高频电子线路重点
高频电子线路重点内容
第一章
1.1通信与通信系统
1. 信息技术两大重要组成部分——信息传输和信息处理
信息传输的要求主要是提高可靠性和有效性。
信息处理的目的就是为了更有效、更可靠地传递信息。
2. 高频的概念
所谓“高频”，广义上讲就是适于无线电传播的无线电频率，通常又称为“射频”。
一、基本概念
1. 通信：将信息从发送者传到接收者的过程
2. 通信系统：实现传送过程的系统
3. 通信系统基本组成框图
信息源是指需要传送的原始信息，如语言、音乐、图像、文字等，一般是非电物理量。原始信息经换能器转换成电信号（称为基带信号）后，送入发送设备，将其变成适合于信道传输的信号，然后送入信道。
信道是信号传输的通道，也就是传输媒介。
有线信道，如：架空明线，电缆，波导，光纤等。
无线信道，如：海水，地球表面，自由空间等。
不同信道有不同的传输特性，同一信道对不同频率信号的传输特性也是不同的。
接收设备把有用信号从众多信号和噪声中选取出来，经换能器恢复出原始信息。
4．通信系统的分类
按传输的信息的物理特征，可以分为电话、电报、传真通信系统，广播电视通信系统，数据通信系统等；
按信道传输的信号传送类型，可以分为模拟和数字通信系统；
而按传输媒介（信道）的物理特征，可以分为有线通信系统和无线通信系统。
二、无线电发送与接收设备
1. 无线通信系统的发射设备
（1）振荡器：产生f osc 的高频振荡信号，几十 kHz 以上。
（2）高频放大器：一或多级小信号谐振放大器，放大振荡信号，使频率倍增至f c，并提供足够大的载波功率。
（3）调制信号放大器：多级放大器组成，前几级为小信号放大器，用于放大微音器的电信
号；后几级为功放，提供功率足够的调制信号。
（4）振幅调制器：实现调幅功能，将输入的载波信号和调制信号变换为所需的调幅波信号，并加到天线上。
2. 无线通信系统的接收设备
（1）高频放大器：由一级或多级小信号谐振放大器组成，放大天线上感生的有用信号；并利用放大器中的谐振系统抑制天线上感生的其它频率的干扰信号。可调谐。
（2）混频器：两个输入信号。频率为f c 的高频已调信号，本机振荡器产生的频率为f L 的本振信号。将频率为f c 的高频已调信号不失真的变换为载波频率为f I 的中频已调信号（3）本机振荡：用来产生频率为fL = fc ± fI的高频振荡信号，f L 是可调的，并能跟踪f c。
（4）中频放大器：由多级固定调谐的小信号放大器组成，放大中频信号。
（5）检波器：实现解调功能，将中频调辐波变换为反映传送信息的调制信号。
（6）低频放大器：由小信号放大器和功率放大器组成，放大调制信号，向扬声器提供所需的推动功率。
3. 调制基本原理
为什么无线电传播要用高频？
由天线理论可知，要将无线电信号有效地发射，天线的尺寸必须和电信号的波长为同一数量级。
由原始非电量信息经转换而成的原始电信号一般是低频信号，波长很长。例如音频信号仅在l5kHz以内，对应波长为20km以上，要制造出相应的巨大天线是不现实的。
另外，若各发射台发射的均为同一频段的低频信号，信道中会互相重叠、干扰，接收设备也无法接收信号。
因此，为了有效地进行传输，必须采用几百kHz以上的高频振荡信号作为载体，将携带信息的低频电信号“装载”到高频振荡信号上(这一过程称为调制)，然后经天线发送出去。到了接收端后，再把低频电信号从高频振荡信号上“卸取”下来(这一过程称为解调)。
采用调制方式以后，由于传送的是高频振荡信号，所需天线尺寸便可大大下降。同时，不同的发射台可以采用不同频率的高频振荡信号作为载波，这样在频谱上就可以互相区分开了。
传输的信号为什么要进行调制？
传输信号波长与天线匹配的要求：在无线电通信中，由天线理论可知，要将电信号有效地发射出去，天线的尺寸必须和信号的波长为同一数量级。
计算：发送f=1000Hz的音频信号，需要的天线长度。
λ=c/f=300000000/1000=300000=300(公里)
采用调制后，不同的发射台可以采用不同频率的高频振荡信号发送，有利于其在频谱上的分离,可以实现多路复用，提高频带的利用率。
更高的频段，可用的频带更宽，可以传输更多的信息或容纳更多的用户，频带利用率也
更高。
1.1.3无线电波段的划分和无线电波的传播
为了讨论问题的方便，将不同频率的电磁波人为
地划分若干频段或波段，列表如下:
波段名称波段范围频率范围频段名称
超长波
长波
中波
短波
超短波(米波)10 000－100 000m
1000－10 000m
100－1 000m
10－100m
1－10m
3－30kHz
30－300kHz
0.3－1.5MHz
1.5－30MHz
30－300MHz
甚低频(VLF)
低频(LF)
中频(MF)
高频(HF)
甚高频(VHF)
微波
分米波厘米波毫米波亚毫米波10－100 cm
1－10 cm
1－10 cm
0.1－1 mm
0.3－3GHz
3－30GHz
30－300GHz
300－3000GHz
特高频(UHF)
超高频(SHF)
极高频(EHF)
超级高频
习惯上按电磁波的频率范围划分为若干个区段，称为频段或波段。无线电波在空间传播的速度
c=3×108 m/s，则高频信号的频率与其波长的关系为：λ=c/f，f单位取Hz，λ单位用m。
无线电波传播特性：
无线电信号的传播方式、传播距离、传播特点等，由无线电信号的频率决定。
电波的传播方式主要有：如下图。
直射（视距）(a): 电视、调频广播，移动通信，中继与卫星等；超短波
绕射（地波）(b): 波长长，地面吸收少，绕射能力强；广播、通信；中长波；条件：λ〉物体
折射和反射（天波）(c):借助60~600km的电离层；广播、通信；短波；条件：物体〉λ
散射传播(d):借助10~12km的对流层，适合400~6000MHz信号；条件：阻挡物体多，体积小于波长。
无线电波的主要传播方式
（a）直射传播; （b）地波传播; （
c）天波传播; （d）散射传播
1.2非线性电子线路的基本概念及本课程特点
高频电子线路几乎都是由线性元件和非线性的器件组成的。其中的非线性器件可以用线性等效电路来表示，分析方法也可以用线性电路的分析方法。
本书的绝大部分电路都属于非线性电路，一般都用非线性电路的分析方法来分析。
①在学习本课程时，要抓住各种电路之间的共性，洞悉各种功能之间的内在联系，而不要局限于掌握一个个具体的电路及其工作原理。
(a)
射线
(b )
(c)
电离层
(d)
对流层
②学习时要注意“分立为基础，集成为重点，分立为集成服务”的原则。 ③重视实验环节，坚持理论联系实际，在实践中积累丰富的经验。 2.1谐振回路
高频调谐放大器的功能及分类
1. 功能：放大和选频。放大是放大有用信号。选频是选择有用信号，抑制无用信号。
2. 分类：按信号大小分小信号、大信号调谐放大器；按调谐回路个数分单调谐、双调谐放大器；
按器件分有晶体管、场效应管放大器；按电路组态分共e 、共b 、共c 放大器。 3. 高频小信号放大器的两种主要类型：集中选频放大器、谐振放大器 2.1.1 LC 并联谐振回路的选频特性 一、LC
并联谐振回路的选频特性
1、C
j L j R C j L j R Zp ωωωω11)
(+
++= )1(C L j R C
L
ωω-+≈ jX R C L +=（注意：L ω>>R )C
1L (X ωω-
= (1) 谐振条件：当回路总电抗X=0时，回路呈谐振状态 (2)并联谐振阻抗
CR L
Z po ==p R jX
R C L
Z P +=
（呈纯电阻，且取最大值）
(3) 谐振频率：由于，0X = 即，0ωC
1
L 0ω-
=0
LC 10=
∴ω LC
f π21
0= 2、品质因数
物理意义：谐振条件下，回路储存能量与消耗能量之比
P 2i o 2i R /u L
/u Q ω==L
R o
P ω==p o CR ω
回路阻抗频率特性
jX R C L
Z p += )
1(1/CL
R L j RC L ωω-+=
)1(1CL R L j R p
ωω-+= )
(1ω
ωωωωo
o o p
R L j R -+=
又由于:=Q R
L
o ω ，而
ωωωωωωωωo 2o 2o o )(-=-=ω
ωωωωωo o 0))((+-o 2ωω?≈
其中：o ωωω
?-=
∴ o
p p 2jQ
1R Z ωω?+=
ξ
j R p +=
1φ
j p e
Z =
其中：o
Q
ωω
ξ?=2 称广义失谐
∴
21ξ
+=
p
p R Z
ξφ1
--=tg p
讨论：
(1) 当ω<
o ω ，即C
L ωω1
-
<0 ∴有0<ξ ∴0>p φ并联 LC 谐振回路呈电感性
(2) 当ω>o ω ，即C
L ωω1
-
>0 ∴有0>ξ ω
o
ωP
Z
∴0
3、谐振曲线
定义：并联谐振回路中，回路电压与工作频率之间的关系常用的谐振曲线为归一化谐振曲线，即为
===po i p i io i p Z i Z i u u α =+p p R j R )
1(ξ
2
11ξ+
同样定义并联谐振回路端电压的相位为ξ1
--=ψtg P
4、通频带
定义：在并联谐振回路中
?
21
=io i u u 令： 2
11ξ+=所对应的频率范围
由定义可得： 127
.0=?=o
Q
ωωξ
∴Q
B o
ωω
=
?=7
.02 或Q
f o
=
结论：Q 值越大频带越窄，回路损耗越小。 5、回路的选择性
由图 2.1.3可以看出，LC 谐振回路对偏离谐振频率信号的抑制作用，偏离越大，|ZP|/R0越小；而且回路Q 值越大，曲线就越尖锐，说明回路的选频性能越好，回路Q 值越小，曲线越平缓，回路的选频性能就越差。
理想谐振回路的幅频特性曲线如图所示，它是高度为1，宽度为BW0.7的矩形。
矩形系数Kr0.1定义：单位谐振曲线N （f ）值下降到0.1时的频带范
围与通频带之比，即7
.01
.01.0BW BW K =
,理想谐振回路K0.1＝1，实际回路的K0.1总是大于1，而且其数值越大，表示偏离理想值越大；其值越小，表示偏离理想值越小。
Q 2 > Q 1
Q 1
1
O
Q 2
P
α
O
Q 1
Q 2
P
ψξ
ξ
12
Q Q >2Q 1
Q ()
N f 1
07
.01
.0f f
1
f 2f 3f 4f 理想的幅频特性
07.BW 01
.BW
实际单级单调谐LC 谐振回路的矩形系数：95.9991.0≈=K 。它是一个与回路的Q 值以及谐振频率f0无关的定值，偏离理想回路值较大。
例1 设一并联谐振回路，谐振频率f 0=10MHz ，回路电容C ＝50pF ，试计算所需的线圈电感L 。又若线圈品质因素为Q ＝100，试计算回路谐振电阻及回路带宽。若放大器所需的带宽为0.5MHz,则应在回路上并联多大电阻才能满足要求？ 解：（1）计算L 值
H C
f C L μπω07.5)2(1
12020===
（2）回路的谐振电阻和带宽
Ω=????==-k L Q R p 8.311007.5102100670πω kHz Q f B 1000==
（3）求满足0.5MHz 带宽的并联电阻 设回路并联电阻为，回路有载品质因数为L Q
20105.01010 66'0=??==B f Q L p
p p L R R R R R R L Q +=∴并并并＝
∥0 ω
将已知条件带入，可得：Ω=k R 97.7并
二、变压器和LC 分压式阻抗变换电路
1. 变压器的耦合联接
设初级线圈数为N 1，，次级线圈数为N 2。在变压器紧耦合时，负载电阻R L 与等效负载R
‘
L
的关系为 R ‘
L ＝（N 1/ N 2）2 R L
2. 自耦变压器的耦合联接
R‘L＝（N13/ N23）2 R L
2.2.1 单级单调谐放大器
一、基本电路与工作原理
1. 组成
2. 元件作用
3. 工作原理
高频信号电压互感耦合基极电压管子be结基极电流管子放大作用集电极电流谐振回路选频回路谐振电压互感耦合负载电流i L在负载上产生较大的高频信号电压
二、电路分析
1.直流通路
2. 交流通路
3. 高频Y参数等效电路
晶体管接入回路的接入系数n 1＝N12/ N13
负载接入回路的接入系数n 2＝N45/ N13
I‘S＝n1 2 I S＝n1 Y fe U be
g‘oe＝n1 2 g oe，C‘oe＝n1 2C oe
g‘L＝n2 2 g L，C‘L＝n2 2C L
G ∑＝g‘oe＋g‘L＋g P
C ∑＝C‘oe＋C‘L＋C
导纳Y ∑＝G ∑＋jw C ∑＋1/jwL
输出电压U‘o＝－I‘s / Y ∑＝－n1 Y fe U be / Y ∑＝U o / n 2
三、性能指标分析
1. 电压增益 A u＝U0/ U be ≈－n1 n 2Y fe / 〔G ∑（1＋j2 Q L?f / f0）〕
当回路谐振时，?f＝0，放大器谐振电压增益为
A uo＝－n1 n 2Y fe / G ∑
∣ A uo∣＝n1 n 2Y fe / G ∑＝n1 n 2Y fe / （n1 2 g oe＋n2 2 g L＋g P）
2. 功率增益G po＝P o/ P i＝U 2o/ U 2i＝A 2uo
3. 单调谐放大器的通频带
4. 单调谐放大器的选择性矩形系数K0.1 = BW0.1 / BW0.7＝√ 102－1≈9.95 》1
2.2.2 多级单调谐回路谐振放大器
一、双级单调谐放大器
1、电路图
2、性能指标（n级相同电压增益的单调谐放大器级联）
（1）. 电压增益
∣A u∑∣＝∣A u1∣?∣A u2∣?∣A u3∣??????∣A un∣＝∣A un∣n
谐振时∣A uo∑∣＝∣A un∣n ＝∣ n1 n 2Y fe / G ∑∣n
（2）. 通频带
（3）. 选择性
二、双调谐回路谐振放大器
1、原理图
2、性能指标
（1）电压增益
1）临界耦合的电压增益
2）强耦合及弱耦合时电压增益
（2）通频带
临界耦合时双调谐放大器的通频带BW0.7＝√ 2 f 0 / Q L
（3）选择性
临界耦合时双调谐放大器的矩形系数K0.1 = BW0.1 / BW0.7＝4√ 100－1 ≈3.16
三、参差调谐放大器
参差调谐放大器，是由若干级单调谐放大器组成，每级回路的谐振频率参差错开，常用的有双参差和三参差调谐放大器。
四、谐振放大器的稳定性
为提高放大器的稳定性，通常从两方面着手。一是从晶体管本身想办法，减小其反向传输导纳Y re值。二是从电路上设法消除晶体管的反向作用，使它单向化。具体方法有中和法和失配法。
1.中和法
中和法通过在晶体管的输出端与输入端之间引入一个附加的外部反馈电路(中和电路)，来抵消晶体管内部参数Y re的反馈作用。
使通过C N的外部电流和通过C b‘c的内部反馈电流相位相差180 ?
2. 失配法
失配法通过增大负载电导Y L，进而增大总回路电导，使输出电路严重失配，输出电压相应减小，从而使输出端反馈到输入端的电流减小，对输入端的影响也就减小。
用两只晶体管按共射一共基方式连接成一个复合管是经常采用的一种失配法。
2.3 集中选频放大器
2.3.1 集中滤波器
集中滤波器的任务是选频，要求在满足通频带指标的同时，矩形系数要好。其主要类型有集中LC滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器等。
一、陶瓷滤波器
1. 陶瓷滤波器的特性
陶瓷滤波器是利用某些陶瓷材料的压电效应构成的滤波器。
所谓压电效应，就是指当陶瓷片发生机械变形时，例如拉伸或压缩，它的表面就会出现电荷；而当陶瓷片两电极加上电压时，它就会产生伸长或压缩的机械变形。
2. 压电陶瓷片等效电路和电路符号
3. 电抗曲线
一个是串联谐振频率f s，另一个是并联谐振频率f p，
4. 四端陶瓷滤波器及电路符号
5. 陶瓷滤波器的优缺点
二、声表面波滤波器(用于电视机、通讯、卫星)
1. 声表面波滤波器基本结构、符号和等效电路
2. 声表面波滤波器工作原理
3. 均匀叉指换能器的频率特性
－均匀叉指换能器是指长、指宽以及指距均为一定值的结构
4.非均匀叉指换能器
5. 声表面波滤波器的优点
6. 声表面波滤波器与放大器的连接
2.4 放大器的噪声
噪声的种类很多。有的是从器件外部窜扰进来的，称为外部噪声；有的是器件内部产生的，称为内部噪声。内部噪声源主要有电阻热噪声、晶体管噪声和场效应管噪声三种。
一、电阻热噪声
电阻热噪声是由电阻内部自由电子的热运动而产生的。自由电子的这种热运动在导体内会形成非常微弱的电流，这种电流呈杂乱起伏的状态，称为起伏噪声电流。起伏噪声电流流过电阻本身就会在其两端产生起伏噪声电压。
把这种在整个无线电频段内具有均匀频谱的起伏噪声称为白噪声
1. 噪声电流功率频谱密度和噪声电压功率频谱密度
S I(f)＝4kT/R A2 /Hz
S U(f)＝4kTR V2 /Hz k＝1.38 10－23 J/K
2. 热噪声均方值电流和均方值电压
I n2 ＝S I (f)BW＝4kTBW/R
U n2 ＝S U (f)BW ＝4kTRBW
所以，一个实际电阻可以分别用噪声电流源和噪声电压源表示。
3. 电阻热噪声等效电路
二、晶体管噪声
晶体管噪声主要包括以下四部分：
1. 热噪声
2. 散弹噪声
散弹噪声是晶体管的主要噪声源。是由单位时间内通过PN结的载流子数目随机起伏而造成的。
3. 分配噪声
4. 闪烁噪声
闪烁噪声又称低频噪声。一般认为是由于晶体管表面清洁处理不好或有缺陷造成的，其特点是频谱集中在约lkHz以下的低频范围，且功率频谱密度随频率降低而增大。
三、场效应管噪声
沟道热噪声、栅极漏电流产生的散弹噪声、在高频时同样可以忽略场效应管的闪烁噪声。
四、额定功率和额定功率增益
五、线性四端网络的噪声系数
1. 噪声系数的定义
放大器的噪声系数NF(Noise Figure)定义为输入信噪比与输出信噪比的比值，即
NF= （P si / P ni）/（P so / P no）
2. 噪声系数的计算式
3. 放大器内部噪声表达式
4. 多级放大器噪声系数的计算
5. 无源四端网络的噪声系数
六、等效输入噪声温度
噪声温度T e是指把放大器本身产生的热噪声功率折算到放大器输入端时，使噪声源电阻所升高的温度。
七、降低噪声系数的措施
第三章高频功率放大器
概述
一、高频功率放大器的应用和任务
二、高频功率放大器的特点
1．高频功率放大器与低频功率放大器的异同点
相同点：输出功率大、效率高
不同点：频带宽度不同、负载
2．高频功率放大器与高频小信号调谐放大器的异同点
相同点：工作在高频段、调谐回路作负载
不同点：信号大小不同、任务不同、分析方法不同
三、主要技术指标
1．输出功率P O（高）
2．效率ηC（高）
3．功率增益G P（大）
四、高频功率放大器的工作原理
（一）放大器工作状态的分类
1．通角θ的概念
2．放大器的工作状态按通角来分：
θ＝180°甲类θ＝90°乙类θ﹤90°丙类
3.1丙（C）类谐振功率放大器的工作原理
三极管四种工作状态
根据正弦信号整个周期内三极管的导通情况划分
甲类：一个周期内均导通
晶体管在输入信号的整个周期都导通静态I C较大，波形好, 管耗大效率低。
乙类：导通角等于180°
晶体管只在输入信号的半个周期内导通，静态I C=0，波形严重失真, 管耗小效率高。
甲乙类：导通角大于180°
晶体管导通的时间大于半个周期，静态I C 0，一般功放常采用。
丙类：导通角小于180°
图3-4 各级电压和电流波形
丙类(C 类)高频功率放大器的折线分析法
由于丙类高频功率放大器工作在大信号非线性状态，所以，晶体管的小信号等效电路的分析方法是不适用的。虽然采用静态特性曲线经过理想化成为折线来进行近似分析会存在一定的误差，但是，用它对高频功率放大器进行定性分析是一种较为简便的方法。 一、晶体管特性曲线的理想化及其解析式
图3-5 3DA21静态特性曲线及其理想化 (一) 输入特性曲线的理想化
图3—5(a)所示的虚线表示的直线就是理想化的输入特性曲线。其数学表示式为
B BE BZ i u U =<
()
B b BE BZ BE BZ i g u U u U =-≥ （3-4）
式中，g b 为理想化输入特性的斜率，即
/b B BE g i u =?? （3-5）
(二)正向传输特性曲线的理想化
理想化晶体管的电流放大系数β被认为是常数，因而将输入特性的i B 乘以 β 就可得到理想化正向传输特性。正向传输特性的斜率为
//c C BE B BE b g i u i u g ββ=??=??= （3-6）
g c 称为理想化晶体管的跨导。它表示晶体管工作于放大区时，单位基极电压变化产生的集电极电流变化。正向传输特性的数学表示式为
C BE BZ i u U =<
()
C c BE BZ BE BZ i g u U u U =-≥ （3-7）
(三)输出特性曲线的理想化
图3—5(b)所示的输出特性曲线要分别对饱和区和放大区采取不同的简化方法
在饱和区，根据理想化原理，集电极电流只受集电极电压的控制，而与基极电压无关。这样，理想化特性曲线对不同的u BE 值，应重合为一条通过原点的斜线。该斜线称为饱和临界线，其斜率用g cr 表示。它表示晶体管工作于饱和区时，单位集电极电压变化引起集电极电流的变化的关系。可表示为
C cr CE i g u = （3-8）
式中，/cr C CE g i u =??。
在放大区，根据理想化原理，集电极电流与集电极电压无关。那么，各条特性曲线均为平行于u CE 轴的水平线。又因 β=△i C ／△i B 为常数，故各平行线对等差的△i B 来说，间隔应该是均匀相等的。
一、 集电极余弦电流脉冲的分解 (一)余弦电流脉冲的表示式
余弦电流脉冲是由脉冲高度I CM 和通角 θC 来决定的。只要知道这两个值，脉冲形状便可完全确定。
在已知条件下，通过理想化正向传输特性求出集电极电流脉冲，可用图3—6
来说明。
图3-6 丙类状态下集电极电流波形
设激励信号为cos b bm u U t ω=，则cos BE Bb bm u V U t ω=+。而晶体管理想化正向传输特性可表示为
()C BE BZ
C c BE Bz BE BZ
i u U i g u U u U =<=-≥
将u BE 代人式中，可得
(cos )C c BB bm BZ i g V U t U ω=+-
由图3-6可知，当c t ωθ=时，0c i =，代入式（3-9）中可得
cos BZ BB
c bm
U V U θ-=
（3-10）
上式表明，已知V BB ,U BZ 和U bm 可确定高频功率放大器的半通角θC ，有时也称θC 为通角。通常
用θC = 180。表示甲类放大；θC = 90。表示乙类放大；θC < 90。
表示丙类放大。但是，必须注意的是高频功率放大器的实际全通角为2 θC .将式(3—10)代入式(3—9)，得
(cos cos )C c bm c i g U t ωθ=- （3-11）
当0t ω=时，C CM i I =，可得
(1cos )CM c bm c I g U θ=- （3-12）
将式(3—12)代人式(3一11)中，可得集电极余弦电流脉冲的表示式为
cos cos 1cos c
C CM
c
t i I ωθθ-=- （3-13）
(二)余弦电流脉冲的分解系数
周期性的电流脉冲可以用傅里叶级数分解为直流分量、基波分量及高次谐波分量，即i C 可写成为
012cos cos2cos C C c m c m cnm i I I t I t I n t ωωω=++++
式中
0cos cos 11()()221cos c
c
c
C c CM
c
t I i d t I d t π
θπ
θωθωωπ
π
θ---=
=
-?
?
0sin cos ()(1cos )c c c
CM
CM c c I I θθαθπθ-==- （3-14）
1cos cos 1
1
cos ()cos ()1cos c
c
c
c m c CM
c
t I i td t I td t π
θπ
θ
ωθωωωωπ
πθ---=
=-?
?
1sin cos ()(1cos )
c
c c
CM CM c c I I θθθαθπθ-==- （3-15） cos cos 11cos ()cos ()1cos c
c
c cnm C CM c
t I i n td t I n td t πθ
πθωθωωωωππθ---==-??
2s i n c o s c o s s i n 2()(1)(1cos )c c c c CM CM n c c n n n I I n n θθθθαθπθ??-==??--??
（3-16） α称为余弦电流脉冲分解系数。α0( θC )为直流分量分解系数；α1 (θC )为基波分量分解系数；
αn (θC )为n 次谐波分量分解系数。这些分解系数在使用中，通常不需
量分解系数；αn (θC )为n 次谐波分量分解系数。这些分解系数在使用中，通常不需要通过积分关系求出各个分量，可以由图3—7或本章附录中查得。 图3—7给出了α0、α1、α2、α3 和g 1 = α1／α0 与θC 的关系曲线。本章附录给出了不同 θC 值所对应的α0、α1、α2和g 1的数据值。
图3-7 余弦脉冲分解系数与的θc 关系
3.2 谐振功率放大器的分析
3.2.1 功率放大器的性能分析
一、集电极电流和通角θ
cosθ＝（v j－U BB）/ U bm
i C＝i Cmax（coswt－cosθ）/（1－cosθ）
将其傅里叶级数展开i C＝I C0＋I C1m coswt＋I C2m cos2wt ＋…＋I Cnm cosnwt
其中I C0＝α0（θ）i Cmax I C1m＝α1（θ）i Cmax I C2m＝α2（θ）i Cmax……I Cnm＝αn（θ）i Cmax
二、输出功率P o P o =U cm I c1m / 2 =I2c1m R P / 2
三、两个利用系数
⒈集电极电压利用系数ξξ= U cm /U CC= R P I c1m / U CC
⒉电流利用系数g1 （θ）= a1（θ）/ a0（θ）
四、效率ηCηC = P o / P D =（U cm I c1m）/（2 E c I c0）=1/2 ξ g1 （θ）
3.2.2 功率放大器的工作状态分析
一、动态特性
u BE=E B+U bm coswt ——①
u CE=E c－U cm coswt——②
由②式得coswt =（E c－u CE）/U cm代入①式得：
u BE=E B+U bm （E c－u CE）/U cm
∴i c=g c（u BE－V j）=-g c（U bm/U cm）[ u CE－（U bm E c +U cm E B－U cm V j）/ U bm]
即动态特性曲线是一条斜率为-g c（U bm/U cm）、截距为（U bm E c +U cm E B －U cm V j）/ U bm的直线。（图中E c即U CC、E B即U BB、g c即G）
图中OP为临界饱和线，方程为
i c=g cr u CE（当u CE＜U CES时）
g cr为临界线斜率、U CES为临界饱和压降。
OP以右为放大区，集电结反偏。
当u CE一定时，i B增大，i c也增大。
OP以左为饱和区，集电结正偏。
当u CE一定时，i B增大，i c不变。
从图中可以看出i c与g c、V j、E c、E B、U bm、U cm（R P）有关，当晶体管选定后g c、V j一定，i c仅与E c、E B、U bm、U cm（R P）有关。
二、负载特性
⒈不同R e对U cm的影响
当R e增加时，引起U cm增大。
⒉不同R e对动态特性曲线的影响
∵i c=g c（u BE－V j）
∴静态I Q=g c（E B－V j）一定、又E C一定，
∴当R e变化时Q点位置不变。
当R e增加时，动态特性曲线绕Q点逆时针旋转。
⒊不同R e对工作状态的影响
①R e较小，U cm较小，欠压状态，i c波形为尖顶余弦脉冲。
②R e增加，U cm增加，使E C－U cm = U CES
临界工作状态，i c波形仍为尖顶余弦脉冲。
③R e较大，U cm较大，过压状态，动态线在A3点转折，由此动态线对应作出的i c波形为一中间有凹陷的脉冲。
⒋负载特性曲线
——以R e为横坐标，I c1m、I c0、U cm、ηC、P o、P D、P c与R e的关系（晶体管一定，且U bm、E c、E B一定）
5. 三种工作状态比较
（1）欠压状态：P o、ηC均低，P c较大，i c为尖顶余弦脉冲。
（2）临界状态：P o最大，ηC较高，i c为尖顶余弦脉冲——最佳状态。
条件：E C－U cm = U CES I cmax=g cr U CES
（3）过压状态：弱过压时ηC最高，但P o逐步减小，i c为有凹陷的余弦脉冲。U cm随R e变化不大，即U cm较为稳定。
三、丙类放大器的电压特性（调制特性和放大特性）
（一）放大特性
——是指R e、E c、E B一定时，放大器的输出功率、电压、效率随输入信号的电压振幅U bm的变化情况。
U bm增加，将使I Bmax增加、I cmax增加且通角θ增加，放大器从欠压工作状态进入过压状态。（二）调制特性
⒈集电极调制特性
——当R e、U bm、E B一定时，放大器性能随E c变化的特性。
当E C变化时，Q点将移动，动态线将平移。即E C减小，负载线向左平移，放大器从欠压工作状态进入过压工作状态。
⒉基极调制特性
——当R e、U bm、E C一定时，放大器性能随E B变化的特性。
当U bm一定，E B由负值逐渐增大到正值时会使通角θ增大，放大器的工作状态由欠压区进入过压区。
3. 3 谐振功率放大器电路
一、馈电电路
⒈馈电原则及其方法
原则：
⑴直流分量（I B0、I c0）对管外电路呈现短路，不消耗直流能量
⑵基波分量（I B1m、I c1m）允许通过负载回路或输入回路，其余电路均短路。
⑶高次谐波分量（I Bnm、I cnm）对所有电路呈现短路，不消耗能量。
方法：
⑴串馈：晶体管、调谐回路、电源三者相串。
⑵并馈：晶体管、调谐回路、电源三者相并。
⒉集电极馈电电路
⒊基极馈电电路
几种常用的基极偏置电路
二、耦合电路
⒈耦合电路作用
滤波
阻抗匹配
——输入、输出耦合电路往往称为匹配网络。
所谓阻抗匹配是通过匹配网络的作用，使负载阻抗的虚数部分与信号源内阻的
虚数部分相抵消（谐振），同时实数部分等于放大器所需的最佳负载值。
⒉形式
LC并联调谐回路
滤波器（倒L型、T型、∏型）
——倒L型网络由两个异性电抗元件组成。
——T型、∏型网络各由三个电抗元件（其中两个同性质，另一个异性质）组成。
串、并联阻抗变换
R p≈Q e2R s
X p≈X s
注意阻抗变换后电抗元件的性质不变。
例题：某电阻性负载为10?，请设计一个匹配网络，使该负载在20MHz时变换为50?。如负载由10?电阻和0.2μH电感组成，又该怎样设计匹配网络？
（答案：318pF、0.16μH；318pF、1560pF）
三、谐振功率放大器的调谐与调配
四、谐振功率放大电路
第四章正弦波振荡器
概述
一、振荡器与放大器的区别
放大器：对外加的激励信号进行不失真的反大。
振荡器：不需外加激励信号，靠电路本身产生具有一定频率、一定波形和一定幅度的交流信号。
二、振荡器的分类
1．按振荡原理分
2．按振荡波形分
三、振荡器的要求
4.1 反馈式振荡器工作原理
一、LC并联谐振回路自由振荡原理
1．衰减振荡（线圈损耗）
2．补充能量（正反馈）
二、反馈式振荡器工作原理
1．从调谐放大器演变为自激振荡器
2．产生自激振荡的平衡条件
3．振荡器的组成
（1）放大器
（2）选频网络
（3）正反馈网络
（4）稳幅环节
三、振荡的起振条件
1．起振相位条件：U F和U be同相或∑φ＝2n∏
2．起振振幅条件：U F＞U be即AuFu＞1
3．振荡器的放大特性和反馈特性
四、振荡的稳定条件
1．振幅稳定条件：
dAu／dUi|Au=1/Fu＜0
2．相位稳定条件：
dφ／df|f=f0＜0
4．2 LC正弦波振荡电路
一、互感反馈振荡器的振荡原理
1．基本电路
2．相位平衡条件
——由互感线圈的同名端来保证满足正反馈3．起振条件和振荡频率
（1）起振条件AuFu＞1
（2）振荡频率f0≈1／2∏√LC
二、实用电路举例
三、互感反馈振荡器主要优缺点
1．优点：易起振、输出幅度大、结构简单、调频方便
2．缺点：高频损耗大、分布电容影响大、输出波形不好、频率稳定性差
4.2.2 三点式振荡电路
一、电容三点式振荡电路——考毕兹振荡器
1．电路组成
2．相位平衡条件
3．起振条件和振荡频率
二、电感三点式振荡电路——哈特莱振荡器
1．电路组成
2．相位平衡条件
3．起振条件和振荡频率
4．优缺点
三、三点式振荡电路判别法则
X ce和X be电抗性质相同，X cb和它们电抗性质相反
4.2.3 改进型电容三点式振荡电路
一、C0、C i的影响
二、串联改进型电容三点式振荡电路——克拉泼振荡器
三、并联改进型电容三点式振荡电路——西勒振荡器
该电路频率稳定度高、f0高、频率覆盖宽、振幅稳定且波形好
4.3 石英晶体振荡器
高频电子线路期末考试试卷1及答案
c m i 图 2 互感耦合 B .西勒 C .哈特莱 D .克拉泼
图 4 图 4
四、（15分）高频小信号调谐放大器如图5所示，其工作频率MHz f o 30=，调谐回路中的H L μ113=，100=o Q ，1212=N ，823=N ，645=N ，晶体管在直流工作点的参数ms g oe 55.0=，pF C oe 8.5=，ms g ie 2.3=，pF C ie 10=，ms y fe 58=， o fe 47-=?，0=re y 。 试求：（1）画出高频等效电路；（5分） （2）计算C ，uo A ，270??f ，1.0r K 。（10分） 图 5 五、（15分）某高频谐振功率放大器工作于临界状态，已知晶体管的()s g cr 9.0=，电源电压V V cc 18=，导通角70o θ=,输出电压幅度V U cm 16=,（注：()253.0700=o α，()436.0701=o α） 。试求： （1）直流电源cc V 提供的功率P = ；（4分） （2）高频输出功率P o ；（4分） （3）集电极效率c η；（2分） （4）回路的谐振电阻 R P ；（3分） （5）若谐振电阻 R P 为Ω50，功率放大器将工作在何种状态？（2分） 六、（10分）二极管检波器如图6所示，已知二极管的导通电阻Ω=60d r ， V U bz 0=，Ω=K R 5，F C μ01.0=，Ω=k R L 10， F C c μ20=，输入电压信号为普通调幅波，其频谱图如图7所示。 试求：（1）写出输入调幅信号的数学表达式；（2分） （2）电压传输系数d K 和等效输入电阻d i R （4分） （3）写出A u ，B u 的数学表达式；（4分） 图 6 图 7
高频电子线路课程设计.
目录 一设计总体思路及比较 (2) 二单元电路思路 (6) 输入回路 (6) 本机荡回路 (8) 中频滤波器匹配参数 (10) 限频电路 (12) 鉴频电路 (13) 低频放大电路 (14) 三总结体会 (15) 四总原理图 (16) 参考资料 (17)
第一章设计总体思路及方案比较 一．调频收音机的主要指标 调频接收机的主要指标有： 1工作频率范围 接收系统可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围。接受系统的工作频率必须与发射机的工作频率工作频率相对应。调频接收机的频率范围为88~108MH，是因为调频广播收音机的工作范围也为88~108MH。 2 灵敏度 接收系统接受微弱信号的能力称为灵敏度。一般用输入信号电压的大小来表示。接收的输入信号越小，灵敏度越高。调频接收机的灵敏度一般为5~30uv。 3选择性 接收系统从各种信号和干扰信号中选出所需信号，抑制不需要的信号的能力称为选择性，单位用dB表示，dB数越高，选择性越好。调频接收机的中频干扰应大于50dB。 4 频率特性 接收系统的频率响应范围称为频率特性或通频带。 5 输出功率 负载输出的最大不失真功率称为输出功率。
二调频接收机的系统方框图 调频接收机的系统方框图如所示，它是由输入回路，高频放大器，混频器，本机振荡，中频放大器，鉴频器，低频放大器等电路组成。其工作原理是：天线接受到的高频信号，经输入调谐回路选频为f1，再经高频放大器放大进入混频级。本机振荡器输出的另一高频f2也进入混频级，则混频级的输出为含有f1、f2、（f1+f2）、（f2-f1）等频率分量的信号。混频级的输出接调频回路选出中频信号（f2-f1），再经中频放大器放大，获得足够高增益，然后鉴频器解调出低频调制信号，由低频功放级放大。 三MC3362芯片特点 MC3362是低功耗窄带双变频超外差式调频接收机系统集成电路，它的片内包含两个本征，两个混频器，两个中放和正交鉴频等功能电路。MC3362的接收频率可达450MHz，采用内部本征时，也可
高频电子线路重点终极版
127.02ωωω-=? 高频电子线路重点 第二章 选频网络 一. 基本概念：所谓选频（滤波），就是选出需要的频率分量和滤除不需要的频率分量。阻抗=电阻+j 电抗；电抗(X)=容抗+感 抗 二．串联谐振电路 1. 谐振条件(电抗) ；谐振频率： ，此时|Z|最小=R ，电流最大2.当w
高频电子线路期末考试试卷及答案
一、填空题：（20分）（每空1分） 1、某小信号放大器共有三级，每一级的电压增益为15dB, 则三级放大器的总电压增益为 。 2、实现调频的方法可分为 和 两大类。 … 3、集电极调幅电路应工作于 状态。某一集电极调幅电路，它的载波输出功率为50W ，调幅指数为,则它的集电极平均输出功率为 。 4、单向化是提高谐振放大器稳定性的措施之一，单向化的方法有 和 。 5、谐振动率放大器的动态特性不是一条直线，而是折线，求动态特性通常可以 采用 法和 法。 6、在串联型晶体振荡器中，晶体等效为 ，在并联型晶体振荡器中，晶体等效为 。 7、高频振荡的振幅不变，其瞬时频率随调制信号线性关系变化，这样的已调波称为 波，其逆过程为 。 8、反馈型LC 振荡器的起振条件是 ；平衡条件是 ；振荡器起振后由甲类工作状态逐渐向甲乙类、乙类或丙类过渡，最后工作于什么状态完全由 值来决定。 9、变频器的中频为S L I ωωω-=，若变频器的输入信号分别为 ()t m t U u f s sm s Ω+=sin cos ω和t U u s sm s )cos(Ω-=ω，则变频器的输出信号分别 为 和 。 10、变容二极管的结电容γ) 1(0 D r j j U u C C += 其中γ为变容二极管的 ； 变容二极管作为振荡回路总电容时，要实现线性调频，变容二极管的γ值应等于 。 — 二、单项选择题（10分）（每空1分） 1、具有抑制寄生调幅能力的鉴频器是 。 A. 比例鉴频器 B.相位鉴频器 C. 双失谐鉴频器 D.相移乘法鉴频器 2、图1是 电路的原理方框图。图中t t U u c m i Ω=cos cos ω；t u c ωcos 0= 图 1 A. 调幅 B. 混频 C. 同步检波 D. 鉴相 3、下面的几种频率变换电路中， 不是频谱的线性搬移。 A . 调频 B .调幅 C .变频 D . 包络检波 4、图2所示是一个正弦波振荡器的原理图，它属于 振荡器 。 《 图 2 A . 互感耦合 B .西勒 C .哈特莱 D .克拉泼 5、若载波频率为c f ，调制信号频率为F ，那么双边带调幅波的频带宽度 本科生考试试卷(A) （ 2007-2008 年 第一 学期） 课程编号： 08010040 课程名称： 高频电子线路
高频电子线路教学大纲
四川科技职业学院 《高频电子线路》课程教学大纲 一、课程的基本情况 课程中文名称:高频电子线路 课程英文名称：High frequency electronic circuits 课程代码： 课程性质：必修 课程学时：64 课程学分：4 适用专业：电子信息工程技术、通信技术 先修课程：高等数学，电路分析，模拟电子技术 二、教学目标 《高频电子线路》是一门理论性和实践性都很强的专业课程。掌握高频电子信息产生、发射、接收的原理与方法，理解高频电子器件和高频电路的工作原理；掌握高频电子线路的基本组成、分析和计算方法；掌握高频电子线路的识图、作图和简单设计方法；了解高频电子线路的最新发展动态，为后续电子课程的学习打下基础 三、教学内容与要求 1．了解通信系统组成，掌握非线性电路与选频电路的分析方法，熟悉晶体管高频等效模型。 2．清楚高频小信号选频放大器的一般模型与任务，重点掌握晶体管谐振放大器，熟悉放大器的稳定性。 3．了解放大器内部噪声的来源、性质，熟悉元件噪声模型，熟知信噪比、噪声系数的概念，并会简单计算。 4．了解高频功率放大器的应用，熟知丙类谐振放大器的工作原理，会分析该放大器的工作状态，熟知其高频特性。了解有关高频功率放大器的一些新技术。 5．熟知反馈型自激振荡器的工作原理，重点掌握LC正弦波振荡器，会分析电路、定量计算、确定主要参数。应知道石英晶振的相关知识。 6．必须熟知调制、解调的相关重要概念，熟知幅度（角度）调制（解调）的常用电路，熟练掌握相关基本数学计算。 7．清楚混频（变频）的概念，熟知变频干扰。 8. 熟知电子线路中三种常用的反馈控制电路：AGC、AFC、APC。重点掌握锁相环路（PLL即APC）的工作原理。 第一章绪论
高频电子线路重点知识总结
1、什么是非线性电子线路。 利用电子器件的非线性来完成振荡，频率变换等功能。完成这些功能的电路统称为非线性电子线路。 2、简述非线性器件的基本特点。 非线性器件有多种含义不同的参数，而且这些参数都是随激励量的大小而变化的，以非线性电阻器件为例，常用的有直流电导、交流电导、平均电导三种参数。 分析非线性器件的响应特性时，必须注明它的控制变量，控制变量不同，描写非线性器件特性的函数也不同。例如，晶体二极管，当控制变量为电压时，流过晶体二极管的电流对电压的关系是指数律的；而当控制变量为电流时，在晶体二极管两端产生的电压对电流的关系则是对数律的。 分析非线性器件对输入信号的响应时，不能采用线性器件中行之有效的叠加原理。 3、简述功率放大器的性能要求。 功率放大器的性能要求是安全、高效率和不失真（确切地说，失真在允许范围内）地输出所需信号功率（小到零点几瓦，大到几十千瓦）。 4、简述乙类推挽电路中的交叉失真现象以及如何防止交叉失真。 在乙类推挽电路中，考虑到晶体管发射结导通电压的影响，在零偏置的情况下，输出合成电压波型将在衔接处出现严重失真，这种失真叫交叉失真。为了克服这种失真，必须在输入端为两管加合适的正偏电压，使它们工作在甲乙类状态。常见的偏置电路有二极管偏置、倍增偏置。 5、简述谐振功率放大器的准静态分析法。 准静态分析法的二个假设： 假设一：谐振回路具有理想的滤波特性，其上只能产生基波电压（在倍频器中，只能产生特 定次数的谐波电压），而其它分量的电压均可忽略。v BE =V BB + V bm cosωt v CE =V CC - V cm cosωt 假设二：功率管的特性用输入和输出静态特性曲线表示，其高频效应可忽略。谐振功率放大器的动态线 在上述两个假设下，分析谐振功率放大器性能时，可先设定V BB 、V bm 、V CC 、V cm 四个电量的数 值，并将ωt按等间隔给定不同的数值，则v BE 和v CE 便是确定的数值，而后，根据不同间 隔上的v BE 和v CE 值在以v BE 为参变量的输出特性曲线上找到对应的动态点和由此确定的i C 值。 其中动态点的连线称为谐振功率放大器的动态线，由此画出的i C 波形便是需要求得的集电 极电流脉冲波形及其数值。` 6、简述谐振功率放大器的三种工作状态。 若将ωt=0动态点称为A ，通常将动态点A处于放大区的称为欠压状态，处于饱和区的称为 过压状态，处于放大区和饱和区之间的临界点称为临界状态。在欠压状态下，i C 为接近余弦 变化的脉冲波，脉冲高度随V cm 增大而略有减小。在过压状态下，i C 为中间凹陷的脉冲波， 随着V cm 增大，脉冲波的凹陷加深，高度减小。 7、简述谐振功率放大器中的滤波匹配网络的主要要求。 将外接负载变换为放大管所要求的负载。以保证放大器高效率地输出所需功率。 充分滤除不需要的高次谐波分量，以保证外接负载上输出所需基波功率（在倍频器中为所需 的倍频功率）。工程上，用谐波抑制度来表示这种滤波性能的好坏。若设I L1m 和I Lnm 分别为通过 外接负载电流中基波和n次谐分量的振幅，相应的基波和n次谐波功率分别为P L 和P Ln ，则对n 次谐波的抑制制度定义为H n =10lg(P Ln /P L )=20lg(I Lnm /I L1m )。显然，H n 越小，滤波匹配网络对n 次谐波的抑制能力就越强。通常都采用对二次的谐波抑制制度H 2 表示网络的滤波能力。 将功率管给出的信号功率P o 高效率地传送到外接负载上，即要求网络的传输效率η K =P L /P O 尽可 能接近1。
高频电子线路期末考试试卷及答案
班级： 学号： 姓名： 装 订 线 一、填空题：（20分）（每空1分） 1、某小信号放大器共有三级，每一级的电压增益为15dB, 则三级放大器的总电压增益为 。 2、实现调频的方法可分为 和 两大类。 3、集电极调幅电路应工作于 状态。某一集电极调幅电路，它的 载波输出功率为50W ，调幅指数为0.5,则它的集电极平均输出功率为 。 4、单向化是提高谐振放大器稳定性的措施之一，单向化的方法有 和 。 5、谐振动率放大器的动态特性不是一条直线，而是折线，求动态特性通常 可以 采用 法和 法。 6、在串联型晶体振荡器中，晶体等效为 ，在并联型晶体振荡器中，晶体等效为 。 7、高频振荡的振幅不变，其瞬时频率随调制信号线性关系变化，这样的已 调波称为 波，其逆过程为 。 8、反馈型LC 振荡器的起振条件是 ；平衡条件是 ；振荡器起振后由甲类工作状态逐渐向甲乙类、乙类或丙类过渡，最后工作于什么状态完全由 值来决定。 9、变频器的中频为S L I ωωω-=，若变频器的输入信号分别为 ()t m t U u f s sm s Ω+=sin cos ω和t U u s sm s )cos(Ω-=ω，则变频器的输出信号分 别为 和 。 10、变容二极管的结电容γ) 1(0 D r j j U u C C += 其中γ为变容二极管 的 ；变容二极管作为振荡回路总电容时，要实现线性调频，变容二极管的γ值应等于 。 二、单项选择题（10分）（每空1分） 1、具有抑制寄生调幅能力的鉴频器是 。 A. 比例鉴频器 B.相位鉴频器 C. 双失谐鉴频器 D.相移乘法鉴频器 2、图1是 电路的原理方框图。图中t t U u c m i Ω=cos cos ω；t u c ωcos 0= 图 1 A. 调幅 B. 混频 C. 同步检波 D. 鉴相 3、下面的几种频率变换电路中， 不是频谱的线性搬移。 A . 调频 B .调幅 C .变频 D . 包络检波 4、图2所示是一个正弦波振荡器的原理图，它属于 振荡器 。 图 2 本科生考试试卷(A) （ 2007-2008 年 第一 学期） 课程编号： 08010040 课程名称： 高频电子线路
高频电子线路试题
长沙理工大学试题纸（A卷） 课程名称：高频电子线路使用班级：0207101～05、0204301～02 考试时间：21周(1月20日) 考试方式：闭卷 试题 一．填空（20分） 1．普通调幅信号的（）与调制信号的幅度变化规律相同。 2．二极管峰值包迹检波器是利用二极管（）和RC网络充放电的滤波特性工作的。 3．调频波的频谱在理论上是无限宽的，工程上确定其频带宽度是从（）的角度来定义的。 4．脉宽调制波的脉冲宽度与（）成正比。 5．多级放大器的自动增益控制一般宜在（）级采用。 二．简答下列问题（30分） 1．简述线性波形变换电路的基本工作原理。 2．混频器和滤波法单边带调幅电路的方框图是相似的，它们之间的主要差别是什么？ 3．调频波的频谱在理论上是无限宽的，工程上如何确定其频带宽度？ 4．当载波频率为640KHz，调制信号频率为20Hz ～50KHz时，得到的普通调幅波频带宽度为多少？ 5．载波频率为f C=106KHz，输出调幅波u O（t）= 8COS2π×103t Sin2π×106t V ，该输出为何种调幅波？ 三．计算下列各题（50分） 1．某接收天线的阻抗Z i=75Ω，扁平馈线的特性阻抗Z L=300Ω，插入一段λ/4的无损耗传输线，使之实现阻抗匹配。求λ/4的传输线的特性阻抗。
2．题3-2为调幅电路方框图。 （1）此为何种调幅波电路？ （2）U=10V，uΩ= 8sinΩt ，u c= 20cosωc t 。求调制系数m a= ？ u o 图题3-2 调幅电路方框图 3．一个调频波的载波频率是10.7MHz, 调制系数m f= 20，调制信号频率为10 KHz , 求频偏Δf = ? 4．某接收机输入信号范围为1~100mV，要求输出电压在0.9~1V, 求整机增益控制范围。 5．开关电源变换器如图题3-5，已知：输入电压U i =12V，开通时间t on =0.5t off 。 t off为关断时间，判断变换器类型，求U O = ？ 图题3-5
(电子行业企业管理)高频电子线路期末试题答案
一、选择题（每小题2分、共30分）将一个正确选项前的字母填在括号内 1．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 2．在自激振荡电路中，下列哪种说法是正确的（C） A．LC振荡器、RC振荡器一定产生正弦波B．石英晶体振荡器不能产生正弦波 C．电感三点式振荡器产生的正弦波失真较大D．电容三点式振荡器的振荡频率做不高 3．试用自激振荡的相位条件判别下图能产生自激振荡的电路（D） A B C D 4．若载波u C(t)=U C cosωC t,调制信号uΩ(t)= UΩcosΩt，则调频波的表达式为（ A ） A．u FM(t)=U C cos（ωC t＋m f sinΩt）B．u FM(t)=U C cos（ωC t＋m p cosΩt） C．u FM(t)=U C（1＋m p cosΩt）cosωC t D．u FM(t)=kUΩU C cosωC tcosΩt 5．某超外差接收机的中频为465kHz，当接收931kHz的信号时，还收到1kHz的干扰信号，此干扰为（ A ） A．干扰哨声B．中频干扰 C．镜像干扰D．交调干扰 5．同步检波器要求接收端载波与发端载波（ C ）A．频率相同、幅度相同B．相位相同、幅度相同 C．频率相同、相位相同D．频率相同、相位相同、幅度相同 7．属于频谱的线性搬移过程的有（A）A．振幅调制B．频率调制C．相位调制D．角度解调 8．变容二极管调频器实现线性调频的条件是变容二极管的结电容变化指数γ 为（C） A．1/3 B．1/2 C．2 D．4 9．某单频调制的普通调幅波的最大振幅为10v，最小振幅为6v，则调幅系数m a为（C） A．0.6 B．0.4 C．0.25 D．0.1 10．利用石英晶体的电抗频率特性构成的振荡器是（B） A．f＝fs时，石英晶体呈感性，可构成串联型晶体振荡器 B．f＝fs时，石英晶体呈阻性，可构成串联型晶体振荡器 C．fs 课程设计 2012年2月24日 课程设计任务书 课程高频电子线路 题目高频功率放大器的设计 专业电子信息工程姓名学号 主要内容、基本要求、主要参考资料等 1、主要内容 利用所学的高频电路知识，设计一个高频功率放大器。通过本次电路设计，掌握高频谐振功率放大器的设计方法、电路调谐及测试技术。加深对高频电子线路课程理论知识的理解，提高电路设计及电子实践能力。 2、基本要求 设计一个高频功率放大器，主要技术指标为： (1) 工作中心频率 06.5MHz f=； (2) 输出功率100mW A P≥； (3) 负载电阻75 L R=Ω； (4) 效率60% η>。 3、主要参考资料 [1] 阳昌汉. 高频电子线路. 哈尔滨：高等教育出版社，2006. [2] 张肃文，陆兆雄. 高频电子线路(第三版). 北京：高等教育出版社，1993. [3] 谢自美. 电子线路设计·实验·测试. 武汉：华中科技大学出版社，2000. [4] 高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计. 北京：电子工业出版社，2002.完成期限2月20日-2月24日 指导教师 专业负责人 2012 年 2 月17 日 一、电路基本原理 1.选题背景 无线电通信的任务是传送信息。为了有效的实现远距离传输，通常是用要传送的信息对叫高频率的载频信号进行调幅或调频，经过高频功率放大达到较大功率，再通过天线辐射出去。高频功率放大器的功能是用小功率的高频输入信号去控制高频功率放大器，将直流电源供给的能量转换为大功率的高频能量输出，它是无线电发送设备的重要组成部分。高频功率放大器不仅仅应用于各种类型的发射机中，而且高频加热装置、高频换流器、微波炉等许多电子设备中都得到了广泛的应用。 2.工作原理 在通信电路中，高频功率放大器的效率是一个突出的问题，其效率的高低与放大器的工作状态有直接的关系。放大器件的工作状态可分为甲类、乙类、丙类等，提高功率放大器效率的主要途径是使放大器件工作在乙类、丙类状态，但这些工作状态下放大器的输出电流与输入电压间存在很严重的非线性失真。低频功率放大器因其信号的频率覆盖系数很大，不能采用谐振回路作负载，因此一般工作在甲类状态；采用推挽电路时可以工作在乙类状态；高频功率放大器因其信号的频率覆盖系数小，可以采用谐振回路作负载，故通常工作在丙类状态，通过谐振回路的选频作用，可以滤除放大器的集电极电流中的谐波成分，选出基波从而消除非线性失真。因此，高频功率放大器具有比低频功率放大器更高的效率。根据放大器电流导通角θ的范围，电流导通角θ越小，放大器的效率η越高。基于这一特点，高频功率放大器一般都工作在丙类状态。 丙类功率放大器在直流电源CC V 、偏置电压BB V 、输入电压cos b bm u U t ω=，晶体管和谐振于ω的并联谐振回路的谐振电阻p R 确定的条件下，放大器各级电压的关系如图1所示。 图1 各级电压与电流波形 (a) (b) 编号： 高频电路设计与制作 实训论文说明书 题目：调频接收机 学院： 专业： 学生姓名： 学号： 指导教师： 2014年1 月9 日 摘要 收音机从它的诞生至今，不仅方便了媒体信息的传播，也推进了现代电子技术和更先进的电信设备的发展。目前调频式或调幅式收音机，一般都采用超外差式，它具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点。随着科学技术的发展，调频收音机的应用十分广泛，尤其消费类占有相当的市场。从分立元件组成的收音机到集成电路组成的收音机，调频收音机技术以达到十分成熟的地步。从普通的调幅收音机到高级调频收音机，调频收音机以较高的技术含量和较高的音质得到了广泛的欢迎。 在本次设计中，主要是利用集成电路CXA1691BM搭建成为接收机电路。该系统要求能对不同波形的话音信号进行调制、发送、接收和解调。CXA1691BM是一个单芯片FM/AM 收音IC专用无线收录机，由索尼公司生产。使用它来制作收音机可以实现通信的可靠性、通信的距离、设备的微型化、省电和轻巧等。CXA1691BM是一块适用于单声道便携式或手掌式超小型调频收音机的专业电路。应用时外围元件少，成本低廉，电路简单，调试方便，性能稳定等等优点，可以优先选择该电路设计制作收音机。 关键词：CXA1691BM；调频；接收机 Abstract The radio from its birth until now, went to the lavatory not only media dissemination of information, but also promote the modern electronic technology and more advanced telecommunications equipment development. Currently FM type or amplitude type radio, typically use the specialized super heterodyne type; it has a high sensitivity, stable and good selectivity and the distortion degree of small advantages. With the development of science and technology, the FM radio is widely used, especially the consumer a considerable market. Radio from discrete components to integrated circuits consisting of radio, FM radio technology to reach a mature stage. From ordinary AM radio to advanced FM radio, FM radio with high technological content and high sound quality has been widely welcomed. In the design, mainly to take advantage of the integrated circuit CXA1691BM structures become the receiver circuit. The system required for modulating the voice signal of the different waveforms, the transmission, reception and demodulation. CXA1691BM is a single-chip FM / AM radio IC dedicated wireless radio cassette recorders manufactured by Sony. Use it to produce the radio can be achieved the reliability of communication, the communication distance, the miniaturization of the device, saving and lightweight, etc... CXA1691BM a mono portable or palm small FM radio professional circuit. Fewer external components in the application, and low cost, simple circuit, commissioning, stable performance advantages, Radio Select the circuit design. Keywords: CXA1691BM；frequency modulation；Receiver 高频电子线路复习题 一、单项选择题 第二章选频网络 1、LC串联电路处于谐振时，阻抗（）。 A、最大 B、最小 C、不确定 2、LC并联谐振电路中，当工作频率大于、小于、等于谐振频率时，阻抗分别呈（）。 A、感性容性阻性 B、容性感性阻性 C、阻性感性容性 D、感性阻性容性 3、在LC并联电路两端并联上电阻，下列说法错误的是（） A、改变了电路的谐振频率 B、改变了回路的品质因数 C、改变了通频带的 大小D、没有任何改变 第三章高频小信号放大器 1、在电路参数相同的情况下，双调谐回路放大器的通频带与单调谐回路放大器的通频带相比较 A、增大 B减小 C 相同D无法比较 2、三级相同的放大器级联，总增益为60dB，则每级的放大倍数为（）。 A、10dB B、20 C、20 dB D、10 3、高频小信号谐振放大器不稳定的主要原因是（） （A）增益太大（B）通频带太宽（C）晶体管集电结电容C b’c的反馈作用（D）谐振曲线太尖锐。 第四章非线性电路、时变参量电路和混频器 1、通常超外差收音机的中频为（） （A）465KH Z （B）75KH Z （C）1605KH Z （D）10.7MH Z 2、乘法器的作用很多，下列中不属于其作用的是（） A、调幅 B、检波 C、变频 D、调频 3、混频时取出中频信号的滤波器应采用（） （A）带通滤波器（B）低通滤波器（C）高通滤波器（D）带阻滤波器 4、频谱线性搬移电路的关键部件是（） （A）相加器（B）乘法器（C）倍频器（D）减法器 5、在低电平调幅、小信号检波和混频中，非线性器件的较好特性是（） A、i=b0+b1u+b2u2+b3u3 B、i=b0+b1u+b3u3 C、i=b2u2 D、i=b3u3 6、我国调频收音机的中频为（） （A）465KH Z （B）455KH Z （C）75KH Z （D）10.7MH Z 第五章高频功率放大器 1、常用集电极电流流通角θ的大小来划分功放的工作类别，丙类功放（）。（说明：θ为半导通角） （A）θ = 180O （B）90O<θ<180O （C）θ =90 O （D）θ<90O 2、谐振功率放大器与调谐放大器的区别是（） A、前者比后者电源电压高 B、前者比后者失真小 C、谐振功率放大器工作在丙类，调谐放大器工作在甲类 D、谐振功率放大器输入信号小，调谐放大器输入信号大 3、已知某高频功率放大器原工作在临界状态，当改变电源电压时，管子发热严重，说明功放管进入了 A欠压状态B过压状态C仍在临界状态 4、为了有效地实现集电极调幅，调制器必须工作在哪种工作状态（） A、临界 B、欠压 C、过压 5、根据高功放的负载特性，由于RL减小，当高功放从临界状态向欠压区变化时（） （A）输出功率和集电极效率均减小。（B）输出功率减小，集电极效率增大。（C）输出功率增大，集电极效率减小。（D）输出功率和集电极效率均增大。6、高频功率放大器一般工作在丙类工作状态，它的效率（） （A）约为50% （B）约为78% （C）大于50%，小于78% （D）大于78% 7、高频谐振功率放大器原工作于临界状态，如果其它条件不变，E C增大时，放 电子线路课程设计总结报告 学生姓名： 学号： 专业：电子信息工程 班级： 报告成绩： 评阅时间： 教师签字： 河北工业大学信息学院 2015年3月 课题名称：小功率调幅AM 发射机设计 内容摘要：小功率调幅AM 发射机在现代通信系统中应用广泛，小功率调幅AM 发射机的设计包括主振级、缓冲级、高频放大级、音频放大级、振幅调制级、高频功率放大级六个部分的电路设计和参数选择，且还考虑到各个单元电路之间的耦合关系，并结合Multisim 软件进行了各部分的调试与仿真，得到了整机电路。理论上满足了最基本的小功率调幅发射机的设计要求。 一、设计内容及要求 1、设计内容 小功率调幅AM 发射机的设计 2、设计的技术指标： 载波频率 Z MH 10=c f 载波频率稳定度 α≥3 -10 输出功率 mW 2000≥P 负载电阻 Ω=50A R 输出信号带宽 Z kH 9=BW （双边带） 残波辐射 dB 40≤ 单音调幅系数 8.0=a m 平均调幅系数 ≥m 0.3 发射效率 %50≥η 二、方案选择及系统框图 1、方案选择 （1）主振级 方案1：采用LC 三点式正弦波振荡器，由于电容三点式振荡器的输出波形比电感三点式振荡器的 输出波形好，最高工作频率一般比电感三点式振荡器的高。另外，在电容三点式振荡器中，极间电容与电容并联，频率变化不改变电抗的性质。因此振荡器的电路型式一般采用电容三点式。在频率稳定度要求不高的情况下，可以采用普通三点式电路、克拉泼电路、西勒电路。 方案2：采用晶体振荡器，晶体振荡器比普通的三点式振荡器具有更高的频率稳定度，频率稳定度可达到10 -10数量级，波形失真也比较小。在频率稳定度要求较高的电路中，可以采用晶体振荡器作为主 振级，比如石英晶体振荡器。 方案3：采用RC 正弦波振荡器，RC 振荡电路中没有谐振回路，主要有电阻和电容组成，因此一般不采用RC 正弦波振荡器作为主振器。 一、填空题 1. 丙类功放按晶体管集电极电流脉冲形状可分为__欠压、__临界__、__过压__ 三种工作状态，它一般工作在___临界____ 状态。 2. 振荡器的主要性能指标_频率稳定度_、_振幅稳定度_。 3. 放大器内部噪声的主要来源是__电阻__和__晶体管__。 4. 某发射机输出级在负载RL=1000Ω上的输出信号Us(t)=4(1+0.5cosΩt)COSWctV。试问Ma=__0.5__，Ucm=__4V__，输出总功 率Pav=__0.009W_ 。 5. 实现频率调制就是使载波频率与调制信号呈线性规律变化，实现这个功能的方法很多，通常可分为__直接调频__和__间接调频___ 两大类。 6. 相位鉴频器是先将调频信号变换成__调相-调频__信号，然后用___相位检波器___进行解调得到原调制信号。 二、选择题 1. 频率在1.5—30MHz范围的短波主要依靠（C ）方式传播。 A 沿地面传播 B 沿空间直线传播 C 依靠电离层传播 2. 在实际振荡器中，有时会出现不连续的振荡波形，这说明振荡器产生了周期性的起振和停振现象，这种现象称为（B ）。 A 频率占据 B 间歇振荡 C 寄生振荡 4. 集成模拟相乘器是（B ）集成器件。 A 线性 B 非线性 C 功率 5. 自动增益控制电路是（A ）。 A AGC B AF C C APC 三、分析题（共4题，共45分） 1. 通信系统中为什么要采用调制技术。（8分） 答：调制就是用待传输的基带信号去改变高频载波信号某一参数的过程。 采用调制技术可使低频基带信号装载到高频载波信号上，从而缩短天线尺寸，易于天线辐射，实现远距离传输；其次，采用调制可以进行频分多路通信，实现信道的复用，提高信道利用率。 2.晶体振荡电路如图1所示，若f1为L1C1的谐振频率，f2为L2C2的谐振频率，试分析电路能否产生自激振荡。若能振荡，指 出振荡频率与f!、f2之间的关系。（12分） +V CC 答：由图可见电路可构成并联型晶体振荡器。由于并联型晶体振荡器中，石英晶体起电感元件作用，所以要产生自激振荡，L1C1并联回路与L2C2串联回路都必须呈容性，所以，WL1 > 1/WC1即f > f1，WL2 < 1/WC2即f < f2，振荡频率f与f1、f2之 高频电子线路复习考试 题及答案分解 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT 2013—2014学年第二学期《高频电路》期末考试题（A ） 使用教材：主编《高频电子线路》、 适用班级：电信12（4、5、6）命题人： 一、填空题（每空1分，共X 分） 1.调幅的几种调制方式是AM 、DSB 、SSB 。 3．集电极调幅，应使被调放大器工作于过压______状态。 5. 电容三点式振荡器的发射极至集电极之间的阻抗Z ce 性质应为容性，发射极至基极之间的阻抗Z be 性质应为容性，基极至集电极之间的阻抗Z cb 性质应为感性。 6. 通常将携带有信息的电信号称为调制信号，未调制的高频振荡信号称为载波，通过调制后的高频振荡信号称为已调波。 8. 解调是调制的逆过程。振幅调制信号的解调电路称为振幅检波电路，它的作用是从高频已调信号中恢复出调制信号。 9. LC 串联谐振回路品质因数（Q ）下降，频带变宽，选择性变差。 10. 某高频功率放大器原来工作在临界状态，测得cm U =22v ， co I =100mA ，P R =100Ω，c E =24v ，当放大器的负载阻抗P R 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cm U 将减小，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cm U 将增 大。 11. 常用的混频电路有二极管混频、三极管混频和模拟乘法器混频等。 12. 调相时，最大相位偏移与调制信号幅度成正比。 13. 模拟乘法器的应用很广泛，主要可用来实现调幅、解调和混频等频谱搬移电路中。 14. 调频和调幅相比，调频的主要优点是抗干扰性强、频带宽和调频发射机的功率放大器的利用率高。 15. 谐振功率放大器的负载特性是当CC V 、BB V 、bm V 等维持不变时，电流、 电压、功率和效率等随电阻p R 的增加而变化的特性。 通信电子线路课程设计说明书 三极管混频器 院、部：电气与信息工程学院 学生姓名：蔡双 指导教师：俞斌职称讲师 专业：电子信息工程 班级：电子1002 完成时间：2012-12-20 摘要 随着社会的发展，现代化通讯在我们的生活中显得越来越重要。混频器在通信工程和无线电技术中，得到非常广泛的应用，混频器是高频集成电路接收系统中必不可少的部件。要传输的基带信号都要经过频率的转换变成高频已调信号，才能在空中无线传输，在接收端将接收的已调信号要进行解调得到有用信号，然而在解调过程中，接收的已调高频信号也要经过频率的转换，变成相应的中频信号，这就要用到混频器。其原理是运用一个相乘器件将本地振荡信号与调制信号相乘，经过选频回路选出差频项（中频），在超外差式接收机中，混频器应用十分广泛，如：AM广播接收机将已调振幅信号535K～1605KHZ要变成465KHZ的中频信号；还有移动通信中的一次混频、二次混频等。由此可见，混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。 关键词混频器；中频信号；选频回路 ABSTRACT With the development of society, the modernization of communication in our life becomes more and more important. Mixer in communication engineering and radio technology, widely used, the mixer is high frequency integrated circuit receiving system essential components. To transmit baseband signal to go through frequency conversion into a high frequency modulated signal, can in the air, wireless transmission, at the receiving end receives the modulated signal to demodulate the received useful signal, however in the demodulation process, receives the modulated high frequency signal to go through frequency conversion, into the corresponding intermediate frequency signal, this will be used mixer. Its principle is to use a multiplication device will be local oscillation signal and modulated signal by frequency selective circuit multiplication, choose the difference frequency term (MF ), in a superheterodyne receiver, mixer, a wide range of applications, such as: AM radio receiver will be modulated amplitude signal 535K ~ 1605KHZ to become 465KHZ intermediate frequency signal; and mobile communication a mixer, a two mixer etc.. Therefore, the mixer circuit is the application of electronic technology and radio professional must grasp the key circuit. Key words mixer；intermediate frequency signal；frequency selective circuit高频电子线路课程设计
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