曾兴雯主编高频电子线路习题答案

1.比较高的益
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
高频小信号放大器一般可分为用分立元件构成的放大器、集成放大器和选频电路组成的放大器。根据选频电路的不同，又可分为单调谐回路放大器和双调谐回路放大器；或用集中参数滤波器构成选频电路。
3－2一晶体管组成的单回路中频放大器，如图所示。已知fo=465kHz，晶体管经中和后的参数为：gie=0.4mS,Cie=142pF，goe=55μS，Coe=18pF，Yie=36.8mS,Yre=0，回路等效电容C=200pF，中频变压器的接入系数p1=N1/N=0.35，p2=N2/N=0.035,回路无载品质因数Q0=80，设下级也为同一晶体管，参数相同。试计算：（1）回路有载品质因数QL和3 dB带宽B0.7;（2）放大器的电压增益；(3)中和电容值。（设Cb’c=3 pF）
3－8高频功放的欠压、临界、过压状态是如何区分的？各有什么特点？当EC、Eb、Ub、RL四个外界因素只变化其中的一个时，高频功放的工作状态如何变化？
答3-8
当晶体管工作在线性区时的工作状态叫欠压状态，此时集电极电流随激励而改变，电压利用率相对较低。如果激励不变，则集电极电流基本不变，通过改变负载电阻可以改变输出电压的大，输出功率随之改变；该状态输出功率和效率都比较低。
2－5一个5kHz的基频石英晶体谐振器，Cq=2.4X10－2pF C0=6pF，，ro=15Ω。求此谐振器的Q值和串、并联谐振频率。
解2-5：
答：该晶体的串联和并联频率近似相等，为5kHz，Q值为88464260。
2－6电阻热噪声有何特性？如何描述
答2-6：
电阻的热噪音是由于温度原因使电阻中的自由电子做不规则的热运动而带来的，因此热噪音具有起伏性质，而且它具有均匀的功率谱密度，所以也是白噪音，噪音的均方值与电阻的阻值和温度成正比。
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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。
答2-4：
石英晶体有以下几个特点
1.晶体的谐振频率只与晶片的材料、尺寸、切割方式、几何形状等有关，温度系数非常小，因此受外界温度影响很小
2.具有很高的品质因数
3.具有非常小的接入系数，因此手外部电路的影响很小。
4.在工作频率附近有很大的等效电感，阻抗变化率大，因此谐振阻抗很大
5.构成震荡器非常方便，而且由于上述特点，会使频率非常稳定。
可以通过采取以下措施
1.减小激励Ub，集电极电流Ic1和电压振幅UC基本不变，输出功率和效率基本不变。
2.增大基极的负向偏置电压，集电极电流Ic1和电压振幅UC基本不变，输出功率和效率基本不变。
3.减小负载电阻RL，集电极电流Ic1增大，IC0也增大，但电压振幅UC减小不大，因此输出功率上升。
4.增大集电极电源电压，Ic1、IC0和UC增大，输出功率也随之增大，效率基本不变。
答3-7
高频功率放大器是一种能将直流电源的能量转换为高频信号能量的放大电路，其主要功能是放大放大高频信号功率，具有比较高的输出功率和效率。对它的基本要求是有选频作用、输出功率大、自身损耗小、效率高、所以为了提高效率，一般选择在B或C类下工作，但此时的集电极电流是一个余弦脉冲，因此必须用谐振电路做负载，才能得到所需频率的正弦高频信号。
2－10接收机等效噪声带宽近似为信号带宽，约10kHz，输出信噪比为12 dB，要求接收机的灵敏度为1PW，问接收机的噪声系数应为多大？
解2-10：
根据已知条件
答：接收机的噪音系数应为32dB。
第三章高频谐振放大器
3－1对高频小信号放大器的主要要求是什么？高频小信号放大器有哪些分类？
答3-1：
对高频小信号器的主要要求是:
3－13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
极时、应如何选择功放的工作状态？
解2-1：
答：回路电感为0.586mH,有载品质因数为58.125,这时需要并联236.66kΩ的电阻。
2－2图示为波段内调谐用的并联振荡回路，可变电容C的变化范围为12～260 pF，Ct为微调电容，要求此回路的调谐范围为535～1605 kHz，求回路电感L和Ct的值，并要求C的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。
解3-11
1、求动态负载线
题3－11图
2、求解θ、P1、P0、η及负载阻抗的大小。
3、符合要求的基极回路为
3－12某高频功放工作在临界伏态，通角 θ=75o”，输出功率为 30 W，Ec=24 V，所用高频功率管的SC=1.67V，管子能安全工作。（1）计算此时的集电极效率和临界负载电阻； （2）若负载电阻、电源电压不变，要使输出功率不变。而提高工作效率，问应如何凋整？ (3）输入信号的频率提高一倍，而保持其它条件不变，问功放的工作状态如何变化，功放的输出功率大约是多少？
1－3无线通信为什么要进行凋制？如何进行调制？
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）。
解3-12
（1）
（2）可增加负向偏值，但同时增大激励电压，保证IC1不变，但这样可使导通角减小，效率增加。
（3）由于频率增加一倍，谐振回路失谐，集电极阻抗变小，电路由原来的临界状态进入欠压状态，输出幅度下降，故使输出功率和效率都下降。对于2ω的频率，回路阻抗为：
因此，输出功率下降到原来的2/3Q倍。
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f0=465 kHz．B0.707=8kHz，回路电容C=200pF，试计算回路电感和QL值。若电感线圈的QO=100，问在回路上应并联多大的电阻才能满足要求。
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。
一般采取提高稳定性的措施为：
（1）采用外电路补偿的办法如采用中和法或失配法
（2）减小负载电阻，适当降低放大器的增益
题2－2图
答：电容Ct为19pF，电感L为0.3175mH.
2－3图示为一电容抽头的并联振荡回路。谐振频率f0=1MHz，C1=400 pf，C2=100 pF求回路电感L。若Q0=100，RL=2kΩ，求回路有载QL值。
题2－3图
解2-3
答：回路电感为0.317mH,有载品质因数为1.546
2－4石英晶体有何特点？为什么用它制作的振荡器的频率稳定度较高？
3－5若采用三级临界耦合双回路谐振放大器作中频放大器（三个双回路），中心频率为fo=465 kHz，当要求3 dB带宽为8 kHz时，每级放大器的3 dB带宽有多大？当偏离中心频率10 kHZ时，电压放大倍数与中心频率时相比，下降了多少分贝？
解3-5
设每级带宽为B1，则：
答：每级放大器的3 dB带宽为11.2kHz,当偏离中心频率10 kHZ时，电压放大倍数与中心频率时相比，下降了多少31.4dB
2－7求如图所示并联电路的等效噪声带宽和输出均方噪声电压值。设电阻R=10kΩ，C=200 pF，T=290 K。
题2－7图
解2-7：
答：电路的等效噪声带宽为125kHz，和输出均方噪声电压值为19.865μV2.
2－8如图所示噪声产生电路，已知直流电压E=10 V，R=20 kΩ,C=100 pF，求等效噪声带宽B和输出噪声电压均方值（图中二极管V为硅管）。
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。
（3）选用fT比较高的晶体管
（4）选用温度特性比较好的晶体管，或通过电路和其他措施，达到温度的自动补偿。
3－4三级单调谐中频放大器，中心频率f0=465 kHz，若要求总的带宽B0.7=8 kHZ，求每一级回路的3 dB带宽和回路有载品质因数QL值。
解3－4：
设每级带宽为B1，则：
答：每级带宽为15.7kHz,有载品质因数为29.6。
题2－8图
解2-8：
此题中主要噪音来自二极管的散粒噪音，因此