2016级高频电子线路复习资料

考试题型：填空20、选择20、简答30、计算30（分值仅作参考）知识点：第一章绪论*什么是基带信号基带信号是需传送的原始信息的电信号。基带信号占有的频带属于低频范围。*直接无线发射基带信号的缺点（1）发射天线的尺寸太大。（2）无选择性，相互干扰，不能实现多路通信。解决办法：把基带信号(调制信号）“装载”到高频振荡信号（载波）之中，然后由天线向外辐射出去，这种方法叫调制。*常用的无线电波传播方式有：（1）绕射传播（地波）:沿地面传播适合中长波波段（2）电离层的反射和折射传播（天波）适合短波波段（3）直射传播（空间波）适合超短波波段*为什么夜间收听效果好于白天？因为白天电离作用强－→电离层对信号的吸收作用强*人造卫星采用那个波段和地面联系？中长波和短波均被电离层反射而无法穿过电离层，所以只能依靠超短波段第二章高频小信号放大器*通频带:定义：放大器的电压增益下降到最大值的倍时所对应的频带宽度。常用2△f0.7(或BW0.7)表示。*矩形系数：表征放大器选择性好坏的一个参量，用来表示实际曲线形状接近理想矩形的程度。*放大电路直流通路和交流通路画法的要点是：画直流通路时，把电容视为开路；画交流通路时，把电感视为短路。*如图所示电路两端发生谐振时，串联谐振电路A的等效阻抗为r，并联谐振电路B的阻抗为L/Cr，回路的Q值为L/r，（A）（B）*回路Q值物理意义：谐振条件下，回路储存能量与消耗能量之比串联谐振回路Q值表示：并联谐振回路Q值表示：*串并联通频带都为：结论：通频带与Q成反比，Q越高，回路选择性越好，但通频带越窄。12**变压器阻抗变换电路设接入系数1212UUNNp，则*自耦变压器阻抗变换电路：设接入系数：则*如图所示抽头回路的抽头系数p为UT/Uab端口的等效阻抗为：p2R0abcb212abUNpNNU'LL21RRp'LL21RRp*如图所示抽头回路用电容表示抽头系数p为C1/（C1+C2）.***多级单调谐回路谐振放大器总电压增益：总通频带*单调谐放大器的选择性差，增益和通频带的矛盾突出。级联的放大器级数越多，总矩形系数虽有所改善，但效果不大。改善放大器选择性和解决其增益与通频带之间的矛盾的有效方法是采用参差调谐放大器和双调谐放大器。*多级单调谐小信号放大器级联，将使（B）。A.总增益减小，总通频带增大B.总增益增大，总通频带减小C.总增益增大，总通频带增大D.总增益减小，总通频带减小umuumAAAA21*不具有压电效应的滤波器是（B）。A.石英晶体滤波器B.LC滤波器C.陶瓷滤波器D.声表面波滤波器*在调谐放大器的LC回路两端并上一个电阻R，可以（C）A．提高回路的Q值B．提高谐振频率C．加宽通频带D．减小通频带*高频小信号调谐放大器主要工作在（A）A．甲类B．乙类C．甲乙类D．丙类*如图所示为示波器测量正弦波波形参数的画面，若“VOLTS/DIV”的指示值是2V，则所测正弦波的峰值为（B）A．9.2VB．4.6VC．6.5VD．3.25V*引起高频小信号放大器工作不稳定的原因是什么？用什么办法克服？答：晶体管存在反向传输导纳Yre≠0,使输出电压可以反馈到输入端,引起输入电流的变化,从而可能引起放大器工作不稳定。如果这个反馈足够大,且在相位上满足正反馈条件,则会出现自激振荡。为了提高放大器的稳定性,通常从两个方面着手。一是从晶体管本身想办法,减小其反向传输导纳Yre值。二是从电路上设法消除晶体管的反向作用,使它单向化。具体方法有中和法与失配法。*提高高频放大器的稳定性的方法有中和法与失配法。*如图所示电路中CN的作用是抵消三极管极间电容Cb‘c引起的反馈，提高放大器的稳定性。*失配法的基本原理：由于阻抗不匹配，输出电压减小，反馈到输入电路的影响也随之减小。使增益下降，提高稳定性。失配法基本原理：共发电路在负载导纳很大的情况下，虽然电压增益减小，但电流增益仍较大；而共基电路虽然电流增益接近1，但电压增益却较大。所以二者级联后，互相补偿，电压增益和电流增益都比较大。*放大器的噪声系数NF是指输入端和输出端两者的信噪比的比值，用分贝表示即为10lg（Psi/PNi）/(Pso/PNo)。*如图所示石英晶体频率阻抗曲线可知晶体在频率满足q0时表现出电感性质。*一信号放大电路一并联谐振回路为负载，信号中心频率sf=10MHz,回路电容C=50PF，空载品质因数Q=100；试求:（1）L=?BW=?0R=?（2）又若所需BW=0.5MHz,则在回路上并联多大电阻才能满足放大器所需带宽要求；解：1.012fLC6222221212001115.07105.07223.141010510LHHCfC650101010()100()100fBHzKHzQ60010025.071031840()31.8RQLK2.∵所需带宽B=500KHz空载带宽∴需展宽带宽，采用有载方法，即在LC并联振荡回路两端并联电阻RL。又∵0500()LfBKHzQ∴703102050010LfQB001()LLQLGG，00111LLPLGGLQRR76011110.157105.071020PLLRRLQ7.97LRK高频谐振功率放大器*功率放大电路根据以下哪种说法可分为甲类、甲乙类、乙类、丙类等（D）A．电路特点B．功率放大倍数C．电流大小D．功放管静态工作点选择情况*简述高频谐振功率放大器的工作原理：(1)设置VBBUBZ，使晶体管工作于丙类。(2)当输入信号较大时，可得集电极余弦电流脉冲。(3)将LC回路调谐在信号频率上，就可将余弦电流脉冲变换为不失真的余弦电压输出。*小信号谐振放大器与谐振功率放大器的主要区别是什么？答：1）小信号谐振放大器的作用是选频和放大，它必须工作在甲类工作状态；而谐振功率放大器为了提高效率，一般工作在丙类状态。2）两种放大器的分析方法不同：前者输入信号小采用线性高频等效电路分析法，而后者输入信号大采用折线分析法。*当谐振功率放大器的输入激励信号为余弦波时，为什么集电极电流为余弦脉冲波形？但放大器为什么又能输出不失真的余弦波电压？答：因为谐振功率放大器工作在丙类状态（导通时间小于半个周期），所以集电极电流为周期性余弦脉冲波形；但其负载为调谐回路谐振在基波频率，可选出ic的基波，故在负载两端得到的电压仍与信号同频的完整正弦波。*下图为高频功率放大器的交流等效电路，图中Eb的作用是给放大器基极反向偏置电压，让放大器工作在丙类状态，ic电流的特点是尖顶余弦脉冲，负载R输出的是完整正弦信号。*1）从图中各次谐波的分解系数αn最大值对应的导通角满足:n0maxc1202）如图所示导通角越小，效率越高，但导通角θ不能取得太小，因为θ越小基频分量越小，输出功率越小。为了使高频功率放大器工作在基频输出幅度较大，效率比较高的状态，导通角应选则的大约值为70o.**某高频功率放大器原来工作在临界状态，测得cmU=22v，coI=100mA，PR=100Ω，cE=24v，当放大器的负载阻抗PR变小时，则放大器的工作状态过渡到欠压状态，回路两端电压cmU减小，若负载阻抗增加时，则工作状态由临界过渡到过压状态，回路两端电压cmU将增大。**试说明高频功率放大器的三种工作状态特点：*晶体管放大器工作于临界状态，Rp=200Ω，IC0=90mA,VCC=30V，θC=90O)90(00=0.319)90(01=0.5，试求输出功率P0和效率ηC解：mAio282319.090)90(I0c0cmaxmAiIcmc1412825.0)90(max011WIRPmcP2141.02005.0212210%7409.0302P00cCCcIV*饱和临界线的斜率gcr=0.8s,Vcc=24V,icmax=2.2A，θc=70o，α0（70o）=0.253，α1（70o）=0.436试求：（1）电源提供总功率P=（2）输出功率P0（3）集电极效率ηC（4）谐振电阻Rp解：因为工作于临界状态，)UV(gicmCCcrcmax25.21giVUcmcrcmaxCCVAo5566.0253.02.2)70(II0cmaxC0Ao9592.0436.02.2)70(II1cmaxCm1（1）W36.135566.024IVPC0CC（2）W19.109592.025.2121IU21Pcm1cm0（3）%3.7636.1319.100PPc（4）16.2219.10225.212202PVRcmpΩ*某谐振功率放大器，电源电压VCC=20V,电压利用系数ξ=0.9,gcr=0.2S，θc=80o,放大器工作于临界状态。α0（80o）=0.286,α1（80o）=0.472试求：（1）直流电源VCC提供的输入功率P==?（2）高频输出功率P0=？（3）输入回路谐振电阻RP=?解：Ucm=VCCξ=20×0.9=18V)UV(gicmCCcrcmax=0.2×(20-18)=0.4AAo1144.0286.04.0)80(II0cmaxC0Ao1888.0472.04.0)80(II1cmaxCm1W288.21144.020IVPC0CCW699.11888.01821IU21Pcm1cm095699.12182202PVRcmp*高频频功率放大器各极压变化对工作状态的影响1）VCC的影响：只有工作在过压区才能有效地实现VCC对Ucm的控制作用，故集电极调幅电路应工作在过压区。2）只有工作在欠压区才能有效地实现VBB对Vcm的控制作用，故基极调幅电路应工作在欠压区。3）当谐振功率放大器作为线性功率放大器，放大器必须工作在欠压状态。4）当谐振功率放大器用作振幅限幅器时，放大器必须工作在过压状态。*如图所示为高频频功率放大器的基极馈电电路，主要作用是给基极产生反向自偏压*对于D类放大器，放大管工作在开关状态*常用集电极电流流通角的大小来划分功放的工作类别，丙类功放（D）。A.180B.18090C.90D.90*某丙类谐振功率放大器工作在临界状态，若保持其它参数不变，将集电极直流电源电压增大，则放大器的工作状态将变为（D）A．过压B．弱过压C．临界D．欠压*一谐振功放，原来工作在临界状态，后来发现该功放的输出功率下降，效率反而提高，但电源电压EC、输出电压振幅Uc及Ubemax不变，问这是什么原因造成的，此时功放工作在什么状态？解：由于EC、Uc及ubemax不变，即ucemin、ubemax不变，因此功放的工作状态不变。由于ccEU，所以不变，而)(gC121，故效率的提高是由于的增加，这是通过减小θ实现的。要减小θ，有两个途径，一是减小输入信号振幅Ubm，一是减小UBB，但要求ubemax不变，故只能减小UBB，同时增大输入信号振幅Ubm。输出功率下降，但Uc不变，只能是增加负载阻抗。*如图所示四个传输线变压器电路所完成的功能传输线变压器的应用举例（a）高频反相器;（b）不平衡—平衡变换器;（c）1∶4阻抗变换器;（d）3分贝耦合器*试证明如图所示传输线变压器电路可实现1：4阻抗变换证明：1：4传输线变压器是把负载阻抗降为1/4倍以便和信号源相匹配。在负载匹配的条件下，有u1=u2=u和，i1=i2=i由于变压器的1端与4端相连，输入端1端与3端的电压为u，负载RL上的电压为u1+u2=2u，输入端1的电流为i1+i2=2i，且L2Rui传输线变压器的输入阻抗为：4222LL31RRuuiuZ传输线变压器把负载RL变换为RL/4，实现了1：4的阻抗变换。*L型滤波匹配网络（1）低阻变高阻型应用中，根据阻抗匹配要求确定Q，即1LPRRQ（2）高阻变低阻型Q根据阻