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2014年秋广播电视发送技术课第一次作业20141003


2014 年秋广播电视发送技术课第一次作业

1.双极型晶体管频率特性的含义。
答:是指双极型晶体管的电流放大系数,即 β、α 随频率变化的特性。

2.有源放大器件分类及各自优缺点。
答:(1) 从工作机理分为:晶体管(双极型和场效应) 及电真空管(电子管) 双极型晶体管: 电流放大系数具有频率特性、二次击穿特性、高频

双极型晶体管电极引线为 带状线。 场效应晶体管: 电压器件,其放大能力 (跨导)受频率影响小,工作电压高,高频双极型晶体 管电极引线为带状线,易静电效应损坏。 电真空管: 其放大能力 (跨导)受频率影响小,工作电压高,可到上千伏。单管输出功率及 过载能力强。 (2) 从工作条件分为:电流器件及电压器件 双极型晶体管为电流器件,场效应晶体管及电真空管为电压器件。

3.有源器件工作状态有几种分类、缺点及其应用。
答:有源器件工作状态从输出电流导通角 θ 及工作强度分类 (1) 输出电流导通角分析: 导通角 θ 180 甲类 1800 < θ < 900 甲乙类 900 乙类 θ < 900 丙类 (2) 工作强度分析 工作强度 欠压状态 临界状态 缺 点 优 点 输出功率及能量转换效率低 做作幅度调制波放大,可保 证其包络线性放大 输出功率处于最大及能量转 换效率接近最高值
0





优 线性好



能量转换效率低、输出功率 低 不使用谐振电路, 将产生失真 输出功率下降, 不使用谐振 电路输出信号严重失真。 输出功率下降, 不使用谐振电 路输出信号严重失真

可提高能量转换效率、 利用谐 振电路可获输出功率最大。 可进一步提高能量转换效率 更进一步提高能量转换效率。 理论值可达 75%

过压状态

输出 功率及能 量转换效率 低,

应用: 作为等幅度高频信号放大可选用丙类临界状态 作为幅度调制高频信号放大可选用欠压甲乙类,满调制度下,包络峰值应为工作于临界 状态。

4.什么是有源放大器件的最佳负载电阻,这个值如何确定。 答:当供给有源器件各电极需要的电压值(直流电压、激励交流电压)
固定,为达到

最大输出功率、转换放率高,有源器件输出端接入的负载值为最佳负载电阻。 通过有源器件工作状态设计,例如真空四极管,在已知 Eg1、Eg2、Ug1、Ea 下按照 临界状态设计工作路(利用近似积分法),用确定的 Ua1 与计算出的 Ia1 值之比得出最佳负载 值。

5.在实际情况采取如何方法证明有源放大器件已获取到最佳负载电 阻?
答:学习中得知:当供给有源器件的直流电压、激励电压一定下,有源器件输出端负载为 最佳负载值时,有源器件工作于临界状态,输出功率将为最大。反之,当输出功率为最大则 说明有源放大器件已获取到最佳负载电阻。 可用变化激励电压的方法进行试探。在原有数值下增大,若输出功率随之增大。说明 有源放大器件输出端所接负载小于最佳负载电阻。 若输出功率随之增小, 是大于最佳负载电 阻。当出现这种情况,可再减小激励电压,若有回升,但又出现输出功率降低。则说明起始 状态有源放大器件已获取到最佳负载电阻。

6.为什么大功率射频功率放大器有源放大器件的负载回路采用谐振 电路? 输入匹配电路有几种,说明各自优缺点。
答:为了提高大功率放大器有源器件能量转换效率,应使输出电流在激励信号一周期 内出现截止,呈现为脉冲波形。为获得具有与激励电压相同波形的输出电压,需要从脉冲电 流中取出与激励电压同频率的电流, 称之为基波(频)电流。 输出回路采用对基频(即激励电压 频率)谐振的电路,使基波电流从众多的频率分量中选取出来,从而即提高了能量转换效率, 又获取到与激励电压波形等同的输出电压。 输入匹配电路有几种,说明各自优缺点。

分为窄带和宽带两类。 (1)窄带类有 T、Π、Γ 型。它们均为纯阻变换,电路简单。其中 T、Π 型运 用灵活,并起到滤波作用 (2)宽带类有传输线变压器构成的纯阻变换。但仅局限于 1:4、1:9 或 4:1、 9:1。变换比不如 T、Π、Γ 型可任意。

7.从调频、 调相后的数学表达式说明调制指数和最大频偏两者之间的 不同。
答: 用一幅值为 EΩ , 角频率为Ω 的调制信号 EΩ cosΩ t 对 e =Ec sin(ω c t+φ0)进行调 频 得出调频波瞬时值为 e=Ec sin(ω c t+m f sinΩ t+φ0) 其中 m f =△f / F 用一幅值为 EΩ ,角频率为Ω 的调制信号 EΩ cosΩ t 对 e=Ec sin(ω c t+φ0)进行调 相 得出调相波瞬时值为 e=Ec sin(ω c t+m φcosΩ t+φ0) m φ=kEΩ 分析结果 调频产生的角频偏△ω f 与调相产生的角频偏△ωφ 一样正比于调制信号的振幅 EΩ 之外,还正比于调制信号频率Ω 。但两者的变比规律不同。

8.若调制信号频率为 10kHz,调频的最大频偏为±75kHz,请问调制 指数是多少?
答:调制指数 m f =△f/ F =75kHz/10kHz =7.5

9.调频波的频谱有什么特点?何谓调频广播的有效带宽?如何计算 有效带宽?
答:(1) 调频波的频谱特点是即使在单频率调制下,是由载波频率 f c 和无穷多的边带 频率 Fc±n F 分量组成。 (2) 调频波经贝塞尔函数计算后,将各次边带幅值小于未调制载波振幅 10%的边带分量 忽略不计的频率范围定为调频广播的有效带宽。

(3) 有效带宽 B 由下式计算 B=2 (m f+1)F

10.为什么说调频比调幅在抗干扰和噪声方面有所改善?改善程度与 什么因素有关? 答:
(1) 调频比调幅在抗干扰有所改善的原因:

调频波为频率变化的等幅波。故采用限幅处理将其干扰抑制; 对调频波而言,受到干扰信号后,经调频解调器输出,调频干扰的信噪比为 调制信号对载波的规定最大频偏△f 与干扰引起的对载波的频偏△f b 之比。看出 可提高频偏或者说可用增加带宽改善抗于扰能力,对于调频广播增加带宽条件可 以实现。 (2) 调频比调幅在噪声有所改善的原因: 调频波与调幅波信噪比与调制系数 m?、调制度 ma 有关,其改善度为两者之 比。ma 最大仅能为 1,而 mf、可大于 1。可用增加带宽改善抗干扰能力 改善程度与什么因素有关 (1) 频偏 (2) 调频指数

11.说明我国电视传输系统采用的标准内容。
答:我国电视传输系统采用 D/K 制。其内容: 图像信号:调制采用负极性调制、下边带残留传输(VSB)、射频调测制波带宽为 -1.25MHz 至 6MHz、 满调制度 87.5%( 即图像白色电平射频电压为同步顶射频电压 12.5%) 伴音信号: 频率调制、最大频偏±50kHz、伴音载频高于图像载频 6.5MHz、伴音载波功率为图像 同步顶载波功率 1/10、预加重 50μ S。 总射频带宽 8MHz

12.为什么大功率射频功率放大器采用的阻抗匹配网络为低通滤波结 构?
答: 为了提高大功率放大器有源器件能量转换效率, 应使输出电流在激励信号一周期内出现 截止,呈现为脉冲波形。其中将包含与激励信号同频率的基波电流、二、三次及更高次谐波 电流。采用低通滤波型阻抗匹配网络即将各次谐波滤除,防止通过天线辐射,干扰其他频道 广播或通讯。

13.在工作频率为 100MHz, 将 25Ω 的负载电阻变换为晶体管集电极需 要的负载 100Ω 。 (1) 指定用 L、C 构成的Г 型电路实现,计算出 L、C 数值,
答: 求出 Q=〔(100/25)-1〕1/2=1.73 求 L:Q=XL/25 XL=25×1.73=43.25Ω L=43.25÷2πf=43.25/2×3.14×100×106 求 C:Q=100/Xc

Xc=100/Q=100/1.73=57.8 1/2πfC=57.8 C=1/2πf 57.8


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