高频电子复习重点课件

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。

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。

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）。

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。

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C t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。

答：电容Ct 为19pF ，电感L 为0.3175mH.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. 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,t C C C ∑=+⎧⨯==⎪⎪⎨⎪⨯==⎪⎩33根据已知条件，可以得出：回路总电容为因此可以得到以下方程组16051053510121212121232260109121082601091210260108101981253510260190.3175ttt t C C C C pF L mH π-----⨯+==⨯+=⨯-⨯⨯-=⨯==⨯⨯+⨯=≈-1261605535（）（）10103149423435稳定。

2－5 一个5kHz 的基频石英晶体谐振器， C q =2.4X10－2pF C 0=6pF ，，r o =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。

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: 1. 比较高的增益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。

0q q0q00q 0q 093120q C C 60.024C 0.024pF C C C 60.024f f f 0.998f 4.99kHz0.024C 11122C 1110Q 884642602f Cr 25100.0241015 3.6-⨯==≈=++==≈=⎛⎫++ ⎪⎝⎭====ππ⨯⨯⨯⨯⨯π总电容串联频率品质因数3-3无,自己找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E C、E b、U b、R L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。

当晶体管工作在饱和区时的工作状态叫过压状态，此时集电极电流脉冲出现平顶凹陷，输出电压基本不发生变化，电压利用率较高。

过压和欠压状态分界点，及晶体管临界饱和时，叫临界状态。

此时的输出功率和效率都比较高。

•当单独改变R L时，随着R L的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。

•当单独改变E C时，随着E C的增大，工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。

•当单独改变E b时，随着E b的负向增大，工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。

•当单独改变U b时，随着U b的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。

4－3图示是一三回路振荡器的等效电路，设有下列四种情况：（1） L1C1>L2C2>L3C3;（2）L1C1<L2C2<L3C3;（3）L1C1=L2C2>L3C3;（4）L1C1<L2C2=L3C3。

试分析上述四种情况是否都能振荡，振荡频率f1与回路谐振频率有何关系？题4-3图解4-3根据给定条件，可知（1）f o1<f02<f03,因此，当满足f o1<f02<f<f03,就可能振荡，此时L1C1回路和L2C2回路呈容性，而L3C3回路呈感性，构成一个电容反馈振荡器。

（2）f o1>f02>f03,因此，当满足f o1>f02>f>f03,就可能振荡，此时L1C1回路和L2C2回路呈感性，而L3C3回路呈容性，构成一个电感反馈振荡器。

（3）f o1=f02<f03, 因此，当满足f o1=f02<f<f03,就可能振荡，此时L1C1回路和L2C2回路呈容性，而L3C3回路呈感性，构成一个电容反馈振荡器。

（4）f o1>f02=f03不能振荡，因为在任何频率下，L3C3回路和L2C2回路都呈相同性质，不可能满足相位条件。

4－6振荡器交流等效电路如图所示，工作频室为10 MHZ，（1）计算C 1、C 2取值范围。

（2）画出实际电路。

题4-6解4-6 （1）因为（2）实际电路如下1152162552511551210210(2)10139.43841010,21021023101223102310eb ec B f f f f f f C B fC f f ---------=π⨯-π⨯π⨯-⨯-==<π⨯π⨯π⨯-=π-π⨯⨯π⨯⨯呈感性，所以（）1=，也应呈感性，即251591252145225522225222252145231010,231011108.5(231041031012(2)21011221022(2)21010,21112.7(2)210410210bc f C f C pF f f C X f f C f C f C f C CpF f ----------π⨯-<π⨯⨯<==≈π⨯π⨯⨯⨯ππ⨯⨯-=π⨯⨯-=π⨯π⨯π⨯⨯-<π⨯<=≈π⨯⨯π⨯⨯⨯（））应该呈容性，及解4-8题4-8图5－4u 1及u 2的注入位置如图所示，图中， u 1=U 1COS ω1t ，u 2=U 2COS ω2t 且U 2>>U 1.求u 0(t)的表示式，并与图5－7所示电路的输出相比较。

2121101F22F F 1C C 30000C ===75pFC +C 400ff 2.6C K =C C 1300K 13K C 100ce MHzu ≈=====回路总电容振荡频率当以反馈系数要维持振荡，应满足K ，即K=解5-4设变压器变比为1：1，二极管伏安特性为通过原点的理想特性，忽略负载的影响，则每个二极管的两端电压为：D112D212u u u u u u =+⎧⎨=-⎩当假设负载电阻R L 时这个结果和把u 1、u 2换位输入的结果相比较，输出电压中少了ω1的基频分量，而多了ω2的基频分量，同时其他组合频率分量的振幅提高了一倍。

6－3 试用相乘器、相加器、滤波器组成产生下列信号的框图（1）AM 波；（2） DSB 信号；（3）SSB 信号。

解6-354-题图()()o L D 212D 212D L 221222D L 21222211D L 22u R g K(t)u u g K(t )u u g R K(t)K(t )u K(t)K(t )u g R K (t)u u 444cos t cos 3t cos 5t ........U cos t 35g R U cos t ⎡⎤=ω+-ω-π-⎣⎦=ω-ω-π+ω+ω-π⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦'=ω+⎡⎤⎣⎦⎡⎤⎛⎫ω-ω+ω+ω ⎪⎢⎥πππ=⎝⎭⎢⎥⎢⎥+ω⎣⎦6－14检波电路如图所示，其中u s =0.8(1+0.5cos Ωt)cos ωCtV,F=5kHz, f C =465kHz,r D =125Ω.试计算输入电阻R i 、传输系数K d ，并检验有无惰性失真及底部切削失真。

题6-14图解6-14DSBu10 4.73.24.7101.6236ioR k R R k ⨯'=≈Ω+'=Ω=根据已知条件，得因此，输入阻抗为电流通角：θ66cos 360.8132104810100.680.510 4.7od K R C SR C m --=='=⨯'⨯>=>=+检波效率：因为，故不产生惰性失真。

又因为，所以也不产生底边切割失真。

6－17 图示为一平衡同步检波器电路，u s =U s cos(ωC +Ω)t,u r =U r cos ωr t,U r >>U s 。

求输出电压表达式，并证明二次谐波的失真系数为零。

题6-17图解6-17设二极管为过零点的理想折线特性 .检波效率为K d同样求得()111,cos()cos cos cos sin sin cos cos cos sin sin ()cos ()s rD r s s c r r s c s c r r r cs r c s c m c Um =Uu u u U t U tU t t U t t U t U t U t U t t U t t t ωωωωωωωωωωϕ=+=+Ω+=Ω-Ω+==Ω+-Ω=+⎡⎤⎣⎦令则：()11221()231cos (1)cos !cos ()arccoscos m nn n n m r n s r s U t U U m U m t m t n U tt U U tϕ∞+=====⎛⎫- ⎪ ⎪=+Ω+-Ω ⎪ ⎪⎝⎭Ω=+Ω∏∑式中222()cos ()D r s m c u u u U t t t =-=+⎡⎤⎣⎦ωϕ因此 当忽略高次项后，得到： 另外从上式可见，由于Ω二次谐波都是由co Ωt 的偶次方项产生的，但平衡输出后，n 为偶次方项被彻底抵消掉了，所以输出只有调制信号的基频和奇次谐波分量，偶次谐波分量为0；而二次失真系数定义为Ω的二次谐波振幅与基频分量振幅之比，所以二次失真系数为0。