高频电子线路习题集
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东北大学秦皇岛分校
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主编 白秋果 黄力群 鄂那林
第一章 绪论
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：
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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
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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。
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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。
1－4 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
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第二章 高频电路基础
2－1对于收音机的中频放大器，其中心频率f0=465 kHz．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： 由f0=
L=
=
f 由B0.707=0得：QL
f0465×103
QL===58.125
B0.7078×103
Q0100109
因为：R0===≈171.22kΩ ω0C2π×465×103×200×10−122π×465×2 Q0ωCω0C
QL=0==
g∑g0+gL 1+0RL
Q0QL58.125 所以：R=R0=−1）R0=×171.22≈237.66kΩL（QQQ−−10058.1250LL
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。
2－2 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 12～260 pF，Ct
为微调电容，要求此回路的调谐范围为 535～1605 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2－2图
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根据已知条件，可以得出：
回路总电容为C=C+Ct,因此可以得到以下方程组
⎧3
= ⎪1605×10=
⎪
⎨
3
= ⎪535
×10=
⎪⎩ =9
答：电容Ct为19pF，电感L为0.3175mH.
2－3 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=2kΩ，求回路有载 QL值。
题2－3图
解2-3
C1C240000===80pF,C
C1+C2500
1
L= (2πf0)2C
1
=≈0.317mH (2π×106)280×10−12
C1400
负载RL接入系数为p===0.8C1+C2500
∑
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R2′=L==3.125kΩ 折合到回路两端的负载电阻为RL2
p0.64
Q0100
=≈199kΩ 回路固有谐振阻抗为R0=
2πf0C6.28×106×80×10−12
Q0100==≈1.546Q有载品质因数L R0199
1+1+
′3.125RL
答：回路电感为0.317mH,有载品质因数为1.546
2－4 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。
，ro=15Ω。求此谐振器2－5 一个5kHz的基频石英晶体谐振器， Cq=2.4X10－2pF C0=6pF，
的Q值和串、并联谐振频率。 解2-5： C0Cq6×0.024
=≈0.024pF=Cq总电容C=
C0+Cq6+0.024 f0f0
=≈0.998f0=4.99kHz串联频率fq=
Cq⎞⎛
⎜1+⎟1+12 2C0⎠⎝
11109
品质因数Q====88464260 2πf0Crq2π×5×103×0.024×10−12×153.6π
答：该晶体的串联和并联频率近似相等，为5kHz，Q值为88464260。
2－6 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
噪音电压功率谱SU=4kTR,噪音电压均方值En=4kTRB 噪音电流功率谱S=4kTG，噪音电流均方值I2=4kTGB
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2－7 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=10kΩ，C=200
pF，T=290 K。
题2－7图 解2-7：
网络传输函数为
1R
H(jω)==,H0=R
11+jωCR+jωC
R
则等效噪音带宽为 ∞ |H(jω)|2df∞
∫1
Bn=0=df22∫1()+ωH0CR0
∞
11 =∫=dfarctan(2πfCR)∞02
1+(2πfCR)2πCR 0
11106
====125kHz
4CR4×104×200×10−128
输出噪音电压均方值为
12 U2=kTGBH=kTBnR2=4kTRBn44nn0
R
−23432
μ=××××××=V41.[**************]9.865()
答：电路的等效噪声带宽为125kHz，和输出均方噪声电压值为19.865μV2.
2－8 如图所示噪声产生电路，已知直流电压 E=10 V，R=20 kΩ,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2－8图
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解2-8：
此题中主要噪音来自二极管的散粒噪音，因此
流过二极管的电流为
E-VD9.3
==0.465mA, I0=
20000R
26mV二极管电阻为RD=≈56Ω I0 网络传输函数为 RD11
,≈=H(jω)=
111+jωCRD
+jωC+jωC
R//RDRD
H0=RD
111 ===arctan(2πfCRD)∞0
2πCRD4CRD4×100×10−12×56
1010 =≈44.64MHz224
22
Un=2I0qBnH0
622−3−19
=2×0.465×10×1.6×10×44.64×10×56≈2083×(μV)
2－9 求图示的T型和П 型电阻网络的噪声系数。
题2－9图
解2-9
设两个电路的电源内阻为Rs
1. 解T型网络
(Rs+R1)R3
+R2输出电阻为R0=
Rs+R1+R3
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等效噪音带宽为：
∞
|H(jω)|2df∞
∞∫ 110
dfBn===df222∫∫++H0CRfCR1(ω)1(2π) DD00
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（1）采用额定功率法
Es2
输入匹配功率Psmi=输出匹配功率Psmo=
4Rs
2
PsmiR0⎛Rs+R1+R3⎞
=×⎜噪音系数NF=⎟PRR3 smos⎝⎠
（2）采用开路电压法
2
⎛⎞R32
Unio=⎜⎟4kTBRs，
R+R+R 13⎠⎝s
22 UnoR0⎛Rs+R1+R3⎞
NF=2=⎜⎟ UnioRs⎝R3⎠
（3）采用短路电流法
1 2
=4kTBIno
R0
⎛⎞R3
Es⎟⎜
⎝Rs+R1+R3⎠
4R0
2
2Uno=4kTBR0
2
⎛⎞ RsR3⎟1⎜2⎜⎟Inio=4kTB×
R2R3 Rs⎜R2+R3⎟
RR++s1⎜⎟R2+R3 ⎝⎠
2
⎞RsR31⎛
=4kTB⎜⎟ Rs⎝R2(Rs+R1+R3)+R3(Rs+R1)⎠
2
⎛⎞
⎜⎟2
⎛⎞RRR⎟=4kTBs33 =4kTBRs⎜⎟2⎜⎜⎟R0⎝(Rs+R1+R3)⎠⎛R3(Rs+R1)⎞
⎜(Rs+R1+R3)⎜R2+⎟⎟⎜⎟RRR++s13⎠⎠⎝⎝
22
InoR0⎛Rs+R1+R3⎞
NF=2=⎜⎟
InioRs⎝R3 ⎠
2.解П型网络
⎛RsR1⎞
+R⎜2⎟R3
R+R(R1Rs+R2Rs+R1R2)R31⎠ 输出电阻为：R0=⎝s=
RsR1+(R2+R3)(Rs+R1)⎛RsR1⎞
+R2⎟+R3 ⎜
⎝Rs+R1⎠
（1）采用额定功率法
Es2
输入匹配功率Psmi=
4Rs
2
⎛⎞
⎜⎟RR31 ⎜Es⎟×
s1⎜⎟Rs+R1
++RR 23⎜⎟Rs+R1⎝⎠输出匹配功率Psmo=
4R0
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Psmi
N=得噪音系数为F Psmo
2
R0⎛RsR1+(R2+R3)(Rs+R1)⎞
=⎜⎟
Rs⎝R1R3⎠
2
1⎛R1Rs+R2Rs+R1R2⎞
=⎜⎟
RsR0⎝R1⎠
（2）采用开路电压法
2 Uno=4kTBR0
2
⎛⎞
⎜R⎟R23⎟ Unio=4kTBRs⎜×
R1Rs⎜R1+Rs⎟
++RR23⎟⎜R1+Rs⎝⎠
2
⎛⎞
⎜R⎟ R01⎟=4kTBRs⎜×
⎜R1+Rs⎟1s
+R2⎜⎟ R1+Rs⎝⎠
2
⎛⎞R1 =4kTBRsR02⎜⎟
++RRRRRR212s⎠⎝1s
22 Uno1⎛R1Rs+R2R1+R2Rs⎞
NF=2=⎜⎟ UnioRsR0⎝R1⎠
（3）采用短路电流法
2 =4kTBG0Ino
2
⎛⎞RsR12 =4kTBGs⎜Inio⎟RRRRRR++ 2s12⎠⎝1s
2
⎛⎞R1
=4kTBRs⎜⎟
RR+RR+RR2s12⎠⎝1s
22 ⎛⎞InoR1Rs+R2Rs+R1R21
N==⎜⎟F 2
InioRsR0⎝R1⎠
⎛RsR1⎞
RR++23⎟R0⎜RR+s1⎟=×⎜
R⎟Rs⎜1
R3⎜⎟Rs+R1⎝⎠
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2－10 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
So2
=101。=15.85
N0
Si10−12
−12
N10i NF===
o15.8515.85×1.37×10−23×290×104
N0
610 =≈1588≈32dB15.85×1.37×29
答：接收机的噪音系数应为32dB。
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第三章 高频谐振放大器
3－1 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 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。
3－2 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
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Cb’c=3 pF）
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题3－1图
解3-2：
根据已知条件可知,能够忽略中和电容和yre的影响。得： 回路总电容为 2222C=C+pC+pC=200+0.35×18+0.035×142≈202pF12oeie∑ 固有谐振电导为
2πf0C∑2π×465×103×202×10-12
=≈7.374μS g0=
80Q0
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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
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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
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参数为：gie=0.4mS,Cie=142pF，goe=55μS，Coe=18pF，Yie=36.8mS,Yre=0，回路
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回路总电导为 22g∑=p1goe+p2gie+g0
−6−3−622
=0.35×55×10+0.035×0.4×10+7.374×10≈14.6μS
2πf0C∑2π×465×103×202×10-12
品质因数QL==≈40.4−6
g×14.610∑
f465
≈11.51kHz3dB带宽B0.7=0=
QL40.4 p1p2|yfe|0.35×0.035×36.8×10−3谐振增益K0===30.88 g
∑14.6×10−6
N1p10.35
中和电容Cn=×3=1.615pFCb′c=Cb′c=
N−N11−p10.65
答：品质因数QL为40.4,带宽为11.51kHz,谐振时的电压增益为30.88,中和电容值为1.615pF
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，可以采取哪些措施？
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=465 kHz，若要求总的带宽 B0.7=8 kHZ，求每一
级回路的 3 dB带宽和回路有载品质因数QL值。
解3－4：
设每级带宽为B1，则：
因为总带宽为B=B0.7
则每级带宽为B1=≈15.7kHz
Q有载品质因数L 1
答：每级带宽为15.7kHz,有载品质因数为29.6。
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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=465 kHz，当要求 3 dB带宽为 8 kHz时，每级放大器的3 dB带宽有多大？当偏离
中心频率 10 kHZ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：
根据总带宽B0.7=B得：
每级带宽为B1=≈11.2kHz
当偏离中心频率
10kHz时，根据谐振特性，有： K
1
==
K01=1 33
⎞88 K=⎛K1⎞=⎛==⎜⎟33
4242 K0⎝K01⎠⎡⎤(4+ξ)⎛Δf⎞
⎢42Q+⎜⎟⎥ f⎢0⎠⎥⎣⎝⎦
88
== ⎡⎡ ⎢4+(2⎢4+0⎥⎢1⎢⎣⎦1⎠⎦ ⎣⎝
88 20log0.027=−31.4dB=≈≈0.027,299 ⎡⎢4+ ⎢⎠⎦⎣⎝
答：每级放大器的3 dB带宽为11.2kHz,当偏离中心频率 10 kHZ时，电压放大倍数与中心
频率时相比，下降了多少31.4dB
3－6 集中选频放大器和谐振式放大器相比，有什么优点？设计集中选频放大器时，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。
∑∑
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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
1. 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。 2. 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。
3. 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。
4. 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。
3－10 高频功率放大器中提高集电极效率的主要意义是什么？
答3-10
主要意义在于提高了电源的利用率，将直流功率的更多的转换为高频信号功率，减小晶体管的功率损耗，可降低对晶体管的最大允许功耗PCM的要求，提高安全可靠性。
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3－11 设一理想化的晶体管静特性如图所示，已知 Ec=24 V，Uc=21V，基极偏压为零偏，Ub=3
V，试作出它的动特性曲线。此功放工作在什么状态？并计算此功放的θ、P1、P0、η及负载阻抗的大小。画出满足要求的基极回路。
解3-11
1、求动态负载线
根据给定静态特性，
′=0.5v, 得到晶体管的Eb
diC
==1S,并得到如下方程组gm dube
⎧u=Ec−Uccosωt ⎨ce代入数值后得
′=ω−+igUtEE(cosmbbb ⎩c
题3－11图 ⎧uce=24−21cosωt
可以解出：⎨ ⎩ic=gm(3cosωt−0.5）
(1)当ωt=π时
晶体管截止，因此ic=0,但uce=Ec+UC=24+21=35V，
位于C点
(2)当ωt=θ时 0.5
′晶体管临界导通且有Uθ==θ=i=0,cosE0.5,cos,cbb 3
0.50.5
≈80o。uce=Ec−Uccosθ=24−21×=20.5V,因此θ=arccos
33
位于B点。
(3)当ωt=0时
uce=Ec−UC=3V,ic=icmax=gm(3cos0−0.5）=2.5gm=2.5A.
位于A点。
连接A、B、C三点，就是它的动态特性曲线。
ic/
uce/V[1**********]945
2、求解θ、P1、P0、η及负载阻抗的大小。
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0.5o
θ=arccos≈80 3 UC2121R===≈17.8Ω L
IC1α1(80o)×icmax2.5×0.472
P 1
P0
PC
η=
3－12
解
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（2）可增加负向偏值，但同时增大激励电压，保证IC1不变，但这样可使导通角减小，效率增加。
（3）由于频率增加一倍，谐振回路失谐，集电极阻抗变小，电路由原来的临界状态进入欠压状态，输出幅度下降，故使输出功率和效率都下降。对于2ω的频率，回路阻抗为： 1L
(rjL)+ω ≈回路阻抗为ZL=
1⎞ωL
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主编 白秋果 黄力群 鄂那林
第一章 绪论
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：
ww
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
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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。
后
答
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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。
1－4 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
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第二章 高频电路基础
2－1对于收音机的中频放大器，其中心频率f0=465 kHz．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： 由f0=
L=
=
f 由B0.707=0得：QL
f0465×103
QL===58.125
B0.7078×103
Q0100109
因为：R0===≈171.22kΩ ω0C2π×465×103×200×10−122π×465×2 Q0ωCω0C
QL=0==
g∑g0+gL 1+0RL
Q0QL58.125 所以：R=R0=−1）R0=×171.22≈237.66kΩL（QQQ−−10058.1250LL
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。
2－2 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 12～260 pF，Ct
为微调电容，要求此回路的调谐范围为 535～1605 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2－2图
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答
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根据已知条件，可以得出：
回路总电容为C=C+Ct,因此可以得到以下方程组
⎧3
= ⎪1605×10=
⎪
⎨
3
= ⎪535
×10=
⎪⎩ =9
答：电容Ct为19pF，电感L为0.3175mH.
2－3 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=2kΩ，求回路有载 QL值。
题2－3图
解2-3
C1C240000===80pF,C
C1+C2500
1
L= (2πf0)2C
1
=≈0.317mH (2π×106)280×10−12
C1400
负载RL接入系数为p===0.8C1+C2500
∑
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R2′=L==3.125kΩ 折合到回路两端的负载电阻为RL2
p0.64
Q0100
=≈199kΩ 回路固有谐振阻抗为R0=
2πf0C6.28×106×80×10−12
Q0100==≈1.546Q有载品质因数L R0199
1+1+
′3.125RL
答：回路电感为0.317mH,有载品质因数为1.546
2－4 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。
，ro=15Ω。求此谐振器2－5 一个5kHz的基频石英晶体谐振器， Cq=2.4X10－2pF C0=6pF，
的Q值和串、并联谐振频率。 解2-5： C0Cq6×0.024
=≈0.024pF=Cq总电容C=
C0+Cq6+0.024 f0f0
=≈0.998f0=4.99kHz串联频率fq=
Cq⎞⎛
⎜1+⎟1+12 2C0⎠⎝
11109
品质因数Q====88464260 2πf0Crq2π×5×103×0.024×10−12×153.6π
答：该晶体的串联和并联频率近似相等，为5kHz，Q值为88464260。
2－6 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
噪音电压功率谱SU=4kTR,噪音电压均方值En=4kTRB 噪音电流功率谱S=4kTG，噪音电流均方值I2=4kTGB
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2－7 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=10kΩ，C=200
pF，T=290 K。
题2－7图 解2-7：
网络传输函数为
1R
H(jω)==,H0=R
11+jωCR+jωC
R
则等效噪音带宽为 ∞ |H(jω)|2df∞
∫1
Bn=0=df22∫1()+ωH0CR0
∞
11 =∫=dfarctan(2πfCR)∞02
1+(2πfCR)2πCR 0
11106
====125kHz
4CR4×104×200×10−128
输出噪音电压均方值为
12 U2=kTGBH=kTBnR2=4kTRBn44nn0
R
−23432
μ=××××××=V41.[**************]9.865()
答：电路的等效噪声带宽为125kHz，和输出均方噪声电压值为19.865μV2.
2－8 如图所示噪声产生电路，已知直流电压 E=10 V，R=20 kΩ,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2－8图
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解2-8：
此题中主要噪音来自二极管的散粒噪音，因此
流过二极管的电流为
E-VD9.3
==0.465mA, I0=
20000R
26mV二极管电阻为RD=≈56Ω I0 网络传输函数为 RD11
,≈=H(jω)=
111+jωCRD
+jωC+jωC
R//RDRD
H0=RD
111 ===arctan(2πfCRD)∞0
2πCRD4CRD4×100×10−12×56
1010 =≈44.64MHz224
22
Un=2I0qBnH0
622−3−19
=2×0.465×10×1.6×10×44.64×10×56≈2083×(μV)
2－9 求图示的T型和П 型电阻网络的噪声系数。
题2－9图
解2-9
设两个电路的电源内阻为Rs
1. 解T型网络
(Rs+R1)R3
+R2输出电阻为R0=
Rs+R1+R3
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等效噪音带宽为：
∞
|H(jω)|2df∞
∞∫ 110
dfBn===df222∫∫++H0CRfCR1(ω)1(2π) DD00
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（1）采用额定功率法
Es2
输入匹配功率Psmi=输出匹配功率Psmo=
4Rs
2
PsmiR0⎛Rs+R1+R3⎞
=×⎜噪音系数NF=⎟PRR3 smos⎝⎠
（2）采用开路电压法
2
⎛⎞R32
Unio=⎜⎟4kTBRs，
R+R+R 13⎠⎝s
22 UnoR0⎛Rs+R1+R3⎞
NF=2=⎜⎟ UnioRs⎝R3⎠
（3）采用短路电流法
1 2
=4kTBIno
R0
⎛⎞R3
Es⎟⎜
⎝Rs+R1+R3⎠
4R0
2
2Uno=4kTBR0
2
⎛⎞ RsR3⎟1⎜2⎜⎟Inio=4kTB×
R2R3 Rs⎜R2+R3⎟
RR++s1⎜⎟R2+R3 ⎝⎠
2
⎞RsR31⎛
=4kTB⎜⎟ Rs⎝R2(Rs+R1+R3)+R3(Rs+R1)⎠
2
⎛⎞
⎜⎟2
⎛⎞RRR⎟=4kTBs33 =4kTBRs⎜⎟2⎜⎜⎟R0⎝(Rs+R1+R3)⎠⎛R3(Rs+R1)⎞
⎜(Rs+R1+R3)⎜R2+⎟⎟⎜⎟RRR++s13⎠⎠⎝⎝
22
InoR0⎛Rs+R1+R3⎞
NF=2=⎜⎟
InioRs⎝R3 ⎠
2.解П型网络
⎛RsR1⎞
+R⎜2⎟R3
R+R(R1Rs+R2Rs+R1R2)R31⎠ 输出电阻为：R0=⎝s=
RsR1+(R2+R3)(Rs+R1)⎛RsR1⎞
+R2⎟+R3 ⎜
⎝Rs+R1⎠
（1）采用额定功率法
Es2
输入匹配功率Psmi=
4Rs
2
⎛⎞
⎜⎟RR31 ⎜Es⎟×
s1⎜⎟Rs+R1
++RR 23⎜⎟Rs+R1⎝⎠输出匹配功率Psmo=
4R0
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Psmi
N=得噪音系数为F Psmo
2
R0⎛RsR1+(R2+R3)(Rs+R1)⎞
=⎜⎟
Rs⎝R1R3⎠
2
1⎛R1Rs+R2Rs+R1R2⎞
=⎜⎟
RsR0⎝R1⎠
（2）采用开路电压法
2 Uno=4kTBR0
2
⎛⎞
⎜R⎟R23⎟ Unio=4kTBRs⎜×
R1Rs⎜R1+Rs⎟
++RR23⎟⎜R1+Rs⎝⎠
2
⎛⎞
⎜R⎟ R01⎟=4kTBRs⎜×
⎜R1+Rs⎟1s
+R2⎜⎟ R1+Rs⎝⎠
2
⎛⎞R1 =4kTBRsR02⎜⎟
++RRRRRR212s⎠⎝1s
22 Uno1⎛R1Rs+R2R1+R2Rs⎞
NF=2=⎜⎟ UnioRsR0⎝R1⎠
（3）采用短路电流法
2 =4kTBG0Ino
2
⎛⎞RsR12 =4kTBGs⎜Inio⎟RRRRRR++ 2s12⎠⎝1s
2
⎛⎞R1
=4kTBRs⎜⎟
RR+RR+RR2s12⎠⎝1s
22 ⎛⎞InoR1Rs+R2Rs+R1R21
N==⎜⎟F 2
InioRsR0⎝R1⎠
⎛RsR1⎞
RR++23⎟R0⎜RR+s1⎟=×⎜
R⎟Rs⎜1
R3⎜⎟Rs+R1⎝⎠
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2－10 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
So2
=101。=15.85
N0
Si10−12
−12
N10i NF===
o15.8515.85×1.37×10−23×290×104
N0
610 =≈1588≈32dB15.85×1.37×29
答：接收机的噪音系数应为32dB。
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第三章 高频谐振放大器
3－1 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 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。
3－2 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
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Cb’c=3 pF）
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题3－1图
解3-2：
根据已知条件可知,能够忽略中和电容和yre的影响。得： 回路总电容为 2222C=C+pC+pC=200+0.35×18+0.035×142≈202pF12oeie∑ 固有谐振电导为
2πf0C∑2π×465×103×202×10-12
=≈7.374μS g0=
80Q0
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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
da
答
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
案
参数为：gie=0.4mS,Cie=142pF，goe=55μS，Coe=18pF，Yie=36.8mS,Yre=0，回路
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回路总电导为 22g∑=p1goe+p2gie+g0
−6−3−622
=0.35×55×10+0.035×0.4×10+7.374×10≈14.6μS
2πf0C∑2π×465×103×202×10-12
品质因数QL==≈40.4−6
g×14.610∑
f465
≈11.51kHz3dB带宽B0.7=0=
QL40.4 p1p2|yfe|0.35×0.035×36.8×10−3谐振增益K0===30.88 g
∑14.6×10−6
N1p10.35
中和电容Cn=×3=1.615pFCb′c=Cb′c=
N−N11−p10.65
答：品质因数QL为40.4,带宽为11.51kHz,谐振时的电压增益为30.88,中和电容值为1.615pF
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，可以采取哪些措施？
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=465 kHz，若要求总的带宽 B0.7=8 kHZ，求每一
级回路的 3 dB带宽和回路有载品质因数QL值。
解3－4：
设每级带宽为B1，则：
因为总带宽为B=B0.7
则每级带宽为B1=≈15.7kHz
Q有载品质因数L 1
答：每级带宽为15.7kHz,有载品质因数为29.6。
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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=465 kHz，当要求 3 dB带宽为 8 kHz时，每级放大器的3 dB带宽有多大？当偏离
中心频率 10 kHZ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：
根据总带宽B0.7=B得：
每级带宽为B1=≈11.2kHz
当偏离中心频率
10kHz时，根据谐振特性，有： K
1
==
K01=1 33
⎞88 K=⎛K1⎞=⎛==⎜⎟33
4242 K0⎝K01⎠⎡⎤(4+ξ)⎛Δf⎞
⎢42Q+⎜⎟⎥ f⎢0⎠⎥⎣⎝⎦
88
== ⎡⎡ ⎢4+(2⎢4+0⎥⎢1⎢⎣⎦1⎠⎦ ⎣⎝
88 20log0.027=−31.4dB=≈≈0.027,299 ⎡⎢4+ ⎢⎠⎦⎣⎝
答：每级放大器的3 dB带宽为11.2kHz,当偏离中心频率 10 kHZ时，电压放大倍数与中心
频率时相比，下降了多少31.4dB
3－6 集中选频放大器和谐振式放大器相比，有什么优点？设计集中选频放大器时，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。
∑∑
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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
1. 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。 2. 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。
3. 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。
4. 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。
3－10 高频功率放大器中提高集电极效率的主要意义是什么？
答3-10
主要意义在于提高了电源的利用率，将直流功率的更多的转换为高频信号功率，减小晶体管的功率损耗，可降低对晶体管的最大允许功耗PCM的要求，提高安全可靠性。
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3－11 设一理想化的晶体管静特性如图所示，已知 Ec=24 V，Uc=21V，基极偏压为零偏，Ub=3
V，试作出它的动特性曲线。此功放工作在什么状态？并计算此功放的θ、P1、P0、η及负载阻抗的大小。画出满足要求的基极回路。
解3-11
1、求动态负载线
根据给定静态特性，
′=0.5v, 得到晶体管的Eb
diC
==1S,并得到如下方程组gm dube
⎧u=Ec−Uccosωt ⎨ce代入数值后得
′=ω−+igUtEE(cosmbbb ⎩c
题3－11图 ⎧uce=24−21cosωt
可以解出：⎨ ⎩ic=gm(3cosωt−0.5）
(1)当ωt=π时
晶体管截止，因此ic=0,但uce=Ec+UC=24+21=35V，
位于C点
(2)当ωt=θ时 0.5
′晶体管临界导通且有Uθ==θ=i=0,cosE0.5,cos,cbb 3
0.50.5
≈80o。uce=Ec−Uccosθ=24−21×=20.5V,因此θ=arccos
33
位于B点。
(3)当ωt=0时
uce=Ec−UC=3V,ic=icmax=gm(3cos0−0.5）=2.5gm=2.5A.
位于A点。
连接A、B、C三点，就是它的动态特性曲线。
ic/
uce/V[1**********]945
2、求解θ、P1、P0、η及负载阻抗的大小。
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答
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0.5o
θ=arccos≈80 3 UC2121R===≈17.8Ω L
IC1α1(80o)×icmax2.5×0.472
P 1
P0
PC
η=
3－12
解
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（2）可增加负向偏值，但同时增大激励电压，保证IC1不变，但这样可使导通角减小，效率增加。
（3）由于频率增加一倍，谐振回路失谐，集电极阻抗变小，电路由原来的临界状态进入欠压状态，输出幅度下降，故使输出功率和效率都下降。对于2ω的频率，回路阻抗为： 1L
(rjL)+ω ≈回路阻抗为ZL=
1⎞ωL