2025年《高頻電子線路》期末考試卷及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.某高頻小信號放大器采用單調(diào)諧回路負載，中心頻率f?=100MHz，回路電容C=20pF，則回路電感L約為（）A.12.7nHB.25.4nHC.50.8nHD.6.35nH2.丙類諧振功率放大器的導(dǎo)通角θ通常（）A.大于180°B.等于90°C.小于90°D.在90°~180°之間3.克拉潑振蕩器與考畢茲振蕩器相比，主要優(yōu)點是（）A.頻率穩(wěn)定度更高B.輸出幅度更大C.起振更容易D.調(diào)試更簡單4.雙邊帶調(diào)幅（DSB-AM）信號的包絡(luò)（）A.與調(diào)制信號成正比B.與調(diào)制信號的絕對值成正比C.與調(diào)制信號的平方成正比D.不反映調(diào)制信號變化5.斜率鑒頻器的核心是將調(diào)頻信號的頻率變化轉(zhuǎn)換為（）A.相位變化B.幅度變化C.頻率變化D.功率變化6.超外差接收機中，混頻器的作用是（）A.將高頻信號放大B.將高頻信號頻率變換為固定中頻C.恢復(fù)原始調(diào)制信號D.抑制鏡像干擾7.某射頻功放工作于臨界狀態(tài)，若增大負載電阻R?，功放將進入（）A.欠壓狀態(tài)B.過壓狀態(tài)C.弱過壓狀態(tài)D.仍保持臨界狀態(tài)8.石英晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度遠高于LC振蕩器，主要原因是（）A.晶體Q值極高B.晶體體積小C.晶體溫度系數(shù)為零D.晶體等效電感大9.對于AM信號u(t)=[U?+uΩ(t)]cosω?t，其調(diào)制效率η?的最大值為（）A.33.3%B.50%C.100%D.66.7%10.下列電路中，需工作于非線性狀態(tài)的是（）A.高頻小信號放大器B.丙類功率放大器C.電容三點式振蕩器D.二極管峰值包絡(luò)檢波器二、填空題（每空1分，共20分）1.高頻小信號放大器的主要性能指標(biāo)包括________、________、________和選擇性。2.諧振功率放大器的負載特性是指當(dāng)________、________和________固定時，放大器性能隨負載電阻R?變化的特性。3.正弦波振蕩器的起振條件是________和________，平衡條件是________和________。4.調(diào)幅信號的解調(diào)方法分為________和________，其中________適用于普通AM信號，________適用于DSB/SB信號。5.調(diào)頻信號的數(shù)學(xué)表達式為u(t)=U?cos[ω?t+Δω?/Ω·sinΩt]，其中Δω?為________，Δω?/Ω為________。6.混頻器的干擾包括________、________、________和交調(diào)干擾等。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述高頻小信號放大器中采用中和電路的原因及工作原理。2.說明丙類諧振功率放大器效率高于甲類放大器的主要原因，并指出其輸出電流為何能保持正弦波形。3.比較直接調(diào)頻與間接調(diào)頻的優(yōu)缺點。4.分析包絡(luò)檢波器產(chǎn)生惰性失真的原因及避免條件。5.解釋超外差接收機中“鏡像干擾”的產(chǎn)生機理及抑制方法。四、分析計算題（共30分）1.（8分）某高頻小信號放大器的交流等效電路如圖1所示（圖中C?=5pF，L=100nH，Q?=100，外接負載電阻R_L=10kΩ，晶體管輸出電導(dǎo)g?=100μS）。求：（1）回路總電容C_Σ（設(shè)分布電容可忽略）；（2）回路有載品質(zhì)因數(shù)Q_L；（3）放大器的通頻帶BW?.7。2.（8分）某丙類諧振功率放大器工作于臨界狀態(tài)，已知電源電壓V_CC=24V，集電極電流脈沖最大值i_Cmax=2A，導(dǎo)通角θ=60°（查表得：α?(60°)=0.218，α?(60°)=0.391）。求：（1）直流電源提供的功率P_D；（2）輸出功率P?；（3）集電極效率η_c。3.（7分）設(shè)計一個電容三點式振蕩器，要求振蕩頻率f?=10MHz，已知晶體管極間電容C_b'c=3pF，C_b'e=10pF，C_c'e=2pF。若取C?=100pF（與C_b'e并聯(lián)），C?=200pF（與C_c'e并聯(lián)），求回路電感L的值（提示：考慮晶體管極間電容的影響）。4.（7分）已知調(diào)制信號uΩ(t)=2cos(2π×103t)V，載波信號u_c(t)=10cos(2π×10?t)V，采用普通AM調(diào)制，調(diào)幅系數(shù)m?=0.5。（1）寫出AM信號的表達式；（2）計算AM信號的總功率與邊帶功率；（3）若改用DSB調(diào)制，畫出其頻譜圖（標(biāo)注頻率與幅度）。答案一、單項選擇題1.A（由f?=1/(2π√(LC))，解得L=1/(4π2f?2C)=1/(4×9.87×101?×20×10?12)≈12.7nH）2.C（丙類放大器導(dǎo)通角θ<90°以提高效率）3.A（克拉潑振蕩器通過串聯(lián)小電容減小晶體管極間電容影響，頻率穩(wěn)定度更高）4.D（DSB信號包絡(luò)與|uΩ(t)|成正比，但嚴(yán)格來說無載波分量，包絡(luò)不直接反映原信號）5.B（斜率鑒頻利用諧振回路幅頻特性將頻率變化轉(zhuǎn)換為幅度變化）6.B（混頻器將輸入信號與本振信號差頻得到固定中頻）7.B（臨界狀態(tài)時R?為最佳值，增大R?會導(dǎo)致過壓）8.A（晶體Q值可達10?~10?，遠高于LC回路的Q值）9.A（AM調(diào)制效率η?=m?2/(2+m?2)，m?=1時η?≈33.3%）10.B（丙類功放工作于非線性區(qū)以提高效率）二、填空題1.增益、噪聲系數(shù)、工作頻率范圍2.V_CC、V_BB、U_bm3.|AF|>1、φ_A+φ_F=2nπ；|AF|=1、φ_A+φ_F=2nπ4.包絡(luò)檢波、同步檢波；包絡(luò)檢波；同步檢波5.最大角頻偏、調(diào)頻指數(shù)m_f6.鏡像干擾、中頻干擾、交調(diào)干擾、互調(diào)干擾三、簡答題1.原因：晶體管存在集電結(jié)電容C_b'c，會引起輸入輸出之間的反饋，可能導(dǎo)致放大器自激。工作原理：在輸入回路中引入一個與C_b'c反饋相位相反的中和電容C_N，抵消C_b'c的反饋作用，破壞自激條件。2.原因：甲類放大器導(dǎo)通角θ=360°，靜態(tài)電流大，直流功耗高；丙類θ<90°，靜態(tài)電流幾乎為零，直流功耗小，故效率高。輸出電流雖為脈沖狀，但通過諧振回路的選頻作用，僅輸出基波分量，因此保持正弦波形。3.直接調(diào)頻：優(yōu)點是頻偏較大，電路簡單；缺點是頻率穩(wěn)定度低（受調(diào)制信號影響）。間接調(diào)頻：優(yōu)點是頻率穩(wěn)定度高（載波由高穩(wěn)定度振蕩器產(chǎn)生）；缺點是頻偏較小，需多次倍頻，電路復(fù)雜。4.原因：檢波電容C在調(diào)制信號下降沿放電速度慢于輸入信號包絡(luò)下降速度，導(dǎo)致輸出電壓跟不上包絡(luò)變化。避免條件：RC≤√(1-m?2)/(Ωm?)（其中Ω為調(diào)制信號角頻率，m?為調(diào)幅系數(shù)）。5.機理：當(dāng)干擾信號頻率f_j=f_L+2f_IF（f_L為本振頻率，f_IF為中頻）時，經(jīng)混頻后會產(chǎn)生f_IF=|f_L-f_j|的中頻信號，與有用信號混淆。抑制方法：提高輸入回路的選擇性，減小鏡像頻率處的增益；采用高中頻（增大f_IF，使鏡像頻率遠離有用信號）。四、分析計算題1.（1）回路總電容C_Σ=C?=5pF（題目已說明分布電容忽略）（2）回路固有諧振電導(dǎo)g?=1/(Q?ω?L)，ω?=2πf?，f?=1/(2π√(LC_Σ))=1/(2π√(100×10??×5×10?12))≈7.12MHz；g?=1/(100×2π×7.12×10?×100×10??)≈22.4μS；總電導(dǎo)g_Σ=g?+g?+1/R_L=22.4μS+100μS+100μS=222.4μS；Q_L=1/(ω?Lg_Σ)=1/(2π×7.12×10?×100×10??×222.4×10??)≈10（3）BW?.7=f?/Q_L=7.12MHz/10≈0.712MHz2.（1）P_D=V_CC×I_C0=V_CC×i_Cmax×α?(θ)=24×2×0.218≈10.46W（2）P?=(1/2)V_CC×I_C1m×cosθ'（臨界狀態(tài)時V_CEmax≈V_CC，故V_cm≈V_CC），I_C1m=i_Cmax×α?(θ)=2×0.391=0.782A，P?=(1/2)×V_cm×I_C1m=(1/2)×24×0.782≈9.38W（3）η_c=P?/P_D=9.38/10.46≈89.7%3.考慮極間電容后，C?'=C?+C_b'e=100+10=110pF，C?'=C?+C_c'e=200+2=202pF，C_b'c的影響通過反饋系數(shù)抵消，故回路總電容C=(C?'×C?')/(C?'+C?')+C_b'c=(110×202)/(110+202)+3≈71.3+3=74.3pF；由f?=1/(2π√(LC))，得L=1/(4π2f?2C)=1/(4×9.87×1012×74.3×10?12)≈34.3nH4.（1）AM信號表達式：u_AM(t)=[10+0.5×2cos(2π×103t)]cos(2π×10?t)=10[1+0.1cos(2π×103t)]cos(2π×10?t)V（注：m?=U_Ωm/U_cm=2×0.5/10=0.1，原設(shè)定可能有誤，此處按m?=0.5修正為uΩ(t)=5cos(...)，但按用戶數(shù)據(jù)計算應(yīng)為m?=2×0.5/1