2-9 谐振功率放大器馈电与匹配网络、振荡器
高频题库复习题
一．判断题1.调谐放大回路的通频带只与回路的有载品质因素有关。
（）2.谐振放大器处在谐振时其增益最大。
（）3.小信号谐振放大器Q值越小，其选择性越好。
（）4.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。
（）5.LC并联谐振回路谐振时其纯电阻最小。
（）6.谐振放大器的K0.1愈接近于1，则放大器的选择性愈好。
（）7.选择性是指放大器从各种不同频率的信号中选出有用信号，抑制干扰信号的能力。
（）8.LC回路的品质因数Q值越大越好，其选频能力愈强。
（）9.小信号调谐放大电路中为了减小负载对谐振回路的影响常采用部分接入法。
( )10.谐振放大器是采用LC谐振回路作负载的放大器。
（）11.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。
（）12.高频小信号谐振放大器的放大倍数和静态工作点有关，I EQ越小放大倍数越小。
（）13.小信号调谐放大器，当工作频率偏离回路的谐振频率时，电压增益下降。
（）14.调谐放大器具有放大和选频功能。
（）15.丙类谐振功放中的谐振回路的作用是提高效率。
（）16.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。
（）17.丙类谐振功率放大器静态时应该在截止区。
（）18.基极调幅实现的是普通调幅，也是高电平调幅。
（）19.正弦波反馈振荡器放大环节应具有线性放大特性。
（）20.同步检波器只能实现普通调幅波的解调。
（）21.混频器的作用是改变已调信号的载波频率。
（）22.不可以用高频丙类功放构成倍频器。
（）23.信噪比是指电路中信号的功率与噪声功率之比。
（）24.影响丙类谐振功率放大器状态的四个参数为Ri、Vcc、VBB、Uim（）25.反馈式正弦波振荡器是正反馈一个重要应用。
（）26.石英晶振可分为串联型和并联型。
（）27.LC正弦波振荡器的振荡频率由反馈网络决定。
（）28.石英晶体振荡器较LC振荡器、RC振荡器频率稳定度高。
（）29.只要具有正反馈，电路就一定能产生振荡。
谐振功率放大器的工作原理
课题：4.1 概述4.2 谐振功率放大器的工作原理教学目的：1.了解高频功率放大器的基本概念和类型2.掌握高频谐振功率放大器的特点3.掌握高频谐振功率放大器的工作原理教学重点：高频功率放大器的基本概念和类型高频谐振功率放大器的特点教学难点：高频谐振功率放大器的工作原理教学方法：讲授课时：2学时教学进程单元四功率放大器概述及电路4.1 概述顾名思义,高频功率放大器用于放大器高频信号并获得足够大的输出功率,常又称为射频功率放大器(Radio Frequency Power Amplifier)。
它广泛用于发射机、高频加热装置和微波功率源等电子设备中。
一、高频放大器的分类根据相对工作频带的宽窄不同，高频功率放大器可分为窄带型和宽带型两大类。
1. 窄带型高频功率放大器通常采用谐振网络作负载，又称为谐振功率放大器。
为了提高效率，谐振功率放大器一般工作于丙类状态或乙类状态，近年来出现了工作在开关状态的丁类状态的谐振功率放大器。
2. 宽带型高频功率放大器采用传输线变压器作负载。
传输线变压器的工作频带很宽，可以实现功率合成。
二、谐振功率放大器的特点1.采用谐振网络作负载。
2.一般工作在丙类或乙类状态。
3.工作频率和相对通频带相差很大。
4.技术指标要求输出功率大、效率高。
三、高频功率放大器的技术指标1.输出功率:PO2.效率:η3.功率增益:Ap4.2 谐振功率放大器的工作原理一、丙类谐振功率放大器电路电路图如4-1所示图4-1 丙类谐振功率放大器LC谐振网络为放大器的并联谐振网络。
谐振网络的谐振频率为信号的中心频率。
作用：滤波、匹配。
VBB:基极直流电压作用:保证三极管工作在丙类状态。
V BB 的值应小于放大管的导通电压Uon；通常取VBB≤0。
VCC：集电极直流电压作用：给放大管合理的静态偏置，提供直流能量。
二、丙类谐振功率放大器的工作原理ui→u BE→i B→i C→u Cui为余弦电压，可表示为u i=U im COSωc t则：u BE= V BB+u i= V BB+ U im COSωc t根据三极管的转移特性可得到集电极电流i C，为余弦脉冲波，如图4-2所示：图4-2 i C波形根据傅立叶级数的理论，i C可分解为：i c=Ico+iC1+i C2+i C3+………+i Cn+………式中：Ico为直流电流分量iC1为基波分量；i C1=I cm1COSωc tiC2为二次谐波分量；i C2=I cm2COS2ωc tiCn为n次谐波分量；i Cn=I cmn COSnωc t其中，它们的大小分别为：Ico=i Cmax·α0（θ）Icm1=i Cmax·α1（θ）Icmn=i Cmax·αn（θ）iCmax是i c波形的脉冲幅度。
谐振功率放大器的调谐特性PPT课件
式中， 为集电极直流分量，
分别为集电极电流
的基波、二次谐波及高次谐波分量的振幅。
-
8
包含有直流、基波和高次谐波成分的电流iC流经谐振回路时，
只有基波电流才产生压降，因而谐振回路两端输出不失真的高频
信号电压。若回路谐振电阻为RL，则
由图3.2(c)可见，丙类放大器在一个信号周期内，只有小于 半个信号周期的时间内有集电极电流流通，形成了余弦脉冲电流。
效率低。通常称这种状态为谐振功放的欠压工作状态。
-
21
（2）临界工作状态
如果增大Rp的数值，谐振功放工作在放大区 和饱和区之间的临界状态。此时iC的波形仍为尖 顶余弦脉冲，iC的脉冲幅度相对于欠压工作状态 略有减小，如图3.4（b）所示。但负载回路的输 出电压 却增大较多。放大器输出功率大，管 耗小，效率高。称这种状态为谐振功放的临界工 作状态。
-
15
若丙类谐振功放的输入是振幅为Uim的单频余弦信号, 那么 输出单频余弦信号的振幅Ucm与Uim有什么关系?Ucm的大小受哪 些参数影响?
式(3.2.1)、 (3.2.2)和(3.2.6)分别给出了谐振功放输入回路、
输出回路和晶体管转移特性的表达式。由这些公式可以看出,
当晶体管确定以后, Ucm的大小与VBB、VCC、RΣ和Ubm四个参数 有关。利用图3.2.5所示折线化转移特性和输出特性曲线, 借助
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10
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11
3.2.2 输出功率与效率
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12
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例题3.1
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14
3.3 谐振功率放大器的外特性
谐振功率放大器的输出功率、效率及集电极损耗等都 与集电极负载回路的谐振阻抗、输入信号的幅度、基极偏 置电压以及集电极电源电压的大小密切相关，其中集电极 负载阻抗的影响尤为重要。通过对这些特性的分析，可了 解谐振功率放大器的应用及正确的调试方法。
谐振功率放大器详解
Re
= ω02 Lr 2
RL
=
Lr Ct RL
式中， Ct
=
CrCL Cr + CL
—— 回路总电容
Qe = ω0 Lr / RL —— 回路有载品质因数
(2) 对非基波分量 谐振回路对 iC 中的其它分量呈现的阻抗均很小，平 均分量和各次谐波分量产生的电压均可忽略。
结论：回路上仅有由基波分量产生的电压vc，因而 在负载上可得到所需的不失真信号功率。
2. 集电极电流 ic
若忽略基区宽度调制效应及管 子结电容的影响，则在输入信号电 压 vb (t ) = Vbmcosωst 的作用下， 根据 vBE = VBB + vb (t ) = VBB + Vbmcosωst ， 在静态转移特性曲线 (ic～vBE)上画 出的集电极电流波形是一串周期重 复的脉冲序列，脉冲宽度小于半
个周期。用付里叶级数可将电流 脉冲序列分解为平均分量、基波 分量和各次谐波分量之和，即
iC = IC0 + ic1 + ic2 + ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
= IC0 + Ic1mcosωst + Ic2mcos2ωst + ⋅ ⋅ ⋅
3. 输出电压 vo (1) 对基波分量 由于集电极谐振回路调谐在输入信号频率上，因而 它对 iC 中的基波分量呈现的阻抗最大，且为纯电阻，称 为谐振电阻，在高 Q 回路中，其值 Re 近似为
在谐振功率放大器中，它的管外电路由直流馈电电
路和滤波匹配网络两部分组成。
2.1.1 丙类谐振功率放大器
1. 电路组成 ZL —— 外接负载，呈阻抗性，用 CL 与 RL 串联等 效电路表示。 Lr 和 Cr ——匹配网络， 与 ZL 组成并联谐振回路。调 节 Cr 使回路谐振在输入信号 频率。
《通信电子线路》2023上半年期末考试练习题
2021级专升本《通信电子线路》2023上半年期末考试练习题一、单项选择题（每题2分）1.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.镜像干扰C.互调干扰D.交调干扰答案：B2.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为（）。
A.0.6B.0.4C.0.25D.0.1答案：C3.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.模拟乘法器混频器答案：A4.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.临界C.欠压答案：C5.为了实现丙类工作，基极偏置电压应设置在功率管的（）。
A.放大区B.截止区C.饱和区答案：B＝6.某调频波，其调制信号频率F＝1kHz，载波频率为10.7MHz，最大频偏Δfm10kHz。
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.12kHzB.24kHzC.20kHzD.40kHz答案：B7.双边带调制信号和单边带调制信号的载波被（）。
A.变频B.搬移C.抑制答案：C8.双边带调制信号和单边带调制信号的包络是否反映调制信号的变化规律？（）。
A.反映B.不反映C.双边带调制信号反映答案：B9.鉴频的描述是（）。
A.调幅信号的解调B.调频信号的解调C.调相信号的解调答案：B10.二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.残留边带调幅波答案：C11.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.丙类答案：C12.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n为（）。
A.1/3B.1/2C.2D.4答案：C13.要产生频率稳定度高的正弦信号应采用（）振荡器。
双调谐回路谐振放大器课件
电阻器和电容器
用于调节放大器的增益和带宽 。
性能指标与特点
增益
双调谐回路谐振放大器 的增益较高，可以达到
60dB以上。
通频带
双调谐回路谐振放大器 的通频带较窄，通常只 有几十千赫兹至几百千
赫兹。
选择性
双调谐回路谐振放大器 的选择性较好，可以有 效地抑制不需要的信号
双调谐回路谐振放 大器课件
目 录
• 双调谐回路谐振放大器概述 • 双调谐回路谐振放大器的工作原理 • 双调谐回路谐振放大器的应用 • 双调谐回路谐振放大器的调试与维护 • 双调谐回路谐振放大器的比较与选择
01
双调谐回路谐振放大 器概述
定义与工作原理
定义
双调谐回路谐振放大器是一种电子设 备，用于放大信号。它具有两个调谐 回路，可以同时对信号的两个不同频 率进行放大。
未来发展趋势与展望
集成化与小型化
随着集成电路技术的发展，双调 谐回路谐振放大器将进一步实现 集成化和小型化，提高性能和降 低成本。
智能化与自动化
未来双调谐回路谐振放大器将更 加智能化和自动化，能够自适应 地处理各种信号和自动调节参数 ，提高应用灵活性。
THANKS
感谢观看
在雷达系统中的应用
目标检测
双调谐回路谐振放大器能够放大 回传的雷达信号，提高雷达对目
标的检测能力。
距离测量
通过测量发射信号与回传信号的 时间差，双调谐回路谐振放大器
可用于雷达系统的距离测量。
速度测量
通过分析回传信号的多普勒频移 ，双调谐回路谐振放大器可用于
雷达系统的速度测量。
在电子对抗系统中的应用
调试方法与步骤
调试前准备
谐振功率放大器 (2)
vBE VB(E o)n vBE VB(E o)n
可编辑ppt
7
2. 图解分析法
vvCBEEVVCBCBVVbcm mccoosstt
设定VBB、Vbm、VCC、Vcm四个值→画动态 线（交流负载线）→画集电极电流波形
可编辑ppt
8
作图过程：（描点法）取点 t0o,1o5 ,3o0 确定
vBE, vCE 的值→在输出特性曲线上确定动态点→画动态线→
负载特性 性能特点 调制特性
放大特性
直流馈电
电路组成
实用电路
匹配滤波网路
功率放大 调幅 线性放大 限幅
可编辑ppt
3
2.1 谐振功率放大器的工作原理 一、原理电路
C
+
vb
-+ -
VBB
L
ZL
-+
VCC
结构特点:(1)功率管丙类
工作 （调 VBB在截止区）
+
(2)负载：谐振回路，其
vc
中L、C为匹配网络，ZL 为外接负载。调C使回
问题：1 过压状态下，i C 为什么出现凹陷？ 2 为什么讨论 i C 的波形变化？
可编辑ppt
11
三、性能分析
1、负载特性
VBB、Vbm、VCC一定，放大器性能随Re变化的特性。
VBB、VCC一定→Q点一定，Vbm一定→ 一定→iC宽度一定
VBB、Vbm一定→vBEmax一定
欠压 Re↑→Vcm↑→从欠压→临界→过压→ i↓→C Ic1m↓IC0↓
载波信号：vb(t) Vbmcos ct
等效集电极电源电压
LC调谐在 c 上，则 vo(t)Vcm (t)cocst
调幅波
双调谐回路谐振放大器
4. 搭建电路，并进行调试和优化。
测试结果与分析
测试结果
对双调谐回路谐振放大器进行测试，记录其在不同频率和输入信号下的输出电压和增益。
结果分析
对测试结果进行分析，评估放大器的性能指标，如增益、带宽、噪声等是否满足设计要 求。同时，分析放大器的频率响应特性和稳定性，以及可能存在的失真和干扰问题。
广播电视
在广播电视系统中，双调谐回路谐振放大器可用 于信号的选频、放大和传输，提高电视节目的清 晰度和稳定性。
测量仪器
双调谐回路谐振放大器可用于各种测量仪器中， 如示波器、频谱分析仪等，提高测试精度和稳定 性。
双调谐回路谐振放大
05
器的设计实例
其他领域的应用
1 2 3
电子对抗
双调谐回路谐振放大器在电子对抗中可用于对特 定频率的信号进行放大和干扰，实现电子攻击和 防御。
稳定性分析
稳定性
双调谐回路谐振放大器的稳定性主要取决于电路参数和元件性能，在特定条件下可能存在不稳定现象，需要进行 稳定性分析和改进。
稳定性改进
为了提高双调谐回路谐振放大器的稳定性，可以采取一系列改进措施，如优化电路参数、调整元件性能、增加反 馈等。
稳定性分析
稳定性
双调谐回路谐振放大器的稳定性主要取决于电路参数和元件性能，在特定条件下可能存在不稳定现象，需要进行 稳定性分析和改进。
稳定性改进
为了提高双调谐回路谐振放大器的稳定性，可以采取一系列改进措施，如优化电路参数、调整元件性能、增加反 馈等。
双调谐回路谐振放大
04
器的应用场景
双调谐回路谐振放大
04
器的应用场景
无线通信系统中的应用
高频电子线路考试填空
1.高频是指放大器工作频率在几百千赫兹~几百兆赫兹，必须考虑放大器件的极间电容；2.小信号指的是放大器输入信号小，在线性范围内工作。
3. 电压增益与功率增益电压增益功率增益矩形系数(选择性)4. 通频带放大器的电压增益下降到最大值的倍时所对应的频带宽度。
常用表示。
5. 按频率特性：低通、高通、带通和带阻滤波器。
6. 按所用器件的特点：有源滤波器和无源滤波器1)有源滤波器指所构成的滤波器中含有放大器等有源电路，例如有源RC滤波器。
2)无源滤波器由无源器件组成。
7. 一个实际的电感元件，可以用一个无损电感L和一个串联的损耗电阻r0来等效。
电感线圈的品质因数定义是当Q0>>1时，有损电感可用无损电感L和一个并联电阻R0或g0来等效。
其中，R0=ωLQ0 或g0=1/(ωLQ0)。
8.一个实际的电容元件也是有损耗的，电容元件的损耗电阻的值主要决定于介质材料。
与电感元件相比，其损耗可以忽略，因而在一般高频电路中可认为是无损元件。
9. LC 串联谐振回路当时谐振，流过电路电流最大，称为谐振电流。
10.并联谐振回路除了具有选频功能外，还要完成阻抗变换，因而通常采用部分接入方式实现阻抗变换。
11放大器的主要技术指标(1)电压增益（2）放大器通频带（3）放大器矩形系数12.提高谐振放大器稳定性的措施：由于y re 的反馈作用，晶体管是一个双向器件。
消除y re 反馈作用的过程称为单向化。
单向化的目的是提高放大器的稳定性。
单向化的方法有中和法和失配法。
失配法的实质是降低放大器电压增益，以确保稳定性。
电子电路内部噪声的主要来源是电阻的热噪声和有源器件(晶体管、场效应管)的噪声。
13.级联网络的噪声系数总噪声系数主要取决于第一级的噪声系数和功率增益。
14.高频功率放大器的功能用小功率的高频输入信号去控制高频功率放大器将直流电源供给的能量转换为大功率的高频能量输出。
2. 主要指标①输出效率；②谐波抑制度和非线性失真。
谐振功率放大器
谐振功放旳放大特征
图 2–2–9 放大特征
(1)谐振功放作为线性功放 为了使输出信号振幅 Vcm 反 应输入信号 Vbm 旳变化，放大器 必须在 Vbm 变化范围内工作在欠 压状态。
图 2–2–10 (a) 线性功率放大器旳作用
(2) 谐振功放作为振幅限幅器(Amplitude Limiter) 作用：将 Vbm 在较大范围内旳变化转换为振幅恒定旳 输出信号。 特点：根据放大特征，放大器必须在 Vbm 旳变化范围 内工作在过压状态，或 Vbm 旳最小值应不小于临界状态相 应旳 Vbm 限幅门限电压。
(3)基极调幅原理电路
图 2–2–8 基极调幅电路
VBB (t ) VBB0 v (t ) —— 基极偏置电压 使 Vcm 按 VBB(t) 旳规律变化，放大器工作在欠压状态。
三、放大特征
1．含义 当 VBB、VCC 和 Re 一定， 放大器性能随 Vbm 变化旳特征。
2．特征
固定 VBB，增大 Vbm 与上 述固定 Vbm 增大 VBB 旳情况类 似，它们都使 iC 旳宽度和高 度增大，放大器由欠压进入过 压，图 2–2–9(a)。
谐振功率放大器旳分析
(1)求动态点，画波形
设定 VBB、Vbm、VCC、Vcm ，
将 t 按等间隔(t = 0º， 15º，
30º， ) 给定数值，由 vBE VBB Vbmcost vCE VCC Vcmcost
便可拟定 vBE 和 vCE (图 a)。
图 2–2–1 谐振功率放大器旳近似分析措施(a)
小，因而 Vcm(= ReIc1m)和 Po(
I
2 c1m
Re
)近似线性增大，而
混频器、放大器和振荡器讲解
本文介绍并定义了在混频器、放大器和振荡器的数据资料中用到的RF 术语,包括增益增益、、变频增益变频增益、、相位噪声相位噪声、、三阶截三阶截取点取点取点、、P1dB 、插入损耗插入损耗、、输出功率输出功率、、调谐增益和调谐范围,另外还给出了图形和图像以阐明关键的概念另外还给出了图形和图像以阐明关键的概念。
这些在无线IC 数据资料中出现的通用规范都是与放大器都是与放大器、、混频器和振荡器有关的关的。
放大器和混频器的规范是基本相同的,只有很少的例外只有很少的例外。
压控振荡器(VCO)有一套单独的规范有一套单独的规范。
放大器和混频器的通用规范增益是无线组成部件(例如放大器或混频器)中电压或功率的增加。
在数据资料中增益的规范几乎都是以dB 为单位给出的。
这三个术语：增益、电压增 益和功率增益通常是可以互换的。
因为当输入和输出阻抗相同时以dB 为单位的电压增益和功率增益的数值是相同的。
例如,20dB 增益等于10V/V 的电压增 益,10V/V 的电压增益又等于100W/W 的功率增益,这也是20dB 。
电压增益和功率增益以线性尺度衡量是不同的,但是以dB 为单位是相同的,因此这 些术语可以互换而不会造成混乱。
变频增益是混频器或频率变换器件的规范。
它被称作变频增益是因为输入和输出的频率是不同的。
输入信号被混频变换到更低或更高 的频率。
插入损耗或衰减也是一个增益的规范,只是输出值比输入值有所降低。
也就是说,输出信号的幅度小于输入信号。
输出功率是可得到的驱动一个一般为50Ω的负载的RF 功率总量。
通常以dBm 表示。
dBm 是以dB 表示的毫瓦的数量。
例如,250mW 等于10log10(250)= +24dBm 。
这里有几个以dBm 表示功率的例子,假设阻抗为50Ω：+30dBm = 1W = 7.1VRMS0dBm = 1mW = 0.225VRMS-100dBm = 0.1pW = 2.25?VRMS1dB压缩点(P1dB) 是输出功率的性能参数。
《高频电子线路》 题库汇总
《高频电子线路》复习题一、选择题（单选）1、已知信号的频率f 为20MHz,则其波长为 。
（ ）A ．15mB ．30m C.50m2、已知信号的波长为20m,则其频率为 。
（ ） A. 10MHz B. 15MHz C. 30MHz3、超外差接收机的电路结构特点是增加了 。
（ ） A. 振荡器 B. 混频器 C.解码器4、适宜沿地面传播的电磁波是 。
（ ）A.中长波B.短波C.超短波5、适宜通过电离层折射和反射进行传播的电磁波是 。
（ ） A.中长波 B.短波 C.超短波6、为兼顾谐振功率放大器的输出功率和效率，一般取通角θ为 度。
（ ） A ．50° B ．60° C ．70°7、为使谐振功率放大器工作于丙类状态，其基极偏置BB V 应设置在晶体管的 区。
（ ） A ．饱和区B ．放大区C ．截止区8、谐振功率放大器工作 状态，输出功率最大，效率也比较高。
（ ） A. 欠压 B. 临界 C. 过压9、反馈振荡器的振幅平衡条件是 。
（ ） A ．B ．C ．10、若LC 并联谐振回路的谐振频率0f =600KHz,回路的有载品质因数Qe=30，则该回路的通频带BW 0.7= 。
（ ） A. 5KHz B. 10KHz C. 20KHz11、反馈振荡器的振幅起振条件是 。
（ ） A ．B ．C ．12、反馈振荡器产生振荡的相位平衡条件是 。
（ ） A ．πϕϕn f a 2=+ B ．πϕϕn f a 2>+ C ．πϕϕn f a 2<+13、下列正弦波振荡器中，频率稳定度最高的是 。
（ ） A ．电容三点式振荡器 B ．西勒振荡器 C ．石英晶体振荡器14、已知谐振功率放大器的波形系数()1g θ =1.4,集电极电压利用系数ξ=1时其集电极效率c η为 。
（ ）A. 50%B. 60%C. 70%15、利用相乘器进行单频普通调幅时，若相乘器的增益系数为Am ,t COS U U c cm x ω=，Y m U U U COS t θΩ=+Ω时，则a m 为 。
高频部分复习与讨论题参考答案
第一章1.1.1何谓通信系统？通信系统由哪些部分组成？各组成部分的作用是什么？用电信号（或光信号）传输信息的系统，称为通信系统。
通信系统的基本组成：信源、输入变压器、输出变压器、发送设备、接受设备和信道等组成。
信源就是信息的来源。
输入变压器的作用是将信源输入的信息变换成电信号。
发送设备用来将基带信号进行某种处理并以足够的功率送入信道，以实现信号有效的传输。
信道是信号传输的通道，又称传输媒介。
接收设备将由信道传送过来的已调信号取出并进行处理，还原成与发送端相对应的基带信号。
输出变压器将接收设备送来的基带信号复原成原来形式的信息。
1.1.2无线电调幅广播发送和接收设备由哪些主要部分组成？各组成部分的作用是什么？调幅发射机方框图如图所示。
主振产生高频载波信号；缓冲器能隔离振荡器与高频放大器，提高振荡器的带载能力和频率稳定性；高频电压放大器把载波的振幅放大到调制器需要的程度；振幅调制器完成调制，得到调幅波；高频功率放大器实现调幅信号的功率放大，天线把调幅信号有效地辐射到空间；话筒把语音信号变换为电信号；音频低频电压放大器对微弱的音频信号进行放大。
超外差式接收机方框图如图所示。
从天线收到的微弱高频信号经高频小信号放大器放大，然后送至混频器与本地振荡器所产生的等幅振荡电压相混合，得到中频电压。
中频电压经中频放大器放大后送入检波器，解调出低频信号。
最后再经低频放大器放大后送扬声器，转变为声音信号。
1.1.3通信系统中为什么采用调制技术？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分时通信，实现信道的复用，提高信道利用率。
1.1.4说明数字通信系统组成的特点简单来讲，数字通信系统是指利用数字信号传递消息的通信系统。
组成：信源－调制器－编码器－加密器－信道－解密器－解码器－解调器－信宿数字通信的主要特点 1 抗干扰能力强，尤其是数字信号通过中继再生后可消除噪声积累; 2 数字信号通过差错控制编码，可提高通信的可靠性; 3 由于数字通信传输一般采用二进制码，所以可使用计算机对数字信号进行处理，实现复杂的远距离大规模自动控制系统和自动数据处理系统，实现以计算机为中心的通信网。
高频电子线路第三章习题答案
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。
双频宽带功率放大器级间匹配电路
双频宽带功率放大器级间匹配电路是一种用于无线通信系统中的功率放大器的电路设计。
在无线通信系统中，功率放大器的设计对整个系统的性能和稳定性都有着重要的影响。
双频宽带功率放大器级间匹配电路的设计要求能够在多个频段上实现高效的功率放大，并且在不同频率下的匹配效果良好，以保证整个系统的稳定性和性能。
在设计双频宽带功率放大器级间匹配电路时，有一些关键的考虑因素需要被考虑。
下面将列举这些因素，并深入探讨它们对于电路设计的影响。
1. 频率范围：双频宽带功率放大器级间匹配电路需要能够在多个频段上实现高效的功率放大。
在设计电路时需要考虑系统所需要覆盖的频率范围，并根据频率范围的不同选择合适的匹配网络和元件。
2. 匹配网络设计：匹配网络在双频功率放大器中起着至关重要的作用。
它能够有效地将功率传输到负载，同时又能够保持电路在不同频率下的稳定性。
匹配网络的设计需要考虑到频率的变化，并且要能够满足整个系统的匹配要求。
3. 元件选择：在双频宽带功率放大器级间匹配电路中，元件的选择也是十分重要的。
不同频率下的元件参数会有所不同，因此需要选择能够在多个频段下都具有良好性能的元件，以保证整个系统的稳定性和匹配效果。
4. 级间匹配技术：级间匹配技术是双频宽带功率放大器设计中的关键技术之一。
它能够有效地提高电路在不同频率下的匹配效果，并且能够使整个系统在多个频段下都具有高效的功率输出。
5. 抗干扰能力：双频宽带功率放大器级间匹配电路需要具有较强的抗干扰能力，以应对复杂的通信环境。
在设计电路时，需要考虑到各种干扰源对系统性能的影响，并采取相应的措施来保证整个系统的稳定性和可靠性。
双频宽带功率放大器级间匹配电路的设计涉及到多个方面的考虑因素。
在实际设计中，需要综合考虑这些因素，并且根据具体的系统需求来进行优化设计，以确保整个系统能够在不同频段下都具有良好的性能和稳定性。
在双频宽带功率放大器级间匹配电路的设计中，频率范围是一个至关重要的考虑因素。
第3章 谐振功率放大器
3.2.2 丙类谐振功率放大器的 性能分析
（2）谐振功率放大器的动态特性 谐振放大器的工作状态是由负载阻抗RC、激励电压ub、 供电电压VCC、VBB等4个参量决定的。为了阐明各种工 作状态的特点和正确调节放大器，就应该了解这几个参量 的变化，会使放大器的工作状态发生怎样的变化。 动态特性是相对于静态特性而言的。静态特性是晶体管在 无负载阻抗的条件下获得的。如果集电极电路有负载阻抗， 则改变ube使ic变化时，由于Re上有电压降，就必然同时 引起uce的变化，这种考虑RC的作用所获得的uce、ube 与ic的关系曲线就叫做放大器的动态特性曲线。最常用的 是ic-uce关系的动态特性，有时也叫负载线。由于晶体管 特性曲线实际上不是直线，且各曲线间的间距也不相等， 因此，实际的动态特性曲线也不会是直线。
图3-5 晶体管实际特性和理想折线
3.2.2 丙类谐振功率放大器 的性能分析
图3-5(b)所示中的临界线在分析计算中有很大意义，它代表饱 和区特性的斜率，是输出特性各折线饱和转折点的联线。临 界线的左侧为饱和区（过压区），右侧为放大区（欠压区）。 在高频功率放大器中，常常根据集电极是否进入饱和区，将 放大器的工作状态分3种，即一种称欠压工作状态，集电极最 大点电流在临界线的右方，交流输出电压较低且变化较大； 第二种称过压工作状态，集电极最大点电流进入临界线之左 的饱和区，交流输出电压较高且变化不大；第三种称临界工 作状态，是欠压和过压状态的分界点，集电极最大点电流正 好落在临界线上。因此临界线的方程，即临界线的斜率是十 分重要的。 需要说明的是：如果是利用管子的静态特性来获得理想化折 线，这只适用于工作频率较低的情况（f＜0.5fβ）。另外，输 入特性在理想折线的拐点VD附近，折线与实际特性相差甚大。 因此，随着输入信号幅度的减小，分析与计算的误差将会增 大，也就是说，高频功率放大器的折线分析法是不适于小信 号工作状态的。
3.3 谐振功放电路
EXIT
通信电子线路
3.3 谐振功率放大器电路
π型网络的6种基本形式：
合 肥 工 业 大 学
(a)、(b) R1、R2 无限定条件 (c)、(d) 限定条件 R2>R1 (e)、(f) 限定条件 R1>R2
EXIT
通信电子线路
3.3 谐振功率放大器电路
3. T型滤波匹配网络 L1 RP L2 C1
例:已知高频功率放大器的晶体管的输入阻抗为 RL 20 和 CL 10 pF的并联值, 信号源内阻 R1 50 ,工作频率为10MHz, 采用下图 所示匹配网络, 要求通频带为2.5MHz, 设计输入匹配网络的参数 值。
合 肥 工 QL f 0 /(2f 0.7 ) 4 解：由于要求通频带为 2.5MHz , 业 π型网络的Qmax=2QL=8。 大 学
1． 集电极馈电电路
（1） 集电极馈电电路的组成原则： ① i c 的直流分量 I CO 除晶体 管的内阻外，应予以短路，
以保证 VC C 全部加在集电极 上，避免管外电路消耗电源 功率，即 P I COVC C
② ic 的基波分量 IC1 只应在 负载回路上产生电压降， 其 余部分电路对I C 1 应短路。
+ Ub -
+ Ub －
串馈：晶体管、 VBB 、输入信号三者串联联接 并馈：晶体管、 VBB 、输入信号三者并联联接 EXIT
通信电子线路
3.3 谐振功率放大器电路
VT
通常采用自给偏压的方式提供基极偏置。 I b0 (或I e 0 ) R U BB
VT
LB VT
Ieo Ib0
LB
+ Ib0
EXIT
通信电子线路
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高频谐振功放的基极馈电线路
vbe = VBB + vb = VBB +Vb cosωt vce = Vcc − Vcm ⋅ cosωt
C′
A + Vb _
C′
+
B
C′
+
VBB
Vb Vb _ _
RFC
C′
VBB
1. A、B间的 可否省略？ 间的C‘可否省略 、 间的 可否省略？ 2. RFC上分布电容的影响。 上分布电容的影响。 上分布电容的影响 3. VBB如何产生？ 如何产生？ 如何产生
欠压
临 界
Rp
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高频谐振功放的集电极调制特性 高频谐振功放的集电极调制特性
ic
vbe max
ic max
vce
上节内容回顾与扩展
高频谐振功放的集电极调制特性 高频谐振功放的集电极调制特性
vc
Vcm
vce
vb vbe
C' C'
L
CA
re
VCC0
V 'CC V CC
vΩ
ωt
VBB
VCC0
2.2 高频谐振功率放大器 （2.2.1～2.2.6） ～ ）
2.2.5 高频谐振功率放大器的 输出匹配网络与级间匹配网络
I cn I c1 RP
Po I Ln I L1 PL
RL
滤波度：
I cn / I c1 φn = I Ln / I L1
φn 愈大，匹配网络滤波效果愈好。
RL 匹配网络 工作在所需状态时的 RP
1．输出匹配网络 ．
C′
L
RFC
CA
C1
′ RP
r1
C′
+VCC
rA
r′
r'=
ω 2M
rA
2
L1 RP ' = p = p2 C1 ( r1 + r ')
2
L1 C1 ( r1 +
ω 2M 2
rA
)
2.2.5 高频谐振功率放大器的 输出匹配网络与级间匹配网络
1．输出匹配网络 ．
r'=
2
ω 2M
rA
C' C1 L1 C2 C3 L2 L3 C' L5
C4
RFC C'
+VCC
电路图中有4处错误，已改如下图。 电路图中有 处错误，已改如下图。 处错误
C C1 L1 C2 RFC C' C3 RFC RFC C' +VCC L2 L3 L4 C'
'
C'
L5
C4
第二章 射频电子系统中的 放大器设计
2.2.5 高频谐振功率放大器的 输出匹配网络与级间匹配网络
1．输出匹配网络 ．
中介回路效率： 中介回路效率：
PL I k2 r ' r' ηk = = 2 = P0 I k ( r ' + r1 ) r ' + r1
L
C1
′ RP
= 1−
r1 R' Q =1− P = 1− L r ' + r1 RP Q0
3.1 LC 反馈正弦波振荡器的工作原理
电容中存储的电能和电感中 如何产生一个振荡？存储的磁能就会交替转换而形成振荡。 存储的磁能就会交替转换而形成振荡。
1 2
V C +
回路电压方程
i
+V
+ −
+ V -
L
L
di 1 + Ri + ∫ idt = 0 dt C
R R
d 2i di 2 + 2δ + ω0 i = 0 dt 2 dt
3.1 3.2 3.3 3.5 LC反馈正弦波振荡器的工作原理 反馈正弦波振荡器的工作原理 反馈型晶体管LC振荡器电路 反馈型晶体管 振荡器电路 频率稳定度及改进型电容三端式振荡电路 石英晶体振荡器
第三章 波形发生与变换电路
1、自激振荡器 自激振荡器 2、振荡器与放大器的区别 、 3、不同的振荡器 、 频谱纯度 稳定度 4、应用广泛 、
A
•
gd
当RP VCC Vo vcemin V0
α '
α'
当 R
P
时，α
'
vce
当θ 时，α
•
Q
c
'
Vcm1 时 ，
θc
上节内容回顾与扩展
高频谐振功放的负载特性
临界区
iC
•
gC
iC
iCmax
iC
A3
-VBB
•
• VBZ
vbe
vBE
−θC
θC
•A2 • •• A5 A4 • gd 过
压 区
A1
vbemax
上节内容回顾与扩展
高频谐振功放的动态特性
建立由R 所表示的输出动态负载曲线。（ 。（Ic与 建立由 p和VCC 、VBB、Vb所表示的输出动态负载曲线。（ 与 Uce的关系曲线。） 的关系曲线。） 的关系曲线 A (Vcemin，Vbemax) ic
Q（Vcc, IQ ） A
•
gd
VCC Vo vcemin Vcm1 V0
vΩ
VΩ
ωt
上节内容回顾与扩展
高频谐振功放的基极调制特性
ic
过 压 区
vbe max 3
临界区
ic
gc
vbe max 2
vbe max1
欠压区
ic max 3
ic max 2
ic max1
VCC
Q3 Q2 Q1
vce VBB1VBB2 BB3 V VBZ Q3 Q2 Q1
vbe
vb
ωt ωt ωt
匹配网络也会引起损耗： PL ηk × 100 % 中介回路效率为： = PO 实际放大器的效率为：
PL PO PL η= = × = ηC ×ηK Pdc Pdc PO
匹配网络应保证一定的通频带， 匹配网络应保证一定的通频带， 结构要简单，调整要方便。 结构要简单，调整要方便。
2.2.5 高频谐振功率放大器的 输出匹配网络与级间匹配网络
2
L1 = p2 RP ' = p C1 ( r1 + r ')
L1 C1 ( r1 +
ω 2M 2
rA
L
中介回路效率： 中介回路效率：
)
C1
′ RP
r1
Ik为回路电流有效值
r′
PL I k2r ' r' ηk = = 2 = P0 I k ( r '+ r1 ) r '+ r1 = 1− r1 R' Q = 1− P = 1− L r '+ r1 RP Q0
C′
RFC
C′
上节内容回顾与扩展
高频谐振功放的基极馈电线路-自给偏置 高频谐振功放的基极馈电线路 自给偏置
VBB如何产生？ 如何产生？ 如何产生
基极的反向偏压既可以是外加的， 基极的反向偏压既可以是外加的，也可以是由基极电流的直流 分量或发射极电流的直流分量产生。后者称为自给偏压。 分量或发射极电流的直流分量产生。后者称为自给偏压。
C′
RFC
C′
上节内容回顾与扩展
高频谐振功放的基极馈电线路-自给偏置 高频谐振功放的基极馈电线路 自给偏置
VBB如何产生？ 如何产生？ 如何产生
“零”偏置电压和略微正电压偏置电路图
+VCC
RFC
要求第一级基极零偏，第二级基极负偏。 要求第一级基极零偏，第二级基极负偏。 电路图中有几处错误？ 电路图中有几处错误？
e
−δ t
(e
2 δ 2 −ω 0 t
−e
)
δ 2 > ω02 2 2 δ = ω0 δ <ω
课前练习题
要求第一级基极零偏，第二级基极负偏。 要求第一级基极零偏，第二级基极负偏。 电路图中有几处错误？ 电路图中有几处错误？
C' L5
C' C1 L1 C2 C3 L2 L3
C4
RFC C'
+VCC
上节内容回顾与扩展 谐振功率放大器的动态特性
集电极效率ηc和输出功率 是否能最佳实现最终取决于 集电极效率 和输出功率Po是否能最佳实现最终取决于 和输出功率 功放的电路参数Rp和电压 功放的电路参数 和电压 VBB、Vb 、 VCC 。 、 分析四个参数Rp和电压 分析四个参数 和电压VCC 、VBB、Vb的变化 和电压 、 的变化 对工作状态的影响，即谐振功放的动态特性， 对工作状态的影响，即谐振功放的动态特性， 从而阐明各种工作状态的特点，为工作状态的调整提供参考。 从而阐明各种工作状态的特点，为工作状态的调整提供参考。
Vcm
I c1 I c0
VBB1VBB2VBB3 VBZ
vbe
VCC
vce
vb
放大在？区 放大在欠压区 放大在？ 限幅在？区 限幅在过压区 限幅在？
上节内容回顾与扩展
高频谐振功放的馈电线路
1、谐振功放的组成 、 直流馈电和各种不同用途的输入输出端电路 2、管外电路 、 输入电路（基极经外电路到发射极的电路） 输入电路（基极经外电路到发射极的电路） 输出电路（从功率三极管集电极经外电路到发射极的电路） 输出电路（从功率三极管集电极经外电路到发射极的电路） 3、组成规律 、 集电极 Ic0,Ic1,Icn 基极 4、集电极电路对不同频率 、 Ib0,Ib1,Ibn 信号的等效电路 5、阻隔元件的作用 、