调频电子线路学生作业

1－1画出无线通信收发信机的原理框图，并说出各部分的功用。答：上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图，它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频器（不一定必须）、功率放大器和发射天线组成。低频音频信号经放大后，首先进行调制后变成一个高频已调波，然后可通过变频，达到所需的发射频率，经高频功率放大后，由天线发射出去。接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。由天线接收来的信号，经放大后，再经过混频器，变成一中频已调波，然后检波，恢复出原来的信息，经低频功放放大后，驱动扬声器。1－2无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？答：高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。采用高频信号的原因主要是：（1）频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大，而且可以减小或避免频道间的干扰；（2）高频信号更适合电线辐射和接收，因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时，才有较高的辐射效率和接收效率，这样，可以采用较小的信号功率，传播较远的距离，也可获得较高的接收灵敏度。1－3无线通信为什么要进行凋制？如何进行调制？答：因为基带调制信号都是频率比较低的信号，为了达到较高的发射效率和接收效率，减小天线的尺寸，可以通过调制，把调制信号的频谱搬移到高频载波附近；另外，由于调制后的信号是高频信号，所以也提高了信道利用率，实现了信道复用。调制方式有模拟调调制和数字调制。在模拟调制中，用调制信号去控制高频载波的某个参数。在调幅方式中，AM普通调幅、抑制载波的双边带调幅（DSB）、单边带调幅（SSB）、残留单边带调幅（VSSB）；在调频方式中，有调频（FM）和调相（PM）。在数字调制中，一般有频率键控（FSK）、幅度键控（ASK）、相位键控（PSK）等调制方法。2－1对于收音机的中频放大器，其中心频率f0=465kHz．B0.707=8kHz，回路电容C=200PF，试计算回路电感和QL值。若电感线圈的QO=100，问在回路上应并联多大的电阻才能满足要求。解2-1：答：回路电感为0.586mH,有载品质因数为58.125,这时需要并联236.66kΩ的电阻。2－3图示为一电容抽头的并联振荡回路。谐振频率f0=1MHz，C1=400pf，C2=100pF求回路电感L。若Q0=100，RL=2kΩ，求回路有载QL值。解2-3题2－3图答：回路电感为0.317mH,有载品质因数为1.5462－5一个5kHz的基频石英晶体谐振器，Cq=2.4X10－2pFC0=6pF，，ro=15Ω。求此谐振器的Q值和串、并联谐振频率。解2-5：答：该晶体的串联和并联频率近似相等，为5kHz，Q值为88464260。3－3高频谐振放大器中，造成工作不稳定的王要因素是什么？它有哪些不良影响？为使放大器稳定工作，可以采取哪些？答3-3集电结电容是主要引起不稳定的因素，它的反馈可能会是放大器自激振荡；环境温度的改变会使晶体管参数发生变化，如Coe、Cie、gie、goe、yfe、引起频率和增益的不稳定。负载阻抗过大，增益过高也容易引起自激振荡。一般采取提高稳定性的措施为：（1）采用外电路补偿的办法如采用中和法或失配法（2）减小负载电阻，适当降低放大器的增益（3）选用fT比较高的晶体管（4）选用温度特性比较好的晶体管，或通过电路和其他措施，达到温度的自动补偿。3－4三级单调谐中频放大器，中心频率f0=465kHz，若要求总的带宽B0.7=8kHZ，求每一级回路的3dB带宽和回路有载品质因数QL值。设每级带宽为B1，则：答：每级带宽为15.7kHz,有载品质因数为29.6。3－5若采用三级临界耦合双回路谐振放大器作中频放大器（三个双回路），中心频率为fo=465kHz，当要求3dB带宽为8kHz时，每级放大器的3dB带宽有多大？当偏离中心频率10kHZ时，电压放大倍数与中心频率时相比，下降了多少分贝？解3-5设每级带宽为B1，则：答：每级放大器的3dB带宽为11.2kHz,当偏离中心频率10kHZ时，电压放大倍数与中心频率时相比，下降了多少31.4dB3－6集中选频放大器和谐振式放大器相比，有什么优点？集中选频放大器时，主要任务是什么？答3-6优点：选频特性好、中心频率稳定、Q值高、体积小、调整方便。设计时应考虑：滤波器与宽带放大器及其负载之间的匹配。另外还要考虑补偿某些集中参数滤波器的信号衰减。3－7什么叫做高频功率放大器？它的功用是什么？应对它提出哪些主要要求？为什么高频功放一般在B类、C类状态下工作？为什么通常采用谐振回路作负载？答3-7高频功率放大器是一种能将直流电源的能量转换为高频信号能量的放大电路，其主要功能是放大放大高频信号功率，具有比较高的输出功率和效率。对它的基本要求是有选频作用、输出功率大、自身损耗小、效率高、所以为了提高效率，一般选择在B或C类下工作，但此时的集电极电流是一个余弦脉冲，因此必须用谐振电路做负载，才能得到所需频率的正弦高频信号。3－8高频功放的欠压、临界、过压状态是如何区分的？各有什么特点？当EC、Eb、Ub、RL四个外界因素只变化其中的一个时，高频功放的工作状态如何变化？答3-8当晶体管工作在线性区时的工作状态叫欠压状态，此时集电极电流随激励而改变，电压利用率相对较低。如果激励不变，则集电极电流基本不变，通过改变负载电阻可以改变输出电压的大，输出功率随之改变；该状态输出功率和效率都比较低。当晶体管工作在饱和区时的工作状态叫过压状态，此时集电极电流脉冲出现平顶凹陷，输出电压基本不发生变化，电压利用率较高。过压和欠压状态分界点，及晶体管临界饱和时，叫临界状态。此时的输出功率和效率都比较高。•当单独改变RL时，随着RL的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。•当单独改变EC时，随着EC的增大，工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。•当单独改变Eb时，随着Eb的负向增大，工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。•当单独改变Ub时，随着Ub的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。3－9已知高频功放工作在过压状态，现欲将它调整到临界状态，可以改变哪些外界因素来实现，变化方向如何？在此过程中集电极输出功率如何变化？答3-9可以通过采取以下措施减小激励Ub，集电极电流Ic1和电压振幅UC基本不变，输出功率和效率基本不变。增大基极的负向偏置电压，集电极电流Ic1和电压振幅UC基本不变，输出功率和效率基本不变。减小负载电阻RL，集电极电流Ic1增大，IC0也增大，但电压振幅UC减小不大，因此输出功率上升。增大集电极电源电压，Ic1、IC0和UC增大，输出功率也随之增大，效率基本不变。3－18一高频功放以抽头并联回路作负载，振荡回路用可变电容调谐。工作频率f=5MHZ，调谐时电容C=200PF，回路有载品质因数QL=20，放大器要求的最佳负载阻抗RLr=50Ω，试计算回路电感L和接入系数P。解3-184－2试从相位条件出发，判断图示交流等效电路中，哪些可能振荡，哪些不可能振荡。能振荡的属于哪种类型振荡器？题4—2图答4-2可能振荡，电感三点式反馈振荡器,(b)不能,(c)不能,(d)不能,(e)可能振荡，振荡的条件是L1C1回路呈容性，L2C2回路呈感性，即要求f01L2C2>L3C3;（2）L1C1L3C3;（4）L1C1f02>f03,因此，当满足fo1>f02>f>f03,就可能振荡，此时L1C1回路和L2C2回路呈感性，而L3C3回路呈容性，构成一个电感反馈振荡器。（3）fo1=f02f02=f03不能振荡，因为在任何频率下，L3C3回路和L2C2回路都呈相同性质，不可能满足相位条件。解4-15交流等效电路如下图（a）电路是一个并联晶体振荡器，晶体在电路中相当于一等效的大电感，使电路构成电容反馈振荡器。图（B）电路是一个串联晶体振荡器，晶体在电路中在晶体串联频率处等效一个低阻通道，使放大器形成正反馈，满足相位条件，形成振荡。5－4二极管平衡电路如图所示，u1及u2的注入位置如图所示，图中，u1=U1COSω1t，u2=U2COSω2t且U2>>U1.求u0(t)的表示式，并与图5－7所示电路的输出相比较.解5-4设变压器变比为1：1，二极管伏安特性为通过原点的理想特性，忽略负载的影响，则每个二极管的两端电压为：当假设负载电阻RL时这个结果和把u1、u2换位输入的结果相比较，输出电压中少了ω1的基频分量，而多了ω2的基频分量，同时其他组合频率分量的振幅提高了一倍。5－5图示为二极管平衡电路，u1=U1COSω1t，u2=U2COSω2t,且U2>>U1。试分析RL上的电压或流过RL的电流频谱分量，并与图5－7所示电路的输出相比较。解5-5设变压器变比为1：1，二极管伏安特性为通过原点的理想特性，忽略负载的影响，则每个二极管的两端电压为：和把这个结果与u1、u2换位输入的结果相比较，输出电压中少了ω1的基频分量，而多了直流分量和ω2的偶次谐波分量。