通信电子线路练习题题库及答案.docx
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1、第一章 习题答案1、画出调幅发射机的原理框图,并说明各部分的作用。答:调幅发射机的原理框图如下所示:振荡器:用来产生高频信号。倍频器:可将振荡器产生的高频信号频率升高到发射所需要的频率值。倍频器可以是整倍数倍频,也可以非整倍数的分数倍频。其输出频率即为发射所需要的载波频率信号。在倍频器后通常还可设置高频功率放大器,用来放大载波信号,使之有足够的功率驱动发射天线(负载)向空中发射电波。调制放大器:实际上是低频放大器,它由低频电压放大器和功率放大器组成,用来放大话筒所产生的微弱话音信号,然后送入调制器。调制器有幅度调制器,频率调制器,相位调制器等。调幅广播发射机用的是幅度调制器。它是将高频等幅载波
2、信号的幅度随着低频信号的大小发生变化的电子电路。经过调制器调制后的高频载波信号叫做高频已调信号,高频已调信号可以经过高频功率放大器放大后驱动相应负载。发射机中的负载是天线。2 、画出超外差接收机的原理框图,并说明各部分的作用。答:超外差接收机的原理框图如下图所示:高频放大器:对天线接收到的微弱信号进行放大,同时对接收信号进行选频,抑制有用频率信号以外的其它无用频率信号。高频放大器输出载波为的已调信号和本机振荡器所提供的频率为的高频等幅信号同时输入混频器。混频器的作用,在混频器的输出端可以得到固定的中频信号。在超外差接收机中,通常采用本振频率与载波频率之差作中频频率。这种作用就是所谓的外差作用。
3、也是超外差接收机的由来。当输入信号频率变化时,使本机振荡频率也相应的改变,保持中频频率固定不变,因此中频放大器的增益和选择性都与接收的信号载波频率无关。中频放大器是中心频率为,带宽为的选频放大器,它可以进一步滤除中频以外的无用信号。并将有用中频信号放大到足够值。中频信号是已调波信号,且调制规律不变。即中频信号保留了输入信号中的全部有用信息。幅度检波器:中频信号经幅度检波器解调即可恢复出原基带信号,再经低频放大器放大输出。为了有助于理解各组成部分的作用,在图中画出了各部分输出的电压波形。3 、频率为330MHz的电波,称为什么频段的电波?它对应的波长是多少?答:属于高频(HF)信号,对应的波长范
4、围是10m100m. 4 、简述无线电通信中调制的目的。答:信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置,从而有利于信号的传送,并且使频谱资源得到充分利用。例如,天线尺寸为信号的十分之一或更大些,信号才能有效的被辐射。对于语音信号来说,相应的天线尺寸要在几十公里以上,实际上不可能实现。这就需要调制过程将信号频谱搬移到较高的频率范围。如果不进行调制就把信号直接辐射出去,那么各电台所发出信号的频率就会相同。调制作用的实质就是使相同频率范围的信号分别依托于不同频率的载波上,接收机就可以分离出所需的频率信号,不致互相干扰。这也是在同一信道中实现多路复用的基础。5 、举例说明生活中发射机和接收机的例子。答:略
5、6 、什么是载波?什么是调制信号和基带信号?给出调制的定义。答:由振荡电路输出的、其频率可保证天线的长度大大下降到实际能发射的高频信号称为载波。待发射的有用的模拟信号为调制信号;有用的模拟信号转换为数字信号称为基带信号;调制是指携带有用信息的调制信号去控制高频载波信号。7、 为什么要进行调制?给出两种理由。答:根据天线理论,天线的长度与电信号的波长需可比拟,发射的电信号必须是高频信号;而且,直接发射调制信号会导致信道混叠。8 、给出无线广播的中波和短波的各自频率范围。答:中波(MF):0.33MHz短波(HF):330MHz9、给出中国移动通信GSM的载波频率范围。答:GSM的频段:GSM90
6、0:上行880915MHZ, 下行925960MHZ;GSM1800:上行17101785MHZ, 下行18051880MHZ;GSM1900:18501910MHZ ,19301990MHZ;上行和下行组成一频率对, 上行就是手机发射、机站接收;下行就是基站到手机。10、将下列功率转换为dBm值。解:(1) 30dBm; (2) 0dBm; (3)10dBm; (4)41.9dBm11 一通信系统的电压为2.15V,负载阻抗50,转换为dBm(50)值。解:19.66dBm(50)习题解答:解1:根据环境温度相同的两个电阻R1,R2并联后所产生的热噪声是并联电阻总值产生的热噪声,则电阻R1,
7、R2并联的总阻值是:R并=R1R2R1+R2所以,热噪声电压的均方根值为:Vt并=4KTR并Be=4KTBeR1R2R1+R2 解2:双极性型晶体管有很多种噪声,主要有热噪声:晶体管的热噪声主要有基区体电阻产生,它和电阻的热噪声一样,计算方法也和电阻产生的热噪声的计算公式相同:低频噪声也叫闪烁噪声,闪烁噪声是由晶体管的制造工艺不完善造成的噪声,其电流谱密度近似于频率成反比,所以闪烁噪声又叫做噪声,其噪声谱不是白噪声谱。散粒噪声:散粒噪声是通过PN结的载流子在平均电流上随机起伏引起的噪声,其噪声电流均方电流谱密度为:(A/HZ)散粒噪声与频率无关,是白噪声谱。场效应管的噪声特性优于双极性晶体管,
8、尤其等效输入噪声电流比双极性晶体管小得多。场效应管的等效最佳源内阻要比双极性晶体管大得多,特别适合于源内阻较大的场合。解3:低噪声前置放大器的设计过程中,主要考虑以下几个因素:1. 信号源输出阻抗和放大器源内阻之间的匹配,达到最佳噪声匹配的要求。2. 放大器的放大倍数尽可能大。3. 需要合适的通带宽度。4. 合适的环境工作温度。(降温工作,放大器散热措施等)5. 防止外来噪声干扰。(如:防电磁场干扰的屏蔽措施,防工频交流干扰,合理的接地措施等)解4:具体描述接地的基本目的是什么。干扰噪声源主要有哪些? 信号源和放大器采用不同的接地点,这些接地点之间往往存在或大或小的地电位之差。这种地电位之差,
9、对于差分放大器来说是一种共模干扰,对于单端放大器来讲就是一种差模干扰。由于地电位差产生的的干扰噪声范围,很有可能就是信号的接收或放大的频率范围,所以很难用滤波的方法解决问题。所以,要克服地电位差噪声的不利影响,其有效办法就是采取合适的接地技术或隔离技术。接地的基本目的就是让地电位差的噪声干扰,减小到最小程度。干扰噪声源种类很多。常见的噪声源有如下几种:1.电力线尖峰脉冲干扰噪声源2.工频电磁场的噪声干扰源3.射频噪声干扰源4.地电位差噪声干扰源5.摩擦电噪声干扰源6.导体在磁场中的运动产生的噪声干扰源7.电化学噪声干扰源解5:接地方式有几种?各有什么特点?1.单点串联接地接地方式,其特点是:(
10、1)接线简单,布线方便,在对噪声特性要求不高的电路中普遍采用。(2)广泛应用于脉冲数字电路。(3)不适用于各部分电路功率差异较大的情况。(4)不适合用于数字和模拟混合电路情况,尤其是小信号处理系统。2.单点并联接地方式特点是:(1)在高频情况下,各部分电路的地线之间会通过分布电容和分布电感的耦合而形成相互干扰。随着频率的增高,接地线的感抗加大,接地线之间的分布电容增大,相互之间的影响更加严重。在很高频率的情况下,接地线的等效阻抗会很大,而且会像天线一样向外发射电磁波噪声。(2)当频率低于1MHz时,这种接地方式很实用。(3)当频率为1MHz10MHz,要注意最长的接地线不要超过波长的1/20。
11、(4)当频率高于10MHz时,必须考虑使用多点接板地方式。3.多点接板地方式特点是:(1)多点接板地方式适用于高频电路,以降低接地阻抗。(2)多点接地板方式不适用于低频大电流情况。(3)多点接板地方式的典型应用于印制线路板中的大面积敷铜箔设计。4.混合接地方式的特点是:(1)适用于各部分电路的工作频率范围很宽,既有高频分量又有低频分量的情况。(2)在单点并联接地的基础上,各部分电路用小电容就近接到接地板上,所以这种接地方式是综合了前两种接地方式的优点。(3)对于低频低电流,由于小电容的阻抗很大,相当于单点并联接地;而对于高频地电流,小电容阻抗很小,这种方式相当于多点接板地。解6:消除电流的干扰
12、影响,在实际应用中有以下几种方式:(1)利用差分放大器的高共模抑制比能有效的抑制地回路的共模干扰;(2)采用隔离变压器可以将前/后级不同的电路的地回路完全隔离,消除地回路电流的干扰;(3)采用光电耦合器件可以有效隔离不同电路的地回路电流干扰,光电耦合器件的隔离技术特别适用于数字电路;(4)采用将电路的单端输出变换成双端输出后,将差模干扰变成共模干扰,再用差分放大器抑制地电流共模干扰等等。 第二章 习题答案一、选择题1、小信号谐振放大器的主要技术指标不包含( B )A、谐振电压增益 B、失真系数 C、通频带 D、选择性2、高频小信号调谐放大器主要工作在( A )A甲类 B乙类 C甲乙类 D丙类3
13、、在高频放大器中,多用调谐回路作为负载,其作用不包括( D )A选出有用频率 B滤除谐波成分 C阻抗匹配 D产生新的频率成分4、下列不属于单调谐放大器主要技术指标的是 ( D )A谐振电压增益 B通频带 C选择性 D纹波系数5、放大器的噪声系数是指( A ) A输入端的信噪比/输出端的信噪比 B输出端的信噪比/输入端的信噪比 C输入端的噪声功率/输出端的噪声功率 D输出端的噪声功率/输入端的噪声功率6、如图1所示调谐放大器,接入电阻R4的目的是( C ) 图1 题2.6 A提高回路的Q值 B提高谐振频率 C加宽通频带 D减小通频带7、放大器的通频带是指其电压增益下降到谐振时的( D )所对应的
14、频率范围,用表示。A、1/2 B、1/3 C、1/ D、1/8、多级单调谐放大器,可以提高放大器的增益并改善矩形系数,但通频带( A )。A、变窄 B、变宽 C、不变9、随着级数的增加,多级单调谐放大器(各级的参数相同)的通频带变 ,选择性变 。( B )A、大、好B、小、好C、大、差D、小、差10、高频电子电路中常采用( B )参数等效电路进行分析。 A、X B、Y C、Z D、S11、多级调谐回路放大器的通频带是单调谐回路放大器的 B 倍。A n B C D、1/二、填空题1、单向化是提高谐振放大器稳定性的措施之一,单向化的方法有 中和法 和 失配法 。2、某小信号放大器共有三级,每一级的
15、电压增益为10dB, 则三级放大器的总电压增益为 30dB。3、在小信号谐振放大器中,三极管的集电极负载通常采用 自耦变压器 ,它的作用是获得最大功率增益 。4、信噪比等于 信号功率Ps与 噪声功率Pn之比。5、噪声系数等于 输入端信噪比与 输出端信噪比之比。6、为了抑制不需要的频率分量,要求输出端的带通滤波器的矩形系数尽可能接近1。7、晶体管的截止频率f是指当电流放大倍数|下降到低频的时所对应的工作频率。 8、矩形系数是表征放大器选择性好坏的一个物理量。9、消除晶体管yre的反馈作用的方法有中和法 和失配法 。10、在单调谐放大器中,矩形系数越接近于1、其选择性越 好 ;在单调谐的多级放大器
16、中,级数越多,通频带越 窄 (宽或窄),其矩形系数越 小 (大或小)11、小信号谐振放大器的主要特点是以 谐振回路 作为放大器的交流负载,具有 选频 和 滤波 功能。12、小信号调谐放大器按调谐回路的个数分 单调谐 和 双调谐 。13、高频小信号放大器的主要性能指标有 增益 、 通频带 、 选择性 和稳定性。为了提高稳定性,常用的措施有 中和法 和 适配法 。14、放大电路直流通路和交流通路画法的要点是:画直流通路时,把 电容 视为开路;画交流通路时,把 电容 视为短路。15、高频小信号调谐放大器一般工作在 甲类 (甲类,乙类,丙类)状态,它的主要技术指标有 增益 和选频性能,选频性能通常用
17、矩形系数 和 抑制比 两个指标衡量。三、判断题1、小信号谐振放大器的矩形系数大于1,且越大越好。 ( 错 )2、谐振放大器是采用谐振回路作负载的放大器。 ( 对 )3、谐振放大器处在谐振时其增益最大。 ( 对 )4、小信号谐振放大器抑制比越大,其选择性越好。 ( 错 )5、谐振放大器的Kr0.1愈大于1,则放大器的选择性愈好。 ( 错 )6、多级耦合的调谐放大器的通频带比组成它的单级单调谐放大器的通频。( 错 )7、调谐放大器兼有放大和选频功能。 ( 对 )8、高频小信号谐振放大器不稳定的主要原因是谐振曲线太尖锐。 ( 错 )9、小信号调谐放大器单调谐回路的选择性比双调谐回路的选择性好。 (
18、错 )10、双调谐回路放大器在弱耦合状态下,其谐振特性曲线会出现双峰。 ( 对 )四、计算题1、某单级中频放大器的调谐频率为465kHz,调谐回路包含一电容为200pF与一电感并联,电感的品质因数Q0=100,不考虑任何负载影响。试计算此放大器的电压增益和通频带,如果回路两端并联一负载阻抗RL=40k,那么电压增益和通频带变为多少?解:(1) , AV0=Rp=171000, (2) 2、如题图2-41所示,场效应管的转移导纳gm=3mA/V,漏级输出阻抗Rds=120kW,如果电感线圈损耗r =2.0,调谐回路的调谐频率为850kHz。试求:图2-41 题2图(1) 调谐回路的电容C=?(2
19、) 忽略负载影响,最大电压增益为多少?(3) 通频带为多少?解:(1) (2) 总的回路并联阻抗为(3) 3、如题图2-42所示,晶体管的参数为yoe=20S,线圈L品质因数为Q0=45,调谐频率为460kHz,计算放大器的通频带。图2-42 题3图解:总的并联阻抗 ,4、某中频调谐放大器电路如题图2-43所示。调谐频率为465kHz,L1=350H,两个晶体三极管具有相同的参数:Rie=3.75k,yfe=90S,yoe=15S。计算:图2-43 题4图(1) 回路电容值C;(2) 变压器的次级与初级线圈比值;(3) 最大电压增益。解:回路电容 总的并联阻抗 , 20lg(711)=57dB
20、5、题图2-44为一电容抽头的并联振荡回路,谐振频率为1MHz,C1=100pF,C2=400pF,求回路电感L。若Q0=100,RL=2k,求回路有载品质因数QL和通频带。图2-44 题5图解:总电容,接入系数:,RL折合到回路两端的等效阻抗:,总的并联阻抗,有载品质因数,带宽6、调谐放大器如题图2-45所示,调谐频率为465kHz,调制信号的最高频率为5kHz,电感L=300H,Q0=90,晶体管输出导纳yoe=8S,负载阻抗RL=5.36k,在调谐频率处电压增益不得小于250,电感总匝数为70。试确定L1部分匝数、必要的通频带宽和晶体管的yfe。图2-45 题6图解:匝。 7、单回路调谐
21、放大器如题图2-46所示,已知工作频率f0=465kHz,通频带BW=10kHz,回路空载时Q0=100,晶体管参数:gie=0.5mS,goe=60S,|yfe|=30mS。试求:图2-46 题7图(1) 回路的有载品质因数QL;(2) 若不考虑回路固有损耗,放大器的最大功率增益为多少(dB)?(3) 若考虑回路损耗,则放大器的最大功率增益又为多少(单位为dB)?解:(1) (2) (3) 8、如题图2-47所示,工作频率f0=465kHz,L=560H,Q0=100,晶体三极管Q1和Q2参数相同:yie=1.7ms,yoe=290s,yfe=32ms。通频带BW = 35kHz。试求:图2
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