通信电子电路练习

高频电子电路练习一、非线性电路与功率放大电路1、晶体管转移特性-非线性具有频率变换作用如图所示放大电路原理图与转移特性曲线和集电极电流波形，该放大电路为那类电路？试简要分析该 电路工作原理。2、传输特性 - 非线性具有频率变换作用v (t) = a + a v (t) + a v 2 (t)o 0 1 i 2 iv (t) = V cos t + V cos ti 1m 1 2m 23、简述线性元件(器件)、非线性元件(器件)、时变参数元件(器 件)的基本概念，并举例说明。二、给定典型RLC并联谐振回路,fp=5MHzC=50pf 2曲=150KHz0.71) 求电感L、品质因数Qp2) 将负载电阻Rl并联到回路上，此时有2f 7 =300KHz，求RL=?1fL 二二 20.2pHQ =亠二 3 33 3 2 Cp 2AfP0.7根据Qp _ 2Af0.7与QPLp2Af0.7 L有 Qp = 2QlR C = 2(R / RC R 二 2(R / R ) R 二 RPL PLL三、1、根据p的表达式，请分析说明f、f和f的物理意义。为卩Tmax什么f最高f次之f最低？ f受不受电路组态的影响？maxTpmaxpTP下降到低频值P勺丄时所对应的频率。0 V2p=l时所对应的频率。m ax晶体管的功率增益G二1时的最高工作频率。P频率参数的关系：f ffmax T 卩三、2、某晶体管的特征频率fT =250MHz，静态p o=50。求该管在f = 1MHz、f = 20MHz 和 f = 50MHz 时 P 的值。=1f f 丫fJ有 fT=P of 0根据公式卩=1+据此求出f p二50MHz ,根据公式卩=P-0八2|1 +J可以求出： p (1)=50； p (20)=12； p (50)=5三、 3、欲获得输出功率 5W 的谐振功率放大器,若选择工作状态分别 为甲类,乙类和丙类,其集电极转换效率分别为 50%,65%和 85%,则三种不同工作状态下的集电极损耗分别 5;2.7;0.88三、 4 某高频谐振功率放大器 ,其工作频率为 400MHz, 输出功率为15W, Vcc=38V 当耳c = 60%时,集电极损耗和集电极电流值为10W0.66A.四、被单一正弦波调制的调角波v(t)，其瞬时频率为f (t)，调角波的振幅为10V,其中： f (t) = 106 + 104 cos2兀 X 103 tv (t) = V cos Qt Q1)Q试分析该调角波是调频波还是调相波？v q (t) = V sin Qt2)写出此调角波的数学表达式；3)答案：1、该调角波是调相波，求其频带宽度BW。如调制信号振幅加倍，求其频带宽度BW。0 (t) = t + k V sin Qto p Qf (t) = f + k V F cos Qt = 106 +104 cos Qto p Q2、vpm(t) = 10cos(2兀 x 1061 + 10sin2兀 x 10313、BW = 2(m +1)F = 22kHz ；如调制信号振幅加倍则BW=44 kHz p五、填空1信号源和负载与谐振回路采用部分接入的目的是2：下图所示正弦波振荡回路的类型是, 其振荡频率范围是3单振荡回路小信号谐振放大器的 Q 值越高，则选择性越 通频带越 。4某丙类功率放大器工作于临界状态，若输入信号增大，而其他条 件不变，则放大器的工作状态将变为状态。5.若调制信号 UQ (t)=2cos2n *1000t(v)，载波 Uc(t)=2cos2n *645*103t(v)，调幅灵敏度Sa=05/v,调制方式为普通调幅，贝U调幅波的数学表达式为Uam(t) = 2(1 + 0.5 cos 2兀 X lOOOt) cos 2兀 x 645 x 1031(v)(2) 调幅波占据的频带宽度为2000 Hz;(3) 在调制信号一周期内调幅波在单位电阻上的平均功率为2.25 W；(4) 若调制信号的振幅不变，频率提高一倍,则频带宽度为4000一Hz。6某调制波为U Q (t) = U Q cos備频波的数学表达式如下U (t) = 5 cos(100兀 x 10右图所示电路为振荡电路，振荡频率表达式为。1 + 3 sin 2k x 1031)则载波频率fc为oHz调制频率F为Hz1H频系数mf为，调频波的最大频偏为Hz,占据的频带宽度BW为Hz。U (t) = U cos( C + mf sin Gt);Vcc5. 双耦合回路和单谐振回路相 比，曲线出现双峰，频带加宽， 矩形系数提高。fSG t JC2 hLlZo六. 选择题（将你认为正确的一项或多项选择的代号填入题后的括号中）1. LC小信号谐振放大器中，谐振回路的Q值越高，则.A放大器的通频带越窄，选择性越差；B放大器的通频带越宽选择性越好；C放大器的通频带越窄，选择性越好；D放大器的通频带越宽，选择性越差.2. 信号源和负载与谐振回路采取部分接入,其目的是.A提高放大器的放大倍数；B提高回路Q值；C提高矩形系数；D提高放大器的通频带.B25； D100 D1583计算下图所示振荡回路的Q值A50；C75；400丄2022怎丄CT200pF1st20PF10 士 20pF f 25kQ4多级LC单振荡回路小信号谐振放大器的矩形系数比单级单谐振回路小信号谐 振放大器的矩形系数A高；B低；C相同.5单振荡回路小信号谐振放大器中，谐振回路的Q值越高，则_AB_A通频带越窄；B选择性越好；C矩形系数越高；D矩形系数越低.6以双耦合回路为选频网络的小信号谐振放大器的矩形系数比单振荡回路小信 号选频放大器的矩形系数_A_A高;B低;C相同.七：对串、并联阻抗的等效互换电路，X = X 1 +psQLi丿1)推导公式:R =( + Q2 pL1 s其中：L1L22)解释品质因数相等的物理意义。八：三个电阻分别为R1R2R3,工作温度分别为TTT，试分别求三个 电阻串联及并联后的等效阻值R及等效温度T。九：某接收机的前端电路由高频放大器、晶体管混频器和中频放大器组成。已知晶体管混频器的功率传输系数Kpe=0.2,噪声温度Ti=60K, 中频放大器的噪声系数Fni=6dB。现用噪声系数为3dB的高频放大器 来降低接收机的总噪声系数。如果要使总噪声系数降低到10dB，则 高频放大器的功率增益至少要几分贝？试画出系统结构图并计算。十、有一调幅波，载波功率为100W，试求当Ma=1与Ma=0.3时每 一边频的功率以及总功率。十一、调频波中心频率为10MHz，最大频移为50kHz，调制信号为 正弦波。试求调频波在以下三种情况的频带宽度。Fq二500kHz ；F = 500Hz ； F = 10kHz十二、若调制信号 UQ (t)=2cos2n *1000t(v)，载波 Uc(t)=2cos2n*645*103t( v),调幅灵敏度Ka=05/v调制方式为普通调幅，求： 1调幅波的数学表达式为2调幅波占据的频带宽度3在调制信号一周期内调幅波在单位电阻上的平均功率1、有一个用硅NPN外延平面型高频功率管3DA1做成的谐振功率放大器，其基本电路原理 图如下所示。已知VCC=24V,Po = 2W,工作频率=1MHz。由晶体管手册已知其有关参数为 f产70MHz , Ap (功率增益)213 dB,ICmax=750mA, VCE(sat)(集电极饱和压降)21.5V,PCM=1 W。试求该电路的能量关系，并判断电路是否工作在安全状 态。注：工作状态选用临界状态；0c=70o； 且已知：a (6 )二0.253 a (6 )二0.4360 c1 czcf ZE解答：v = v = 1.5VCmin CE(sat)V 二 V - v= 24 - 1.5V 二 22.5Vcm CC CminV 2(22.5)2R =Q = 126.50p2 P2 x 2oV 22.5I 二 f 二 A 二 0.178A 二 178mA cm1 R 126.5pi = em =mA = 408mA 750mACmax a (6 ) 0.4361eI 二 i a (0 )二 408 x 0.253mA 二 103mAem0 Cmax 0 eP 二 V I 二 24 x 103 x 10-3 W 二 2.472W=CC c 0P = P - P = (2.472 - 2)W 二 0.472W P (1W)e=oCM2.472二 81%A=W = 0.1Wlg-1(1O)1、某接收机的前端电路由高频放大器、晶体管混频器和中频放大器组成。已知晶体管混频 器的功率传输系数Kpe=0.2,噪声温度Ti=60K,中频放大器的噪声系数Fni=6dB。现用噪声 系数为3dB的高频放大器来降低接收机的总噪声系数。如果要使总噪声系数降低到10dB, 则高频放大器的功率增益至少要几分贝？试画出系统结构图并计算。解答：根据多级网络级联噪声系数计算公式：尸丄（F -1）丄（F -1）丄丄（F -1）n 12“nnl AA - AA - A ApH1pH1 pH 2pH1 pH 2pHn-1代入已知条件：F1=3dB=2； A2二Kpe=0.2； T2=Ti=60K； F2=1+T2/T0=1.21；F3=Fni=6dB=3.98； F=10dB=10可以求出： A1 二 1.89 二 2.8dBF =F1 F =F2 F =F3 A= A1 - A= A2.n1n2n3 pH1pH 2谐振功率放大器,其基本电路原理图如下所示。LZBilHNc +输出cmcos0BEcm cm1VICC c0cm1BZ=2吧)2 cm1 pBEBZP=VCC Ic0+ VBZbmI = J +0ci cos n d&yt = i a (9 ) cmn n _0 CC max n cci 二 I +1cos t +1 cos2et dC c0 cmcm2+1cos net dcmng-(0 c)二 Tc0VcmVCCv = V 一 V cos etCE CC cm工作状态选用临界状态；e c=70o例 有一个用硅NPN外延平面型高频功率管3DA1做成的谐振功率放大器，设已知VCC= 24V,Po = 2W,工作频率=1 MHz。试求它的能量关系。由晶体管手册已知其有关参 数为 fT270MHz , Ap （功率增益）213 dB,I Cmax=750mA, VCE（sat）（集电极饱和压 降）21.5V,PCM=1 W。a (0 )二 0.253 a (0 )二 0.4360 c 1 cCmaxcm0v = vCmin CE(sat)=1.5VcmCCV2cm2Pcm1-vCmincmem!a (0 )1二 24 - 1.5V 二 22.5V(22.5)222.5126.51780.436Q = 126.50A 二 0.178A 二 178mAmA = 408mA 750mAa (0 )二 408C max 0x 0.253mA = 103mAI 二 24 x 103 x 10-3 W 二 2.472WCCc0二(2.472 - 2)W 二 0.472W P (1W)CM2.472二 81%V = -V + V cos e tBE BB bm