高频电子线路 课后答案(杨霓清 著) 机械工业出版社

高频电子线路课后答案所有习题差不多上我们上课布置的作业题，所有解答差不多上本人自己完成，其中难免有错误之处，还望大伙儿海涵。

第2章 小信号选频放大器2.1 并联谐振回路的1μH,20pF,100,L C Q ===求该并联回路的谐振频率0f 、谐振电阻p R 及通频带0.7BW 。

[解]900.035610Hz 35.6MHz f ===⨯=3640.722.4k 22.361022.36k 35.610Hz35.610Hz 356kH z100p R Q f BW Q ρρ===Ω=⨯Ω=Ω⨯===⨯=2.2 并联谐振回路如图P2.2所示，：300pF,390μH,100,C L Q ===信号源内阻s 100k ,R =Ω负载电阻L 200k ,R =Ω求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。

[解]0465kHz 2π2π390μH 300PFf LC≈==⨯0.70390μH100114k Ω300PF////100k Ω//114.k Ω//200k Ω=42k Ω42k Ω371.14k Ω390μH/300 PF /465kHz/37=12.6kHzp e s p Le e e R Q R R R R R Q BWf Q ρρ=========== 2.3 并联谐振回路的00.710MHz,C=50pF,150kHz,f BW ==求回路的L 和Q 以及600kHz f ∆=时电压衰减倍数。

如将通频带加宽为300 kHz ，应在回路两端并接一个多大的电阻? [解] 6262120115105μH (2π)(2π1010)5010L H f C --===⨯=⨯⨯⨯⨯ 6030.7101066.715010f Q BW ⨯===⨯2236022*********.78.11010p oU f Q f U ••⎛⎫⎛⎫∆⨯⨯=+=+= ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭ 当0.7300kHz BW =时6030.746120101033.33001033.31.061010.6k 2π2π10105010e e e ef Q BW Q R Q f C ρ-⨯===⨯====⨯Ω=Ω⨯⨯⨯⨯而471266.72.131021.2k 2π105010p R Q ρ-===⨯Ω=Ω⨯⨯⨯ 由于,p e pRR R R R =+因此可得10.6k 21.2k 21.2k 21.2k 10.6k e p p eR R R R R Ω⨯Ω===Ω-Ω-Ω2.4 并联回路如图P2.4所示,：360pF,C =1280μH,L ==100,Q 250μH,L = 12=/10,n N N =L 1k R =Ω。

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：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。

话筒扬声器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。

思考题与习题3.3 若反馈振荡器满足起振和平衡条件，则必然满足稳定条件，这种说法是否正确？为什么？ 解：不正确。

因为满足起振条件和平衡条件后，振荡由小到大并达到平衡。

但当外界因素（温度、电源电压等）变化时，平衡条件受到破坏。

若不满足稳定条件，振荡起就不会回到平衡状态，最终导致停振。

3.4 分析图3.2.1(a)电路振荡频率不稳定的具体原因？解：电路振荡频率不稳定的具体原因是晶体管的极间电容与输入、输出阻抗的影响，电路的工作状态以及负载的变化，再加上互感耦合元件分布电容的存在，以及选频回路接在基极回路中，不利于及时滤除晶体管集电极输出的谐波电流成分，使电路的电磁干扰大，造成频率不稳定。

3.7 什么是振荡器的起振条件、平衡条件和稳定条件？各有什么物理意义？振荡器输出信号的振幅和频率分别是由什么条件决定的？ 解：（1） 起振条件： 振幅起振条件 01A F >相位起振条件 2A F n ϕϕπ+=（n=0,1,…）(2)平衡条件：振幅平衡条件AF=1相位平衡条件 2A F n ϕϕπ+=（n=0,1,…）（3） 平衡的稳定条件：振幅平衡的稳定条件0AU ∂<∂ 相位平衡的稳定条件0Zϕω∂<∂振幅起振条件01A F >是表明振荡是增幅振荡，振幅由小增大，振荡能够建立起来。

振幅平衡条件AF=1是表明振荡是等幅振荡，振幅保持不变，处于平衡状态。

相位起振条件和相位平衡条件都是2A F n ϕϕπ+=（n=0,1,…），它表明反馈是正反馈，是构成反馈型振荡器的必要条件。

振幅平衡的稳定条件A ∂/0U ∂<0表示放大器的电压增益随振幅增大而减小，它能保证电路参数发生变化引起A 、F 变化时，电路能在新的条件下建立新的平衡，即振幅产生变化来保证AF=1。

相位平衡的稳定条件Z ϕ∂/ω∂<0表示振荡回路的相移Z ϕ随频率增大而减小是负斜率。

它能保证在振荡电路的参数发生变化时，能自动通过频率的变化来调整A F ϕϕ+=YF Z ϕϕ+=0，保证振荡电路处于正反馈。

思考题与习题6.1 有哪几种反馈控制电路，每一类反馈控制电路控制的参数是什么，要达到的目的是什么？答：自动增益控制（AGC ）电路、自动频率控制（AFC ）电路、自动相位控制（APC ）电路三种控制参量分别为信号的电平、频率、和相位AGC 电路可用于控制接收通道的增益，它以特性增益为代价，换取输入信号动态范围的扩大使输出几乎不随输入信号的强弱变化而变化。

AFC 电路用于稳定通信与电子系统中的频率源利用频率误差信号来调节输出信号的频率，使输出频率稳定。

APC 电路以相位误差去消除频率误差。

6.2 AGC 的作用是什么？主要的性能指标包括哪些？答： AGC 电路可用于控制接收通道的增益，它以特性增益为代价，换取输入信号动态范围的扩大使输出几乎不随输入信号的强弱变化而变化。

其性能指标有两个：动态范围和响应时间6.3 AFC 的组成包括哪几部分，其工作原理是什么？答：AFC 由以下几部分组成：频率比较器、可腔频率电路、中放器、鉴频器、滤波器工作原理：在正常情况下，接收信号的载波为s f ，本振频率L f 混频输出的中频为I f 。

若由于某种不稳定因素使本振发生了一个偏移＋L f ∆。

混频后的中频也发生同样的偏移，成为I f ＋L f ∆，中频输出加到鉴频器的中心频率I f ，鉴频器就产生了一个误差电压，低通滤波器去控制压控振荡器，使压控振荡器的频率降低从而使中频频率减小，达到稳定中频的目的 6.4 比较AFC 和AGC 系统，指出它们之间的异同。

6.5 锁相与自动频率微调有何区别？为什么说锁相环路相当于一个窄带跟踪滤波器？ 6.6 有几种类型的频率合成器，各类频率合成器的特点是什么？频率合成器的主要性能指标有哪些？答：频率合成器有三种：直接式频率合成器、锁相频率合成器（包括倍频锁环、混频锁相环、除法降频锁相环）、直接数字式频率合成器。

直接式频率合成器是直接对参考频率源进行混频分频和倍频得到所需频率是一个开环系统；锁相频率合成器是锁相环进行频率合成，是一个闭环譏数字频率合成器是一种全数字化的频率合成器，是一个开环系统。

..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：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，恢复出原话筒扬声器来的信息，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。

第二章 思考题与习题2.1 试用矩形系数说明选择性与通频带的关系。

2.2 证明式(2.2.21)。

2.3 在工作点合理的情况下，图(2.2.6)（b ）中的三极管能否用不含结电容的小信号等效电路等效？为什么？ 2.4 说明图(2.2.6)（b ）中，接入系数、对小信号谐振放大器的性能指标有何影响？ 1n 2n 2.5 如若放大器的选频特性是理想的矩形，能否认为放大器能够滤除全部噪声，为什么？ 2.6 高频谐振放大器中，造成工作不稳定的主要因素是什么？它有哪些不良影响？为使放大器稳定工作应采取哪些措施？ 2. 7 单级小信号调谐放大器的交流电路如图2. T.1所示。

要求谐振频率0f =10.7 MHz ，500kHz ，100。

晶体管参数为 0.7BW =0||A υ=ie y =（2+j0.5）ms ；re y =0；fe y =（20－j5）ms ； oe y =（20+j40）ms如果回路空载品质因数100，试计算谐振回路的、C 、0Q =L R 。

图2. T.1 题2.8图解：根据电路图可画出放大器的高频等效电路如下图所示。

其中20oe g s μ=，6640100.59210.710oe C pF π-⨯==⨯⨯，20.6fe y ms == 根据题设要求0100fe y A g υ∑==则320.6100.206100fe oy g m A υ-∑⨯===s因为0.7ef BW Q =所以00.710.721.40.5e f Q BW === 因为01e Q Lg ω∑=所以63011210.7100.2061021.4e L g Q ωπ-∑==⨯⨯⨯⨯⨯=63.3710 3.37s s μ-⨯=由等效电路可知262601165.65pF (2)(210.710) 3.3710C f L ππ∑-===⨯⨯⨯⨯66001144.142210.710 3.3710100eo g s f LQ μππ-===⨯⨯⨯⨯⨯ 则65.650.5965.06oe C C C pF ∑=-=-=666117.0520610201044.1410oe eo R k g g g ---∑===--⨯-⨯-⨯Ω 2.8 在图2. T.2中，晶体管3DG39的直流工作点是＝＋8V ，CEQ V EQ I ＝2 mA ；工作频率0f ＝10.7MHz ；调谐回路采用中频变压器，＝4μH ，＝100，其抽头为3~1L 0Q =23N 5匝，20匝， 5匝。

思考题与习题4.１ 已知调制信号()()()32cos 22103cos 2300t t t υππΩ⎡⎤=⨯⨯+⨯⎣⎦V ，载波信号()()55cos 2510c t t υπ=⨯⨯V ，1a k =，试写出调幅波的表示式，画出频谱图，求出频带宽度BW 。

解：调幅波的表示式()()()()()()()()()5a 3535[5k ]cos 2510{52cos 22103cos 2300}cos 25105[10.4cos 22100.6cos 2300]cos 2510c t t t t t t t t t υυπππππππΩ=+⨯⨯⎡⎤=+⨯⨯+⨯⨯⨯⎣⎦=+⨯⨯+⨯⨯⨯ 频谱图频带宽度 322104kHz BW =⨯⨯=4.２ 已知调幅波表示式()()()62012cos 2500cos 210AM t t t υππ=+⨯⨯⎡⎤⎣⎦V ，试求该调幅波的载波振幅cm V 、载波频率c f 、调制信号频率F 、调幅系数a M 和频带宽度BW 的值。

解：载波振幅 20V cm V = 载波频率 1MHz c f = 调制信号频率 500Hz F =调幅系数 120.620a M == 频带宽度 25001000Hz BW =⨯=4.３ 已知调幅波表示式()()()(){}663635cos 210cos 210510cos 210510AM t t t t υπππ⎡⎤⎡⎤=⨯++⨯+-⨯⎣⎦⎣⎦V ，试求出调幅系数及频带宽度，画出调幅波波形和频谱图。

解：上式改写为(){}663365cos 2102cos 210cos 25105[10.4cos 2510]cos 210AM t t t t t tυπππππ=⨯+⨯⨯⨯=+⨯⨯⨯调幅系数 0.4a M =频带宽度 2500010kHz BW =⨯= 调幅波波形频谱图调制信号如题图所示，画出0.5a M =和1a M =的AM 波及DSB 信号的波形图。

高频电子线路_杨霓清_答案_第五章-角度调制与解调思考题与习题5.1 什么是角度调制,5.2 调频波和调相波有哪些共同点和不同点，它们有何联系, 5.3 调角波和调幅波的主要区别是什么,5.4 调频波的频谱宽度在理论上是无限宽，在传送和放大调频波时，工程上如何确定设备的频谱宽度,解:工程上确定设备的频谱宽度是依据确定 BWf,,2m5.5 为什么调幅波调制度 M不能大于1，而调角波调制度可以大于1, a5.6 有一余弦电压信号。

其中和均为常数，求其瞬时角频率和,,,()cos[]tVt,，,,m0000瞬时相位解: 瞬时相位 ,,,()tt,，00瞬时角频率 ,,()()/tdtdt,5.7 有一已调波电压，试求它的、的表达式。

如果,,()t,,()t,,,()cos()tVAtt,，mc1它是调频波或调相波，它们相应的调制电压各为什么,dt,,，，2 解:,， ,,tAt,tAt2,,,,,，，，，11dt若为调频波，则由于瞬时频率变化与调制信号成正比，即 ,,t，，1,,，所以调制电压, ,,tkut2At,ut2At,，，，，，，f,1,1kf若为调相波，则由于瞬时相位变化与调制信号成正比，即 ,,t，，12 ,(t)所以调制电压, ,,tkuutAt,，，，，p,,1kp由此题可见，一个角度调制波可以是调频波也可以是调相波，关键是看已调波中瞬时相位的表达式与调制信号:与调制信号成正比为调相波，与调制信号的积分成正比(即瞬时频率变化与调制信号成正比)为调频波。

5.8 已知载波信号，调制信号为周期性方波和三角波，分别如题5.8图(a),,()costVt,ccmc和(b)所示。

试画出下列波形:(1)调幅波，调频波;(2)调频波和调相波的瞬时角频率偏移,,()t。

瞬时相位偏移,,()t(坐标对齐)。

(a) (b)题5.8图解:(1)对应两种调制信号画出调幅波和调频波的波形分别如图题5.8(1)(a)(b)所示。

思考题与习题7.1 为什么高频功率放大器一般要工作于乙类或丙类状态？为什么采用谐振回路作负载？为什么要调谐在工作频率上？回路失谐将产生什么结果？答：高频功率放大器的输出功率高，其效率希望要高些，这样在有源器件的损耗的功率就低，不仅能节省能源，更重要的是保护有源器件的安全工作。

乙类丙类放大器状态的效率比甲类高因此高频功率放大器常选用乙类或丙类放大器。

乙类和丙类放大器的集电极电流为脉冲状，只有通过谐振电阻p R 相乘，产生边疆的基波电压输出。

回路调谐于工作频率是为了取出基波电压输出。

7.2 丙类高频功率放大器的动态特性与低频甲类功率放大器的负载线有什么区别？为什么会产生这些区别？动态特性的含义是什么？答：所谓动态特性是指放大器的晶体管（c g 、bz U ）、偏置电源（cc V 、bb V ）、输入信号（bm U ）、输出信号或谐振电阻（cm U 或p R ）确定后，放大器的集电极电流c i 随be u 和ce u 的变化关系。

事实上，改变bb V 可以使放大器工作于甲类、乙类或丙类。

而工作在甲类，电流c i 是不失真的，所作的负载线也是在确定动态特性，它的动态特性为一条负斜的直线，是由负载线决定的。

而丙类放大器的bb V ＜bz V ，电流产生失真，是周期脉冲电流。

而输出电压是谐振回路的谐振电阻p R 与电流脉冲的基波电流相乘，即电流c i 的变化为脉冲状，而输出电压是连续的基波电压，因此动态特性不能简单地用谐振电阻p R 负载线决定。

只能根据高频谐振功率放大器的电路参数用解析式和作图法求得，它与甲类放大的负载线不同，其动态特性为。

原因是电流为脉冲状，有一段时间c i 是为0的7.3 为什么谐振功率放大器能工作于丙类，而电阻性负载功率放大器不能工作于丙类？ 答：因为谐振功放的输出负载为谐振回路，该回路具有迁频特性，可以从晶体管的余弦脉冲电流中，将不失真的基波电流分量迁频出来，在并联谐振回路上形成不失真的基波余弦电压，而电阻听电阻特性输出负载不具备这样的功能，因此不能在丙类工作。