1、.第一章思考題與習題 1-1無線電通信系統(tǒng)由哪幾部分組成？各部分的功能如何？答：典型的點對點無線電通信系統(tǒng)的基本組成：圖示的無線電通信系統(tǒng)由信源、調(diào)制器、發(fā)信機、信道、收信機、解調(diào)器和信宿七部分組成。信源將原始的語音、圖像信息變化為電信號，如麥克風將聲音轉(zhuǎn)化為語音電信號、各種傳感器獲得的電信號等。這種原始的電信號，在頻譜上表現(xiàn)為低頻信號，稱為基帶信號。基帶信號通過調(diào)制器轉(zhuǎn)化為高頻的已調(diào)波信號，使之適合信道中的傳輸，已調(diào)波信號大多為帶通信號。 高頻的已調(diào)波信號經(jīng)過發(fā)信機進行功率放大，由發(fā)送天線產(chǎn)生電磁波輻射出去；電磁波經(jīng)過自由空間傳播，到達接收天線，在接收天線上感應電流，再通過收信機進行信號放大

2、等處理恢復已調(diào)波信號；由接收端的解調(diào)器對已調(diào)波信號進行解調(diào)，恢復原基帶信號，并經(jīng)過信息處理獲得信息。 1-2無線電通信為什么需要采用調(diào)制解調(diào)技術(shù)？其作用是什么？答：由于無線信道的各種影響，無線電通信必須選擇可靠的傳輸信道，將基帶信號調(diào)制到指定的信道上傳輸，降低天線要求，適應多路傳輸?shù)囊蟮?，無線電傳輸均采用調(diào)制技術(shù)。在模擬調(diào)制技術(shù)中，主要是用基帶信號去控制載波信號的振幅、頻率或相位的變化，即幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制。 1-3無線電通信的接收方式有哪幾種？超外差接收機有何優(yōu)點？答：通常，由于信號的衰落，接收天線獲得的電磁波信號微弱，需要先進行信號放大，再進行解調(diào)，這種接收機的結(jié)構(gòu)稱為直接放大

3、式接收機，該接收機結(jié)構(gòu)對不同的接收頻率，其接收機的靈敏度(接收微弱信號的能力)和選擇性(選擇不同電臺的能力)不同，已經(jīng)較少實用。目前大多采用超外差接收機的結(jié)構(gòu)，接收天線獲得感應信號，經(jīng)過高頻小信號放大器進行放大，并與本地振蕩器進行混頻，獲得兩個高頻信號的頻率之和信號或頻率之差信號，這兩個信號的包絡仍保持已調(diào)波信號的包絡不變，稱為中頻，和頻稱為高中頻，差頻稱為低中頻，后續(xù)的中頻放大器選擇和頻信號(或差頻信號)進行放大和檢波，恢復原始的調(diào)制信號。超外差接收機將接收到的不同載波頻率的高頻信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣潭ǖ闹蓄l，如調(diào)幅收音機的中頻為465kHz。由于中頻信號的載波頻率是固定的，中頻放大器的選擇性和增益與

4、接收的載波頻率無關，因此簡化了接收機的結(jié)構(gòu)。1-4中波、短波收音機，調(diào)頻收音機各有什么特點？1-5電磁波有哪幾種傳播方式？與信道、工作頻率有何關系？解：無線電傳播方式可分為地波傳播、空間波傳播和天波傳播。電磁波的頻率不同，其傳輸方式會有所差異。對頻率較高的信號，電磁波為直線傳輸，稱為空間波。由于地球曲率的影響，此時的收發(fā)天線必須足夠高，電磁波才能直達，因此空間波傳輸也稱為視距傳輸，長距離通信時就需要進行中繼傳輸。對頻率較低信號，電磁波可沿地面?zhèn)鬏?，稱為地波，由于波的繞射特性，地波可應用于遠程通信。在地球大氣層中，從最低層往上依次為對流層、平流層和電離層。在地球表面1012km處的對流層，存在大

5、量隨機運動的不均勻介質(zhì)，能對電磁波產(chǎn)生折射、散射和反射，在地球上空60km以上的電離層，可吸收、反射電磁波，利用電磁波在大氣層的折射、反射、散射的傳輸方式稱為天波。對于短波電臺而言，短波廣播通常集中在某一段時間播放，顯得異常擁擠。不過通常電臺會在不同時段使用不同頻率播出相同的節(jié)目，例如短波15-18MHz在每天中午至傍晚可以收聽到很多電臺節(jié)目，晚間10點以后只能收到極少電臺節(jié)目，甚至連收音機的背景噪音都變小了；短波7MHz以下在白天很難清楚地收聽廣播，但到了深夜，卻能很好地收聽節(jié)目，短波9-12MHz全天都能收到廣播，但早晨和晚上收聽效果最好，電臺多，聲音又清楚。還有，如果您經(jīng)常收聽廣播，就會

6、發(fā)現(xiàn)，很多電臺每小時都有規(guī)律地改變播出頻率。由于電離層經(jīng)常發(fā)生快速的變化，使得收聽短波經(jīng)常出現(xiàn)類似海浪般忽大忽小的聲音，這是收聽短波的一種普遍現(xiàn)象，即使在電子線路利用了自動增益控制（AGC）來消除這種現(xiàn)象，但是在嚴重的情況下，仍會感覺出聲音忽大忽小。1-6查閱相關資料，了解短波信道、移動通信信道各有什么特點？解：短波與超短波大部分為天波和對流層散射。由于易受到大氣環(huán)流、太陽風暴、宇宙射線等環(huán)境影響，天波傳播的信道非常不穩(wěn)定，導致接收電磁波信號的幅度發(fā)生隨機性的變化，稱為衰落(Fading)，如在收聽短波廣播節(jié)目時，聲音時高時低，甚至斷斷續(xù)續(xù)。電離層的多變性及對電波的吸收作用，將會減弱短波信號，

7、或造成較長時間的通信阻斷。同時，當被調(diào)制的無線電波信號在電離層內(nèi)傳播時，組成信號的不同頻率成分有著不同的傳播路徑和傳播時延，因此會導致波形失真，這就是電離層的色散性。電離層的高度是變化的，甚至發(fā)生劇烈變化，會導致電磁波產(chǎn)生附加的頻移呈現(xiàn)“多普勒效應”。移動通信的工作頻段多為分米波段，即特高頻段，電磁波的傳播方式為直射傳播或反射。移動通信信道中，由于基站和移動臺之間的反射體、散射體和折射體的數(shù)量特別多，電磁波發(fā)生散射、反射和折射，引起信號的多徑傳輸，使到達的信號之間相互疊加，其合成信號幅度表現(xiàn)為快速的起伏變化，稱為幅度衰落。電磁波在傳播過程中，具有不同的信道時延，這將導致接收信號的波形被展寬，稱

8、為時延擴展，從而導致接收信號的頻率選擇性衰落。同時，移動臺的運動會產(chǎn)生多普勒頻移，并由此引起衰落過程的頻率擴散，稱為時間選擇性衰落。移動通信的信道特性非常復雜，選擇性衰落特性嚴重影響信號傳輸?shù)目煽啃?。為了獲得滿意的通信質(zhì)量，需要采用各種抗衰落的調(diào)制解調(diào)技術(shù)、編解碼接收技術(shù)及擴頻技術(shù)等，其中最廣泛使用的是分集接收技術(shù)。1-7什么是基帶信號、載波信號和已調(diào)波信號？各有什么特點？解：為適合信道傳輸，降低天線要求，適應多路傳輸?shù)囊蟮龋瑹o線電傳輸均采用調(diào)制技術(shù)。在模擬調(diào)制技術(shù)中，主要是用基帶信號去控制載波信號的振幅、頻率或相位的變化，即幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制?；鶐盘枮榈皖l信號，也稱為調(diào)制信號，

9、如語音信號、圖像信號等。載波信號為高頻信號，即通過天線發(fā)送的高頻信號，為發(fā)射機本身產(chǎn)生，用于攜帶基帶信號。已調(diào)波為調(diào)制波，如幅度調(diào)制信號即保持載波頻率大小，但幅度受到基帶信號的控制；頻率調(diào)制信號的幅度為恒定值，其頻率的大小受到基帶信號的控制；相位調(diào)制信號保持幅度恒定，其頻率為載波頻率，但相位變化受到基帶信號控制。1-8為什么說調(diào)頻波所占的頻帶比調(diào)幅波寬很多，調(diào)頻波比調(diào)幅波的抗干擾能力強？解：中、短波收音機采用調(diào)幅方式，帶寬為9kHz，調(diào)頻廣播為調(diào)頻方式，帶寬為75kHz。語音信號為帶寬為300-3kHz，高達10kHz，顯然，調(diào)幅廣播對語音的高音部分是抑制的，因此，調(diào)頻廣播的音質(zhì)優(yōu)于中短波廣播

10、。同時，無線電傳播的干擾，表現(xiàn)為幅度干擾，若干擾幅度較小時，干擾不足以改變載波頻率的變化。因此干擾對幅度的影響，對調(diào)幅收音機將直接影響話質(zhì)，而調(diào)頻收音機在解調(diào)前有一級幅度穩(wěn)幅電路，消除干擾的影響，語音信息均攜帶在頻率變化中，因此，干擾對話音的影響較小。此外，干擾信號大多處于低頻段，如中短波段，而調(diào)頻處于更高頻段，干擾信號的能量要低一些，如電機干擾等。2-2查閱功率管MRF137相關資料，了解三極管各模型的電路參數(shù)含義與物理意義。解：MRF137為射頻場效應功率管，N溝道增強型模型。寬帶打工率輸出，頻率上限到400MHz，工作電壓28V、150MHz時，輸出功率達到30W、最小增益13dB，典型

11、的效率達到60%。2-3試分析圖2-23的9:1傳輸線變壓器的阻抗變換原理。解：9:1傳輸線變壓器有兩種結(jié)構(gòu)，如圖所示，以圖(a)為例。首先，考慮傳輸線模式，傳輸線1-2與3-4、5-6與3-4、7-8與3-4構(gòu)成三組傳輸線，其對應電流大小相等，方向相反，若3-4上大小為I，如圖示，負載RL上的電流為3I、電壓為U12。其次，考慮變壓器模式，有U12=U34=U56=U78該電路的輸入阻抗為2-4設計電子噪聲測試系統(tǒng)，觀測電阻在不同電壓條件下的噪聲情況，并與集成放大器(如OP07、OP27、OP37)的噪聲情況進行比較。解：略2-5無源集總器件在高頻工作時的等效模型，Philips公司給出了如

12、題圖2-1所示的不同模型，試分析其模型含義，并就其響應特性與本章介紹的等效模型進行比較，說明其合理性。解：a)與教材給出模型相比，如圖（a），RC為電阻的端分布電容，R為實際電阻，RL為引線電感。與圖(1)相比，差別為引線分布電容RC，圖(1)忽略引線電感的分布電容。b)與教材給出模型相比，如圖（b），2xR為電容C的引線損耗電阻，C為實際電容，CL為引線電感，兩者差別不大。c)與教材給出模型相比，如圖（c），Lbr為電感L的損耗電阻，C為實際電容，Lar為引線電感，兩者差別不大，但圖(C)更簡化2-6研究二極管噪聲的產(chǎn)生機理，設計一白噪聲發(fā)生器，要求輸出噪聲電壓30300mV。解：PN結(jié)二極

13、管的噪聲主要有三種來源，即熱噪聲、散粒噪聲和閃變噪聲（1/f噪聲）。熱噪聲和散粒噪聲（中低頻）都與頻率無關，即是所謂白噪聲。熱噪聲與通過電阻多數(shù)載流子的熱運動相關，這種噪聲的大小既與溫度有關，也與電阻（交流電阻）大小有關。由于PN結(jié)的正向交流電阻很小，而反向電流又很小，所以熱噪聲也很弱，如其噪聲均方根電壓僅大約為4nV。散粒噪聲是電子管、晶體管器件中產(chǎn)生的一種電流噪聲，載流子通過勢壘區(qū)不均勻引起的電流微小起伏而形成的。由于越過PN結(jié)的少數(shù)載流子將會不斷遭受散射而改變方向，同時又會不斷復合與產(chǎn)生，載流子的速度和數(shù)量將會出現(xiàn)起伏，從而造成通過PN結(jié)的電流和相應其上的電壓的漲落，這就是散粒噪聲。顯然

14、，通過PN結(jié)的電流愈大，載流子的速度和數(shù)量的起伏也愈大，則散粒噪聲電流也就愈大。散粒噪聲的電壓有效值比熱噪聲的要大得多，可以忽略熱噪聲。采用雪崩式擊穿二極管所產(chǎn)生的噪聲電平大于隧道效應二極管所產(chǎn)生的噪聲電平，而且該噪聲電平還會隨二極管的齊納電壓而上升，這是由于雪崩擊穿是在電場作用下，載流子能量增大，不斷與晶體原子相碰，使共價鍵中的電子激發(fā)形成自由電子-空穴對。新產(chǎn)生的載流子又通過碰撞產(chǎn)生自由電子-空穴對，這就是倍增效應，因此反向電壓應大于6V。這里放大器選擇：低噪聲、寬帶；也可選擇AD603、AD844、BUF634組合。2-7如題圖2-2所示某無源器件的阻抗頻率特性，試畫出其等效電路，分析該

15、器件是電阻、電容或電感？解：該元件為電阻。等效電路為2-9如題圖2-3所示三種情況，其中電容、電感的電抗值是工作頻率100MHz時阻抗值，單位為歐姆。試計算該點電容，電感的大小，并在BFG425W晶體管輸出的阻抗圓圖中畫出它們的阻抗圖。解：已知特性阻抗為50，負載阻抗如下：Z1=100+j50Z2=75-j100Z3=j200Z4=150Z5=（開路）Z6=0（短路）Z7=50Z8=184-j900Z9=10+j25Z10=25-j(10-25)Z11=(25-50)+j25對上面的值進行歸一化并標示在圓圖中：z1=2+jz2=1.5-j2z3=j4z4=3z5=8z6=0z7=1z8=3.6

16、8-j18Z9=0.2+j0.5Z10=0.5-j(0.2-0.5)Z11=(0.5-1)+j0.52-11試計算T型和型電阻網(wǎng)絡的噪聲系數(shù)1、 T型網(wǎng)絡1） 對于無源電阻網(wǎng)絡，其輸入噪聲功率和輸出總噪聲功率相等，噪聲系數(shù)的計算可以簡化為功率增益的倒數(shù)。2）采用額定功率法3） 采用開路電壓法2、 型網(wǎng)絡1） 對于無源電阻網(wǎng)絡，其輸入噪聲功率和輸出總噪聲功率相等，噪聲系數(shù)的計算可以簡化為功率增益的倒數(shù)（無源電阻網(wǎng)絡，信號經(jīng)過電阻網(wǎng)絡，會被衰落，而電阻噪聲不能被衰落，而是維持不變；這與放大器不同：放大器放大信號的同時，也會放大噪聲，同時放大器本身還產(chǎn)生噪聲）。輸出匹配功率：4） 采用短路電流法第3

17、章 思考題與習題第4章 3-1LC串聯(lián)諧振回路和并聯(lián)諧振回路的特點各是什么？在電路中各有何作用？解：1串、并聯(lián)諧振回路的性能比較3-2當LC串聯(lián)諧振回路諧振于f0時，回路阻抗最小且為純電阻；當激勵信號頻率ff0時，回路呈現(xiàn)感性特性。3-3當LC并聯(lián)諧振回路諧振于f0時，回路阻抗最大且為純電阻；當激勵信號頻率ff0時，回路呈現(xiàn)容性特性。3-4某LC并聯(lián)諧振回路的固有頻率為f0，當其串聯(lián)在電路中時，能阻止信號通過的頻率為f0，相對于帶阻濾波器；當其并接在電路中時，卻容許信號通過的頻率為f0，相對于帶通濾波器。3-5部分接入系數(shù)為p，則對應的阻抗和信號源接入后的值為3-6收音機的中頻放大器，其中頻頻

18、率為465kHz，帶寬為9kHz。（1）若一級中頻電路實現(xiàn)，回路電容為200pF，試計算回路電感和品質(zhì)因數(shù)；若電感線圈的品質(zhì)因數(shù)為100，則回路上需要并聯(lián)多大的電阻才能滿足要求?（2） 一般收音機采用三級中頻級聯(lián)，試重新計算上一題。3-7接收機的波段內(nèi)調(diào)諧的回路如題圖3-1所示?？勺冸娙軨的變化范圍為12260pF，Ct為微調(diào)電容。當要求該回路調(diào)諧范圍為5351605kHz，求回路的電感L和電容Ct的值，使電容的C的范圍與調(diào)諧頻率范圍一致。3-8試分析圖3-14(b)所示，電容耦合雙調(diào)諧回路的歸一化輸出電壓幅頻特性。解：耦合電容兩端的電壓為sU和0U。令3-9試分別計算RC串聯(lián)、LC并聯(lián)諧振回

19、路、部分接入諧振回路的噪聲均方值和噪聲系數(shù)。解：噪聲系數(shù)的概念僅僅適用與線性網(wǎng)絡，對于非線性網(wǎng)絡，信號與噪聲、噪聲與噪聲間會相互作用，因此即使網(wǎng)絡為無噪聲網(wǎng)絡，輸出信噪比與輸入信噪比也不相等。1）RC并聯(lián)電路3部分接入電路顯然，若回路為無噪聲網(wǎng)絡，即00G=，噪聲系數(shù)1FN=。說明：對于線性網(wǎng)絡，如選頻網(wǎng)絡，對白噪聲的頻譜是有影響的，如輸入的為寬帶白噪聲，輸出為非均勻的窄帶噪聲。這里計算是假設噪聲帶寬沒有變化，簡化計算得到的。第四章思考題與習題4-1A類、B類、C類功率放大器各有什么特點?試詳細比較。4-2為什么低頻功率放大器不能工作于C類，但可以采用高效D類功率放大器(脈沖功率放大器)？解：

20、C類放大器的信號導通半角小于90度，信號嚴重失真，后續(xù)諧振回路進行選頻輸出，音頻信號為帶通信號，信號頻率為300-3000kHz，若直接進行C類放大器，則信號的低音300-1500Hz信號的諧波失真成分仍在信號的帶寬內(nèi)，無法通過濾波器或諧振回路選取，因此不能工作于C類放大；D類功率放大器就是PWM型功率放大器，是一種調(diào)制解調(diào)型放大器，將音頻信號控制載波的脈寬，通過放大PWM信號，通過低通濾波器選擇獲得放大的音頻信號輸出。4-3C類功率放大器工作在過壓狀態(tài)時，為什么電流波形會出現(xiàn)下凹?若用阻性負載時為什么不會出現(xiàn)下凹？解：3C類功率放大器工作在欠壓狀態(tài)或臨界時，輸出基波電壓幅度與電流脈沖幅度沿負

21、載線成比例關系變化，但在過壓區(qū)，電流脈沖值較小時，輸出電壓與電流脈沖變化沿負載線變化；但當電流脈沖值較大時，進一步上升時，由于負載的作用（諧振回路），產(chǎn)生的基波電壓幅度較大，致使三極管的集電極-發(fā)射極的電壓減小，進入深度飽和狀態(tài)：當基波電壓按照自身的正弦波規(guī)律減小時，集電極-發(fā)射極的飽和電壓減小，由于基區(qū)調(diào)制效應，導致基極電流和集電極減小，從而出現(xiàn)電流脈沖減??；當基波電壓按照自身的正弦波規(guī)律增大時，集電極-發(fā)射極的飽和電壓增大，由于基區(qū)調(diào)制效應，導致基極電流和集電極增大，從而出現(xiàn)電流脈沖開始上升，這樣出現(xiàn)電流脈沖下凹的現(xiàn)象。如果采用電阻負載，則輸出電壓波形與電流波形一致，兩者為線性關系：當基極

22、電流增大使三極管進入到飽和狀態(tài)時，集電極電流不再增大，出現(xiàn)失真，對應的輸出電壓也不再增大，出現(xiàn)飽和失真（這一點與諧振回路負載不同，電流脈沖不再增大，但輸出電壓仍按自身規(guī)律增大或減小，反過來對電流波形產(chǎn)生影響。）；當基極電流減小使三極管進入截止狀態(tài)時，則集電極電流也減小到零，出現(xiàn)截止失真，輸出電壓也跟隨出現(xiàn)截止失真，因此輸出電壓不會對集電極電流形成反作用。4-4圖4-2為小信號調(diào)諧放大器，工作頻率f0=10.7MHz，回路電感L13=4mH、Q0=100，線圈的匝數(shù)分別為：N12=15、N23=5、N45=5，所用晶體管的主要參數(shù)：250MHzTf、gie=1.2mS、Cie=12pF、goe=

23、400mS、Coe=9.5pF、yfe=45ms-22、yr=310ms-88.8。求：1)單級放大器的電壓增益、功率增益、有載品質(zhì)因數(shù)、通頻帶和矩形系數(shù)；2)若兩級級聯(lián)，試計算電壓增益、功率增益、通頻帶和矩形系數(shù)；3)若集基電容bc3pFC=，試設計中和電路消除其影響。解：等效電路4-5高頻功率放大器的臨界、欠壓和過壓是如何劃分的？各有什么特點？當EBB、ECC、Vim、RL四個外界因素中，一個因素發(fā)生變化、其他因素不變時，高頻功率放大器的狀態(tài)如何變化？解：高頻功率放大器的臨界、欠壓和過壓狀態(tài)的劃分是依據(jù)輸出基波電壓幅度與電源大小的關系劃分的。部分文獻根據(jù)高頻功率放大器的工作是否進入飽和區(qū)，

24、可將放大器的工作狀態(tài)分為欠壓、過壓和臨界三種，這種區(qū)分方法不夠準確。C類放大器，信號較小時，處于截止狀態(tài)，當信號較大時，進入放大、甚至達到飽和區(qū)。欠壓、過壓和臨界均工作在放大或飽和區(qū)，具體的劃分如圖所示。圖中，臨界線為QA，上方為欠壓區(qū)，下方為過壓區(qū)。當輸入信號較小時，集電極電流脈沖如圖中所示，當負載阻抗不同時，對應的輸出基波電壓不等，顯然，當集電極電流脈沖幅度一定時，過壓區(qū)輸出的基波電壓幅度高于臨界輸出電壓幅度，也高于欠壓區(qū)工作的輸出基波電壓幅度。因此，當輸入信號一定時，處于過壓狀態(tài)的輸出基波電壓幅度要高于欠壓狀態(tài)時的，此時集電極電流均為余弦脈沖。當輸入信號較大時，使三極管進入飽和區(qū)。在欠壓

25、區(qū)，輸出基波電壓不會對集電極電流脈沖產(chǎn)生影響，但在過壓區(qū)，由于集電極電壓minCEu較小，進入深度飽和，輸出基波電壓對集電極電流脈沖產(chǎn)生影響，出現(xiàn)下凹。4-6一高頻功率放大器工作于臨界狀態(tài)，電源電壓ECC穩(wěn)定，若出現(xiàn)以下現(xiàn)象，試分析其產(chǎn)生的原因，并說明其工作狀態(tài)是如何變化的。(1) 輸出功率變大，但效率降低，而uBEmax和輸出電壓幅度V0卻沒有改變。(2)輸出功率變小，但效率提高，而uBEmax和uCEmin卻沒有改變。(3)輸出功率變大，且效率略有提高，而輸出電壓幅度V0卻沒有改變。(4)輸出功率減小一半，而效率保持不變，此時發(fā)現(xiàn)輸入信號Vim也減小一半。(2)輸出功率變小，但效率提高，而

26、uBEmax和uCEmin卻沒有改變。如上圖，從臨界狀態(tài)A到過壓狀態(tài)C：先增大負載，再減小輸入電壓結(jié)果：集電極電流減小，直流供電功率減小，輸出功率減小，此時功耗也減小，但效率增大（過壓狀態(tài)）。(3)輸出功率變大，且效率略有提高，而輸出電壓幅度V0卻沒有改變。先減小負載到欠壓，再增大輸入電壓到微過壓狀態(tài)(4)輸出功率減小一半，而效率保持不變，此時發(fā)現(xiàn)輸入信號Vim也減小一半。4-7某諧振功率放大器工作于臨界狀態(tài)，功率管的參數(shù)為：fT=100MHz，b=20、集電極最大耗散功率為20W，臨界飽和線的跨導為gcr=1A/V，轉(zhuǎn)移特性曲線如題圖4-1所示。已知ECC=24V，EBB=-1.5V、VBZ

27、=0.6V、Q0=100、QL=10，=70ocq，=0.9x，求集電極輸出功率P0和天線饋出功率。天線輸出功率4-8晶體管諧振功率放大器工作于臨界狀態(tài)，hc=70%，ECC=12V，Vc1=10.8V，電路回路電流Ik=2A(有效值)，回路損耗電阻r=1。試求qc，P0，Pc。4-9放大器處于臨界工作狀態(tài)，如圖4-37所示，分析發(fā)生如下情況，集電極直流電流表與天線電流表的讀數(shù)如何變化。解：根據(jù)耦合電路理論，當天線回路調(diào)諧到串聯(lián)諧振狀態(tài)時，其反射到L1C1中介回路的等效電阻為因而中介回路的諧振電阻為(1)天線開路：AR增大，pR減小，三極管進入欠壓狀態(tài)，集電極直流電流表讀數(shù)增大，天線電流表的讀

28、數(shù)為零。(2)天線短路：AR減小，pR增大，三極管進入過壓狀態(tài)，集電極直流電流表讀數(shù)減小，此時，輸出功率也減小，因此，天線電流表的讀數(shù)也減小。(3)中介回路失諧：集電極的集電極直流電流表讀數(shù)增大，但輸出功率下降，因此，天線電流表的讀數(shù)也減小4-10某廣播電臺規(guī)劃發(fā)射功率為1000W，現(xiàn)將采用傳輸線變壓器混合網(wǎng)絡組成功放機柜，現(xiàn)有單機功率50W、100W的功率放大器若干，試設計其混合網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，負載電阻為50。4-11試采用功率管MRF137，設計一功率放大器，輸出功率50W，負載50，工作頻率50MHz。4-12試結(jié)合表4-4所列舉的混合網(wǎng)絡功率分配與合成條件，分析功率分配的工作原理。4-13題

29、圖4-2所示電路，分析其中傳輸線變壓器的作用。解：Tr：不平衡平衡轉(zhuǎn)換；2Tr反向分配；3Tr4：1阻抗變換；4Tr4：1阻抗轉(zhuǎn)換；5Tr反向合成；6Tr平衡-不平衡轉(zhuǎn)換。4-14設計一個E類放大器，工作頻率為8MHz，輸出到負載12.5W上的功率為25W假設晶體管為理想器件，輸出電路的Q為10。4-15若選用場效應管，試分析E、F類高頻放大器的功率與效率。第五章思考題與習題5-1什么是正弦波振蕩器的起振條件、平衡條件和穩(wěn)定條件？振蕩器輸出信號的波形、幅度和頻率分別由什么決定？解：自激振蕩器由放大、選頻和反饋三個環(huán)節(jié)組成，反饋網(wǎng)絡決定了起振蕩、平衡與穩(wěn)定條件，選頻網(wǎng)絡決定了輸出波形和頻率。振蕩

30、器在系統(tǒng)通電瞬間，由于沒有輸入信號，輸出本應沒有信號。但電路中存在噪聲、通電瞬間的電流沖擊等，這些干擾或擾動信號具有極寬的帶寬，含有豐富的頻率成分，經(jīng)過放大、選頻，輸出為單一頻率的信號，該信號又通過正反饋，不斷地進行放大、選頻，最后獲得具有一定幅度、頻率純度高的正弦波信號。從相位上看，振蕩器必須是正反饋電路；從幅度上看，振蕩器起振是一個幅度漸漸增大的過程，但在實際電路中，振蕩器起振、振幅增大的過程是非常短暫的。在正反饋的作用下，振蕩器的輸出信號幅度會越來越大，但由于放大器的非線性作用，信號幅度不可能無限增大，在合適的幅度上達到平衡，形成穩(wěn)定的輸出。幅度平衡時，輸出5-2振蕩器的靜態(tài)工作點為何置

31、于微導通的位置？其幅度穩(wěn)定輸出是如何獲得的？倘若將其靜態(tài)工作點移至略小于導通處，試說明在開機時如何才能產(chǎn)生振蕩，為什么？解：振蕩器在工作過程中，其工作狀態(tài)是變化的，從最初的甲類放大，到振蕩時的丙類。為了使振蕩器能夠自啟動（即軟激勵），靜態(tài)工作點為何置于微導通的位置，微弱信號經(jīng)過不斷的放大-選頻-反饋-放大，增大幅度達到穩(wěn)定幅度輸出。幅度的穩(wěn)定，使通過振蕩器自動調(diào)整反饋回路的環(huán)路增益實現(xiàn)的，如自動調(diào)整放大器的工作點改變放大增益，當幅度增大時，環(huán)路增益下降，反之環(huán)路增益增大，維持輸出信號幅度一定。倘若將其靜態(tài)工作點移至略小于導通處，開機時振蕩器無法自動產(chǎn)生振蕩，為硬激勵，此時可以采用起子、手的接觸

32、給予外部激勵，當幅度增大，達到平衡的穩(wěn)定工作點時，產(chǎn)生連續(xù)的振蕩。5-3溫度特性為何與晶體的振動模式與切割方式有關？為什么晶體振蕩器大多工作在泛音模式，有什么優(yōu)點？解：石英是由硅原子和氧原子組合而成的二氧化硅，以32點群的六方晶系形成的單結(jié)晶結(jié)構(gòu)，單結(jié)晶的石英晶體結(jié)構(gòu)具有壓電效應特性，當施加壓力在晶體某些方向時，垂直施力的方向就會產(chǎn)生電位。相對的，當以一個電場施加在石英晶體某些軸向時，在另一些方向就會產(chǎn)生變形或振動現(xiàn)象，為壓電效應，不同的石英切割角度及不同電極型狀的電場效應，石英可展現(xiàn)出不同的振動模態(tài)，如擾曲模態(tài)、伸縮模態(tài)、面剪切模態(tài)和厚度剪切模態(tài)。溫度系數(shù)是晶體諧振頻率在溫度變化時的穩(wěn)定性或

33、偏差量。決定溫度系數(shù)的因素有：振蕩模式、軸向與晶棒平面的關系、晶片的尺寸及諧波，除此之外，振蕩線路上的負載電容、驅(qū)動功率的特性，也會影響到振蕩線路輸出頻率對溫度變化的穩(wěn)定性。石英切割有AT-、BT-、CT-、DT-、NT、GT等板片，不同的切割方向的板片具有不同的彈性常數(shù)張量、不同的壓電常數(shù)張量及不同的介電常數(shù)張量，這些張量在石英組件的設計及應用上展現(xiàn)了不同的振蕩及溫度特性。從石英內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，石英頻率因溫度變化而改變，是由于石英材料在各個坐標軸向的熱膨脹系數(shù)不同，當溫度變化時，影響晶體的彈性系數(shù)，各軸向晶格距產(chǎn)生些許變化。所謂泛音，就是石英晶體振動的機械諧波，位于基頻的奇數(shù)倍附近，且兩者不能同

34、時存在。在振蕩器電路中，如果要振蕩在某個泛音頻率上，那么就必須設法抑制基頻和其他泛音頻率。而因為石英晶體的帶寬很窄，所以在基頻振蕩時，肯定會抑制泛音頻率。當需要獲得較高的工作頻率時，如果不想使用倍頻電路，則可采用泛音振蕩器直接產(chǎn)生較高的頻率信號。晶體振蕩電路的工作頻率越高，晶片越薄，其機械強度變差，因此，工作頻率高于20MHz時，一般采用泛音晶體振蕩電路。由于在同樣的頻率下，泛音諧振器比基音諧振器頻率穩(wěn)定性更好，所以，高穩(wěn)定度石英諧振器，盡管頻率低于20MHz也采用泛音晶體。5-4試將題圖5-1所示的幾種振蕩器交流等效電路改為實際電路。解：5-5利用相位平衡條件的判決準則，判斷題圖5-2所示的

35、三點式振蕩器交流等效電路屬于哪一類振蕩器，指出哪些是可能振蕩的，哪些是不能起振的，并說明如何修改不能振蕩的電路。解：(a)電感三點式振蕩器；(b)不能振蕩，更改：交換C1和L的位置(c)不能振蕩，更改：交換C1和L的位置(d)不能振蕩，更改：交換基極和發(fā)射極的接法(e)不能振蕩，更改：C1改為電感(f)可能振蕩，看具體電感、電容的配置(g)可以振蕩，反饋電容CbC構(gòu)成電容支路(h)不能振蕩，更改：C1或C2改為電感5-6如題圖5-3所示振蕩器的交流通路，若振蕩器振蕩，試問振蕩器的輸出頻率與元器件值的關系如何？各支路為并聯(lián)支路5-7某收音機的本機振蕩器電路如題圖5-4所示。(1)在振蕩器的耦合線

36、圈上標出同名端，以滿足相位起振條件；(2)試計算當L35100mH，C2=10pF時，在電容C3可調(diào)的范圍內(nèi)，電路的振蕩頻率范圍。解：1）這里三極管為共基組態(tài)，2、3為同名端。2）振蕩頻率f0為5-8題圖5-5為電感三點式振蕩器電路。（原圖有誤）(1)畫出其高頻等效電路；(2) 設L1=0.5mH，L2=0.25mH，L3=0.12mH，C=125pF，Q0=50，gm=5mS，gib=0，問能否起振？3)用物理概念說明產(chǎn)生下列現(xiàn)象的原因：a電感線圈抽頭A向B端移動時，振蕩減弱甚至停振；b電感線圈抽頭A向D端移動時，振蕩減弱甚至停振；c負載加重后，停振；d將偏置電阻Rb1加大到某一值時，停振；

37、e將偏置電阻Rb2加大到某一值時，停振。解：1）交流通路與等效電路，通常，振蕩電路的交流通路是不考慮電阻支路的，如偏置電路，因為電路支路是消耗能量的。取虛部為零，有：因此，該振蕩器是可以起振的。說明：關于振蕩頻率和起振條件的計算，不論是環(huán)路方程或上述的矩陣計算，其所謂實部、虛部是可以相互轉(zhuǎn)換的，如等式兩邊乘以j。因此，通常將含有mg的項用于考慮起振條件，含有w的項用于計算振蕩頻率。(3) 用物理概念說明產(chǎn)生下列現(xiàn)象的原因：環(huán)路增益必然使放大電路進入非線性區(qū)，使放大器的放大倍數(shù)A減小，以滿足AF=1的條件，所以振幅會減弱甚至停振；小時，滿足不了AF=1的條件，振蕩減弱甚至停振；c負載加重后，即回

38、路電阻變小，導致回路選擇性下降，諧振幅度也會明顯下降，以致停振；d將偏置電阻Rb1加大到某一值時，基極偏置電壓下降，進入截止狀態(tài)，易停振；e將偏置電阻Rb2加大到某一值時，基極偏置電壓增大，進入飽和狀態(tài)，導致停振5-9題圖5-6為電容三點式振蕩器電路，要求：(1)畫出其交流等效電路；(2)反饋系數(shù)?Fk=若將Fk降為原來的一半，如何調(diào)整電容C1、C2的值(振蕩頻率不變)；(3)將圖中Rc改為扼流圈，如何？(4)Cb、Cc可否省去一個？(5)Ce開路會發(fā)生什么現(xiàn)象？(6)若輸出線圈匝數(shù)比N1/N21，從2-2端測得的振蕩頻率為500kHz，而從1-1端測得的頻率為490kHz，為什么不一致？哪個

39、準確？解：1）該振蕩器為電容反饋三點式振蕩器，三極管為共射放大組態(tài)。交流通路與等效電路分別為3)將圖中Rc改為扼流圈，維持電源電壓不變，此時三極管負載線為垂直線，動態(tài)范圍增大，振蕩幅度將增大。(4)Cb、Cc，從原理上看，是可以省掉一個的，不影響振蕩器的工作，但實際上，隔直電容使三極管輸入電容或輸出電容部分接入選頻回路，從而減小三極管等效電容的影響，提高振蕩器的頻率穩(wěn)定性。(5)Ce提供發(fā)射極的交流通路，使eR為偏置電阻、交流旁路。不消耗交流能量。若開路，eR變?yōu)榻涣鞣糯笃鞯囊徊糠?，降低了放大器的放大倍?shù)，即環(huán)路增益下降，導致輸出幅度減小，甚至停振蕩。(6) 振蕩器的工作頻率主要由諧振回路參數(shù)

40、決定。若振蕩頻率發(fā)生變化，一定是導致參數(shù)L、C發(fā)生變化引起的。任何測量儀器均存在輸入電容或輸入電感（大部分呈現(xiàn)容性），在接入被測電路中，將對被測電路產(chǎn)生影響。從2-2端接入測量儀器，則導致接入回路的容性負載為Cl（該電容與回路電容并聯(lián)）5-10題圖5-7為石英晶體振蕩器電路，試問：(1) 畫出振蕩器的交流等效電路，說明石英晶體在電路中的作用；(2)Rb1、Rb2、Cb的作用是什么？(3)電路的振蕩頻率如何確定？圖(a):電容反饋三點式振蕩器，晶體作為電感支路使用。圖(b):電容反饋三點式振蕩器，晶體作為串聯(lián)支路使用，窄帶濾波器。(2)Rb1、Rb2為三極管工作提供直流偏置，Cb為旁路電容。*關于電容是否為振蕩器選頻回路，通常根據(jù)其值的相對大小和位置進行判斷。如圖(a)中，除0.01Fm電容外，所有電容均為pF級，因此，大電容0.01Fm判為旁路電容。如圖(b)中，所有電容均為pF級，但Cb為6800pF，遠大于其他電容值，且基