高频电路原理与分析(曾兴雯)课后习题答案.pdf

1、 高频电路原理与分析 第五版 课后习题答案 曾兴雯 刘乃安 陈健 付卫红 编 日期 NEUQ 西安电子科技大学出版社 1 第一章第一章 绪论绪论 1 11 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、

2、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 12 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 13 3 无线通信为什么要进行凋制？如何进行调

3、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，由于调制后的音频放大器调制器激励放大输出功率放大载波振荡器天线开关高频放大混频器中频放大与滤波解调器音频放大器话筒本地振荡器扬声器变频器 2 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

4、，一般有频率键控（FSK）、幅度键控（ASK）、相位键控（PSK）等调制方法。1 14 4 无线电信号的频段或波段是如何划分的？各个频段的传播特性和应用情况如何？答:无线电信号的频段或波段的划分和各个频段的传播特性和应用情况如下表 第二章第二章 高频电路基础高频电路基础 2 21 1 对于收音机的中频放大器，其中心频率 f0=465 kHzB0.707=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 2-1：022612062212112446510200 10100.5864465200fLCLfCmH 2

5、由得：（）0303465 1058.1258 10LL0.707fQfQB 0.707由B得：3 答：回路电感为 0.586mH,有载品质因数为 58.125,这时需要并联 236.66k的电阻。2 22 2 图示为波段内调谐用的并联振荡回路，可变电容 C 的变化范围为 12260 pF，Ct为微调电容，要求此回路的调谐范围为 5351605 kHz，求回路电感 L 和 Ct的值，并要求 C 的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。题 22 图 答：电容 Ct 为 19pF，电感 L 为 0.3175mH.900312000000000010010171.222465 10200 10246

6、52158.1251171.22237.6610058.125LLLLLLLQRkCCCQQRgggRQQRRRkQQQ 因为：所以：（）12min12max,1122(12 10)1122(260 10)tttCCCLCLCLCLC 33根据已知条件，可以得出：回路总电容为因此可以得到以下方程组1605 10535 101212121212121232260 10260 10912 1012 108260 109 12 102601081019812535 10260190.3175ttttttCCCCCCpFLmH -1261605，535（）（）10103149423435 4 2 23

7、 3 图示为一电容抽头的并联振荡回路。谐振频率 f0=1MHz，C1=400 pf，C2=100 pF 求回路电感 L。若 Q0=100，RL=2k，求回路有载 QL值。题 23 图 解 2-3 答：回路电感为 0.317mH,有载品质因数为 1.546 2 24 4 石英晶体有何特点？为什么用它制作的振荡器的频率稳定度较高？答 2-4：石英晶体有以下几个特点 1.晶体的谐振频率只与晶片的材料、尺寸、切割方式、几何形状等有关，温度系数非常小，因此受外界温度影响很小 2.具有很高的品质因数 3.具有非常小的接入系数，因此手外部电路的影响很小。4.在工作频率附近有很大的等效电感，阻抗变化率大，因此

8、谐振阻抗很大 5.构成震荡器非常方便，而且由于上述特点，会使频率非常稳定。12122062124000080,5001(2)10.317(210)80 10C CCpFCCLfCmH 2061200023.1250.6410019926.28 1080 101001.546199113.125LLLLRRkpQkf CQQRR 0折合到回路两端的负载电阻为回路固有谐振阻抗为R有载品质因数1L12C400R0.8CC500 负载接入系数为p=5 2 25 5 一个 5kHz 的基频石英晶体谐振器，Cq=2.4X102pF C0=6pF，ro=15。求此谐振器的 Q 值和串、并联谐振频率。解 2-

9、5：答：该晶体的串联和并联频率近似相等，为 5kHz，Q 值为 88464260。2 26 6 电阻热噪声有何特性？如何描述 答 2-6：电阻的热噪音是由于温度原因使电阻中的自由电子做不规则的热运动而带来的，因此热噪音具有起伏性质，而且它具有均匀的功率谱密度，所以也是白噪音，噪音的均方值与电阻的阻值和温度成正比。2 27 7 求如图所示并联电路的等效噪声带宽和输出均方噪声电压值。设电阻 R=10k，C=200 pF，T=290 K。题 27 图 解 2-7：0qq0q00q0q093120qC C60.024C0.024pFCCC60.024fff0.998f4.99kHz0.024C1112

10、2C1110Q884642602 f Cr25 100.024 10153.6 总电容串联频率品质因数224,444UnInSkTREkTRBSkTGIkTGB噪音电压功率谱噪音电压均方值噪音电流功率谱，噪音电流均方值20220002064121),11|()|11()11arctan(2)1(2)2111012544 10200 108RHRj CRj CRH jdfdfHCRdffCRfCRCRkHzCR 0n网络传输函数为H(j则等效噪音带宽为B=6 答：电路的等效噪声带宽为 125kHz，和输出均方噪声电压值为 19.865V2.2 28 8 如图所示噪声产生电路，已知直流电压 E=1

11、0 V，R=20 k,C=100 pF，求等效噪声带宽 B 和输出噪声电压均方值（图中二极管 V 为硅管）。题 28 图 解 2-8：此题中主要噪音来自二极管的散粒噪音，因此 等效噪音带宽为：22202343214444 1.37 10290 10125 1019.865()nnnnkTGB HkTB RkTRBRV 输出噪音电压均方值为U009.30.465,20000265611),111/DDDDDDmAmVRIRHRj CRj Cj CRRR D0流过二极管的电流为E-VI=R二极管电阻为网络传输函数为H(j2022200001210200319622|()|111()1(2)111a

12、rctan(2)244 100 10561044.64224220.465 101.6 1044.64 10562083()DDDDDnH jdfdfdfHCRfCRfCRCRCRMHzI qB HV n2nB=U 7 2 29 9 求图示的 T 型和 型电阻网络的噪声系数。题 29 图 解 2-9 设两个电路的电源内阻为 Rs 1.解 T 型网络 （1）采用额定功率法 （2）采用开路电压法 （3）采用短路电流法 13213()ssRR RRRRR 0输出电阻为R232132013344ssssmismossmisFsmosRERRREPPRPRRRRNPRR0输入匹配功率，输出匹配功率R噪音

13、系数2223013220132344niosnosnosFniosRUkTBRUkTBRRRRURRRRNURR，20223232312323213312233201331132132141414()()44()()()nosniossssssssssssnoFIkTBRRRIkTBR RRRRRRRRR RkTBRR RRRR RRRRRkTBRkTBRRRRR RRRRRRRRRIN 201323sniosRRRRIRR 8 2.解型网络 （1）采用额定功率法 （2）采用开路电压法 123121231012311231()()ssssssssR RRRR RR RR RRRRRR RRRR

14、RR RRRRR 输出电阻为：22311123144ssmissssssmo0EPRRRER RRRRRRRPR 输入匹配功率输出匹配功率212301131201231132121201()()1ssmisFsmossssssssR RRRPRRRNRPRRRRRR RRRRRRR RR RR RR RR RR 得噪音系数为0202231112312011121221121222121220144441noniosssssssssssnossFniosUkTBRRRUkTBRR RRRRRRRRRkTBRR RRRRRRRkTBR RR RR RR RUR RR RR RNUR RR 9 （3

15、）采用短路电流法 2 21010 接收机等效噪声带宽近似为信号带宽，约 10kHz，输出信噪比为 12 dB，要求接收机的灵敏度为 1PW，问接收机的噪声系数应为多大？解 2-10：根据已知条件 答：接收机的噪音系数应为 32dB。第三章第三章 高频谐振放大器高频谐振放大器 3 31 1 对高频小信号放大器的主要要求是什么？高频小信号放大器有哪些分类？答 3-1：对高频小信号器的主要要求是:1.比较高的增益 2.比较好的通频带和选择性 3.噪音系数要小 2022112122112122212122014441nosniossssssnossFniosIkTBGR RIkTBGR RR RR R

16、RkTBRR RR RR RIR RR RR RNIR RR 1 201212234061015.85101015.8515.85 1.37 10290 101015883215.85 1.3729oiiFoSNSNkTBNSNdB 。10 4.稳定性要高 高频小信号放大器一般可分为用分立元件构成的放大器、集成放大器和选频电路组成的放大器。根据选频电路的不同，又可分为单调谐回路放大器和双调谐回路放大器；或用集中参数滤波器构成选频电路。3 32 2 一晶体管组成的单回路中频放大器，如图所示。已知fo=465kHz，晶体管经中和后的参数为：gie=0.4mS,Cie=142pF，goe=55S，Coe=18pF，Yie=36.8mS,Yre=0，回路等效电容 C=200pF，中频变压器的接入系数 p1=N1/N=0.35，p2=N2/N=0.035,回路无载品质因数 Q0=80，设下级也为同一晶体管，参数相同。试计算：（1）回路有载品质因数 QL和 3 dB 带宽 B0.7;（2）放大器的电压增益；(3)中和电容值。（设Cbc=3 pF）题 31 图 解 3-2：根据已知条件可知,能够忽略