射頻電路基礎(chǔ)期末試題

1、西安電子科技大學(xué)教師教學(xué)工作一覽 年下學(xué)期課 程 名 稱： 課 程 性 質(zhì)（必、限、任）： 課 程 學(xué) 時 數(shù)： 主講教師姓名： 填 表 時 間： 教 學(xué) 任 務(wù) 書 老師： 根據(jù) 學(xué)年 學(xué)期教學(xué)計劃的安排，經(jīng)研究，決定請您擔(dān)任 教學(xué)班 課程的主講，該課程學(xué)時為 學(xué)時，請做好教學(xué)實施計劃安排和備課等環(huán)節(jié)的工作。西安電子科技大學(xué)（教學(xué)單位蓋章） 年 月 日課程內(nèi)容實施進度注：1課次為2學(xué)時課次內(nèi) 容1第一章 緒論§1.1非線性電子線路 §1.2非線性電子線路的應(yīng)用2第二章 諧振功率放大器 §2.1諧振功放的工作原理和能量關(guān)系3§2.2諧振功放的動特性曲線和

2、工作狀態(tài)§2.3諧振功放的工作特性4§2.4諧振功放的電路設(shè)計和輸出匹配網(wǎng)絡(luò) 第二章 習(xí)題課5第三章 正弦波振蕩器 §3.1反饋式振蕩器的工作原理（一）6§3.1反饋式振蕩器的工作原理（二）7§3.2 LC正弦波振蕩器 變壓器耦合式振蕩器、三端式振蕩器（一）8§3.2 LC正弦波振蕩器 三端式振蕩器（二）、差分對振蕩器9§3.2 LC正弦波振蕩器 頻率穩(wěn)定度分析和改進措施10§3.3并聯(lián)型石英晶體振蕩器和串聯(lián)型石英晶體振蕩器11§3.4 RC正弦波振蕩器 第三章 習(xí)題課 12第五章 振幅調(diào)制與解調(diào)

3、67;5.1 調(diào)幅信號分析（一）13§5.1調(diào)幅信號分析（二）14§5.2非線性器件調(diào)幅原理、失真和平衡對消技術(shù)15§5.3線性時變電路調(diào)幅原理和電路分析（一）16§5.3線性時變電路調(diào)幅原理和電路分析（二）17§5.4包絡(luò)檢波和同步檢波原理和電路分析（一）18§5.4包絡(luò)檢波和同步檢波原理和電路分析（二） 第五章 習(xí)題課 19第六章 混頻 §6.1晶體管混頻器原理課次 內(nèi) 容20§6.2場效應(yīng)管混頻器原理 §6.3混頻干擾 第六章 習(xí)題課21第七章 角度調(diào)制與解調(diào) §7.1調(diào)角信號分析22&#

4、167;7.2相位調(diào)制原理和頻率調(diào)制原理23§7.3變?nèi)荻O管調(diào)頻電路分析24§7.4調(diào)相信號解調(diào)25§7.5調(diào)頻信號解調(diào) 乘積型相位鑒頻26§7.6調(diào)頻信號解調(diào) 疊加型相位鑒頻和平衡對消27第七章 習(xí)題課28第九章 反饋與控制 §9.1自動增益控制和自動頻率控制29§9.2鎖相環(huán)的工作原理與應(yīng)用30總復(fù)習(xí)31323334353637383940課程考試試題及答案（試題、標(biāo)準(zhǔn)答案及評分標(biāo)準(zhǔn)）西安電子科技大學(xué)考試時間 120 分鐘試 題（A）題號一二三四五六七八九十總分分?jǐn)?shù)1.考試形式：閉卷 2.本試卷共十道大題，滿分100分。班級 學(xué)

5、號 姓名 任課教師 注意：所有推導(dǎo)和計算類題目都要給出推算過程一、（6分）超外差無線電接收機原理如圖1.1所示。(1) 在圖中寫出單元I和單元II的名稱。(2) 如果接收的高頻已調(diào)波頻率fs的范圍為535 1600 kHz，下混頻得到的中頻已調(diào)波頻率fi為465 kHz，計算本振信號頻率fl的范圍。(3) 自動增益控制(AGC)電路基于中頻已調(diào)波的強度調(diào)節(jié)中頻放大器的增益|Ai|。根據(jù)AGC的工作原理，在圖1.2所示的坐標(biāo)系中定性畫出|Ai|與的關(guān)系。參考電壓URfsfifl圖1.1天線輸入回路高頻放大III中頻放大|Ai|檢波輸出變換AGC|Ai|UR0圖1.2二、（12分）諧振功率放大器如

6、圖2.1所示，電路通過變壓器耦合實現(xiàn)平衡的基波輸出，電阻R1 = R2。已知直流偏置電壓UBB = UBE(on) = 1 V，UCC = 22 V，交流輸入電壓ub = 500cos2p ´ 106t mV。(1) 計算通角q。(2) 在R2上測量的電壓uo2、電流io2波形如圖2.2所示，在圖2.3中作出動特性曲線，標(biāo)出三個關(guān)鍵點的坐標(biāo)。提示：根據(jù)測量結(jié)果計算放大器輸出的基波電壓振幅Ucm和電流振幅Ic1m，根據(jù)表2.1計算集電極電流峰值iCmax。(3) 計算此時諧振功放的效率hC。(4) 判斷工作狀態(tài)；如果R1被短路，工作狀態(tài)如何變化？表2.1 余弦脈沖分解系數(shù)qa0(q)a

7、1(q)60o0.2180.39175o0.2690.45590o0.3180.500C+-ub+-UBBiC+-UCC+-uCE圖2.1R1R2+-Truc1:1-+uo2io2uo2 (V)t10- 10io2 (A)t2- 2圖2.2iC (A)02uCE (V)2040124510303圖2.3三、（10分）(1) 正確標(biāo)出圖3.1所示變壓器耦合式振蕩器的同名端。(2) 正確連接圖3.2中的元器件，構(gòu)成文式橋振蕩器。(3) 判斷圖3.3所示振蕩器的類型；計算反饋系數(shù)F；如果振蕩頻率w0 = 20 ´ 106 rad / s，計算電容C的取值。圖3.2At º+-圖3

8、.1CC圖3.3LCBRB1RB2RCREC130pFC260pFC25mHUCC四、（12分）正弦波振蕩器如圖4所示，晶體的基音為2 MHz。(1) 畫出交流通路，判斷類型。(2) 說明晶體和電容C1的作用。(3) 如果測量的振蕩頻率fg = 6 MHz，計算電感L的取值下限。圖41 kW0.01mF60kW30kW0.01mF2 kW100 pF0.01 mF100pFUCC10 mHLCC1五、（10分）調(diào)幅信號us = 100cos2p ´ 107t + 100cos2p ´ 102tcos2p ´ 107t mV。(1) 判斷該信號是哪種振幅調(diào)制信號，計

9、算其帶寬和在單位負載電阻上的平均功率Pav。(2) 如果該調(diào)幅信號經(jīng)由圖5所示電路產(chǎn)生，單元I應(yīng)為何種電路？寫出調(diào)制信號uW和載波uc的表達式。´uWIusuckM = 1 (mV- 1)圖5六、（10分）二極管調(diào)幅電路如圖6所示。調(diào)制信號uW = UWmcosWt，載波uc = Ucmcoswct， Ucm >> UWm，wc >> W。VD1和VD2為理想二極管，帶通濾波器BPF的輸入電阻已折算入負載電阻RL。BPF的中心頻率w0 = wc，帶寬BWBPF ³ 2W，通帶內(nèi)增益kF = 1。推導(dǎo)輸出電壓uo的表達式。VD2VD1RL+-+-圖6B

10、PFucuW+-uo+-ucRL七、（8分）乘積型同步檢波電路如圖7.1所示，雙邊帶調(diào)幅信號uDSB = UsmcosWtcoswct，波形如圖7.2所示。(1) 在圖7.2中定性畫出低通濾波器LPF前后的輸出電壓uo1和uo2的波形。(2) 推導(dǎo)uo2的表達式。uDSBuo1uo2ttt000圖7.2´uDSBuo2k2(wct)kM圖7.1LPFuo1kF八、（8分）線性頻偏擴展電路如圖8所示，已調(diào)波us經(jīng)過倍頻器，將載波頻率和絕對最大頻偏擴展為原來的N倍，再與本振信號ul下混頻，恢復(fù)原來的載波頻率，從而擴展了輸出電壓uo的相對最大頻偏。(1) 已知us = 0.1cos(2p

11、´ 106t+sin2p ´ 103t) V，計算其頻率ws(t)。(2) 如果uo的頻率wo(t) 2p ´ 106 - 6p ´ 103cos2p ´ 103t rad / s，計算倍頻數(shù)N和本振信號ul的頻率wl。CUCCLul+Re- UEEREus+-N倍頻圖8+-uo九、（12分）變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路如圖9所示，已知結(jié)電容pF，調(diào)制信號uW = 30cos2p ´ 103t mV。(1) 計算振蕩頻率wo(t)和最大頻偏Dwm。(2) 計算調(diào)頻信號uFM的卡森帶寬BWCR。R2 10 kW+RB1RB2RECCL 5 m

12、HCBCECjCjLCUCC = 12 VR1 50 kW-uWRLuFM圖9CcCBP十、（12分）檢波電路如圖10所示，計算以下各組信號的輸出電壓uo。(1) u1 = 1.5cosWtsinwct V，u2 = 3sinwct V。(2) u1 = 0.5sin(wct + mfsinWt + 0.3cosWt) V，u2 = 5cos(wct + mfsinWt) V。Cu1圖10u2+-+-u1+-CRR+-uo1-+uo2+-uoVD1VD2kd = 1kd = 1答案及評分標(biāo)準(zhǔn)：試卷分析及總結(jié)報告一、 試卷分析本試卷中共有 10 道大題, 0 道小題, 包含了大綱中絕大多數(shù)重要的

13、知識點, 覆蓋大綱知識點占（比例） 95 % 。試題形式按照學(xué)校要求進行，注重考察考生掌握基礎(chǔ)知識以及獨立解決問題的能力，難易程度合理。試題中基本知識題目占 30 % ,適中題占 60 % ，難題占 10 % 。學(xué)生做對基本知識題人數(shù)占 60 % ，做對綜合與提高題人數(shù)占 40 % 。班級任課教師人數(shù)90-10080-8970-79 60-69 不及格平均分人數(shù)百分比人數(shù)百分比人數(shù)百分比人數(shù)百分比人數(shù)百分比021011朱天橋882225.0%1820.5%1415.9%1719.3%1719.3%71.7021012朱天橋941819.1%1617.0%1516.0%2021.3%2526.6

14、%67.1021013鄧軍872225.0%1922.0%1214.0%1416.0%2023.0%68.5021014鄧軍962425.0%2122.0%1213.0%1920.0%2021.0%69.4021015全利安931819.3%1819.3%1617.2%2223.6%1617.2%68.6021031顧偉舟1121413.0%2220.0%2623.0%2926.0%2119.0%68.9021041全利安8056.25%1518.8%911.3%2430.0%2632.5%59.2021061顧偉舟36514.0%925.0%822.0%617.0%822.0%69.3021

15、071顧偉舟351029.0%39.0%1029.0%514.0%720.0%72.2021091趙建勛611727.9%69.84%1524.6%1016.4%1321.3%72.8二、 試卷成績分析統(tǒng)計三、 試卷批改的一致性檢查1. 是否按照評分標(biāo)準(zhǔn)改卷： （ü）是 （ ）否2. 同一門課，各班改卷方式為： （ü）集中流水改卷 （ ）分班獨立改卷：3. 分班改卷是否執(zhí)行統(tǒng)一的評分標(biāo)準(zhǔn)： （ ）是 （ ）否四、試卷反映教與學(xué)存在的問題，有何建議？（從試卷的得分情況分析學(xué)生對基本概念、原理的掌握情況，成績分布是否合理等；談?wù)勗诮虒W(xué)過程中的經(jīng)驗總結(jié)及教學(xué)建議。）平時成績評定依

16、據(jù)（包含平時成績的構(gòu)成及給分標(biāo)準(zhǔn)，平時成績和卷面成績各占總成績的百分比。）此處寫各班的平時成績構(gòu)成及給分標(biāo)準(zhǔn)，如收作業(yè)多少次，每次多少分，點名幾次，每次幾分，期中大作業(yè)多少分。總成績包括平時成績，滿分20，以及期末卷面成績，占80 。課內(nèi)大作業(yè)題目及學(xué)生完成情況的分析射頻電路基礎(chǔ)期中大作業(yè)從射頻電路的軟件仿真和硬件設(shè)計兩方面分別考察學(xué)生的實踐和寫作能力。以下是兩個題目的基本要求、實踐任務(wù)、寫作報告和相關(guān)提示的具體內(nèi)容。題目一：基于PSpice仿真的振幅調(diào)制電路設(shè)計1.1 基本要求參考教材射頻電路基礎(chǔ)第五章振幅調(diào)制與解調(diào)中有關(guān)差分對放大器調(diào)幅和二極管調(diào)幅的原理，選擇元器件、調(diào)制信號和載波參數(shù)，完

17、成PSpice電路設(shè)計、建模和仿真，實現(xiàn)振幅調(diào)制信號的輸出和分析。1.2 實踐任務(wù)(1) 選擇合適的調(diào)制信號和載波的振幅、頻率，通過理論計算分析，正確選擇晶體管和其它元件；搭建單端輸出的差分對放大器，實現(xiàn)載波作為差模輸入電壓，調(diào)制信號控制電流源情況下的振幅調(diào)制；調(diào)整二者振幅，實現(xiàn)基本無失真的線性時變電路調(diào)幅；觀察記錄電路參數(shù)、調(diào)制信號、載波和已調(diào)波的波形和頻譜。(2) 參考例，修改電路為雙端輸出，對比研究平衡對消技術(shù)在該電路中的應(yīng)用效果。(3) 選擇合適的調(diào)制信號和載波的振幅、頻率，通過理論計算分析，正確選擇二極管和其它元件；搭建單二極管振幅調(diào)制電路，實現(xiàn)載波作為大信號，調(diào)制信號為小信號情況下

18、的振幅調(diào)制；調(diào)整二者振幅，實現(xiàn)基本無失真的線性時變電路調(diào)幅；觀察記錄電路參數(shù)、調(diào)制信號、載波和已調(diào)波的波形和頻譜。(4) 參考例，修改電路為雙回路，對比研究平衡對消技術(shù)在該電路中的應(yīng)用效果。1.3 寫作報告(1) 按論文形式撰寫，包括摘要、正文和參考文獻，等等。(2) 正文包括振幅調(diào)制電路的設(shè)計原理、理論分析結(jié)果、實踐任務(wù)中各階段設(shè)計的電路、參數(shù)、波形和頻譜，對觀察記錄的數(shù)據(jù)配以圖像和表格，同時要有充分的文字做分析和對比，有規(guī)律性認識。(3) 論文結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、完備、條理清晰、理論正確、數(shù)據(jù)翔實、分析完整。1.4 相關(guān)提示(1) 所有電路和信號參數(shù)需要各人自行決定，各人有不同的研究結(jié)果，鍛煉學(xué)生的獨立研究和實驗分析能力。(2) 為了提高仿真精度和減小調(diào)試難度，可以將調(diào)制信號和載波的頻率設(shè)置得較低。題目二：數(shù)字調(diào)制與解調(diào)的集成器件學(xué)習(xí)2.1 基本要求射頻電路基礎(chǔ)第八章數(shù)字調(diào)制與解調(diào)是調(diào)制信號為數(shù)字基帶信號時的調(diào)制與解調(diào)，是第五章和第七章的擴展，直接面向應(yīng)用。學(xué)生可以通過自