上一篇，我们把电阻、电容、电感这些“电子积木”认了个遍，知道了它们怎么储存能量、怎么让频率“过闸”。但光靠它们，信号只会衰减，不会长大。真正让业余无线电活起来的，是另一群小家伙：二极管、晶体管、集成电路。一只指甲盖大小的三极管，就能把微弱的信号放大成千上万倍——从话筒里那点声波，一路放大到能把信号送上电离层。这其中的“魔法”，正是这一篇要讲的主题。
题库在半导体与放大电路上出的题，其实脉络非常清晰：先是认识二极管、晶体管的“脾气”，再是看放大电路怎么搭、放大器分几类，然后是振荡、滤波、混频、检波这些信号“加工厂”，最后落到电源与噪声。我们就按这个顺序，把“让信号长大”的魔法一层层揭开。
一、二极管：电的“单向阀”
半导体世界的入门，从二极管开始。它最大的特点就是“单向通行”。以下哪种元器件只允许单方向的电流流动？
【MC1-1127】以下哪种元器件只允许单方向的电流流动？ 正确答案：A（二极管）
电流只能从正极流向负极，反过来就“堵死”——二极管就是电的“单向阀”。它的两个电极叫什么？
【MC1-1128】二极管的两个电极分别叫什么？ 正确答案：A（分别叫正极和负极，有时亦称阳极和阴极）
正极又叫阳极（Anode），负极又叫阴极（Cathode）。认准方向，是使用二极管的第一课。二极管家族里最显眼的是会发光的成员。LED 是哪种器件的缩写？
【MC1-1130】LED 是哪种器件的缩写？ 正确答案：A（发光二极管）
LED（Light Emitting Diode）就是发光二极管，电台面板上那些指示灯、状态灯，全是它。把发光二极管接到直流电源上需要注意什么？
【MC1-1132】将发光二极管接到直流电源上需要注意什么？ 正确答案：A（正向连接并串联限流电阻）
LED 正向导通，但它的导通压降很小（通常 1.8~3V 左右），直接接电源会电流过大烧毁——所以必须串联一只限流电阻“挡”住电流。这也是 DIY 时最常被新手忽略的一步。
二极管最重要的工程应用，是把交流“捋直”成直流。下列哪种部件可以把交变电变成脉动直流电？
【MC1-1133】下列哪种部件可以把交变电变成脉动直流电？ 正确答案：A（二极管整流器）
利用二极管的单向导电性，把交流电的负半周“切掉”或“翻正”，就得到了脉动直流——这就是整流。硅整流二极管的正向导通压降大约为：
【MC1-1134】硅整流二极管的正向导通压降大约为： 正确答案：A（0.7 伏）
硅二极管正向导通时大约要“吃掉”0.7 伏（锗管约 0.3 伏）。这个 0.7V 在后面的计算题里经常出现，先记在账上。
二、晶体管家族：三只脚的“放大器”
二极管只会“开关”，要让信号真正“长大”，得请出三只脚的晶体管。阅读电路图或运行计算机电路仿真时，如果看到符号“BJT”，则为：
【MC1-1135】阅读电路图或运行计算机电路仿真时，如果看到符号“BJT”，则为： 正确答案：A（双极型三极管）
BJT（Bipolar Junction Transistor）是双极型三极管——用“电流控制电流”的老牌主力。它有三个电极：双极型三极管的三个基本电极是：
【MC1-1137】双极型三极管的三个基本电极是： 正确答案：A（发射极、基极、集电极）
发射极（E）、基极（B）、集电极（C）——记住“EBC”这个顺序，看电路图时就不会迷路。而它的亲戚场效应管（FET）电极名完全不同：场效应晶体管的三个基本电极是：
【MC1-1136】场效应晶体管的三个基本电极是： 正确答案：A（源极、栅极、漏极）
源极（S）、栅极（G）、漏极（D）——场效应管用“电压控制电流”，栅极几乎不取电流，输入阻抗极高，这正是它和 BJT 最根本的区别。描述场效应晶体管放大能力的最常用参数、单位及符号是：
【MC1-1140】描述场效应晶体管放大能力的最常用参数、单位及符号是： 正确答案：A（互导（跨导）；单位为毫安/伏；符号为“gm”）
场效应管看“跨导”gm（栅极电压每变 1 伏，漏极电流变多少毫安）；而描述双极型晶体管放大能力的最常用参数、单位及符号是：
【MC1-1141】描述双极型晶体管放大能力的最常用参数、单位及符号是： 正确答案：A（电流放大倍数；没有单位；符号为“β”）
BJT 看“电流放大倍数”β（基极电流每变 1 份，集电极电流变 β 份）——一个看“电压变电流”，一个看“小电流变大电流”，分工明确。
晶体管还有个双重身份。下列哪种元器件既可以用作电子开关又可以制成放大器来使用？
【MC1-1145】下列哪种元器件既可以用作电子开关又可以制成放大器来使用？ 正确答案：A（晶体管）
放大和开关，其实是同一个本领的两面：让晶体管工作在线性区，它就是放大器；让它工作在“全开/全关”两个状态，它就是电子开关——收音机的电源控制、继电器的驱动，全是这么用的。
把成千上万个晶体管等元件“焊”到一块芯片上，就是集成电路。集成电路是指：
【MC1-1146】集成电路是指： 正确答案：A（将一个电路的大量元器件集成于单个晶片上制成的器件）
一块指甲盖大的晶片，里面可能藏着上亿个晶体管——这就是 IC（集成电路），现代电台的心脏。其中集成运算放大器属于什么类型的集成电路？
【MC1-1148】集成运算放大器属于什么类型的集成电路？ 正确答案：A（模拟集成电路）
运放处理的是连续变化的模拟信号（电压、音频），属于模拟集成电路——和后来要讲的数字集成电路（处理 0/1）正好是两个世界。
三、三种组态：放大器的“站姿”
三极管放大电路有三种基本“站姿”：共基极、共发射极、共集电极——名字里的“共”字，指的是哪个电极接地或接交流地。三种组态各有性格。对于双极型晶体管放大器，按输入阻抗由低到高可以排列为：
【MC1-1182】对于双极型晶体管放大器，按输入阻抗由低到高可以排列为： 正确答案：A（共基极放大器、共发射极放大器、共集电极放大器）
共基极输入阻抗最低，共集电极最高。其中“共集电极”还有个响亮的别名：在双极型晶体管放大电路中，常被称为射极跟随器的是：
【MC1-1186】在双极型晶体管放大电路中，常被称为射极跟随器的是： 正确答案：A（共集电极放大电路）
射极跟随器输入阻抗高、输出阻抗低，输出“跟着”输入走、几乎不放大电压——它像一位“缓冲员”，专门负责前后级之间的阻抗衔接。天线放大器、话筒前置电路里都能看到它的身影。
四、甲、乙、丙、丁：效率与失真的“跷跷板”
放大器的世界有一套古老的分类：甲类（A类）、乙类（B类）、丙类（C类）、丁类（D类）……它们的区别在于导通角度，直接决定了“效率”和“失真”这对跷跷板的两端。先看两个基本定义。小信号放大器是指：
【MC1-1188】小信号放大器是指： 正确答案：A（工作点始终处于线性工作区的放大器）
小信号放大器让工作点始终待在“线性区”，输入输出成正比、不失真——但它为此付出的代价是效率低。下列放大器中，电源效率最低的是：
【MC1-1190】下列放大器中，电源效率最低的是： 正确答案：A（甲类放大器）
甲类放大器无论有没有信号，管子都“全程导通”，电流始终在流，效率最高也就 50% 左右——理论上限低、实际更低。那效率最高的呢？下列放大器中，电源效率最高的是：
【MC1-1191】下列放大器中，电源效率最高的是： 正确答案：A（丙类放大器）
丙类放大器只在信号峰值附近“偷着导通”一小会儿，电流用得省，效率可达 70% 以上，但代价是失真大。失真最小的又是谁？下列放大器中，波形失真最小的是：
【MC1-1192】下列放大器中，波形失真最小的是： 正确答案：A（甲类放大器）
甲类失真最小、效率最低；丙类效率最高、失真最大。那有没有“中间路线”？下列放大器中，适宜用作音频功率放大器的是：
【MC1-1194】下列放大器中，适宜用作音频功率放大器的是： 正确答案：A（甲乙类放大器）
甲乙类（AB类）折中了两者：让两只管子分别负责正负半周、中间稍许重叠，失真不大、效率可观——几乎所有音频功放都用它。题库用 ABCD 字母再考一遍这个排序。若将 A、B、C、D 四类放大器输出波形的失真程度由小到大排列，则：
【MC1-1204】若将 A、B、C、D 四类放大器输出波形的失真程度由小到大排列，则以下描述正确的是： 正确答案：A（A、B、C、D）
失真由小到大：A（甲）、B（乙）、C（丙）、D（丁）。若将 A、B、C、D 四类放大器用作射频功率放大，则按电源效率由高到低可以排列为：
【MC1-1205】若将 A、B、C、D 四类放大器用作射频功率放大，则按电源效率由高到低可以排列为： 正确答案：A（D、C、B、A）
效率由高到低正好反过来：D、C、B、A——效率与失真，永远是跷跷板的两端。那实际用起来，哪种场合用哪类？在 A、B、C、D 四类放大器中，可以用作对讲机的 FM 射频功率放大器的全部类别有：（不考虑电源效率）
【MC1-1208】在 A、B、C、D 四类放大器中，可以用作对讲机的 FM 射频功率放大器的全部类别有：（不考虑电源效率） 正确答案：A（A、B、C、D）
FM 是恒定包络调制，信号的幅度信息不重要，所以 A、B、C、D 四类“不挑食”全都能用。而 CW 呢？在 A、B、C、D 四类放大器中，可以用作 CW 射频功率放大器的全部类别有：（不考虑电源效率；假定以 K=5 来确定 CW 信号的必要带宽）
【MC1-1209】在 A、B、C、D 四类放大器中，可以用作 CW 射频功率放大器的全部类别有：（不考虑电源效率；假定以 K=5 来确定 CW 信号的必要带宽） 正确答案：A（A、B）
CW 电报属于键控信号、带宽较窄，允许的失真比话音更苛刻，所以只能用失真较小的 A 类和 B 类。这些“哪类能用在哪”的题，背下“FM 全行、CW 只行 A/B、SSB 要线性”的口诀就够用了。
放大器的工程实现上，还有个经典结构。很多业余无线电设备中的音频功率放大电路采用两个串联的输出功率管，分别负责音频信号正、负半周的放大。这种电路的典型名称和作用是：
【MC1-1212】很多业余无线电设备中的音频功率放大电路采用两个串联的输出功率管，分别负责音频信号正、负半周的放大。这种电路的典型名称和作用是： 正确答案：A（推挽放大电路，实现极小静态偏置电流的高电源效率的线性功率放大）
两只管子“一推一挽”，一只管正半周、一只管负半周，轮流上岗——这就是推挽放大，甲乙类功放的标准结构，效率高、失真小。
五、负反馈与匹配：放大器“稳”字诀
放大器做出来了，怎么让它稳定可靠？两大法宝：负反馈和阻抗匹配。放大器的负反馈是指这样的电路：
【MC1-1215】放大器的负反馈是指这样的电路： 正确答案：A（将放大器输出信号的一部分回输到放大器的输入端，起到抵消输入信号的作用）
把输出“借”一部分回来、跟输入“唱反调”——看起来是削弱自己，实际上是拿一点增益换取了稳定：失真变小、频响变平、工作点不飘。高保真放大器里，负反馈无处不在。
再看“匹配”。具有恒定内阻的信号源与负载达成阻抗“匹配”时，信号源内阻所消耗的功率：
【MC1-1218】具有恒定内阻的信号源与负载达成阻抗“匹配”时，信号源内阻所消耗的功率： 正确答案：A（与负载所得到的输出功率相等）
阻抗匹配（源内阻=负载阻抗）时，功率传输效率最高——内阻消耗和负载得到的功率各占一半。业余无线电里那句“50 欧对 50 欧”，说的就是它：天线、馈线、电台的阻抗全部统一成 50 欧，就是为了让功率最顺畅地送出去。
电路的“非线性失真”是指该电路的输出信号与输入信号相比发生了下列改变：
【MC1-1219】电路的“非线性失真”是指该电路的输出信号与输入信号相比发生了下列改变： 正确答案：A（产生了新的频率分量）
线性失真只是“原有频率分量的大小比例变了”，而非线性失真会“凭空造出新的频率”——谐波、互调产物都是这么来的。新频率一旦跑出发射带宽，就是杂散辐射，这就是为什么发射机对“线性”要求苛刻。
六、信号的“加工厂”：检波、差拍、振荡、混频
放大之后，收发信机里还有一群干“精细活”的电路——检波、差拍、振荡、混频。它们共同构成了信号的“加工厂”。先看几道“听音识电路”的题。某业余电台在发射单边带语音信号时，设备近旁连接至某电路的一副耳机传出了模糊不清的语音。这个电路具备哪种功能？
【MC1-1225】某业余电台在发射单边带语音信号时，设备近旁连接至某电路的一副耳机传出了模糊不清的语音。这个电路具备哪种功能？ 正确答案：A（检波）
耳机里能“听出”语音，说明这个电路把调制在射频上的音频“抠”了出来——这就是检波（解调）。某业余电台发射等辐电报时，设备近旁连接至某电路的一副耳机传出了“嘟嘟”的音频电码声。这个电路具备哪种功能？
【MC1-1226】某业余电台发射等辐电报时，设备近旁连接至某电路的一副耳机传出了“嘟嘟”的音频电码声。这个电路具备哪种功能？ 正确答案：A（差拍）
CW 电报本身没有音频，要听到“嘟嘟”声，得靠一个本地振荡和收到的信号“打架”产生差频——这就是差拍。爱好者小强实验某个电路。接通电源时，近旁的收信机收到了类似鸟鸣的声音。断开电源，鸟鸣消失。小强的电路具备哪种功能？
【MC1-1227】爱好者小强实验某个电路。接通电源时，近旁的收信机收到了类似鸟鸣的声音。断开电源，鸟鸣消失。小强的电路具备哪种功能？ 正确答案：A（振荡）
一开机就往外“唱歌”（鸟鸣是振荡信号被收信机听到的声音），说明这个电路自己产生了射频信号——振荡。检波、差拍、振荡，三兄弟一个比一个“自己会来事”。
倍频器也是个“变戏法”的。业余无线电爱好者常用倍频器获取输入信号整倍频率的输出信号。倍频器的工作原理为：
【MC1-1230】业余无线电爱好者常用倍频器获取输入信号整倍频率的输出信号。倍频器的工作原理为： 正确答案：A（利用有源器件的非线性使输入信号产生谐波，再用谐振电路选出所需倍频分量）
先用非线性器件“造”出谐波（2倍频、3倍频……），再用谐振回路“挑”出想要的那一份——倍频器的本质是“制造+筛选”。
混频器是收发信机的“翻译官”。二极管环形调制器可以用来制作超外差式接收机的混频器。这种混频器的作用是：
【MC1-1239】二极管环形调制器可以用来制作超外差式接收机的混频器。这种混频器的作用是： 正确答案：A（将接收到的射频信号转换为中频信号）
接收机里，混频器把高频的射频信号“翻译”成固定的中频信号，方便后面统一放大处理。发射机里还有一位“反着干”的：二极管环形调制器可以用来制作外差式发射机的混频器。这种混频器的作用是：
【MC1-1240】二极管环形调制器可以用来制作外差式发射机的混频器。这种混频器的作用是： 正确答案：A（将已调中频信号转换为射频信号）
发射机里的混频器把中频信号“抬升”回射频——一收一发，两座“翻译桥”方向相反。而二极管环形调制器还可以用来制作乘积检波器，这种检波器的作用是：
【MC1-1238】二极管环形调制器可以用来制作乘积检波器。这种检波器的作用是： 正确答案：A（用来给 CW 或 SSB 信号检波）
乘积检波器用“相乘”的方式恢复信号，专治 CW 和 SSB——SSB 没有载波，只能靠这种“本地造载波再相乘”的办法解调。
振荡器是怎么“自己振起来”的？构成振荡器的必备元素是：
【MC1-1243】构成振荡器的必备元素是： 正确答案：A（放大倍数大于 1 的放大器、正反馈电路）
放大器加正反馈：输出回输到输入、越振越强，直到稳定——振荡器的“点火条件”就这两条。振荡器还有个小毛病叫“漂移”。在 SSB 接收机的天线端口插入一段导线，导线的另一端靠近一个晶体管 LC 振荡电路去尝试接收。振荡器通电后，所收信号的音调会从低到高或从高到低持续变化。主要原因是：
【MC1-1244】在 SSB 接收机的天线端口插入一段导线，导线的另一端靠近一个晶体管 LC 振荡电路去尝试接收。振荡器通电后，所收信号的音调会从低到高或从高到低持续变化。主要原因是： 正确答案：A（元器件通电发热使电路整体的 LC 参数不断变化，导致频率漂移）
一通电就发热，一发热参数就变，参数一变频率就飘——这就是“频率漂移”，DIY 振荡器最经典的毛病。怎么治？用稳定性更好的元件。有时，我们会在业余无线电文献或某设备的电路图中看到缩写为 VCO 的电路。它代表：
【MC1-1248】有时，我们会在业余无线电文献或某设备的电路图中看到缩写为 VCO 的电路。它代表： 正确答案：A（压控振荡器）
VCO（Voltage-Controlled Oscillator）是压控振荡器——用电压控制频率，锁相环（PLL）合成器和调频发射都靠它。为提升无线电设备的频率稳定度，人们研制了多种高 Q 值压电谐振元件。考虑这类元件多可做成振荡器，则下列常见振荡器按频率稳定度由低到高可以排列为：
【MC1-1250】为提升无线电设备的频率稳定度，人们研制了多种高 Q 值压电谐振元件。考虑这类元件多可做成振荡器，则下列常见振荡器按频率稳定度由低到高可以排列为： 正确答案：A（RC 振荡器，LC 振荡器，陶瓷振子振荡器，石英声表面波振荡器，石英晶体振荡器）
稳定度从低到高：RC 振荡器最“随性”，LC 振荡器居中，晶体振荡器（晶振）最稳——所以电台的频率标准几乎都是晶振，甚至恒温晶振。
七、滤波器：频率的“筛子”
振荡、混频都造出了“杂七杂八”的频率，得靠滤波器把它们筛干净。低通滤波器的“截止频率”是指：
【MC1-1257】低通滤波器的“截止频率”是指： 正确答案：A（滤波器的频率响应从相对于通带的 0dB 下降 3dB 时的频率）
截止频率不是“一刀切”的悬崖，而是响应从通带掉 3dB 的那个点——低于它基本放行，高于它逐步衰减。带通滤波器的“3dB 带宽”是指：
【MC1-1258】带通滤波器的“3dB 带宽”是指： 正确答案：A（在通带中心频率的两侧，通带响应下降 3dB 时两个频率之间的间隔）
带通滤波器只放行“一段”频率，它的宽度就用 3dB 带宽来量——选台、选频都靠它。
滤波器在现实中的两个经典应用，都跟“防干扰”有关。要防止 HF 业余电台发出的射频能量干扰布放在天线附近的电话机，可在电话机与电话线之间串联：
【MC1-1262】要防止 HF 业余电台发出的射频能量干扰布放在天线附近的电话机，可在电话机与电话线之间串联： 正确答案：A（截止频率不高于 1MHz 的低通滤波器）
电话线传输的是低频话音，HF 干扰是高频率的“不速之客”——在电话机前加一个低通滤波器，把高频射频挡在门外，话音照常通过。如果 HF 业余电台的正常发射干扰天线附近的 VHF 电视机，可能的解决方案是：
【MC1-1263】如果 HF 业余电台的正常发射干扰天线附近的 VHF 电视机，可能的解决方案是： 正确答案：A（在电视机的天线输入端安装截止频率不低于 30MHz 的高通滤波器）
这回反过来了：电视信号本身就在 VHF（几十至几百兆赫），而 HF 干扰是低频率的——在电视机天线输入端加高通滤波器，滤掉低频的 HF 干扰、放行高频的电视信号。一句话总结：干扰在哪一头，就在哪一头“设卡”。
八、电源的“变形记”与噪声
最后看看电源电路，它是整台电台的“心脏”。如果 50Hz 交流电通过全波整流器加到电阻负载上，负载两端的波形为？
【MC1-1264】如果 50Hz 交流电通过全波整流器加到电阻负载上，负载两端的波形为？ 正确答案：A（频率为 100Hz 的脉动直流电）
全波整流把负半周也“翻正”，于是 50Hz 的交流变成了 100Hz 的脉动直流——频率翻倍，这就是“全波”的含义。现代电台用的开关电源则要复杂得多。将 220V 交流输入变换为 13.8V 直流输出的通信开关电源的一般工作过程是：
【MC1-1268】将 220V 交流输入变换为 13.8V 直流输出的通信开关电源的一般工作过程是： 正确答案：A（将交流输入整流滤波为高压直流，由半导体开关电路变成高压脉冲电流，由变压器变成低压脉冲，再整流滤波成为输出的低压直流）
开关电源的流程是“交→直→脉冲→变压器降压→再整成直”：先把 220V 交流整流成高压直流，再用开关电路切成高频脉冲，变压器（体积因此可以做得很小）降压后整流滤波输出。整个流程里，半导体开关电路是灵魂。很多业余无线电收发信机都在本机振荡电路中使用了直接数字频率合成器（DDS）。它的主要特点是：
【MC1-1270】很多业余无线电收发信机都在本机振荡电路中使用了直接数字频率合成器（DDS）。它的主要特点是： 正确答案：A（电路结构简洁，无锁相捕捉范围限制，相位噪声低，跳换频率速度快）
DDS 用数字方式“合成”频率，跳频快、噪声低、结构简洁——现代电台里最常见的频率合成方案之一。
有电源就有噪声，这是电子世界的守恒律。电阻是无源元件，为什么也会产生噪声？
【MC1-1271】电阻是无源元件，为什么也会产生噪声？ 正确答案：A（电路元件都会产生热噪声，大小与其阻值和温度高低有关）
电阻里的电子热运动会产生“热噪声”——阻值越大、温度越高，噪声越大。这是物理定律，跟元件好坏无关。劣质开关电源会为无线电接收机增添电磁噪声。源头主要是：
【MC1-1275】劣质开关电源会为无线电接收机增添电磁噪声。源头主要是： 正确答案：A（开关电源中的开关电路的谐波辐射）
开关电源的开关电路在高速“咔咔”切换，会产生大量谐波并辐射出去——这就是为什么劣质电源会把短波波段“污染”得沙沙响。所以给电台配电源，别贪便宜；真遇上了，给电源加磁环、做屏蔽，都是常用招。
结语
这一篇，我们把“让信号长大”的魔法从头拆到尾：二极管的“单向阀”、晶体管的三只脚与两种放大参数、三种组态的站姿、甲乙丙丁的效率失真跷跷板、负反馈与匹配的稳字诀，再到检波、差拍、振荡、混频、滤波这一整套信号“加工厂”，最后落到电源与噪声。现在再看一台收发信机的电路图，你大概能看出哪个是放大、哪个是混频、哪个是滤波了。
不过，信号“长大”了，还得知道它“有多大”——功率放大了一百倍是多少分贝？怎么用万用表量电压？电台的驻波比表装在哪里？更要紧的是，电这东西玩不好会咬人：多少伏算安全电压？雷雨天怎么保护天线塔？下一篇，我们就给电台做一次全面“体检”——测量仪表、电源与安全，那些看得见的数字和看不见的红线。跟着题库，我们下一站见。
