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高频电子线路复习提纲与习题答案,很全的哦


(二)、分析计算题: 1、 已知并联谐振回路的电感 L=1? H,C=20pF,空载 Q=100。求谐振频率 f0,谐振电阻 Rp, 通频带 BW0.7。 解: f 0 ?

1 1 ;Rp =ω0L/ Q ; BW0.7= f0/Q ? ?6 2π LC 2π 10 ? 20 ?10?12

2、有一调幅波表达式 uAM(t)=10(1+0.8cos2π×1000t+0.4cos2π×104t)cos2π×106t(V) 。 (1)求载波频率,调制信号频率,调幅度的大小。 (2)求载频和边频分量的幅度。 (3)求该信号的频带宽度 BW 为多少? 3、某调幅广播电台的载频为 882kHz,音频调制信号频率为 100Hz~4kHz。求该调幅信号频 率分布范围和带宽。 4、以频率为 3kHz 的调制信号对振幅为 30V,频率为 20MHz 的载波进行调频,最大频率偏 移为 15kHz。求调频波的调制指数,并写出该调频波的表达式。 5、给定△ fm=12kHz,求: (1)调制信号频率 F=300Hz 时的频谱带宽 BW; (2)调制信号频率 F=3kHz 时的频谱带宽 BW; 提示(1)窄带调频。BW≈2△ fm ; 2)近似宽带调频。BW≈2(△ fm+F) ( 6 、 已 知 : 载 波 电 压 uc(t)=5cos2π×108t(v), 调 制 信 号 电 压 uΩ(t)=sin2π×103t(v) , 最 大 频 偏 △ f=20KHZ。求: (1)调频波的数学表达式。 (2)调频系数 Mf 和有效带宽 BW。 (3)若调制信号 uΩ(t)=3sin2π×103t(v),则 Mf=? BW=?

解:由题可知:
U cm ? 5V

?C ? 2π ?108 rad/ s

? ? 2π× 3 10

mf ?

?f m 10 ? rad F π

BW=2(△ f+Ω)=2×26.28×103Hz

10 ? ? 所以: uFM (t ) ? U cm cos ??C t ? m f sin ?t ? ? 5cos ? 2π ?108 t ? sin 2π ?103 t ? π ? ?
7、改正下图高频功放线路中的错误,不得改变馈电形式,重新画出正确的线路。

解:线路改正如下图示:

1

①VBB≠VCC,所以该点必须断开接地或断开接 VBB。 ② 集电极馈电线路没有通路,所以电容 C3 必须换成电感,接成串馈电路,这时,该电感 实际上就是谐振回路的组成部分。 ③ 交流电流不能全部流入基极,被电阻 R1 分流,所以必须改换为扼流圈或在 R1 上串接扼 流圈,同时并联旁路电容。 ④、⑦测量直流的电流表,有交流通过,所以必须在电流表上接旁路电容。 ⑤ 扼流圈改为电感,组成谐振回路。 ⑥ 电流表应接高频地电位,与电感调换位置,并去掉 C11。

解:

8、图是一振荡电路,Lc 和 Le 是高频扼流圈。已知 C1=200pF,C2=400pF, C3=10pF, C4=50~200pF,L=10μH,请画出交流等效电路,并说明是何种振荡器,试求出可振荡的频率范 围。

2

Ec Lc R1 C3

C1 RL C2 Re Le Cb R2

C1 C4 L

C2

解:等效交流电路如图,显然,该电路是一个电容反馈西勒振荡器。
1 1 1 1 1 1 1 43 ? ? ? ? ? ? ? C ? C1 C 2 C 3 200 400 10 400 因此C ? ? 400 ? 9.3 43 回路总电容为: C min =C ? ? C 4 min ? 9.3 ? 50 ? 59.3 pF C max =C ? ? C 4max ? 9.3 ? 200 ? 209.3 pF f max ? f min ? 1 1 ? ? 6.5 MHz 2? LC min 2? 10 ? 10?6 ? 59.3 ? 10?12 1 1 ? ? 3.5MHz 2? LCmax 2? 10 ? 10?6 ? 209.3 ? 10 ?12
3 4 5

图-5

因此振荡频率范围是:

2

9、有一调频电路的调频特性如图-19 所示,已知 UΩ(t)=2sin 2π×10 t (V),求: (1)调制灵敏度 Kf, (2)调频指数 mf 和带宽 BW(3)载频为 fc 时的调频信号表达式。
?f/KHz 100

4

O 1 uΩ/V

k f ? 100kHz / V ?f ? k f u? ? 200 sin 2? ? 10 4 t ( kHz ) mf ? ?? ? ? ?f m 200 ? 10 3 ? ? 20 F 104

?
0

t

2??fdt

?2? ? 200 ? 10 3 ?2? ? 200 ? 10 3 cos 2? ? 10 4 t ? 4 2? ? 10 2? ? 10 4 ? ? 20 cos 2? ? 10 4 t ? 20 Bs ? 2( m f ? 1) F ? 42 F ? 420( kHz ) uFM ? U FM cos(2? f c t ? 20 cos 2? ? 10 4 t ? 20)(V )

10、图 2 是一个高频小信号放大器,已知晶体管的 Yre=0,Yoe=0,Yfe=60∠60? mS,接入系 数 P1=0.8,P2=0.5,RL=2kΩ,C1=200pF,f0=100MHz,Q0=80,求放大器的有载品质因数 QL, 谐振时的电压增益 AV0、电感 L1 的值和频带宽度各是多少?

3

2

3

4

Ec
Ec R4 C2 R1 C1 T2 T L1 P2 P1 L2 RL Uo(t) Tr 1:1 + Cb Uo(t) R3 R2 Cb Re1 Ce Re2 Ce Ui(t) _ Ec

+
Tr1 1:1 +
Ui(t)

R1 L

D

+
N3 C R

+

_

C1

N1 N2

Uo(t) _

_
R2 Cb Re Ce

_

图-2
Ec
由f 0 ? L1 ? g0 ? 1 得: 2? LC 1

图-3

? 2? f 0 ?
? 0C
Q0 ?

2

? C

1 10?6 ? ? 0.0127 ? H 12 ?12 4? ? 10 ? 10 ? 200 ? 10 8? 2
2 4

2? ? 100 ? 106 ? 200 ? 10?12 ? 80? ? 10?6 ? 1.57 ? 10?3 S 80 2? ? 100 ? 106 ? 200 ? 10?12 ? 74 1.695 ? 10?3

解:

g? ? g0 ? P22 g L ? 1.57 ? 10?3 ? 0.52 ? 0.5 ? 10?3 ? 1.695 ? 10 ?3 S QL ? B0.7 ? Avo ?

? 0C
g?

?

f 0 100 ? 106 ? ? 1.35 MHz QL 74 P1 P2 Y fe g? ? 0.8 ? 0.5 ? 60 ? 103 ? 14 1.695 ? 103

11、绘出单边带(上边带)发射机方框图。调制信号为 300~3000HZ 的音频信号,画出音 频频谱分布图。试计算并画出方框图中各方框输出端的频谱图。

解:各点频谱如下
A B
C

D

0 300

3000

f / Hz ?

0

5

f / MHz ?

0

5

f / MHz ?

0

5

f / MHz ?

E
2

F

G

3

4

0

15

f / MHz ?

0

10

20

f / MHz ?

0

20

f / MHz ?

12、画出调频接收机的组成框图,并简单用关键点处波形说明工作过程。 13、对于低频信号 u ? (t ) ? U ?m cos ?t 及高频信号 u c (t ) ? U cm cos? c t 。试问,将 uΩ(t)对 uc(t)进行振幅调制所得的普通调幅波与 uΩ(t)、uc(t)线性叠加的复合信号比较,说明其波形及 频谱有何区别?

解:将 u ? (t ) 对 uc(t)进行振幅调制所得的普通调幅波的波形与频谱图参见上
4

题图 (c) 、 , u ? (t ) 与 uc(t)线性叠加的复合信号的波形与频谱图如下图所示。 (d) 而

14、 一晶体管组成的单回路中频放大器,如图所示。已知 fo=465kHz,晶体管经中和后的 参数为:gie=0.4mS,Cie=142pF,goe=55μS,Coe=18pF,Yie=36.8mS,Yre=0,回路等效电容 C=200pF,中频变压器的接入系数 p1=N1/N=0.35,p2=N2/N=0.035,回路无载品质因数 Q0=80, 设下级也为同一晶体管,参数相同。试计算: (1)回路有载品质因数 QL 和 3 dB 带宽 BW; (2)放大器的电压增益;(3) 中和电容值。(设 Cb′c =3 pF)

解: 根据已知条件可知,能够忽略中和电容和 yre 的影响。得:

回路总电容为
2 2 C? ? C ? p1 Coe ? p2 Cie ? 200 ? 0.352 ? 18 ? 0.0352 ? 142 ? 202 pF

固有谐振电导为 g0 ? 2? f 0C ? 2? ? 465 ? 103 ? 202 ? 10-12 ? ? 7.374 ? S Q0 80

回路总电导为
2 2 g ? ? p1 goe ? p2 gie ? g0 3 -12 ? 2 ?3 ? 0.352 2? f 0C 6 ? 2? ? 465 ? 10 ? 202 ? 10 ? 10?6 品质因数Q ??55 ? 10 ? 0.035 ? 0.4 ? 10 ? 7.374 ?40.4 ? 14.6 ? S
?

L

g?

14.6 ? 10?6

3dB带宽B0.7 ? 谐振增益K 0 ?

f0 465 ? ? 11.51kHz QL 40.4 p1 p2 | y fe | g? ? 0.35 ? 0.035 ? 36.8 ? 10 ?3 ? 30.88 14.6 ? 10?6

N1 p1 0.35 中和电容C n ? C b?c ? C b?c ? ? 3 ? 1.615 pF N ? N1 1 ? p1 0.65 答: 品质因数 QL 为 40.4,带宽为 11.51kHz,谐振时的电压增益为 30.88,中和电容值为 1.615pF

15、 角调波 u(t)=10cos(2?× 6t + 10cos2000πt)(V) 10 ,试确定: (1)最大频偏; (2)最大 相偏; (3)信号 带宽; (4)此信号在单位电阻上的功率; (5)能否确定这是 FM 波还是 PM 波?(6)调制电压。
5

解:

根据给定条件,可以看出, ? ? 2000? ? rad / S ?,F =1000 ? Hz ?,?? ( t ) ? 10cos 2000? t d ?? ( t ) d ? 10cos 2000? t ? ? ? ?2 ? 104 ? sin 2000? t dt dt ?? m ?? m ? 2 ? 104 ? rad / s , ?f m ? ? 104 Hz 2? (2)最大相偏?? m ? m P ? 10rad (1)最大频偏?? ? (3)信号带宽BS ? 2( ?f m ? F ) ? 2(10 ? 1) ? 10 3 ? 22kHz (4)因为调角波的功率就等于载波功率,所以P ?
2 UC 102 ? ? 50 ? W ? 2 RL 2

(5)因为题中没给出调制信号的形式,因此无法判定它是FM还是PM信号。
16、 如图所示变容管 FM 电路,fc=360MHz,γ=3,υφ=0.6V,υΩ(t)=cosΩtV。图中 Lc 为高 频扼流圈,C3、C4 和 C5 为高频旁路电容。 (1)分析此电路工作原理并说明其它各元件作用; (2)调节 R2 使变容管反偏电压为 6V,此时 CjΩ=20pF,求 L; (3)计算最大频偏和二阶失 真系数。

解: (1)该电路是一个变容二极管部分接入的直接调频电路,C1、C2、Cj 和 L 组成谐振回路, 并与晶体管组成一个电容三点式振荡器。调制信号经 Lc 加到二极管上,形成随调制信号变 化的反向偏压。当调制信号随时间改变时,振荡器的频率也随之改变,达到了调频的目的。 Lc 为高频扼流圈,C3、C4 和 C5 为高频旁路电容。Lc、C5 和 Lc、C4 组成的低通滤波器保证 了高频正弦信号不会影响直流偏置,并避免了给电源带来高频干扰,C3 对高频信号相当短 路,从而提高了振荡器的环路增益。调节 R2,可改变变容二极管的静态偏置电压,达到调 整中心载波频率的目的。 (2) 在调制信号为0时,回路总电容

C1C 2 ? C1C jQ ? C 2C jQ 1 1 1 1 ? ? ? ? C C1 C 2 C jQ C1C 2C jQ C? L? C1C 2C jQ C1C 2 ? C1C jQ ? C 2C jQ 1 ? C ? 0.5 ? 20 10 ? ? 0.33 ? pF ? 0.5 ? 20 ? 0.5 ? 20 30.5

? 2? fc ?

2

1 1 ? ? 0.6 ? ? H ? 12 ?12 4? ? 360 ? 10 ? 0.33 ? 10 1686702
2 2

当调制信号不为 0 时

6

Cj ?

C j0 ? EQ ? u? ?1 ? ? u? ? 20 ? ? ? ?
?

?

C jQ
?

?

? 1 ? 0.15cos ? t ?

3

? u? ? ?1 ? ? ? EQ ? u? ? ? ? C jQ ? ? ? 1 ? m cos ? t ?

?

20 cos ? t ? ? ?1 ? ? 6 ? 0.6 ? ?
3

? pF ?,m ? 0.15

C? ?

C1C 2 1 ? ? pF ? , C1 ? C 2 3 C? C jQ

C ?C j C? ? C? ? C j f (t ) ?

? 1 ? m cos ? t ?
C jQ

?

?
?

C ?C jQ C ? ? 1 ? m cos ? t ? ? C jQ
?

C? ?

? 1 ? m cos ? t ?

1 ? 2? LC

1 1 ? C ?C jQ C ?C jQ C ? ? C jQ 2? L ? ? C ? ? C jQ C ?C jQ C ? ? 1 ? m cos ? t ? ? C jQ

令p ?

C jQ ? 3 ? 20 ? 60, 则: C? 1 C ? ? C jQ C ? ? 1 ? m cos ? t ? ? C jQ
?

f (t ) ? fc

? ? 1 ? m cos ? t ?? ? p ? 2 ? ? fc ? 1? p ? ? ? ?

1

? ? ? ? ?2 ? (? ? 1) ? 2 ? ? ? m cos 2 ? t ? ..... ? ? f c ?1 ? m cos ? t ? ? ? ? 2 2 ?1 ? p ? 4 ?1 ? p ? ? ? 8 ?1 ? p ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (? ? 1) ? ? ?2 ? ?1 ? ? ? m2 ? ? m cos ? t ? 2 2 ?1 ? p ? ? ? 8 ? 1 ? p ? 16 ? 1 ? p ? ? ? ? ? ? ? ? fc ? ? ? ? ? ? (? ? 1) ? ?2 2 (3) ? m cos 2? t ? ..... ? ?? ? ? 2 ? ? 8 ? 13? p ? 16 ? 1 ? p ? ? ? ? ? ? ? ? ?f ? mf ? ? 0.15 ? 360 ? 10 ? 1.33 ? MHz ?
m

2 ?1 ? p ?

c

2 ? 1 ? 60 ?

6

kf2 ?

? ?1 ? ? f 2 m ? (? ? 1) ? 3 ?? ? ? ? m ? 0.15 ? ? ? ? 0.074 ? fm ? 4 8 ?1 ? p ? ? ? 2 8 ? 1 ? 60 ? ? ? ? ? ?

17、 变容管调频器的部分电路如图所示,其中,两个变容管的特性完全相同, 均为 Cj=Cj0/(1+u/uφ) γ,ZL1 及 ZL2 为高频扼流圈,C1 对振荡频率短路。 试推导: (1)振荡频率表示式; (2)基波最大频偏; (3)二次谐波失真系数。

7

解: (1)从图中可以得到 R2 EQ ? EQ 1 ? EQ 1 ? E R1 ? R2
Cj ? C j0 ? u ? ?1 ? ? ? u? ? ? ? C jQ
?

?

C j0 ? EQ ? u? ?1 ? ? u? ?
?

? ? ? ?

?

?

C j0 ? EQ ? ? u? ?1 ? ? ?1 ? ? ? ? u? ? ? EQ ? u? ?
?

? ? ? ?

?

?

? 1 ? m cos ? t ?

, 其中m ?

U? EQ ? u?

Cj C jQ 回路总电容为C ? ? 2 2 ? 1 ? m cos ? t ?? 振荡频率为:
f (t ) ? 1 2? LC ? 1 2? L C jQ 2

? 1 ? m cos ? t ? 2 ?

?

f c ? 1 ? m cos ? t ? 2

?

? ? ? ? ?? ? ? f c ?1 ? m cos ? t ? ? ? 1 ? m 2 cos 2 ? t ? ......? 2 4?2 ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? f c ?1 ? ? ? 1 ? m 2 ? m cos ? t ? ? ? 1 ? m 2 cos 2? t ? ......? 8?2 2 8?2 ? ? ? ?

(2) ? f m ? 2 mf c
? ? 2 2 ? ? 1 ? m fc ? ? ? ? 2? m fc 8? 2 16 ? ? f2m 1 ? ? ? ? ? 2? m ? fm 8 ? ??

?

(3)

? f2m ?
kf 2

18、接收机中 AGC 电路有什么作用?实现 AGC 的方法常见的有哪几种? 19、画出自动频率控制电路组成框图,说明它的工作原理。 20、画出锁相环路数学模型,并写出锁相环路的基本方程,简要说明其工作过程。

8


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