高频电子电路6.3 (1)
高频电子线路-毕满清,牛晋川-习题解答案
部分习题参考答案第2章2.1 21024pF C = 2.2 4.9kHz BW =2.3（1）608.010Hz f ≈⨯（2）017.47Q =（3）电压源振幅为23V V =2.4因此当12R R ==2.5 2 2.56nF C =、1 1.64nF C = 2.623L Q ≈，=21.7kHz BW2.8 11/8p =2.9（1）85.510H L -=⨯（2）600160MHz 1.610Hz 100f BW Q ===⨯（3）114.2LR =Ω2.102233610n 44 1.381029310810 1.2910Vv kTR f --=⋅∆=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯2.11214n 235A 91026144 1.38101250.510A v T kR f --⨯=≈⋅∆⨯⨯⨯⨯⨯2.122011220()(R R )1=1+()nB A F A A nA i R N R R R i +=++短短第3章3.6 （1）-17.87（2）319.4（3）32.26kHz （4）0.733 3.10 （1）585.7 μH （2）58.1 ；0.4（3）397.9kΩ 3.11 （1）3.86 μH （2）65pF （3）8.5kΩ第4章4.3没有2v 项就不可能有变频、调幅或检波的作用。
4.4（1）差频分量为21m 2m 12cos()a V V t ωω-，振幅为21m 2m a V V （2）二倍频成分的振幅为22m 12a V4.5会出现50kHz ，100kHz ，250kHz ，300kHz ，350kHz 的频率分量。
4.6 （1）00M 4.4mA I I α=≈11M 8.05mA I I α=≈22M 6mA I I α=≈（2）由图看出，要使1I 增大，需要减小Q V 或增大i v ，这样既增大了M I 又增大了导通角 4.7（1）m10.853mSg=（2）m ()g t 的脉冲宽度为1cos 2θ=，所以=3πθ，m1 5.513mS g = 4.82234444440i 0102i i i 123123R R R R R Ru u u u u ku k u R R R R R R =---=---第5章5.1P V =6W ；C η=83%；R e =57.5Ω；I c1m =0.42A ；θ=78︒ 5.2(1)P C =3.3W ，I C0=0.347A ；(2) P C 减少2.08W 5.3R e =55.125Ω，V im =1.8V ，%75.78C=η5.5 R eopt =45.6Ω，i Cmax =0.68A 、P V =2.58W 、P C =0.58W 、%6.77C=η5.6 (1)欠压状态；(2) V CC =24V 、V cm =10V 、cos θ=0.2，V BE(on)=0.6V ；(3)R L 应增大 5.7 ⑴V BB =0.52V ，V im =0.38V ；⑵V BB =-0.168V ，V im =1.068V 5.8 R e =79Ω，P o =3.19W5.9 ⑴V BB =-0.4V ，V im =1.6V ；⑵R L =112.5Ω， P o =2.15W 、P V =2.616、C η=82.2%5.10 ⑴i Cmax =512mA ，V cm =10V ，C η=75%，放大器工作在欠压状态？⑵当R e =113.6Ω，放大器可以工作在临界状态， P o =2.274W 、C η=85.2%5.11 ⑴C η=70.6%，R eopt =6.71Ω；⑵减小V BB ，增大V im ;⑶电路为二倍频器，P o =9.7W ，C η=22.8% 5.12 (1) P V =19.4W 、P C =4.4W 、ηC =77.3%、R eopt =15.89Ω (2) 攻放将工作在过压状态，输出功率基本不变5.15 C =2987pF ，L =14.6μΗ5.16 C 1=25.365pF ，C 2=10.42 pF ，L =2.203μΗ 5.20 (1)R L =2R c ；R L =2R d ；（2）R L =R a /2=R b /2 5.21 (a) 25:1；(b) 1:16；(c) 16:1；(d) 9:1；(e) 1:9 5.22 R i =50Ω，R 1=100Ω，R 2=100Ω，R 3=50Ω第6章6.1 （1）MHz f 56.30≈（2）3C 短路时，振荡频率kHz Lf C C C C 35.9192121210==+π。
高频电子线路(第六章 功率放大器)
gC (vB VBZ )(当vB VBZ )
VBZ
近似为
iC
VBZ 是晶体管特征“折线化”后的截止电压
g C 是跨导（即第2段折线的斜率）
设vB VBB Vbm cost
考虑在流通角内 iC
vB
得iC g c (VBB Vbm cost VBZ )
低频功率放大器的负载为无调谐负载，工作在甲类或乙 类工作状态； 谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通 带宽度只有其中心频率的1%或更小)，其工作状态通常选为 丙类工作状态(c＜90)，为了不失真的放大信号，它的负 载必须是谐振回路。 12
（7）高频功放的主要技术指标
主要指标：
输出功率 效率（将电源能量转换成输出信号能量的能力）
38
第三步: 分析效率hC
仅与C 有关(后面将给大家证明 ，可记为g1 (C ) )
1 V I PO 2 cm cm1 1 Vcm I cm1 1 I cm1 hC P VCC I c 0 2 VCC I c 0 2 I c0
记为
VCC
vC
VCC
Vcm
1 g1 ( C ) 2
功放输出交流信号的功率为PO 晶体管集电极消耗的功率为PC 根据能量守恒定律，有P PO PC
PO PO 效率hC P PO PC
不难看出，设法降低Pc可以提高功放的效率
14
Pc与ic和Vc的关系
ic
+
Vc -
Pc的瞬时功率为ic和Vc的乘积
15
甲类、乙类、丙类放大器的演示
特点是负载是传输线变压器，可在很宽的频带
内对高频信号进行功率放大； 功率增益有限，一般用于中小功率级。
高频电子电路资料(考试必过)
Vbm gd gc ; Vcm
V0 VCC Vcm cos c
高频功率放大器的负载特性曲线
高频功放的负载特性
I cm1
I c0
1 Po Vcm I cm1 2
课程主要内容
处理高频信号的功能电路
高频信号的产生电路（振荡器） 放大电路（小信号放大器和功率放大） 调制和解调电路
通信系统由输入、输出变换器，发送、接收 设备和信道等组成。
为什么要调制
调制方式
高频振荡
缓冲
发 射
倍频
高频放大
调制 天
线
声音
话筒
音频放大
图 1.2.8 调幅发射机方框图
t
电或 流电 压
V cm
vCE
v CE VCC Vcm cos t
iC ic maxCE min
0 c V BZ
v
V CC
iC v bE max t
c
－ V BB
Po P
V bm
vBE
1 T Pc i C v CE dt T 0 1. iC 与vBE同相，与vCE反相；
10 2 1
Av 0
增益和稳定性为一对矛盾。
I y i 1 V 2 0 称为输出短路时的输入导纳； V 1 I y r 1 V 1 0 称为输入短路时的反向传输导纳； V 2 I y f 2 V 2 0 称为输出短路时的正向传输导纳； V 1 I y o 2 V 称为输入短路时的输出导纳。 10 V 2
v BE VBB Vbm cos t
2. iC 脉冲最大时，vCE最小；
高频电子线路_小信号调谐放大器和高频功放_实验报告
1-3 小信号调谐放大器一 .实验目的1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；2.掌握单调谐和双调谐放大器的基本工作原理；3.掌握测量放大器幅频特性的方法；4.熟悉放大器集电极负载对单调谐和双调谐放大器幅频特性的影响；5.了解放大器动态范围的概念和测量方法。
二 . 实验内容1.采用点测法测量单调谐和双调谐放大器的幅频特性；2.用示波器测量输入、输出信号幅度，并计算放大器的放大倍数；3.用示波器观察耦合电容对双调谐回路放大器幅频特性的影响；4.用示波器观察放大器的动态范围；5.观察集电极负载对放大器幅频特性的影响。
三 .实验步骤1.实验准备在实验箱主板上插装好无线接收与小信号放大模块，插好鼠标接通实验箱上电源开关，此时模块上电源指示灯和运行指示灯闪亮。
2.单调谐回路谐振放大器幅频特性测量测量幅频特性通常有两种方法，即扫频法和点测法。
扫频法简单直观，可直接观察到单调谐放大特性曲线，但需要扫频仪。
点测法采用示波器进行测试，即保持输入信号幅度不变，改变输入信号的频率，测出与频率相对应的单调谐回路谐振放大器的输出电压幅度，然后画出频率与幅度的关系曲线，该曲线即为单调谐回路谐振放大器的幅频特性。
(1)扫频法，即用扫频仪直接测量放大器的幅频特性曲线。
利用本实验箱上的扫频仪测试的方法是：用鼠标点击显示屏，选择扫频仪，将显示屏下方的高频信号源(此时为扫频信号源)接入小信号放大的输入端(1P1), 将显示屏下方的“扫频仪”与小信号放大的输出(1P8) 相连。
按动无线接收与小信号放大模块上的编码器(1SS1),选择1K2指示灯闪亮，并旋转编码器(1SS1) 使1K2指示灯长亮，此时小信号放大为单调谐。
显示屏上显示的曲线即为单调谐幅频特性曲线，调整1W1、1W2曲线会有变化。
用扫频仪测出的单调谐放大器幅频特性曲线如下图：图1-5 扫频仪测量的幅频特性(2)点测法，其步骤如下：① 通过鼠标点击显示屏，选择实验项目中“高频原理实验”,然后再选择“小信号调谐放大电路实验”,通过选择“小信号调谐放大”后，显示屏上显示小信号调谐放大器原理电路图。
高频电子线路最新版课后习题解答第六章 频谱搬移电路习题解答
6.１ 已知某广播电台的信号电压为()620(10.3cos6280)cos5.7650410t t t υ=+⨯mV ，问此电台的频率是多少？调制信号频率是多少？解：该电台的频率是65.7650410918kHz 2c f π⨯==； 调制信号率是62801000Hz 2F π== 6.２ 已知非线性器件的伏安特性为3012i a a a υυ=++，试问它能否产生频谱搬移功能？ 解：不能产生频谱搬移功能，因为伏安特性中没有平方项。
6.3 画出下列各式的波形图和频谱图，并指出是何种调幅波的数学表达式。
（1）cos )cos 1(t Ω+t c ω （2）cos )cos 211(t Ω+t c ω （3）cos cos ⋅Ωt t c ω (假设Ω=10c ω) 解：（1）cos )cos 1(t Ω+t c ω是1a M =的普通调幅波；波形图频谱图：（2）cos )cos 211(t Ω+t c ω是12a M =的普通调幅波波形图频谱图（3）cos cos ⋅Ωt t c ω是抑制载波的双边带调幅波波形图频谱图6.4 已知调制信号()()()32cos 22103cos 2300t t t υππΩ⎡⎤=⨯⨯+⨯⎣⎦V ，载波信号()()55cos 2510c t t υπ=⨯⨯V ，1a k =，试写出调幅波的表示式，画出频谱图，求出频 带宽度BW 。
解：调幅波的表示式()()()()()()()()()5a 3535[5k ]cos 2510{52cos 22103cos 2300}cos 25105[10.4cos 22100.6cos 2300]cos 2510c t t t t t t t t t υυπππππππΩ=+⨯⨯⎡⎤=+⨯⨯+⨯⨯⨯⎣⎦=+⨯⨯+⨯⨯⨯ 频谱图频带宽度 322104kHz BW =⨯⨯=6.5 已知调幅波表示式()()()62012cos 2500cos 210AM t t t υππ=+⨯⨯⎡⎤⎣⎦V ，试求该调幅波的载波振幅cm V 、载波频率c f 、调制信号频率F 、调幅系数a M 和频带宽度BW 的值。
高频电子线路 第6章 习题答案
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(2π10)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 2π108810Hz2π2πf k U f Ω⨯⨯∆===⨯3m33632π1088rad2π102(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)1001200Hzm f f m F BW m F ∆==⨯==+⨯=(2)因为mf f k U m Ω=Ω，所以352π1001V π10f m fm 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 ϕ∆的波形。
[解]FM ()u t 、()t ω∆和()t ϕ∆波形如图P6.3(s)所示。
6.4调频信号的最大频偏为75kHz ，当调制信号频率分别为100Hz 和15kHz 时，求调频信号的fm 和BW 。
[解]当100Hz F =时，37510750100m f f m F ∆⨯===2(1)2(7501)100Hz 150kHzf BW m F =+=+⨯=当15kHz F =时，33751051510m f f m F ∆⨯===⨯32(51)1510Hz 180kHzBW =+⨯⨯=6.5已知调制信号3()6cos(4π10)V u t t Ω=⨯、载波输出电压8()2cos(2π10)V o u t t =⨯，p 2rad /V k =。
6.3 调幅电路
§6.3调幅电路根据调幅电路的输出功率，调幅电路可分为： ①高电平调幅将调制和功放合二为一，调制后的信号无需放大可直接发射。
这种调制是在高频功率放大器中进行的。
高电平调幅主要用于产生AM 信号。
原理框图②低电平调幅调制在低电平级进行，得到调幅波后再经过高频放大和功率放大。
先调制，再放大。
多用于DSB 和SSB 信号的产生。
§6.3.1高电平调幅电路用调制信号去控制高频功率放大器输出电压的幅值，从而实现高电平调制。
根据调制信号控制的电极不同，调制方法可分为：集电极调制（Collector AM ）：用)(t u 控制集电极电源电压)(t u C 实现AM 。
基极调制（Base AM ）：用)(t u 控制基极电源电压)(t u B ，实现AM 。
高电平调幅器广泛采用高效率的丙类谐振功率放大器，需要说明的是：高电平调幅电路可以产生且只能产生普通调幅波。
谐振功率放大器电路一、 集电极调幅电路 1 电路图6.3.2 集电极调幅电路 （a ）实际调幅电路 （b ）原理电路 课本P128 图6.3.1 原理图 电路分析：(i)等幅载波通过变压器1T 输入到放大器的晶体管T V 的基极。
(ii)调制信号)(t u Ω经由低频变压器2T 加到集电极回路。
调制信号与集电极电源0C C V 串联：即0()()C C C C V t V u t Ω=+。
集电极有效电源电压()C C V t 随调制信号线性变化。
(iii)c b C C ,为高频旁路电容，对)(t u Ω呈现高阻，断路。
b R 为基极自给偏压电阻，基极余弦脉冲的平均直流分量bo i 由下而上流过b R 产生负值电压加在晶体管be 结上（课本P62）使放大器工作于丙类工作状态。
集电极调幅电路与丙类谐振功率放大电路的区别就在于： 其集电极有效电压不是恒定的，而是随调制信号变化的。
(iv)根据课本P58 图3.2.10（b ）可知：为了实现不失真的调制，功放必须工作在过压区，使之成为集电极电源受调制信号控制的丙类谐振功放，其集电极输出电压幅值随集电极有效电压()C C V t 线性变化。
高频电子线路之信号变换二：角度调制与解调
6.2 调频电路
一、调频的方法
直接调频 ——uΩ或iΩ直接去改变振荡回路的谐振频率来 获得调频波。 基本原理：振荡回路两端并接一个电抗元件 X，利用调制电压去控制电抗元件的电感或 电容，从而得到频率随调制信号变化的调频 波。 间接调频——先对载波进行调相，然后转换 为调频。
二、调频电路的主要要求 （P141）
2) u1为小信号、u2为大信号
(|U1m|≤26mV 、|U2m|≥100mV)
输出电流i≈I0K2 (wCt )（u1/2UT） K2 (wCt )为双向开关函数,富氏级数展开： K2 (wCt )=4/π coswCt - 4/3π cos3wCt +4/5π cos5wCt ＋ · · · 则 i=I0 /2UT (4/π coswCt - 4/3π cos3wCt +· · ·) U1m sin (wCt+Δ Ф ) = I0 U1m /(π UT）[sinΔ Ф +sin (2wCt+Δ Ф ) +· · ·] 经低通滤波器后,输出电压为 u0 =I0 RL U1m /(π UT）sinΔ Ф
第六章
信号变换二：
角度调制及解调
6.1 角度调制原理
6.2 调频电路
6.3 角度调制的解调
6.4 自动频率控制
本章小结调制及解调
6.1 角度调制原理
6.1 角度调制原理
角度调制可分为两种：一种是频率调制，
简称调频（FM）；另一种是相位调制，
简称调相（PM）。
响小，频率稳定度高。
一、间接调频原理
——利用调相的方法来实现调频
∵ wC（t ）=dФ（t）/dt
Ф（t）=∫ wC（t）dt ∴ 先对调制信号进行积分，然后再进行调 相，从而得到调频波。
6.3鉴频电路
6.3 鉴频电路
概念 作用 从已调波中检出反映在频率或相位变化上的调制信号。 频率检波(鉴频)：调频波的解调 相位检波(鉴相)：调相波的解调
高频电子线路
在调频接收机中，因多种原因(如频率特性不均、 干扰等)会导致调频信号振幅发生变化。鉴频时，上 述寄生调幅会反映在输出解调电压上，产生解调失 真。 解决办法——在鉴频前加限幅器。
高频电子线路
二、双失谐回路斜率鉴频器 V1 + R1 f01 u1(t) C 1 – – i s( t ) f02 u2(t) C R2 2 + V2 V1 、V2特性相同 C1= C2 R1= R2
以扩大鉴频线性范围 um U1m U2m + + uo1 – – uo f01 fc f02 uo2 + – uo
uo 5 50mV 250mV
故可画出鉴频特性曲线为
高频电子线路
2 10 由于 us (t ) 5 cos[
8
t 20sin( 2 10 t )] V
3
d ( t ) d 8 3 ( t ) [ 2 10 t 20 sin( 2 10 t )] 故 dt dt [2 108 2 20 103 cos(2 103 t )]rad/s
LPF
模拟相乘器用来检出两个输入信号之间的相位
差，并将相位差变换为电压信号。 低通滤波器用于取出低频信号、滤除高频信号， 从而得解调输出电压uo (t)。 根据相乘器输入信号幅度大小的不同，乘积型
鉴相器有下面三种不同的工作状态。
高频电子线路
设输入信号为
uX (t ) U xm cosc t uY (t ) Uym sin( c t )
《高频电子线路》课后答案
高频电子线路参考答案第2章 小信号选频放大器2.1 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] 90-612110.035610Hz 35.6MHz 2π2π102010f LCH F-===⨯=⨯⨯6312640.71010022.4k 22.361022.36k 201035.610Hz35.610Hz 356kH z100p HR Q Ff BW Q ρρ--===Ω=⨯Ω=Ω⨯⨯===⨯=2.2 并联谐振回路如图P2.2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] 011465kHz 2π2π390μH 300PFf LC≈==⨯0.70390μH100114k Ω300PF////100k Ω//114.k Ω//200k Ω=42k Ω42k Ω42k Ω371.14k Ω390μH/300 PF/465kHz/37=12.6kHzp e s p Lee e R Q R R R R R Q BWf Q ρρ===========2.3 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] 6262120115105μH (2π)(2π1010)5010L H f C --===⨯=⨯⨯⨯⨯ 6030.7101066.715010f Q BW ⨯===⨯2236022*********.78.11010p oU f Q f U ••⎛⎫⎛⎫∆⨯⨯=+=+= ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭当0.7300kHz BW =时6030.746120101033.33001033.31.061010.6k 2π2π10105010e e e ef Q BW Q R Q f C ρ-⨯===⨯====⨯Ω=Ω⨯⨯⨯⨯而471266.72.131021.2k 2π105010p R Q ρ-===⨯Ω=Ω⨯⨯⨯ 由于,p e pRR R R R =+所以可得10.6k 21.2k 21.2k 21.2k 10.6k e p p eR R R R R Ω⨯Ω===Ω-Ω-Ω2.4 并联回路如图P2.4所示,已知：360pF,C =1280μH,L ==100,Q 250μH,L = 12=/10,n N N =L 1k R =Ω。
【精品课件】高频电子电路
u (t )
VCO
u F( M t) U coo t sk [ f u (t)d]t
式中：U为振荡信号的振幅，
o:当 u(t)0 时的振荡频率，k f为:VCO控制灵敏度。
变容二极管 VCO中最常用的压控元件： 由晶体管和场效应管组成的电抗电路。
压控振荡器直接调频：优点：可获得较大频偏.缺点：中心频率稳定性 差，常采用自动频率微调（automatic frequency control ，AFC）电 路来克服载频偏移。
6.3.3 变容二极管直接调频电路 （Varactor diode direct FM） 休息1休息2 1. 变容二极管
变容二极管是利用半导体PN结的结电容随反向电压变化这一特性 而制成的一种半导体二极管。它是一种电压控制可变电抗元件。
1 U cost UD Uo
C0
1 m cost
1 Uo
UD
C jQ 1 m cost
Cj C j CjQ
其中：
C jQ
C0 1 Uo
uR
UQ
uR
t
UD
为静态工作点的结电容。
m U
t
UD Uo
表示结电容调制深度的调制指数。
2. 变容二极管直接调频的原理电路
休息1休息2
okfUco st,
2
,其中 kf UooUD 即满足线性调频。
2 当则
(t)o[1mco st]2
6.4 调频波的解调原理及电路
6.4.1 鉴频方法及其实现模型 6.4.2 相位鉴频器 6.4.3 比例鉴频器
6.4 调频波的解调原理及电路
6.4.1 鉴频方法及其实现模型
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《高频电子电路》(王卫东版)课后答案下载《高频电子电路》(王卫东版)内容简介绪论0.1通信系统的组成0.2发射机和接收机的组成0.3本书的研究对象和任务第1章高频小信号谐振放大器1.1LC选频网络1.1.1选频网络的基本特性1.1.2LC选频回路1.1.3LC阻抗变换网络__1.1.4双耦合谐振回路及其选频特性1.2高频小信号调谐放大器1.2.1晶体管的高频小信号等效模型1.2.2高频小信号调谐放大器1.2.3多级单调谐放大器__1.2.4双调谐回路谐振放大器__1.2.5参差调谐放大器1.2.6谐振放大器的稳定性1.3集中选频放大器1.3.1集中选频滤波器1.3.2集成宽带放大器1.3.3集成选频放大器的应用1.4电噪声1.4.1电阻热噪声1.4.2晶体三极管噪声1.4.3场效应管噪声1.4.4噪声系数__小结习题1第2章高频功率放大器2.1概述2.2高频功率放大器的工作原理 2.2.1工作原理分析2.2.2功率和效率分析2.2.3D类和E类功率放大器简介 2.2.4丙类倍频器2.3高频功率放大器的动态分析----------DL2.FBD2.3.1高频功率放大器的动态特性 2.3.2高频功率放大器的负载特性2.3.3高频功率放大器的调制特性2.3.4高频功率放大器的放大特性2.3.5高频功率放大器的调谐特性2.3.6高频功放的高频效应2.4高频功率放大器的实用电路2.4.1直流馈电电路2.4.2滤波匹配网络2.4.3高频谐振功率放大器设计举例2.5集成高频功率放大电路简介2.6宽带高频功率放大器与功率合成电路2.6.1宽带高频功率放大器2.6.2功率合成电路__小结习题2第3章正弦波振荡器3.1概述3.2反馈型自激振荡器的工作原理 3.2.1产生振荡的基本原理3.2.2反馈振荡器的振荡条件3.2.3反馈振荡电路的判断3.3LC正弦波振荡电路3.3.1互感耦合LC振荡电路3.3.2三点式LC振荡电路3.4振荡器的频率稳定度3.4.1频率稳定度的定义3.4.2振荡器的稳频原理3.4.3振荡器的稳频措施3.5晶体振荡器3.5.1石英晶体谐振器概述3.5.2晶体振荡器电路3.6集成电路振荡器3.6.1差分对管振荡电路3.6.2单片集成振荡电路E16483.6.3运放振荡器3.6.4集成宽带高频正弦波振荡电路3.7压控振荡器3.7.1变容二极管3.7.2变容二极管压控振荡器3.7.3晶体压控振荡器__3.8RC振荡器3.8.1RC移相振荡器3.8.2文氏电桥振荡器__3.9负阻振荡器3.9.1负阻器件的基本特性----------DL3.FBD3.9.2负阻振荡电路 3.10振荡器中的几种现象3.10.1间歇振荡3.10.2频率拖曳现象3.10.3振荡器的频率占据现象3.10.4寄生振荡__小结习题3第4章频率变换电路基础4.1概述4.2非线性元器件的特性描述4.2.1非线性元器件的基本特性4.2.2非线性电路的工程分析方法4.3模拟相乘器及基本单元电路4.3.1模拟相乘器的基本概念4.3.2模拟相乘器的基本单元电路4.4单片集成模拟乘法器及其典型应用 4.4.1MC1496/MC1596及其应用4.4.2BG314(MC1495/MC1595)及其应用 4.4.3第二代、第三代集成模拟乘法器 __小结习题4第5章振幅调制、解调及混频5.1概述5.2振幅调制原理及特性5.2.1标准振幅调制信号分析5.2.2双边带调幅信号5.2.3单边带信号5.2.4AM残留边带调幅5.3振幅调制电路5.3.1低电平调幅电路5.3.2高电平调幅电路5.4调幅信号的解调5.4.1调幅波解调的方法5.4.2二极管大信号包络检波器5.4.3同步检波----------DL4.FBD5.5混频器原理及电路 5.5.1混频器原理5.5.2混频器主要性能指标5.5.3实用混频电路5.5.4混频器的干扰5.6AM发射机与接收机5.6.1AM发射机5.6.2AM接收机5.6.3TA7641BP单片AM收音机集成电路 __小结习题5第6章角度调制与解调6.1概述6.2调角信号的分析6.2.1瞬时频率和瞬时相位6.2.2调角信号的分析与特点6.2.3调角信号的频谱与带宽6.3调频电路6.3.1实现调频、调相的方法6.3.2压控振荡器直接调频电路6.3.3变容二极管直接调频电路6.3.4晶体振荡器直接调频电路6.3.5间接调频电路6.4调频波的解调原理及电路6.4.1鉴频方法及其实现模型6.4.2振幅鉴频器6.4.3相位鉴频器6.4.4比例鉴频器6.4.5移相乘积鉴频器6.4.6脉冲计数式鉴频器6.5调频制的`抗干扰性及特殊电路6.5.1调频制中的干扰及噪声6.5.2调频信号解调的门限效应6.5.3预加重电路与去加重电路6.5.4静噪声电路6.6FM发射机与接收机6.6.1调频发射机的组成6.6.2集成调频发射机6.6.3调频接收机的组成6.6.4集成调频接收机__小结习题6----------DL5.FBD第7章反馈控制电路 7.1概述7.2反馈控制电路的基本原理与分析方法 7.2.1基本工作原理7.2.2数学模型7.2.3基本特性分析7.3自动增益控制电路7.3.1AGC电路的工作原理7.3.2可控增益放大器7.3.3实用AGC电路7.4自动频率控制电路7.4.1AFC电路的组成和基本特性7.4.2AFC电路的应用举例7.5锁相环路7.5.1锁相环路的基本工作原理7.5.2锁相环路的基本应用7.6单片集成锁相环电路简介与应用 7.6.1NE5627.6.2NE562的应用实例__小结习题7第8章数字调制与解调8.1概述8.2二进制振幅键控8.2.12ASK调制原理8.2.22ASK信号的解调原理8.3二进制频率键控8.3.12FSK调制原理8.3.22FSK解调原理8.4二进制相移键控8.4.12PSK调制原理8.4.22PSK解调原理8.5二进制差分相移键控8.5.12DPSK调制原理8.5.22DPSK解调原理__小结习题8第9章软件无线电基础9.1概述9.2软件无线电的关键技术 9.3软件无线电的体系结构 9.4软件无线电的应用__小结习题9附录A余弦脉冲分解系数表部分习题答案参考文献《高频电子电路》(王卫东版)图书目录本书为普通高等教育“十二五”、“十一五”国家级规划教材。
高频电子线路第六章 高频功率放大器
6.3.4 高频功放的负载特性（输出特性） 高频功放工作于非线性状态,负载特性是指在晶体 管及VCC,VBB Ubm一定时,改变负载电阻RP,功放的各 处电压、功率及效率η随RP变化的关系。 1. Ico 、Icm1与RP关系曲线 在欠压状态，随Rp增大，ICO、ICm1基本不变，在 过压区，随着Rp增大，ic出现下凹，ICO、IC1m减小， 如图6-5（a）。
图 6-5 高频功放的负载特性
2. UCm与RP的关系曲线 如图6-5（a），欠压区内，Icm1变化很小；UCm１ =Icm1RP随RP增大而上升； 在过压区，RP线性增 加，Icm1减小较慢，UCm稍有上升。
3.功率，效率P= 、PO、 ηc与RP的关系曲线 在欠压状态，随Rp增大，P=基本保持不变，PO线性 增大，ηc逐渐增大。进入过压状态，随Rp增大，P= 减少。由此看出，临界状态输出功率最大。而集 电极效率在弱过压区由于PO下降较P=下降缓慢，ηc 略增,在临近临界线的弱过压区,ηc出现最大值。图 6-5(b)是随Rp变化的规律。
=g1(θc)ξ/2 (g1(θc)= α1 (θc)/ α0 (θc)，称为波形系数)
6.3.2 高频功放的uBE～uCE的关系
图6-3 高频功放uBE～uCE的关系
动特性是指当加上激励信号及接上负载阻抗时, 晶体管集
电极电流iC与电压uCE的关系曲线,它在ic～ｕCE坐标系中是
一条曲线。图6-3表示在动态特性一定时uBE～uCE的关系。
（6-10）
直流输入功率与集电极输出高频功率之比就是集 电极定义集电极效率。
由式(6 -7)、(6-8)可以得到输出功率Po和集电极损 耗功率Pc之间的关系为：
高频电子线路-第6章习题解答
习 题6.1 已知调角信号V )1022cos 10302cos(5)(36t t t u ⨯⨯+⨯⨯=ππ,试求：(1) 如果)(t u 是调频波，试写出载波频率c f 、调制信号频率F 、调频指数f m 、最大频偏m f ∆。
(2) 如果)(t u 是调相波，试写出载波频率c f 、调制信号频率F 、调相指数p m 、最大频偏m f ∆。
解：（1）30MHz c f =，2kHz F =，1rad f m =，2kHz m f ∆=； （2） 同上6.2 已知调频波为72()4cos(2105sin 2610)V FM u t t t ππ=⨯+⨯⨯，调频灵敏度Hz/V 105.13⨯=f k ，试写出调制信号的表达式。
解：根据72()4cos(2105sin 2610)V FM u t t t ππ=⨯+⨯⨯，可知25sin 2610()t rad φπ∆=⨯⨯，2232d ()()52610cos 26102310cos 2610(/)d t t t t rad s tϕωππππ∆∆==⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯32()310cos 2610()f t t Hz π∆=⨯⨯⨯3223()310cos 2610()2cos(2610)V 1.510f f t t u t t k ππΩ∆⨯⨯⨯===⨯⨯⨯ 6.3 设：载波为V )10202cos(106t ⨯⨯π；调制信号的变化形式为3sin(2210)V t π⨯⨯。
如果调频后的最大频偏为10KHz,试写出调频波的表示式。
解：由于调制信号的变化形式为3sin(2210)V t π⨯⨯，于是调频后瞬时角频率的变化形式也为3sin(2210)(/)t rad s π⨯⨯，而最大频偏为10KHz ，所以有：33()21010sin(2210)(/)t t rad s ωππ∆=⨯⨯⨯⨯，3333021010()()d cos(2210)5cos(2210)()2210tt t t t t rad πϕωπππ⨯⨯∆=∆=-⨯⨯=-⨯⨯⨯⨯⎰ 63()10cos(220105cos 2210)V FM u t t t ππ=⨯⨯-⨯⨯6.5 已知调频波V )10502cos 10102cos(8)(38t t t u FM ⨯⨯+⨯=ππ，试问：(1) 最大频偏及调频波带宽分别是多少？(2) 若保持调制信号振幅不变，将调制信号频率提高一倍，最大频偏及调频波带宽将如何改变？(3) 若保持调制信号频率不变，将调制信号振幅提高一倍，最大频偏及调频波带宽将如何改变？(4) 若调制信号振幅和频率同时提高一倍，最大频偏及调频波带宽将如何改变？ 解：(1) 从调频波表达式V )10502cos 10102cos(8)(38t t t u FM ⨯⨯+⨯=ππ， 可知10f m rad =，35010F Hz =⨯，因此500kHz m f f m F ∆=⋅=，2()1100kHz m BW f F =∆+=;(2) 若保持调制信号振幅不变，则最大频偏m f ∆不变，500kHz m f ∆=，但由于调制信号频率F 提高一倍，310010F Hz =⨯，因此2()1200kHz m BW f F =∆+=;(3) 若调制信号振幅提高一倍，则最大频偏m f ∆提高一倍，1000kHz m f ∆=,而调制信号频率不变，35010F Hz =⨯，所以2()2100kHz m BW f F =∆+=；(4) 若调制信号振幅和频率同时提高一倍，则最大频偏m f ∆与调制信号频率F 都将提高一倍，1000kHz m f ∆=,310010F Hz =⨯，2200kHz BW =）6.6 如果一个调相波)(t u PM 具有与上题同样的信号表达式，试问：(1) 最大频偏及调相波带宽分别是多少？(2) 若保持调制信号振幅不变，将调制信号频率提高一倍，最大频偏及调相波带宽将如何改变？(3) 若保持调制信号频率不变，将调制信号振幅提高一倍，最大频偏及调相波带宽将如何改变？(4) 若调制信号振幅和频率同时提高一倍，最大频偏及调相波带宽将如何改变？ 解： (1) 从调相波表达式V )10502cos 10102cos(8)(38t t t u FM ⨯⨯+⨯=ππ，可知10p m rad =，35010F Hz =⨯，因此500kHz m p f m F ∆=⋅=，2(1)1100kHz p BW m F =+=，;(2) 若保持调制信号振幅不变，则调相指数p m 不变，但由于调制信号频率F 提高一倍，310010F Hz =⨯，因此m p f m F ∆=也提高一倍，1000kHz m f ∆=,2(1)2200kHz p BW m F =+=;(3) 若调制信号振幅提高一倍，则调相指数p m 提高一倍，因此m p f m F ∆=也提高一倍，1000kHz m f ∆=,而调制信号频率不变，35010F Hz =⨯， 2100kHz BW =;(4) 若调制信号振幅和频率同时提高一倍，则调相指数p m 与调制信号频率F 都将提高一倍，因此m p f m F ∆=将变为原来的4倍，2000kHz m f ∆=， 而2()4200kHz m BW f F =∆+=6.7 如题6.7图所示，在反馈型振荡器中插入可控相移网络)(ωj H p ，构成直接调频电路。
高频电子线路
简答：1. 并联谐振回路的品质因数是否越大越好？说明如何选择并联谐振回路的有载品质因数Qe 大小。
答：不是越大越好，因为Q 的增大抑制外带干扰信号能力增强的同时频带也随之减小，因此，在实际应用中为保证良好的选择性，应在满足通频带的要求下，力求增大回路的有载品质因数，即可按Qe<=f0<=BW0.7来选择回路的有载品质因数。
2. 一谐振功率放大器，输出功率为P0，现增大Vcc,发现发达器的输出功率增加，为什么？如发现输出功率增加不明显，这又是为什么？答：P0的增大明显，则表明谐振功放工作在过压区，不明显表明工作在欠压区。
计算题: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] 6262120115105μH (2π)(2π1010)5010L H f C --===⨯=⨯⨯⨯⨯ 6030.7101066.715010f Q BW ⨯===⨯8.1p oU U ∙∙= 当0.7300kHz BW =时6030.746120101033.33001033.31.061010.6k 2π2π10105010e e e ef Q BW Q R Q f C ρ-⨯===⨯====⨯Ω=Ω⨯⨯⨯⨯而471266.72.131021.2k 2π105010p R Q ρ-===⨯Ω=Ω⨯⨯⨯ 由于,p e pRR R R R =+所以可得10.6k 21.2k 21.2k 21.2k 10.6k e p p eR R R R R Ω⨯Ω===Ω-Ω-Ω3.5 一谐振功率放大器，CC 30V V =，测得C0100mA I =，cm 28V U =，70θ=︒，求e R 、o P 和C η。
[解] 0max 0100395mA (70)0.253c C I i α===︒1max 1(70)3950.436172mA c m C I i α=︒=⨯= 128163Ω0.172cm e c m U R I === 1110.17228 2.4W 22o c m cm P I U ==⨯⨯= 2.480%0.130o C D P P η===⨯4.3 根据振荡的相位平衡条件，判断图P4.4所示电路能否产生振荡？在能产生振荡的电路中，求出振荡频率的大小。
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二、 吉尔伯特（ Gilbert）乘法器 I o Rc uo u x u y Ku x u y 2 ②工作原理分析 4VT 根据差分电路的工作原理： 而标度因子 K I o R2c
4U T
ux i i i th Gilbert 乘法器单元电路，只 1 2 5 2U T 有当输入信号较小时，具有较理 ux i i i th 想的相乘作用 ,ux，uy 均可取正、 4 3 6 2U T 负两极性，故为四象限乘法器电 uy i 5 i 6 I o th 路，但因其线性范围小，不能满 2U T 足实际应用的需要。
2 Rc 1 I ox Rx RY 10 1 1 1 Rc KI ox Rx R y ( )( 10 3 )( 10 103 )2 5 K 2 2 10 ⑤电阻R1 Vcc V1 15 9 R1 3 K 取引脚①的电压为+9V，则 3 2 I ox 2 10
一般： ①当X或Y为一恒定直流电压时，Z=KCY=K`Y， 乘法器为一个线性交流放大器。 ②当X和Y均不定时，乘法器属于非线性器件。
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二、 吉尔伯特（Gilbert）乘法器 1、Gilbert乘法单元电路 是一种四象限乘法器，也是大多数集成乘法器的基础电路。 ①基本电路结构 T1，T2，T3，T4为双 平衡的差分对，T5，T6差 分对分别作为T1，T2和T3， T4双差分对的射极恒流源。
| VEE | VD R3 Re I R3 15 0.7 500 13.8 k 3 1 10
IR3
同理可求出R13=13.8 K ，一般R3采用10 K固定电阻 和6.8 K 电位器的串联，以便通过调Iox来控制增益参数K。
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③负反馈电阻 Rx和Ry的计算 V
VEE
2、外围元件设计计算 如果设计一个上图所示的乘法器电路，并要求：
10V v x 10V 输入信号范围为： 10V v y 10V
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输出电压范围为： 10V v o 10V 由以上的要求可知，乘法器的增益系数
1 K ( V 1 ) 0.1( V 1 ) 10 休息1
由于增益系数： K
④负载电阻Rc
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3、失调误差电压及其调整
实际乘法器电路由于工艺技术、元器件特性的不对称， 不可能实现理想相乘，会引入乘积误差，若设乘法器工作在 直流输入时，输出电压可表示为： Z ( K K )[( X X IO )(Y YIO )] Z os
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（2）当X=C（常数），Z=KCY=K‘Y， Z与Y成正比（线性关系） （3）当X=Y或X=-Y，Z=KX2或Z=-KX2， 输出与输入是平方律特性（非线性）。 2、乘法器的线性和非线性 理想乘法器属于非线性器件还是线性 器件取决于两个输入电压的性质。
X=-Y
C<0
Y
C>0 X
Y
X=Y
X
若T5，T6，T9正常工作，
BE6
VCE9 VRe9
且设VBE5=VBE6=0.7V，
VCE9+VRE9≥2V（以保持T9工作于线性区） 则 | VEE | 10 2 0.7 2 13.4( V ) 故可取-VEE=-15V
V ym
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②偏置电阻R3，R13的计算
休息2
①负电源的-VEE的选取 负电源应能确保输入信号Vx，Vy为最大负值时，电路 仍能正常工作，以Vy输入端为例： 当|Vy|=|Vym|=10V时， VBE5 V ym 由右图的等效电路可以看出： V
| VEE || Vym | VBE 5 VBE 6 VCE 9 VRE 9
Ioy
i 5 I oy iY ∴有 i 6 I oy iY
i 5 i 6 2i y 2u y
+ uy
-
iY
RY u 2 Rc u uo ( i A i B ) Rc ( i 5 i 6 ) Rc th x u y th x 2U T Ry 2U T
Vcc VR 12 8 4 K ， 3 I oY 1 10 标称值为3.9 K 。 返回 继续
R10 Ioy
-Vee 500 休息1 休息2
三、 MC1495/MC1595（BG314）及其应用
1、内部电路结构 ①内部电路如图 所示，由线性化双平 衡Gilbert乘法器单元 电路组成。 输入差分对由 T5 ， T6，T7，T8和T11，T12， T13 ， T14 的 达 林 顿 复 合管构成，以提高放 大管增益及输入阻抗。
uo
ux'
ux uy
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1 1 x 工作原理分析： n arcthx ， 利用数学关系： 2T ， 1 x 上图电路中， 则上式可写成： 7 T8，Rx，Iox构成线性 u x 2U T arcth x u (1) 电压—电流变换器。 I ox R x 2 RcI u ux ∴有 x i ox 7
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3、线性化Gilbert乘法器电路 具有射极负反馈电阻的双平衡Gilbert乘法器，尽管扩大 了对输入信号vy的线性动态范围，但对输入信号ux的线性动态 范围仍较小，在此基础上需作进一步改进，下图为改进后的 线性双平衡模拟乘法器的原理电路，其中D1，D2，T7，T8 构 成一个反双曲线正切函数电路。
R y re 5 26mV 26mV ; R y re 6 I oy I oy
休息1 休息2
iB
uo
+
+ ux
-
静态时，i5=i6=IoY ,当加入 信号uy时，流过Ry的电流为：
iY uy RY re 5 re 6 uy RY
+ uy
-
i5
iY
i6
仿真
Ioy
u th R ( 2) Ry y 2 x V T ux i I 2 （1）代入（ ）可得： 8 ox Rx 2 Rc uo u ux u y Ku x u y 而 D x 为二极管 1 I ox R x R y uo
iA
vo
iB
+ UD1 iD1
i7
iD2
-
休息1 休息2
iy
②偏置电阻R10
由右图电路可得：
Vee Ioy ( R10 500 ) VD
当
R10
Vee 8V
时，
V6
V9
Vee VD 500 I oy 8 0 .7 500 3 1 10 6 .8 K
D
500
③负载电阻Rc=R4=R5 引脚⑥、⑨端的静态电压： V6=V9=Vcc-IoY· Rc， 若选V6=V9=8V，Vcc=12V， 则有：Rc
iB iA + ux
-
uo
i1
i2 i6
i3
i5
i4
+
又因，输出电压：
uo ( i A i B ) Rc
+ uy
-
Io
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[( i1 i 3 ) ( i 2 i 4 )]Rc [( i1 i 2 ) ( i 4 i 3 )]Rc ux ( i 5 i 6 ) Rc th 2VT uy ux I o Rc th th 2VT 2VT
恒流源偏置电阻R3，R13应保证能提供合适的恒流电流， 使三极管工作在特性曲线良好的指数律部分，恒流源电流一 般取0.5～2mA之间的电流值，现若取Iox=Ioy=1mA，
以引脚③为例，设VD3=VD4=0.7V，如右图的等效电路可 | VEE | VD Iox I R 3 I ox 1mA R3 Re
v x VT ( n
改变电阻 可很方便地改变相乘器的增益。 i7Rx或Iiox i7 Rx I ox Rx , 8
Is n Is ) VT n i8 VT n I ox vx Rx VT n ( 1
返回
I ox
1
vx I 继续 ox R x
)
休息1 休息2
或Z=KX· Y
式中：K为增益系数或标度因子， 1 单位： V 1或 ，K的数值与乘法器的电路参数有关。
V
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一、乘法器的工作象限 乘法器有四个工作区域，可由它的两个输入电压的极性确定。 Y 输入电压可能有四种极性组合： X Y Z Ymax （+） · （+） = （+） 第Ⅰ象限 -Xmax Xmax X （-） · （+） = （-） 第Ⅱ象限 （-） · （-） = （+） 第Ⅲ象限 -Ymax （+） · （-） = （-） 第Ⅳ象限
6.4 单片集成模拟乘法器及其典型应用
一、 MC1496/MC1596 若选择 Ioy=1mA，vym=及其应用 1V（峰值） v ym 1、 内部电路结构 I oy Ry 与具有射极负反馈的双平 衡Gilbert v ym 相乘器单元电路比 1 R 1k仅恒流 较，电路基本相同， y 3 I oy 1 10 vx 源用晶体管 T7，T8代替，二极 管D与500 电阻构成T7，T8的 vy 偏置电路。 反偏电阻Ry外接在引脚②、 ③两端，可展宽vy输入信号的 Ioy 动态范围，并可调整标度因子 K。 2、外接元件参数的计算 + ①负反馈电阻Ry vy vy 且应满足|iy|<Ioy iy Ry 返回 继续单
象 限乘法器”；一个输入信号适应两种极性，而一个只能是一种 单 二、理想乘法器的基本性质 极性的乘法器为“二象限乘法器”； 两个输入信号都能适应正、 1 负两种极性的乘法器为“四象限乘法器”。 、乘法器的静态特性 ,Z 0 （1） 当X 0 ,Y为 任 意 值 时 X为 任 意 值,Y 0时 , Z 0