通信電子線路》2025年學(xué)年期末試卷及答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.某高頻小信號放大器的噪聲系數(shù)為3dB，其噪聲溫度約為（）A.290KB.580KC.870KD.1160K2.某LC諧振放大器的中心頻率為10MHz，通頻帶為200kHz，若將負(fù)載電容增大為原來的4倍，新的通頻帶約為（）A.50kHzB.100kHzC.400kHzD.800kHz3.丙類功率放大器的導(dǎo)通角通常（）A.大于180°B.等于180°C.小于90°D.在90°~180°之間4.標(biāo)準(zhǔn)AM調(diào)制信號的包絡(luò)反映了（）A.載波信號的幅度變化B.調(diào)制信號的幅度變化C.調(diào)制信號的頻率變化D.載波信號的頻率變化5.石英晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度遠(yuǎn)高于LC振蕩器，主要原因是（）A.晶體的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6.混頻器中，若輸入信號頻率為f_s=1000kHz，本振頻率為f_L=1500kHz，則鏡像干擾頻率為（）A.500kHzB.2000kHzC.2500kHzD.3000kHz7.斜率鑒頻器的核心是將（）A.頻率變化轉(zhuǎn)換為相位變化B.相位變化轉(zhuǎn)換為幅度變化C.頻率變化轉(zhuǎn)換為幅度變化D.幅度變化轉(zhuǎn)換為頻率變化8.鎖相環(huán)（PLL）的基本組成不包括（）A.鑒相器（PD）B.環(huán)路濾波器（LF）C.壓控振蕩器（VCO）D.功率放大器（PA）9.直接調(diào)頻與間接調(diào)頻相比，主要優(yōu)點(diǎn)是（）A.頻偏容易做大B.中心頻率穩(wěn)定度高C.電路簡單D.調(diào)制線性好10.高頻小信號放大器穩(wěn)定工作的關(guān)鍵是（）A.提高電壓增益B.減小通頻帶C.消除晶體管內(nèi)部反饋D.增大負(fù)載電阻二、填空題（每題2分，共20分）1.噪聲溫度T與噪聲系數(shù)F的關(guān)系為T=________（以室溫T0=290K為參考）。2.LC諧振放大器的矩形系數(shù)K_r0.1定義為________與通頻帶B的比值。3.丙類功率放大器的集電極效率η_c主要取決于________和導(dǎo)通角θ。4.AM調(diào)制信號的總功率P_AM=P_c(1+________)，其中P_c為載波功率，m_a為調(diào)制指數(shù)。5.石英晶體的等效電路包含串聯(lián)諧振電感L、電容C和電阻r，以及一個并聯(lián)電容C0，其串聯(lián)諧振頻率f_s=________。6.混頻器的變頻損耗定義為________功率與輸出中頻功率的比值。7.鑒頻特性曲線的線性范圍是指輸出電壓與輸入頻率呈線性關(guān)系的________范圍。8.鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)頻率跟蹤時，環(huán)路處于________狀態(tài)。9.調(diào)頻信號的最大頻偏Δf_m與調(diào)制信號的________成正比，與調(diào)制信號的頻率無關(guān)。10.高頻小信號放大器中，為抑制自激振蕩，常用中和法或________法抵消晶體管的內(nèi)部反饋。三、簡答題（每題6分，共30分）1.為什么高頻小信號放大器通常采用共發(fā)射極（共射）電路？2.丙類功率放大器效率高，但為何需要諧振回路作為負(fù)載？3.比較AM調(diào)制與DSB調(diào)制的頻譜特點(diǎn)，并說明AM調(diào)制的主要缺點(diǎn)。4.簡述鎖相環(huán)（PLL）實(shí)現(xiàn)頻率合成的基本原理。5.直接調(diào)頻與間接調(diào)頻各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？四、分析計(jì)算題（共30分）1.（8分）某高頻小信號諧振放大器采用NPN晶體管，已知：諧振頻率f0=10MHz，回路電感L=1μH，Q0=100，外接負(fù)載電阻RL=5kΩ，晶體管的正向傳輸導(dǎo)納g_f=50mS，輸出電容C_oe=5pF，輸入電容C_ie=10pF。（1）計(jì)算諧振回路的總電容C（包括分布電容）；（2）計(jì)算放大器的電壓增益Av0；（3）若要求通頻帶B=200kHz，需并聯(lián)多大的電阻R_p？（提示：回路總電導(dǎo)gΣ=1/(Q0ω0L)+g_oe+g_L，g_oe≈C_oeω0/Qe，g_L=1/RL）2.（8分）某丙類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：α0(60°)=0.218，α1(60°)=0.391）。（1）計(jì)算集電極直流電流I_c0和基波電流I_c1；（2）計(jì)算輸出功率P_o和直流輸入功率P_d；（3）計(jì)算集電極效率η_c；（4）求諧振回路的最佳負(fù)載電阻R_p。3.（7分）已知調(diào)制信號u_Ω(t)=2cos(2π×10^3t)V，載波信號u_c(t)=10cos(2π×10^6t)V，采用AM調(diào)制，調(diào)制指數(shù)m_a=0.5。（1）寫出AM調(diào)制信號的表達(dá)式；（2）畫出其頻譜圖（標(biāo)注頻率和幅度）；（3）計(jì)算調(diào)制信號的總功率（設(shè)負(fù)載為1Ω）。4.（7分）某斜率鑒頻器的輸入為調(diào)頻信號u_fm(t)=U_mcos[ω_ct+Δω_m/Ω·sinΩt]，其中Δω_m=2π×10^4rad/s，Ω=2π×10^3rad/s，鑒頻靈敏度S_d=5mV/kHz。（1）求調(diào)頻信號的最大頻偏Δf_m和調(diào)制指數(shù)m_f；（2）畫出鑒頻器輸入頻率隨時間的變化曲線（標(biāo)注關(guān)鍵值）；（3）計(jì)算鑒頻器輸出電壓u_o(t)的表達(dá)式。答案一、選擇題1.B2.A3.D4.B5.A6.B7.C8.D9.A10.C二、填空題1.(F-1)T02.10%幅度處的帶寬B0.13.集電極電壓利用系數(shù)ξ4.m_a2/25.1/(2π√(LC))6.輸入信號7.頻率8.鎖定9.幅度10.失配三、簡答題1.共射電路的電流增益和電壓增益均較大，輸入阻抗和輸出阻抗適中，且高頻特性較好（特征頻率f_T較高），適合高頻小信號放大；同時，其基極接地便于偏置電路設(shè)計(jì)，因此高頻小信號放大器常用共射電路。2.丙類功放的導(dǎo)通角θ<90°，集電極電流為周期性脈沖，包含豐富的諧波分量。諧振回路可選擇基波頻率諧振，濾除諧波，使負(fù)載上僅獲得基波電壓，從而輸出不失真的高頻信號；同時，諧振回路的阻抗特性可匹配功放的最佳負(fù)載，提高效率。3.AM調(diào)制的頻譜包含載波分量和上下邊帶，帶寬為2F（F為調(diào)制信號最高頻率）；DSB調(diào)制無載波分量，僅含上下邊帶，帶寬與AM相同。AM的缺點(diǎn)：載波分量不攜帶信息但占用大部分功率（當(dāng)m_a=1時，邊帶功率僅占總功率的1/3），功率利用率低；抗噪聲性能較差。4.鎖相環(huán)通過鑒相器（PD）比較輸入?yún)⒖碱l率f_r與壓控振蕩器（VCO）輸出頻率f_o的相位差，產(chǎn)生誤差電壓；誤差電壓經(jīng)環(huán)路濾波器（LF）濾波后控制VCO的頻率，使f_o跟蹤f_r。通過在環(huán)路中插入分頻器或倍頻器，可得到f_o=Nf_r（N為整數(shù)），實(shí)現(xiàn)頻率合成。5.直接調(diào)頻：優(yōu)點(diǎn)是頻偏容易做大（通過改變VCO的控制靈敏度），調(diào)制線性較好；缺點(diǎn)是中心頻率穩(wěn)定度低（VCO受溫度、電源等影響）。間接調(diào)頻：優(yōu)點(diǎn)是中心頻率穩(wěn)定（載波由高穩(wěn)定度振蕩器產(chǎn)生）；缺點(diǎn)是頻偏較?。ㄐ柰ㄟ^倍頻器擴(kuò)展，導(dǎo)致設(shè)備復(fù)雜），調(diào)制線性較差。四、分析計(jì)算題1.（1）諧振頻率f0=1/(2π√(LC))，解得C=1/(4π2f02L)=1/(4π2×(10^7)^2×10^-6)≈253pF（含C_oe和分布電容）。（2）回路有載Qe=ω0LgΣ?1，gΣ=1/(Q0ω0L)+g_oe+g_L。g_oe≈C_oeω0/Qe（近似），但更準(zhǔn)確的計(jì)算：gΣ=1/(Q0ω0L)+1/RL（忽略g_oe）。ω0=2π×10^7rad/s，Q0ω0L=100×2π×10^7×10^-6≈6283Ω，故gΣ≈1/6283+1/5000≈3.2×10^-4S。電壓增益Av0=g_f/(gΣ)=50×10^-3/3.2×10^-4≈156.25。（3）通頻帶B=f0/Qe，Qe=f0/B=10^7/2×10^5=50。原Qe0=Q0/(1+Q0g_Lω0L)=100/(1+100×(1/5000)/(2π×10^7×10^-6))≈80（近似）。需并聯(lián)電阻R_p使Qe=50，gΣ'=ω0L/Qe=2π×10^7×10^-6/50≈1.257×10^-3S。原gΣ=1/(Q0ω0L)+1/RL≈1.6×10^-4+2×10^-4=3.6×10^-4S，故需增加的電導(dǎo)Δg=1.257×10^-3-3.6×10^-4≈8.97×10^-4S，R_p=1/Δg≈1115Ω。2.（1）I_c0=α0(θ)I_cmax=0.218×2=0.436A；I_c1=α1(θ)I_cmax=0.391×2=0.782A。（2）P_d=V_ccI_c0=24×0.436≈10.46W；P_o=1/2×V_cc×I_c1×ξ（臨界狀態(tài)ξ≈1），故P_o≈1/2×24×0.782≈9.38W。（3）η_c=P_o/P_d≈9.38/10.46≈90%。（4）R_p=V_cc/(I_c1)≈24/0.782≈30.7Ω（臨界狀態(tài)時，V_cm≈V_cc）。3.（1）u_AM(t)=10[1+0.5×2cos(2π×10^3t)]cos(2π×10^6t)=10(1+cos(2π×10^3t))cos(2π×10^6t)V。（2）頻譜包含載波10MHz（幅度10V），上下邊頻10MHz±1kHz（幅度5V）。（3）載波功率P_c=102/2=50W；每個邊帶功率P_sb=(5)2/2=12.5W，總功