高頻電子技術(shù)第五課后部分習(xí)題答案

一?填空題為了改善系統(tǒng)性能，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的有效傳輸及信道的復(fù)用,通信系統(tǒng)中廣泛采用調(diào)制技術(shù)。用待傳輸?shù)幕鶐盘?hào)去改變高頻載波信號(hào)某一參數(shù)的過程，稱為調(diào)制,用基帶信號(hào)去改變載波信號(hào)的幅度，稱為調(diào)幅。無線電波傳輸方式大體可分為沿地面?zhèn)鞑ィǖ夭ィ?沿空間直線傳播（空間播）,依靠電離層傳播（電播）。非線性器件能夠產(chǎn)生新的頻率分量,具有頻率變換作用。LC并聯(lián)回路諧振時(shí)阻抗為最大且為純電阻,當(dāng)頻率高于諧振頻率而失諧時(shí)，阻抗將減小,并呈容性。小信號(hào)諧振放大器以諧振回路作為負(fù)載,它不僅有放大作用,還有選頻作用。矩形系數(shù)K0.1是用來說明小信號(hào)選頻放大器選擇性好壞的性能指標(biāo)，其值越接近于2,放大器的選擇性越好。單調(diào)諧放大器的KO.l^lOo電路中同一端口的宜號(hào)功率與噪吏功率之比，稱為信噪比，其值越大，噪聲的影響就越小。丙類諧振功率放大器的特點(diǎn)是：晶體管基級(jí)偏壓VbbvUbe（on）,集電極電流為余弦脈沖，其導(dǎo)通角0小于90°,故放大器具有很高的效率；放大器負(fù)載采用LC諧振網(wǎng)絡(luò),用以濾出諧波,實(shí)現(xiàn)阻抗匹配獲得大功率輸出。丙類諧振功率放大器工作在臨界狀態(tài)，當(dāng)負(fù)載回路等效電阻Re減小時(shí)，放大器將進(jìn)入欠壓狀態(tài),此時(shí)輸出功率減小,管耗增大。諧振功率放大器中晶體管工作進(jìn)入包河區(qū)，集電極電流脈沖出現(xiàn)巴陷，稱為過壓狀態(tài)。諧振功率放大器集電極直流饋電電路有里僮和并饋兩種形式。傳輸線變壓器與普通變壓器相比較，其主要特點(diǎn)是工作頻帶極寬,能量以傳輸線和變壓器方式傳輸。反饋鎮(zhèn)正弦波振蕩器主要由放大電路,正反饋網(wǎng)絡(luò),選頻網(wǎng)絡(luò)等部分組成。設(shè)放大電路的放大倍數(shù)為A,反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)為F,則正弦波振蕩器的振幅平衡條件是AF=1,相位平衡條件是（n二0,1,2, ）。3?用晶體管構(gòu)成的三點(diǎn)式LC振蕩電路中，諧振回路必須由三個(gè)電抗元件組成，在交流通路中接于發(fā)射極的兩個(gè)電抗元件必須回性質(zhì)，不與發(fā)射極相接的電抗元件必須與之墾性質(zhì)，方能滿足振蕩的相位條件。石英晶體在并聯(lián)型晶體振蕩器中起電感元件作用，在串聯(lián)型晶體振蕩器中起短路元件作用，石英晶體振蕩器的優(yōu)點(diǎn)是頻率穩(wěn)定度高。RC橋式振蕩器輸出電壓為正弦波時(shí)，其反饋系數(shù)F=1/3,放大器的電壓放大倍數(shù)A=3；若RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)中的電阻均為R,電容均為C,則振蕩頻率fO=l/（2nRC）o振幅調(diào)制與解調(diào)，混頻電路在頻域上都稱為頻譜搬移電路,它們必須采用非線性器件構(gòu)成。用低頻信號(hào)去改變高頻信號(hào)振幅的過程，稱為調(diào)幅。普通調(diào)幅信號(hào)的特點(diǎn)是：已調(diào)信號(hào)的包絡(luò)變化與低頻週制信號(hào)變化規(guī)律相同，內(nèi)含載波分量,上邊頻分量和下邊頻分量。從高頻調(diào)幅信號(hào)中取出原調(diào)制信號(hào)的過程，稱為振幅調(diào)制（檢波）。常用的振幅解調(diào)電路有包絡(luò)檢波和同步檢波電路兩種,其中包絡(luò)檢波電路只適用于解調(diào)普通調(diào)幅信號(hào)。4.廣播超外差式接收機(jī)的中頻為465kHZ,當(dāng)接受700kHZ電臺(tái)信號(hào)時(shí)，其本振信號(hào)頻率為1165kHZ,對(duì)接收機(jī)引起鏡像干擾信號(hào)頻率為1630kHZ,中頻干擾信號(hào)頻率為465Khzo5.用低頻調(diào)制信號(hào)去改變載波信號(hào)頻率和相位實(shí)現(xiàn)的調(diào)制分別稱為週麺和逾1，它們統(tǒng)稱為角度調(diào)制。2.調(diào)頻制與調(diào)幅制相比較，其優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)?設(shè)備利用率高,其主要缺點(diǎn)是頻帶寬。4.斜率鑒頻器是將調(diào)頻信號(hào)變換成適匾週頻信號(hào)，然后用包絡(luò)檢波進(jìn)行解調(diào)得到原調(diào)制信號(hào)。自動(dòng)壇益控制電路可以用穩(wěn)定整機(jī)輸出電平，自動(dòng)頻率控制電路用于維持工作頻率的穩(wěn)定，鎖相環(huán)路可用以實(shí)現(xiàn)無頻率誤差跟蹤。鎖相環(huán)路是一個(gè)相位誤差控制系統(tǒng)，是利用擔(dān)位的調(diào)節(jié)以消除頻率誤差的自動(dòng)控制系統(tǒng)。鎖相環(huán)路由鑒相器PD,環(huán)路濾波器LF,壓控振蕩器VCO。鎖相環(huán)路鎖定時(shí)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位差為固定值兩者的頻率相等，可實(shí)現(xiàn)無頻率誤差的跟蹤。

二，計(jì)算題23已知并聯(lián)諧扳阿路的孑10MHz,C=50pF,BWo7=I5OKHz,求冋路的L和Q以及△J600K&時(shí)的電H、衰減倍數(shù).如將通頻帶加寬為300KHZ,應(yīng)在何路兩端并聯(lián)多大的電阻？解:由(2.1.4)式知L=_= :L=_= : 4n2f^C"4n2(IOxlO5)2x5OxlO,2由式(2.1.16)式知IOX|°\^67!5OxlO3由式(2.1.14)式知iaWl\^(Q—)2=.flT(67x^^)2=8」/0V 10H=5p//一7123■“r2*0.6.2l+(67x y10或生由式(2.1.21).在并聯(lián)電阻前*=e^-=67x同理，設(shè)并聯(lián)電陰后的總電陰為心并由(2」」6)式~IQxlQ6:-300x10’=IO.4AfQ設(shè)盂要并聯(lián)的電阻為心?由電陰)\聯(lián)公式知—=-+— 所以心R心心=—=——!_-KilU21KO'1111瓦一”Kk4~2i

2.7單調(diào)諧放大器如圖2.2.4(a)所示，已知放大器的中心頻率fb=10MHZ,I叫揚(yáng)線圈電^Li3=4pILQ-IOO,匝數(shù)N)3=2O匝，N12=5匝，N45=5匝，晶體爸的參數(shù)為：Go=2OOpS,C0-7pF,gm-45mS.試求該放大器的諧掠電H；增益、通頻帯及冋路外接電容C?(?>(?>?題中厶、Q已知，所以先求出?題中厶、Q已知，所以先求出C話,fu解：山諧振放大器電壓增益公式九,=卡+卡.式中n,=/Vn//Vl2=20/5=4.式中n2=/VB//V45=20/5=4：應(yīng)先求出G，因?yàn)镚pC=I= ! F=553nF4卅/：乙 4^2x(10.7x106)2x4x10'6 *P_^+20^+2x1^s_^+20^+2x1^s26.9x10、 42 42G二丄+◎+乞rRPn；n}=1.75x10"S所以電壓増益為45x10" 讓 r=-16叫4x4x1.75x10~有載品質(zhì)因數(shù)為命壬—2所以通頻帶為W1V=A=122MHz孝0?5M〃z07Qe21.2因?yàn)榭傠娙?C==C外+%,所以外接電容為

c 7x1072Cn =5.53xlOn———打55.3-0.4丿pF?55pF?"不要求：（頻特性HIl線）kAUP2.9某放大器輸入信號(hào)功率為IX10-6W,輸入噪聲功率0.5pW?輸出信號(hào)功率為200X20?6W,輸出噪聲功率為250pW,試求該放大器輸入，輸出信噪比及噪聲系數(shù)。3.8諧振功率放大器，要求1?作在臨界狀態(tài)，已知Vg=20V,Po=0.5W,Rl=50Q,集電極電壓利用系數(shù)為0.95,匸作頻率為10MHz?用L型網(wǎng)絡(luò)作為輸出濾波匹配網(wǎng)絡(luò),試計(jì)算該網(wǎng)絡(luò)的元件值.解：畫出諧振功率放大器L教匹配網(wǎng)絡(luò)圖如下

臨界狀態(tài)的匹配電阻為” (0.95x20)2x1 =36” (0.95x20)2x1 =36，Q2P。由(?=—^1L=R呂而，叫H@丿"(1+云歹必L=R呂而，叫H@丿"(1+云歹必2.30旳4.84.8拓蕩器如圖P4.8所示.它們是什么類型娠蕩器？?jī)雍蝺?yōu)點(diǎn)？計(jì)算各電路的振薄HE48解：Q)電路交流通路HE48解：Q)電路交流通路(a)圖：該電路是改進(jìn)的電容三點(diǎn)式(克拉潑)拓蕩電路：優(yōu)點(diǎn)是減小了品體管綸出電容的形響.頻率穩(wěn)定度高.振蕩波形比較好.(a)的交流通路解：由圖知.總電容為C=一~!j_pF^\00pFToob+io(j()+iob人_廠丨n2^vZc2^V50xia6xi0Qxia12=225MHz4.9分析圖P4.5Di示并如蕩電Mb㈣出交流通路.il舁振蕩傾札井說明屯垢特點(diǎn)4.9分析圖P4.5Di示并如蕩電Mb㈣出交流通路.il舁振蕩傾札井說明屯垢特點(diǎn)?3.3ka5pFfflFM9fij出交發(fā)通路如下計(jì)算M路的振蕩頻率：先計(jì)算總電容C=25+]I]+ygpF=30.83pF +——+—10 5 5 5—I-廠 I2/rVLC2川5X10"X30.83x10』=12.8Af//z電路待點(diǎn)址采用J'電容三點(diǎn)式振蕩電路.掾蕩頻率高.振蕩波形好.采用電容分斥式輸出，負(fù)找對(duì)電路戲響小?（b/H路的總電容是c=-__\__-+]I]pF?3&6pF200+200+5?Too+17人=I=廠I Hz° 2^4lC 2W8xI0-6x38.6xI0_,2=9.1MHz采用改進(jìn)的電容三點(diǎn)式（西勒）撇蕩電路，其余特點(diǎn)同2人

5.6已知調(diào)福波衣示Aw(/)=[2+cos(2xx100r)]cos(2nx104r)V,試倆出它的波形fliWlifi圖，求出頻帶寬度。若已知K"(2,試求我波功率、邊頻功率、調(diào)幅波在調(diào)制信號(hào)尚期內(nèi)平均總功率.解： 調(diào)幅波波形和預(yù)謂圖分別如圖(曲、(b)lfi示。tu(t)/V、Ilhh.uiilKOhtii■iiMii曲憫加Miiiiiiihiiniihiiiiiiiiiitu(t)/V、Ilhh.uiilKOhtii■iiMii曲憫加Miiiiiiihiiniihiiiiiiiiii陶o.sr0"i1 i上/MV=2F=2x100=200A/z載波功率U222Po=—=——=2W02Rt2x1邊頻功率Pw=Pw= +PSBl+PSH2=2+2xO.I25=2.25lV5.15二極管環(huán)形相乘器接線如圖P5.I5所示,L瑞搖大信^U|=Ulmcos(o,t),便四只二極管工作在開關(guān)狀態(tài),R瑞口接小信號(hào)ftUSU"試場(chǎng)出流過負(fù)我Rl中電流的農(nóng)達(dá)式?V(a)QCQRC孝0.02 V(a)QCQRC孝0.02 “F所以電容収值范W為輸入電陰為342PF<C<0.02PFRrR/2=5/2=2.5K0圖P5.15解：令G=l/(rb+RL).rb為二極管的導(dǎo)通電阻,由圖可看出,在山正半周二極符V|、V。導(dǎo)通，JV)截止ii=G(U|-u2)S|(<*>|t)i4=G(U|+u2)Si(<*>)()S)(3)t)同理，在5負(fù)半周二極i^V2、V3導(dǎo)通，匕、％截止i>=G(-Ui+U2)Si(3譏?％)l5=G(-U|*U2)S|(3][?JI)i"?i2?ij?2Gu：S|(3ji)在一個(gè)Mi期中的電流為匸iW”二2Gu2[Si(3“卜Si(3山j(luò)i)]=?2Gll2【S2(3|t)]=-2GU2nicos(32t)[(4/n)cos(3)t)-(4/3n)cos(3<*>N)+…]=?(4/)GU2m{cos[(3|+32)t]+C05[(3[?32)t]}+(4/3MX3U2m{COS[(3w|+(a)2)tJ+cos[(3COI-w2)t]}+???5.23.極管包絡(luò)檢波電路如圖5.4.2(a)所示，已知輸入已訓(xùn)錢波的頻率f>465KHz?訓(xùn)制信號(hào)頻F=5KHz.調(diào)福系數(shù)嘰=0.3?負(fù)載電B1R-5KQ,試決定濾波電容決定C的大小.并求出檢波器的輸入電陽(yáng)R#為滿足濾波條件.収C>5/(3RC)=5/(2nRC)=342PF不產(chǎn)牛tfi性失真肘應(yīng)滿足

*5.31頻誥搬移電路門1特點(diǎn)電路功能參謝侑號(hào)“X輸入信號(hào)“濾波器類那“O(”液示式振幅調(diào)制叫uU.coswun=U*cosQ/帶通，中心城;半(Ou-U^cosQtcosiut檢波Ur=UeMCOS(01攸25 cosQ/cos^/低通ut=〃.cojif2/混傾叫WmCOS?/攸^U^cosQ/costuf帯通.中心煩半?ut-UcosQ/cos^r6.2已知訓(xùn)頻信號(hào)uo<t)=3cos[2nXIO7t+5sin(2nX10:t))V,krIO3?rad/(s?V),試：(1)求該調(diào)頻伯號(hào)的址大郴位偏移址人頻偏心和有效頻譜帶寬BW：(2)歸出訓(xùn)制信號(hào)和找波輸出電爪液示式.解“肋式知Ao)nifQ5x2rxI0:=500/Zz△/=—=——==500/Zz-2n2n 2nBW=2(mf+1)F=2(5+1)IO2=1.2kHz(2)先求〃.A(A(om2rtx5(X)llz=IV所以u(píng)u(t)=cos(2nxIO;/)Vu(t)=3cos(2rx10\)V6.9變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路如下圖(a)所示，變?nèi)荻O管的特性如圖(b)所示。當(dāng)調(diào)制電壓uQ(t)=cos(2nX103t),試求調(diào)頻信號(hào)的中心頻率fc和最大頻偏△伽。ZMHi npErWT_0_l[(?" 的利*<K內(nèi)倉(cāng)■■atat8?)?BF7.422[M] —x5O-5MHA/i-—x^-^O