华北理工大学高频题库

发布时间:2020-10-06 11:49:56   来源:文档文库   
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华北理工大学高频题库

第一讲绪论:

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。

各部分作用:

(1)发射装置:

换能器:将被发送的信息变换为电信号。例:话筒将声音变为电信号。

发射机:将换能器输出的电信号变为强度足够的高频电振荡。

天线:将高频电振荡变成电磁波向传输媒质辐射。

(2)接收装置:接收是发射的逆过程。

接收天线:高频电振荡还原为电信号

接收机:将从空间接收的电磁波转换为高频电振荡。

换能器:将电信号还原为所传信息。

(3)传输媒体:电磁波

电磁波传送方式,依据波长不同,可分为:长波、中波、短波、超短波

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。

3.无线通信为什么要进行凋制?如何进行调制?

答:(为什么进行调制)如信号直接以电磁波形式从天线辐射出去,无线通信存在的问题:

1)无法制造合适尺寸的天线。天线尺寸与波长相比拟时,信号才能被天线有效辐射。如音频信号:20Hz-20KHz。计算知实际做不到。接收者无法选出要接收的信号。

2)存在干扰:其它电台发射信号,各种工业设备辐射电磁波,大气层、宇宙固有的电磁干扰。要求:能从众多的电磁波中选出有用的微弱信号。

什么是调制:调制就是用调制信号去控制高频载波的参数,使载波信号的某个

或某几个参数(振幅、频率或相位)按照调制信号的规律变化。调制是在发射端将调制信号从低频信号变换到高频段,便于天线发送或实现不同信号源、不同系统的频分复用。

如何进行调制:由携带有信息的电信号(如音频信号)去控制高频振荡信号的某一参数(如振幅),使该参数按照电信号的规律而变化(调幅)。

调制的作用:

1)显著减小天线的尺寸。 (声音 30 3000 Hz,天线要几百 km);如果天线高度为辐射信号波长的四分之一,更便于发挥天线的辐射能力。于是分配民用广播的频段为535~1605 KHz(中频段),对应波长为187~560 m,天线需要几十米到上百米;而移动通信手机天线只不过10cm,它使用了900 MHz频段。这些广播与移动通信都必须进行某种调制,而将话音或编码基带频谱搬移到应用频段。{小功率远距离传输}

2)将不同电台发送的信息分配到不同频率的载波信号上,使接收机可选择特定电台的信息而抑制其它电台发送的信息和各种干扰。{实现信道频分复用}

4.高频放大器按照输入信号的大小可分为 小信号选频 放大器和 高频功率 放大器。

第二讲:串并联谐振电路

1.LC谐振回路有 串联 并联 两种谐振方式。

2.RLC串联谐振电路的谐振阻抗:0。

3.品质因数:串联谐振回路发生谐振时的感抗(或容抗)值与回路的损耗电阻r 之比为回路的品质因数Q。表征了无功功率与有功功率的比值,其值越大,损耗越小。

4.有一个LC并联谐振电路,其电感损耗电阻为r。谐振阻抗为,品质因数Q为,谐振频率f0是 Hz,矩形系数:,当f〈f0时,回路阻抗呈 感性 ,当f〉f0时,回路阻抗呈 容性

5.LC串联谐振回路发生谐振时,回路电抗为何值?回路总阻抗为何值?

回路阻抗:

6.RLC串联电路:品质因数Q为: ,谐振频率为:

频带宽度为 ,当输入信号频率大于谐振频率(f>f0)时,电路呈 感性 ,而输入频率小于谐振频率时,电路呈 容性

7.谐振特性:1、谐振时,回路呈纯阻性;时,回路呈容性,反之呈感性。2、谐振时,电源端电压与电流同相,电流出现最大值。电源电压全部加在电阻上。3、电容与电感不分担电源电压,它们之间进行能量交换。4、电容与电感上出现最大电压,是电源电压的Q倍。

8.广义失谐量是表示回路失谐大小的量。理解:串联振荡回路的阻抗在某一特定频率上具有最小值,而偏离这个特定频率的时候阻抗将迅速增大。单振荡回路的这种特性称为谐振特性,这个特定频率就叫做谐振频率。

9.如何进行串联和并联电路的等效阻抗变换?

10.负载和电源内阻对谐振电路的Q值有什么影响?

答:Q值的计算中看出(老师讲义给)

具体解释(百度搜的):在并联谐振的实际电路中,电源内阻RS和负载电阻RL对并联谐振电路具有分流作用,而且,当RS和RL很小时,分流较大,则流到并联谐振回路的电流较小,使得并联谐振回路的端电压随回路阻抗的变化很小,因而导致电压谐振曲线变得较平坦,Q值降低,并且RS和RL愈小,曲线愈平坦,通频带愈宽,选择性愈坏。理想情况下,RS和RL很大,对并联谐振回路的影响可以忽略不计。

11.当一个大电容作为滤波电容时,没什么还要再并联上一个小电容?

答:因为大电容由于容量大,所以体积一般也比较大,且通常使用多层卷绕的方式制作(动手拆过铝电解电容应该会很有体会,没拆过的也可以拿几种不同的电容拆来看看,不过要注意安全,别弄伤手),这就导致了大电容的分布电感比较大(也叫等效串联电感,英文简称ESL)。大家知道,电感对高频信号的阻抗是很大的,所以,大电容的高频性能不好。而一些小容量电容则刚刚相反,由于容量小,因此体积可以做得很小(缩短了引线,就减小了ESL,因为一段导线也可以看成是一个电感的),而且常使用平板电容的结构,这样小容量电容就有很小的ESL,这样它就具有了很好的高频性能,但由于容量小的缘故,对低频信号的阻抗大。所以,如果我们为了让低频、高频信号都可以很好的通过,就采用一个大电容再并上一个小电容的方式。常使用的小电容为0.1uF的瓷片电容,当频率更高时,还可并联更小的电容,例如几pF,几百pF的。而在数字电路中,一般要给每个芯片的电源引脚上并联一个0.1uF的电容到地(这电容叫做去耦电容,当然也可以理解为电源滤波电容。它越靠近芯片的位置越好),因为在这些地方的信号主要是高频信号,使用较小的电容滤波就可以了。

第三讲:高频小信号放大器

1. 在单级高频小信号谐振放大器中,采用单调谐回路时,其频带宽度为,而采用双调谐回路时,临界耦合时频带宽度为,哪种方式的选择性(矩形系数)要好?双调谐回路好

2. 一高频放大器由三级相同的处于临界耦合的双调谐放大器组成,如果每级放大器的增益为18dB,每级带宽为100kHz,则总的增益为 54dB ,总带宽为 71.4kHz ,总的矩形系数为 1.9 (多级单调谐:,双调谐)。

3. 一高频放大器由5级相同的单调谐放大器组成,如果每级放大器的增益为10dB,每级带宽为600kHz,则总增益为 50dB ,总带宽为 231kHz ,总的矩形系数为 3.1 )。

4. 在调谐放大器的LC回路两端并上一个电阻R的作用?

答:加宽通频带

单调谐回路谐振放大器

R1、R2、R3为偏置电阻,决定工作点

LF、CF为滤波电路,负压供电

C4、L组成L、C谐振回路

R4是加宽回路通频带用

Rp是并联回路本身的损耗

所谓单调谐回路共发放大器就是晶体管共发电路和并联回路的组合。所以前面分析的晶体管等效电路和并联回路的结论均可应用。

5. 何谓接入系数?部分接入时的阻抗、电压、电流的等效。

答:接入系数p的定义

第四讲:功率放大器

1. 高频小信号放大器工作在类。

2. 高频功率放大器一般工作在类,此类功率放大器的工作原理是:当输入信号为余弦波时,其集电极电流为 周期性余弦脉冲 波,由于集电极负载的 选频 作用,输出的是与输入信号频率相同的 余弦 波。

3. 丙类高频功率放大器输出功率4w,若集电极效率为40%时,晶体管集电极损耗功率为 6W

4. 如果一个丙类功率放大器原来工作在临界状态,现分别单独 (a)增大电源电压、(b)增大谐振电阻、(c)增大负向基极偏置、(d)增大激励电压的幅度,则放大器将由临界状态进入:A 欠压 B 过压 C 欠压 D 过压

5. 功率放大器可按导通角来来进行分类,当=180°为甲类;当=90°时为乙类;当<90°时为丙类。

6. 采用集电极调幅时,功放应选择在 过压 态,基极调幅时,它应选择在 欠压 态。

7. 丙类高频功率放大器中两电源 的作用是什么?

答:VBB: 基极偏置电压,作用:使功率管 Q 点设在截止区,以实现丙类工作。

VBB的值应小于放大管的导通电压Uon;通常取VBB≤0。

VCC:集电极直流电压,作用:给放大管合理的静态偏置,提供直流能量。

5.甲类、乙类、甲乙类和丙类功放的电流通角各是多少?那种电路的效率高?

答:甲类、乙类、甲乙类和丙类的划分:功放管静态工作点选择情况

甲类:180°,乙类:90°,甲乙:90°~180°,丙类<90°,丁类:开关状态,一周期内半饱和半截至。

θ=180°:A(甲)类,0°<θ<180°:AB(甲乙)类,θ=90°:B类,θ<90°:C类,对于高级功放,通常θ<90°。

6.在集电极调幅和基极调幅时,丙类功放应分别工作在什么状态?

答:过压和欠压

7.为什么丙类功放不能用电阻作为负载?

答:丙类功放导通角小,导通电流小故放大器的效率和功率较甲、乙类的高。但丙类放大器的电流波形失真太大,因而不能用于低频功率放大,只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波选频功能,可以滤除放大器集电极电流中的谐波成分,回路电流与电压仍然极近于正弦波形,失真很小。

8.如何计算丙类功放的输出功率、效率、和电源功率和集电极耗散功率?什么是电源利用率?

9.通常丙类功放有那几种直流馈电形式?答:两种,串馈和并馈。

10.高频谐振功率放大器原工作于临界状态如果其它条件不变VCC增大时放大器的工作状态为什么?答:欠压。

11.丙类高频功率放大器的最佳工作状态是什么状态,此时功率怎样?

答:临界,

12.何谓过压、欠压和临界状态?电源电压,激励电压、谐振负载、和偏置电压对丙类放大器的工作状态有什么影响?

答:动态点A处于放大区是欠压,饱和区过压,放大区饱和区之间临界点临界。

13.请画出晶体管高频小信号的高频h-π和Y参数等效电路,并说明结电容和结电阻对性能有何影响?

结电容: 可能会引起放大器自激。

结电阻:共基电路中引起高频负反馈,降低晶体管电流放大倍数。

第五讲:正弦波振荡器,反馈振荡器

1. 三点式振荡器的基本组成原则是晶体管的e到c和b间要接 同性 电抗, 而b-c间接 异性 电抗。

2. 反馈振荡器的平衡、起振和稳定条件是什么?

反馈振荡器的起振条件为:T(jω)>1, 平衡:T(jω)=1

振幅稳定条件:相位(频率)稳定条件:

第六讲:振荡电路

1. 石英晶体振荡器是利用石英晶体的 压电和反压电效应 工作的,其频率稳定度很高,通常可分为 串联型晶体振荡器 并联型晶体振荡器 两种。

2. 谐振功率放大器中,LC谐振回路既起到 滤波(选频、调频)又起到 阻抗(网络)匹配作用。

14.晶体管三点式振荡器的基本组成原则是什么?如何计算振荡器的环路增益和振荡频率?

答:交流通路中,晶体管的三个极与谐振回路的三个引出端相连接。其中,与发射极相接的为两个同性质电抗,接在集-基间的为异性电抗。

15.为提高电容式振荡器的稳定性,克拉泼电路是在回路中多加一个与C1C2相串接的什么器件?

答:电容C3,且其取值较小,回路总电容取决于C3

16.振荡器起振时的相位和振幅条件为什么?

答:振幅起振条件:,或环路增益

相位起振条件: T(osc) = A(osc) + f(osc) = 2n   (n = 012,···)

17.如何提高振荡器的频率稳定性?

答:

18.克拉波、米勒、西勒、皮尔斯振荡器的特点是什么?

克拉波:为电容三点式振荡器的改进型电路,其差别:与 C1C2 串联的电容 C3。且C3 取值较小。满足 C3 << C1C3 << C2,回路总电容取决于 C3

(1)由于CceCbe的接入系数减小,晶体管与谐振回路是松耦合。

(2)调整C1 C2的值可以改变反馈系数,但对谐振频率的影响很小。

(3)调整值可以改变系统的谐振频率,对反馈系数无影响。

由于放大倍数与频率的立方成反比,故随着放大频率的升高振荡的幅度明显下降,上限频率受到限制。

:(1) 克拉泼电路的波段覆盖的范围窄。(2) 工作波段内输出波形随着频率的变化大。

米勒:利用压电效应,两个谐振频率,fsfp,且fsfs~fp之间高Q电感,并联谐振。

西勒:适合于作波段振荡器。波段振荡器要求在一段区间内振荡频率可变, 且振荡幅值保持不变。 西勒电路是在克拉泼电路基础上, 在电感L两端并联了一个小电容C4, 且满足C1 2远大于C3 , 1 2远大于C4

皮尔斯:RB1RB2 RE :分压偏置电路,LC:高频扼流圈,CB 旁路电容,

CC:耦合电容。由等效电路,它与 Clapp 电路十分相似(Cq 类似于C3 )

19.石英晶体的等效电路?如何利用它构成高稳定性的振荡器?

答:串联谐振,对fs1相当于短路。

第七讲:调制

1.在幅度调制时,通常有哪几种调制方式。 AM,DSB,SSB,VSB

2.一个非线性器件的伏安特性为i=b1u+b3u3,它能实现DSB调幅吗? 不能

3.调幅信号的振幅与 调制信号 成线性关系;而DSB调幅信号的包络正比于 调制信号的绝对值 ,而且在调制信号过零时,DSB信号的相位 倒相180度

4.大信号包络检波器是利用二极管的 单向导电性 和RC网络的 充放电 特性工作的。

5.调频有两种方法,分别称为 直接调频 间接调频

6.当用频率为2kHz的单音频信号去对频率为500kHz的载波进行调幅时,已调波的频宽为 4kHz 。其边频为 502kHz和498kHz

7.如果uΩ=0.2cos6000πt V的单音信号对uc=2cos2πX105t V载波进行AM调幅时,已调幅波的带宽 6 kHz,边频频率为 103和 97 kHz。如果uΩ=cos4000πt V的单音信号对uc=2cos2πX107t V载波进行调频时,已知调频灵敏度Kf是100kHz/V,则最大频偏为 100 kHz,调频指数为 50

8.一个大信号的包络检波器,主要失真为 惰性 失真和 底边切割 失真。

9.一大信号的包络检波器工作正常,如加大负载电阻,则可能引 底边切割 失真

10.一般采用 包络 检波器解调普通调幅波信号,而采用___同步___检波器解调抑制载波的双边带或单边带信号。

11.如果减少二极管包络检波器的负载电阻,将会使效率 下降 ,纹波 增大 ,输入阻抗 减小

12.一个变容二极管的结电容随反向电压增大还是减小? 减小

13.FM信号的瞬时频率与 调制 成线性关系,而调制指数与 调制信号的积分 成线性关系?

14.通常将携带有信息的电信号称为 调制信号 ,未调制的高频振荡信号称为 载波 ,通过调制后的高频振荡信号称为 已调波

15.无论是调频信号还是调相信号,它们的ω(t)和φ(t)都同时受到调变,其区别仅在于按调制信号规律线性变化的物理量不同,这个物理量在调相信号中是 (t) ,在调频信号中是 (t)

16.采用变容二极管进行__直接 调频时,不需要加入载波信号。

17.PM信号的瞬时频率与 调制信号的微分 成线性关系,而调制指数与 调制信号 成线性关系?

18.FM和PM信号那种接近于恒定带宽? FM信号

19.如果一个信号u=cos(107πt+104πt2),则它的瞬时频率为 107π+2x104πt (注意:相位与频率是微分关系)。

20.如果一个调频电路的最大频偏为75kHz,调制信号频率为10kHz,则FM信号带宽为

170kHz

21.当用V=VΩcosΩt的单音频信号去对频率为ω的载波分别进行调频和调相时,设调制灵敏度分别为Kf和Kp,则调频时的最大频偏是 KfVΩ ,调频指数是 KfVΩ ,而在调相时的最大频偏是 KpVΩΩ ,调相指数是 KpVΩ

22.调幅波和调角波相比,哪种所占频带要宽? 调频波

23.当用单音信号进行调频时,调频信号的频谱包含了那些边频分量? 对称于载频的无穷多组间隔为调制信号频率的边频分量 。

24.当调制信号幅度不变时,改变调制频率,则FM信号带宽有什么变化? 几乎不变

25.请列举出三种调相方式 矢量合成法、可变相移法、可变延迟法

26.在单音的普通调幅中,设调制信号频率为,载波信号的频率为,则调幅信号中包含的频率为,,

27.当调制信号的幅值不变,频率增大时,对调频波而言,其最大角频偏 不变 ;对调相波而言,其最大角频偏 增大

1. 何谓频谱的线性搬移?

答:将输入信号的频谱沿频率轴搬移,将的频谱不失真的搬移到wt两边。

2. 何谓调幅、调频和调相?有哪几种调幅形式?AM信号的功率关系是什么?

调幅(振幅调制):由调制信号去控制载波的振幅,使之按调制信号的规律变化。是使高频振荡的振幅与调制信号成线性关系,其它参数(频率和相位)不变。

调频:调频(FM):载波信号的频率按调制信号规律变化。

调相:调相(PM):载波信号的相位按调制信号规律变化。

共有三种调幅形式:(AM):普通的调幅;(DSBSC):抑制载波的双边带调制;(SSB-SC):抑制载波的单边带调制。

AM信号功率关系:

3. 在普通调幅的过程中,要求调幅指数m如何?否则将产生过调制。

答:m<=1

4. 什么是调幅深度?他对边带功率有什么影响?

答:

5. 请正确写出AMDSB信号的表达式和频谱:

答:

20.单音调幅时,AMDSBSSB信号的带宽为多少?

答:B=2FB=2FB=F

21.AMDSB信号的包络与调制信号有什么联系?

答:AM波的包络正比于调制信号f(t)的波形,而DSB波的包络则正比于|f(t)|

22.双边带(DSB)信号的振幅与什么成正比?答:|uΩ(t)|

23.用乘积型同步检波器解调DSBSSB信号时要求参考信号与调制端的载频信号如何?答:与载频同频同相。

24.请正确写出FMPM信号的表达式。

答:

25.什么是调相和调频指数?在单音调制时,FMPM信号的带宽是多少?最大频偏和调制指数是多少?

答:调频指数:,最大频偏:

调相指数:,最大频偏:

26.调相信号的最大相移量与调制信号的什么有关?

答:与调制指数有关,即调制信号

27.AMDSB信号的解调应分别采用何种检波电路?在解调DSBSSB信号时,副载波的稳定性将会产生什么不利影响?

答:AM:二级管包络检波,DSB/SSB:同步检波。失真,产生振幅失真。

28.二极管包络检波器的两种主要失真是什么?当增大负载电阻时,可能会产生什么失真?

答:惰性失真;负峰切割失真。

29.混频跨导是如何定义的?如何计算?

30.混频器的主要干扰是什么?它们是如何产生的?在电路设计中应采取什么措施减少这些干扰的影响?

31.噪音系数是如何定义的?

第八讲:干扰

1. 什么是交调失真和互调失真?当干扰信号进入混频器后,将包络转移到了有用信号的载频上。互调是多个干扰信号进入混频器后,它们的组合频率接近信号频率,和本振混频后产生接近中频的干扰。

2. 干扰哨声是如何产生的? 是有用信号和本振信号混频后,其组合频率接近中频,然后和有用中频差拍检波带来的。

3. 当收音机的中频频率为465KHz时,在收听频率1460KHz电台时,同时又听到730KHz电台的信号,请问这属于何种干扰? 组合频率干扰

可由 pfL-qfc≈±fi ,p=1,q=2

4. 当收音机的中频频率为465KHz时,在收听频率560KHz电台时,同时又听到1490KHz电台的信号,请问这属于何种干扰? 镜像干扰 。(

5. 提高接收机前端电路的选择性,是否可以抑制干扰哨声? 不可以 。是否可以抑制镜像干扰? 可以 ,是否可以抑制交调和互调干扰? 可以

6. 某超外差收音机接受电台频率为710KHz,中频为465KHz,则可能出现的镜象干扰为 1640 KHz。

混频干扰和失真

由于混频器件特性的非线性,混频器将产生各种干扰和失真。

一、干扰

1.组合频率干扰

混频器本身的组合频率中无用频率分量所引起的干扰

对混频器而言,作用于非线性器件的两个信号为输入信号us(fc)和本振电压uL(fL),则非线性器件产生的组合频率分量为

fkpfL±qfc (pq=0、1、2、3……)

当有用中频为差频时,即fI=fL-fcfI=fc-fL,只要存在pfL-qfc=fIqfc-pfL=fI两种情况可能会形成干扰,即

pfL-qfc≈±fi

2.副波道干扰

由于接收机前端选择性不好,外界干扰信号窜入而引起的干扰

中频干扰

最强两个的副波道干扰

镜像干扰

(1)中频干扰

当干扰频率等于或接近于接收机中频时,如果接收机前端电路的选择性不够好,干扰电压一旦漏到混频器的输入端,混频器对这种干扰相当于一级(中频)放大器,放大器的跨导为gm(t)中的gm0,从而将干扰放大,并顺利地通过其后各级电路,就会在输出端形成干扰。

(2)镜像干扰

设混频器中fL>fc,当外来干扰频率fn=fL+fI时,unuL共同作用在混频器输入端,也会产生差频fn-fL=fI,从而在接收机输出端听到干扰电台的声音。

示意图如9-6

图9-6 镜像干扰

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/321fb150294ac850ad02de80d4d8d15abf23009b.html

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