华侨大学高频电子线路试卷答案3.doc

高频电子线路试卷答案
一、填空题（共24分）
1.丙类谐振功率放大器根据集电极电流波形的不同，可分为三种工作状态，分别为欠压状态、临界状态、过压状态;欲使功率放大器高效率地输出最大功率，应使放大器工作在临界状态。

为了兼顾效率和功率，一般高频功率放大器的通角e选为7O0。

（5分）
2.调频波的数学表达式：Kcos卜+〜J。

v n（r）dz] ，
最大频移：~M）L ，调制指数~= ~|J＞（/）d’maxu （3分）
3.电感三点式振荡器的发射极至集电极之间的阻抗Z ee性质应为_感_性，发射极至基极之间的附抗Z be性质应为_感__性，基极至集电极之间的阻抗Z eb性质应为_容_性。

（3分）
4.为实现电信号的有效传输，无线电通信通常要进行调制。

常用的模拟调制方
式PJ以分为调幅、调频和调相三种。

（3分）
5.单调谘放人器经过级联后电压堉益通频带变宥、选择性变好
（3分）
6.用双踪示波器观察到如图所示的波形，此波形
AM 类型的调幅波，调幅系数叫为67%
载波功率为90W时，上下两个边频各功率为10 W,调幅波总功率为
110 Wo （7 分）
二、简答题（共23分）
1. （7分）石英晶体振荡器有儿种基本类型？石英晶体在这儿种电路中分别起什么作用？试1叫出也英谐振器的基频等效电路。

答：石英晶体振荡器有两种类型：并联谐振型晶体振荡器和串联谐振型晶体振荡器。

（2分）
并联型：晶体的作用是把晶体置于反馈网络的振荡回路之中，作为感性元件与回路其他元件一起按照三端电路的基本准则组成三端振荡器。

（2分）
串联型：反馈信号要经过石英晶体后，才能送到前端，石英晶体在串联谐振时阻抗接近于0,正反馈最大，使得回路满足振荡条件。

（2分）
基频等效电路（1分）：6
2. （7分）分别画出双调谐回路放大器耦合因数n<l、n=i和n>l吋的谐振曲线。

设冋路
的谐振频率为fo,品质冈数为Qi,写出n=l吋，该冋路的通频带2A/07和矩形系数的值。

答：
（3分）
11=1,即临界耦合时的通频带为：2A/0>7=V2^ （2分）
矩形系数：/C rO1=^^ = VlOO^I = 3.16 （2 分）
2A
/O .7
3. （9分）分别写出正弦波振荡器起振条件、平衡条件和稳定条件的表达式。

如 图所示三端
式振荡器的交流等效电路屮假设&C, <£2C 2 <L 3C 3,试问该电路能 否起振，如能起振，电路等效为哪种类型的振荡电路？
起振条件：A （6y 0）^a （6y 0）4-^f （690） = 2^71 （2分）
•T :衡条件：A （的•厂（仍）=1 % （幼+外⑽）=2/27T
（2分）
稳定条件：<0 dv\.,
由于厶丨C, < L ，C 、<厶3C 3，因此'
< ! <
…
庇m
当咚 <咚 < 咚 <糾时，L 2C 2与均呈感性，L 3C 3呈容性，电路成为电感反馈三端电 路，可以振
荡。

（3分）
三、（20分）某谐振功率放大器的折线化转移特性如图所示。

已知所用晶体管参 数为：人
2150M//Z,功率增益么2 13卯，允许通过的最人集电极电流/eA/ =3A, 容许的集电极耗散功率
P CM =5W, V BZ =0.6V,负偏压V BB =1.4V, 9C = 70J , V CC =24V, f = 0.9。

（A （70 j= 0.436,汉。

（70 j=
0.253, cos 70" =0.342 ）
（1） 试求久、P o 、尺、％和匕。

（2） 若该谐振功率放大器原先工作在过压状态，为了使该高频功率放大器工作 在临界状态，
可以改变哪些因素？
华><0 （2分）
369
，即 60^ <60^ < CO }
V hm =
v
即 + v
似=
14 + 06
V = 5.85V
则：L 瞧=5 An (I - COS ^. ) = 0.5 x 5.85 x (l - 0.342)= 1.92 A <I CM (安全工作)
L 二 U 。

(氏)=(1.92x0.253)4 = 0.486A
I cml =，*Cmax a,吆)=(1.92x0.436)4 = 0.837A
又：=(0.9x24)V = 21.6V,故：R n =^=
2L6V
^25.8Q
cm
、cc
\ ’ p
I cm] 0.837A
可得：
输出功率 = + H =|(O.837x21.6)W«9W； 直流功率 E = V CC I CQ =(24xO.486)VV = 11.7W ；
集电极耗散功率P c =P =-P 0 = (]}.!-9)W = 2JW <P CM (安全工作)； 集电极效率n c =^ = ^- = 0.769 = 76.9% ； c
R 11.7
(2)：为了使该高频功率放大器工作在临界状态，可以：
提高电源电压v ee ，降低负载电阻〜，降低激励信号的幅值v /w ,提高负偏压 四、(20分)如图所示，已知
L = 0.8//H, 20 = 100, C, = 20P F f C 2 =40pF, C. = 20/?F, 1^=1 觀，R o = 5k£i
(1) 试计算回路谐振频率/p 、谐振阻抗~ (不计心与/?,时)，有载QJ 直和通频 带
24/O .7。

(16 分)
题三
答:
(1):由图可得转移特性的斜率为：g
(2.6-0.6)V
0.5A/V
cos 0(
cos 70
(2)要将通频带2A/07加宽至2MHz,应在谘振冋路两端再并联上一个多人的电阻R? (4分)
题四
将化折合到冋路两端：＜ =~ = 5xl03
x9 = 45松
谐振阻抗/?,, = Q,o)p L =(!00x2^x30.8xl06 xO.8xlO —6)Q = 15.5m
R ： R'o R p UOxlO 3 45xl03
15.5xl03
(2)通频带2/V^ 加宽至 2Mllz, Q[ =-^=3Q ，8MHz =15.4 2A/07 2MH Z
Q[co p L 15.4x2^x30.8xl06
x0.8xl0—6
因而应并联电导值力g = 8z~ 8 =
(0.42-0.18)mS
= 0.24mS ，即
Ri
Cl
Ro
并联电阻值为R =—=
Q = 4.17^£>
g 0.24x10"
答：答：（1）梭入系数p
C, 20 pF
q +C 2
(20 + 40)pF
3
C z = Cy +
c, + c ?
谐振频率/；,=
20 +
20x40、
20 + 40
pF = 33.3pF 2^A /0.8X 10'6X 33.3X 10 Hz = 30.8 扁z
-12 S = 0.18mS
g^co p L O.18xl(T 3
x2-zrx30.8x 10° x0.8x10
—6
35.8
通频很2447
P
_30.8MH Z _860^
Q L 35.8
S = 0A2mS
五、(13分)被单一正弦波V Q sinQz调制的调角波，其瞬时频率为
/(r) = 106 +104 cos2/rxl01 2n 调角波的振幅为10V。

(1)该调角波是调频波还是调相波？
(2)写出该调角波的数学表达式。

(3)求其频带宽度BW。

若调制信号振幅加倍，则芄频带宽度如何变化？
答：
1、如果是调频波，贝=人+ A/=/o+~V Q sinDf，与题目给的f(t)表达式不同，因此不是调频波。

设为调相波，贝IJ沒(/)=叫/ + 々V Q sinQr /(，) =丄圳f) = /0FcosQz
2TT dt
与给定的f(t)对比，可知人=106，^V Q F=104,此调角波为调相波。

(3分)
1已知：△/WHz，F = WU此：二# = 10 (5分)
因此：v PA/(0 = 10cos(l06Z + 10sin2^xl03Z)
2有效频谱宽度：BW = 2(m p + 1)F = 2x(10 +1)x 103Hz = 22/CHz (3 分)
若调制信号振幅增加一倍，则也增加一倍，因而BW也增加约一倍。

(2
分)。