高频电子线路课后习题答案-曾兴雯.

1 R
BnR 10
4
2
4 kTR B n 125 10
3
10
290
19.865(
V
2
)
答：电路的等效噪声带宽为
125kHz ，和输出均方噪声电压值为
19.865 μ V2.
2 － 8 如图所示噪声产生电路，已知直流电压 宽 B 和输出噪声电压均方值（图中二极管
E=10 V ， R=20 k Ω ,C=100 pF ，求等效噪声带 V 为硅管）。
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、 放大器、调制器ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ变频器（不一定必须） 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 音频
R3
F
U
（ 3 ）采用短路电流法
I no
2
4 kTB
1 R0
2
I nio
2
4 kTB
1 Rs Rs R1
Rs R2 R 3 R2 R3 R2
R3 R3
2
4 kTB
1 Rs R2 ( Rs R1
R s R3 R3 ) R3 (Rs R1 )
2
2
4 kTB R s ( Rs
2
R3 R1 R3 ) R2
2
、功率放大器和发射天线组
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。 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
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
流 过二 极管 的电 流 为 I0 = E -V R
D
9.3 20000
0.465 m A , 26 m V I0
二 极 管 电 阻 为 RD 网 络 传输 函数 为 H (j ) 1 1 R // R D j
56
1 C 1 RD j C 1
R1 R2
R3 R1 )
R2
R3
R3 )( R s
8
（ 1 ）采用额定功率法
2
输 入 匹 配 功 率 P sm i
Es 4 Rs
2
Es 输 出 匹 配 功 率 Psm o 得噪音系数 为NF
R1 Rs R1 R0 Rs
R3 R s R1 R2 R3 R sR1 R s R1 R2 R3 Rs R1 4R 0 R1 R3 Rs R1
260 8
108
12
10 1
19 pF
L （2 535
6
10 ） （ 260
3
2
19 ） 1 0
-1 2
10 3 1 4 9 4 2 34 3 5
0.3175 mH
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 路电感 L 。若 Q0=100 ， RL =2k Ω，求回路有载 f 0=1MHz ， C1=400 pf ， C2=100 pF 求回 QL 值。
0
3.125 k
回 路固 有谐 振阻 抗 为 R
2
f0C 100 1 199
6.28
10
6
80
10
12
199 k
有 载 品 质 因 数 QL 1
Q0 R0 RL
1.546
3.125
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？ 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. 3. 4. 5. 具有很高的品质因数 具有非常小的接入系数，因此手外部电路的影响很小。 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 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。
题 2－ 3 图 解 2-3
4
C
C 1C 2 C1 C2 1 (2 f0) C
2
40000 500
80 pF ,
L
1 (2 10 ) 80
6 2
10
12
0.317 m H
负 载 R L 接 入 系 数 为 p=
C1 C1 C2
RL p
2
400 500
2 0.64 100
0.8
折 合 到 回 路 两 端 的 负 载 电 阻 为 RL Q0
R1 R1 Rs
R0 R1Rs R1 Rs R2
2
4 kTB R s R 0
2
2
R1 R1 R s R 1 Rs R 2 R1 R 2 R1 R1 R2 Rs
2
N
U no
F
1 R s R0
R 2R s
U
2 n io
（ 3 ）采用短路电流法
I
2 no
4 kTB G 0
2
I nio
2
4 kTB G s
Rs R1 R1 R s R2 Rs R1 R1 R s 1 R2 Rs R1 R 2
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， 音具有起伏性质， 而且它具有均匀的功率谱密度， 阻值和温度成正比。
噪 音 电 压 功 率 谱 SU 噪 音 电 流 功 率 谱 SI 4 kTR , 4 kTG ， 噪 音 电 压 均方 值 En 噪 音 电流 均方 值 I
2 n 2
0
R C 1 j CR
,
H
0
R
j
) | df 1
2 0 0
2
H
1
( 1 2
CR )
2
df
1
0
1 1
(2
fC R )
2
df 1
arctan(2 10
6
fC R )
CR 125 kH z
0
4C R
4
10
4
200
10
12
8
输出噪音电压均方值为 U
2 n
4 kTG B n H 4 1.37
2 0 23
4 kT
RD j CR D
,
H
0
RD
等效噪音带宽为：
|H ( j Bn=
0
) | df 1
2 0 0
2
H 1 2 CRD 10
10
1
(
C RD )
0
2
df
0
1 1 (2 1 4 100 10
12
fC R D )
2
df
arctan(2
fC R D )
1 4C R D
56
44.64 M H z
224
Un
2
2 I 0 qB n H 2 0.465
QL
C g0
Q0 1 Q Q0 R0 RL
g
所 以 ： RL （
Q0 Q
L
1 ） R0
L
QL
R0
58.125 100 58.125
171.22
237.66 k
答：回路电感为 2－ 2
0.586mH, 有载品质因数为
58.125, 这时需要并联
236.66k Ω 的电阻。 12～ 260 pF ， Ct L 和 Ct 的值，并要
得： 1
2
f 0）C 10
6
4
2
465
2
10
6
200
10
12
4
2
465
2
0.586 m H 200
由 B 0.707 f0 B 0.707
f0 QL
得： 465 8 10 10
3 3
QL
58.125
因 为 ： R0
Q0 C 0
0
100 2
0
10 200 10
12
9
465 C gL
10
3
2
465
2
171.22 k
0.024pF
Cq
Cq f0 Cq 2C
0.024 12
0.998f
0
4.99kH z
0
品 质 因数 Q
1 0.024 10
12
10 15 3.6
9
88464260
5
答：该晶体的串联和并联频率近似相等，为 2 － 6 电阻热噪声有何特性？如何描述 答 2-6：
5kHz ， Q 值为 88464260。
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？ 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， 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 AM 普通调幅、抑制载波 所以
高频电子线路习题集
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：
话 筒 音 频 放 大 器 调 制器 变 频 器 激 励 放 大 输 出 功 率 放 大
载 波 振 荡器 天 线 开 关
扬 声 器
音 频 放 大 器
解 调器
中 频放 大 与 滤 波
混频 器
高频 放 大
本 地 振荡 器
2 0
10
3
1.6
10
19
44.64
10
6
56
2
2083
(
V )
2
2 － 9 求图示的 T 型和 П 型电阻网络的噪声系数。
7
题 2－ 9 图 解 2-9 设两个电路的电源内阻为 1. 解 T 型网络
输 出电阻 为R0 ( Rs Rs R1 ) R3 R1 R3
Rs
R2
（ 1 ）采用额定功率法
2
R3 输 入 匹 配 功 率 P sm i E
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
为微调电容，要求此回路的调谐范围为
535 ～ 1605 kHz，求回路电感
求 C 的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。
3
题 2－ 2 图
根 据已 知 条 件 ， 可 以得 出 ： 回 路总电容为C 1 60 5 10
3
C 1 2 LC 1
控制高频载波的某个参数。在调幅方式中，
的双边带调幅（ DSB ） 、单边带调幅（ SSB ） 、残留单边带调幅（ VSSB ） ；
1
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（ 控（ PSK ）等调制方法。 FSK ） 、幅度键控（ ASK ） 、相位键
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
2 － 5 一个 5kHz 的基频石英晶体谐振器， 的 Q 值和串、并联谐振频率。 解 2-5：
总 电 容C C0 C q C0 串 联 频 率 fq 1 1 2 f 0C rq 2 5 10
3
Cq=2.4X10 － 2pF C0=6pF ， ， r o=15 Ω。求此谐振器
6 6
0.024 0.024 f0 1
C t ,因 此 可 以 得 到 以 下 方 程 组 1
m in
2
L (12 1
10
12
Ct )
5 35
10
3
2
LC
m ax
2
L (260
10
12
Ct)
12 12
16 0 5 535
260 12
10 10
12 12
Ct Ct
，
260 12
10 10
Ct Ct
9
8C t
260
10
12
9
12
10
12
Ct
2 2
P smi P smo
R0 Rs 1
R sR1
(R2
R 3 )( R s R1 R3
R1 )
2
R1 Rs
R 2R s R1
R1 R 2
R sR 0
（ 2 ）采用开路电压法
2 no
U
4 kTB R 0
2
U n io
2
4 kTB R s
R1 R1 Rs R1Rs R1 Rs
R3 R2
2
R3
4 kTB R s
9
2
4 kTB R s
2 no
R1 R 2
2
I
R1Rs
R2 Rs
2
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 试计算回路电感和 满足要求。 解 2-1： QL 值。若电感线圈的 f 0=465 kHz ． B0.707 =8kHz ，回路电容 C=200pF ， Q O=100 ，问在回路上应并联多大的电阻才能
由 f0 2 L
1 LC 1 （2
4 kTB R 3 ( Rs Rs R1 R1 ) R3
Rs R0
2
R3 ( Rs R1 R3 )
NF
I no I nio
2
R0 Rs
Rs
R1 R3
R3
2. 解 П 型网络
RsR1 输 出 电 阻 为 ： R0 Rs R s R1 Rs R1 R1
R2
R3
R1 R s R sR1
R2 R s ( R2
2 s
E R3
0
，
4Rs R0 Rs
输 出 匹 配 功 率 Psm o
2
Rs
R1 4R
s
噪音系 数N
Psm i
F
Rs
R1 R3
R3
Psm o
（ 2 ）采用开路电压法
2
U
2 nio
R3 Rs U
2 no 2 nio
R1 R0 Rs
R3 Rs
4 kTB R s，
2
U
2 no
4 kTB R 0
N
R1 R3
因此热噪
所以也是白噪音， 噪音的均方值与电阻的
4 kTRB 4 kTGB
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。 pF ， T=290 K 。
设电阻 R=10k Ω ， C=200
题 2－ 7 图 解 2-7：
网络传输函数 为 H (j ) 1 1 R 则等效噪音带宽为 |H ( j Bn=