入信号的强弱变化而变化。 AFC 电路用于稳定通信与电子系统中的频率源利用频率误差信号来调节输出信号 的频率，使输出频率稳定。 APC 电路以相位误差去消除频率误差。 6.2 AGC 的作用是什么？主要的性能指标包括哪些？ 答： AGC 电路可用于控制接收通道的增益，它以特性增益为代价，换取输入信号动态范围的扩大使输出几乎不随输入信号的强弱变化而变化。 其性能指标有两个：动态范围和响应时间 6.3 AFC 的组成包括哪几部分，其工作原理是什么？ 答：AFC 由以下几部分组成：频率比较器、可腔频率电路、中放器、鉴频器、滤波器 工作原理：在正常情况下，接收信号的载波为s f ，本振频率L f 混频输出的中频为I f 。若由于某种不稳定因素使本振发生了一个偏移＋L f ?。混频后的中频也发生同样的偏移，成为I f ＋L f ?，中频输出加到鉴频器的中心频率I f ，鉴频器就产生了一个误差电压，低通滤波器去控制压控振荡器，使压控振荡器的频率降低从而使中频频率减小，达到稳定中频的目的 6.4 比较AFC 和AGC 系统，指出它们之间的异同。 6.5 锁相与自动频率微调有何区别？为什么说锁相环路相当于一个窄带跟踪滤波器？ 6.6 有几种类型的频率合成器，各类频率合成器的特点是什么？频率合成器的主要性能指标 有哪些？ 答：频率合成器有三种：直接式频率合成器、锁相频率合成器（包括倍频锁环、混频锁相 环、除法降频锁相环）、直接数字式频率合成器。 直接式频率合成器是直接对参考频率源进行混频分频和倍频得到所需频率是一个开 环系统；锁相频率合成器是锁相环进行频率合成，是一个闭环譏数字频率合成器是一种全数字化的频率合成器，是一个开环系统。 频率合成器的主要性能指标有：频率准确度和频率稳定度、频率分辨率（频率步长）、 频率范围、频率转换时间（或频率时间）、相位噪声和杂散、功耗和体积等 6.7 PLL 的主要性能指标有哪些？其物理意义是什么？ 答：我们可以用“稳”、“准”、“快”、“可控”、“抗扰”五大指标衡量PLL 的优劣。（a ）“稳”是指环的稳定性。PLL 的稳定是它工作的前提条件，若环路由负反馈变成了正反馈，就不稳定了。理论分析表明，一、二阶环路是无条件千金之子环。（b ）“准”是指环路的锁定精度。PLL 锁定后没有频差，只有剩余相差，所以锁定精度由剩余相差来表征，我们希望相差越小越好，（c ）“快”是环路由失锁进入锁定状态的时间，所以锁定时间由捕获时间来表征，我们希望快捕时间与捕获时间越短越好。（d ）“可控”指环路能进入锁定与维持锁定的频差范围，通常前者以快捕带与捕获带来表征，而后者以同步带来表征。我们希望捕获带和同步带越大 高频电路（一）复习题 一、单项选择题 1．关于鉴频的描述，正确的是（） A．调幅信号的解调 B．调频信号的解调 C．调相信号的解调 D．频率的鉴定 2．为了有效地实现基极调幅，调制器必须工作在哪种工作状态（）A．临界 B．欠压 C．过压 D ．均可以 3．根据抽样定理，带宽为3000Hz的信号的均匀抽样率至少（） A．8000Hz B．7000Hz C．6000Hz D．9000Hz ４．以下说法中正确的是（） A．锁相环路电路的作用是维持工作频率稳定。 B．利用锁相环路可以实现较为理想的频率控制。 C．自动频率控制电路使输出信号幅度保持恒定或仅在很小的范围内变化。 D．自动增益控制可以用于维持电子设备的工作频率稳定。 ５．若载波u c(t)=U cm cosωc t,调制信号uΩ(t)= UΩm cosΩt，则调频波的表达式为（）A．u FM(t)=kUΩｍU cm cosωc tsinΩt B．u FM(t)=U cm cos（ωc t＋m f cosΩt） C．u FM(t)=U cm（1＋m f sinΩt）cosωc t D．u FM(t)=U cm cos（ωc t＋m f sinΩt） ６．下图所示框图能实现何种功能？（）其中u s(t)= U sm cosωs t， u L(t)= U Lm cosΩt A．调幅 B．检波 C．混频 D．鉴频 7．振荡器与放大器的区别是（） A．振荡器无需外加激励信号，放大器需要外加激励信号 B．振荡器需要外加激励信号，放大器无需外加激励信号 C．振荡器比放大器电源电压高 D．振荡器比放大器失真小 8．关于功率放大器的负载特性，说法正确的是（） A．在欠压区，随着R p的增加，输出电压逐渐减小 B．在过压区，随着R P的增加，输出电流逐渐增大 C．在临界状态，功率和效率最大 D．在欠压区，随着R p的增加，输出功率逐渐减小 9．自动增益控制简称（） A．AGC B．AFC C．APC D．PLL 10．关于变频电路的功能，说法正确的是 ( ) A．将已调高频信号的载波频率从高频变为中频，调制规律也相应变化。 B．将未调制的高频载波从高频变为中频，调制规律相应变化。 C．将已调高频载波的载波频率从高频变为中频，调制规律保持不变。 D．将未调制的高频载波从高频变为中频，调制规律相应变化。 11．高频放大器的中心频率范围是（） 习题 3.1 高频功率放大器的主要作用是什么?应对它提出哪些主要要求？ 答：高频功率放大器的主要作用是放大高频信号或高频已调波信号，将直流电能转换成交流输出功率。要求具有高效率和高功率输出。 3.2 为什么丙类谐振功率放大器要采用谐振回路作负载？若回路失谐将产生什么结果？若采用纯电阻负载又将产生什么结果？ 答：因为丙类谐振功率放大器的集电极电流i c为电流脉冲，负载必须具有滤波功能，否则不能获得正弦波输出。若回路失谐集电极管耗增大，功率管有损坏的危险。若采用纯电阻负载则没有连续的正弦波输出。 3.3 高频功放的欠压、临界和过压状态是如何区分的？各有什么特点？ 答：根据集电极是否进入饱和区来区分，当集电极最大点电流在临界线右方时高频功放工作于欠压状态，在临界线上时高频功放工作临界状态，在临界线左方时高频功放工作于过压状态。 欠压状态的功率和效率都比较低，集电极耗散功率也较大，输出电压随负载阻抗变化而变化，较少使用，但基极调幅时要使用欠压状态。 临界状态输出功率大，管子损耗小，放大器的效率也较高。 过压状态下，负载阻抗变化时，输出电压比较平稳且幅值较大，在弱过压时，效率可达最高，但输出功率有所下降，发射机的中间级、集电极调幅级常采用过压状态。 3.4 分析下列各种功放的工作状态应如何选择？ (1) 利用功放进行振幅调制时，当调制的音频信号加到基极或集电极时，如何选择功放的工作状态？ (2) 利用功放放大振幅调制信号时，应如何选择功放的工作状态？ (3) 利用功放放大等幅度信号时，应如何选择功放的工作状态？ 答：(1) 当调制的音频信号加到基极时，选择欠压状态；加到集电极时，选择过压状态。 (2) 放大振幅调制信号时，选择欠压状态。、 (3) 放大等幅度信号时，选择临界状态。 3.5 两个参数完全相同的谐振功放，输出功率P o分别为1W和0.6W，为了增大输出功率，将V CC提高。结果发现前者输出功率无明显加大，后者输出功率明显增大，试分析原因。若要增大前者的输出功率，应采取什么措施？ 答：前者工作于欠压状态，故输出功率基本不随V CC变化；而后者工作于过压状态，输出功率随V CC明显变化。在欠压状态，要增大功放的输出功率，可以适当增大负载或增大输入信号。 3.6 一谐振功放，原工作于临界状态，后来发现P o明显下降，ηC反而增加，但V CC、U cm 和u BEmax均未改变（改为：V CC和u BEmax均未改变，而U cm基本不变（因为即使Ucm变化很小，工作状态也可能改变，如果Ucm不变，则Uce不变，故工作状态不应改变）），问此时功放工作于什么状态？导通角增大还是减小？并分析性能变化的原因。 答：工作于过压状态（由于Ucm基本不变，故功率减小时，只可能负载增大，此时导通角不变）；导通角不变 3.7 某谐振功率放大器，工作频率f =520MHz，输出功率P o=60W，V CC=12.5V。(1) 当ηC=60%时，试计算管耗P C和平均分量 I的值；(2) 若保持P o不变，将ηC提高到80%，试问管耗 c0 P C减小多少？ 解：(1) 当ηC=60%时，高频电子线路第六章答案
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