高频电子线路课后题

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 11

L22

2f0C44651062001012

1060.586mH

424652200

f 由B0.7070得:QL

f0465103

QL58.1253

B0.707810

Q0100109

因为:R0171.22k 0C2465103200101224652 C0CQ0

QL0

Rgg0gL 10RL

Q0QL58.125 所以:R(

1)RR171.22237.66kL00QQQ10058.125L0L

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

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

 

535103



2601012Ct1605

9 121012Ct

1212

8C2601091210t

260108

Ct101219pF

8

1 L2

253510326019

106

0.3175mH3149423435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

C1C240000C80pF,

C1C2500

1

L (2f0)2C

1

0.317mH (2106)2801012

C1400 负载RL接入系数为p=0.8C1C2500

R2L3.125k 折合到回路两端的负载电阻为RL

p20.64

Q0100

回路固有谐振阻抗为R199k0 2f0C6.28106801012

Q0100

有载品质因数Q1.546L

01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。

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。

3-8 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。 3-13 试回答下列问题:

(1)利用功放进行振幅调制时,当调制的音频信号加在基极 或集电 极时、应如何选择功放的工作状态?

(2)利用功放放大振幅调制信号时,应如何选择功放的工作状态?。 (3)利用功放放大等幅度的信号时,应如何选择功放的工作状态? 解3-13

(1)利用功放进行振幅调制时,当调制的音频信号加在基极或集电极时、功放应选在过压状态。

(2)利用功放放大振幅调制信号时,功放应选在欠压状态,并为乙类工作。

(3) 利用功放放大等幅度的信号时,功放应选在过压状态,此时有较大的输出功率和效率。 也可以选择在过压状态,此时输出电压幅度比较稳定。

4-1 什么是振荡器的起振条件、平衡条件和稳定条件?振荡器输出信号的振幅和频率分别是由什么条件决定? 答4-1 T(j)1振幅条件起振条件:T(j)1,即 (T)2n,n0,1,2.....相位条件. T(j)1振幅条件平衡条件:T(j)1,即

(T)2n,n0,1,2......相位条件

T

0振幅稳定条件

UUUiiiA

稳定条件:

L 相位稳定条件0

1 

4-2 试从相位条件出发,判断图示交流等效电路中,哪些可能振荡,哪些不可能振荡。能振荡的属于哪种类型振荡器?

题4-2图

答4-2

(a) 可能振荡,电感三点式反馈振荡器, (b) 不能, (c) 不能, (d) 不能,

(e) 可能振荡,振荡的条件是L1C1回路呈容性,L2C2回路呈感性,即要求f01

是一个电感反馈振荡器,

(f) 可能振荡,振荡的条件是LC3支路呈感性,即要求f03

题4-4图

解4-4 改正过的电路图如下

C

b

EC

4-8 在图示的电容三端式电路中,试求电路振荡频率和维持振荡所必须的最小电压增益。 解

4-8

题4-8图

C2C130000

回路总电容C===75pF C2+C1400 振荡频率f1f0

2.6MHz

当以uce C反馈系数KF=1 C2

C1300

要维持振荡,应满足KKF1,即K=23

KC100F1

6-1 已知载波电压uc=UCsinωCt,调制信号如图所示,fC>>1/TΩ。分别画出m=0.5及m=1

两种情况下所对应的AM波波形以及DSB波波形。

题6-1图

解6-1,各波形图如下

6-2 某发射机输出级在负载RL=100Ω上的输出信号为u0(t)=4(1-0.5cosΩt)cosωct V。求总的输出功率Pav、载波功率Pc和边频功率P边频。 解6-2

显然,该信号是个AM调幅信号,且m=0.5,因此

22

RU4

PCLC0.08W 22100 m20.52 PavPC10.0810.09W

22

PavPC0.090.080.01W6P-3 试用相乘器、相加器、滤波器组成产生下列信号的框图(1)AM波;(2) DSB信号;边频

(3)SSB信号。 解6-3

uDSB

6-4 在图示的各电路中,调制信号uΩ(t)=UΩ cosΩt,载波电压uC=UCcosωct,且ωc>>Ω,UC>>UΩ,二极管VD1和VD2的伏安特性相同,均为从原点出发,斜率为gD的直线。(1)试问哪些电路能实现双边带调制?(2)在能够实现双边带调制的电路中,试分析其输出电流的频率分量。

题6-4图

解6-4

iLai1i20

iLbi1i2gDK(ct)(ucu)gDK(ct)(ucu) gK(t)(uu)

Dcc

44

gDcosctcos3ct......UccosctUcost 3 cos(c)tcos(c)t

2gDU 11cos(3c)tcos(3c)t.....

3 3

2gDUc2cos2t1cos4t......

3

2

3

2



iLci1i2gDK(ct)(uuc)gDK(ct)(uuc)gDK(ct)K(ct)ugDK(ct)K(ct)ucgDK(ct)ugDuc

44

gDcosctcos3ct......UcostgDUccosct

3

cos(c)tcos(c)t

2gDUgUcost

11Dcc

cos(3c)tcos(3c)t.....

33

iiigDK(ct)(ucu)gDK(ct)(ucu)

Ld

12

 2gDK(ct)uc

212

2gDcosctcos3ct.....Uccosct

32

所以,(b)和(c)能实现DSB调幅

而且在(b)中,包含了ωc的奇次谐波与Ω的和频与差频分量,以及ωc的偶次谐波分量。 在(c)中,包含了ωc的奇次谐波与Ω的和频与差频分量,以及ωc的基频分量。

6-14检波电路如图所示,其中us=0.8(1+0.5cosΩt)cosωCtV,F=5kHz, fC=465kHz,rD=125Ω.试计算输入电阻Ri、传输系数Kd,并检验有无惰性失真及底部切削失真。

题6-14图

解6-14

根据已知条件,得 104.7R3.2k 4.710 R

因此,输入阻抗为Ri1.6k 2 o电流通角:36 检波效率:Kdcos36o0.81

因为RC3.21030.0110632106S

48106RC,

故不产生惰性失真。

10

又因为0.68m0.5,

104.7

所以也不产生底边切割失真。

6-24 图示为二极管平衡电路,用此电路能否完成振幅调制(AM、DSB、SSB)、振幅解调、倍频、混频功能?若能,写出u1、u2应加什么信号,输出滤波器应为什么类型的滤波器,中心频率f0、带宽B如何计算?

题6-24图

解6-24

设输出滤波器的谐振频率为f0,调制信号最高频率为Fmax。

当满足U2>>U1的条件下,输出电流iL=2gDK(ω2t)u1,因此:

(1)将u1,加载波信号,u2,加调制信号,可实现AM调制。此时要求滤波器为带通滤波器,中心频率为载波频率,f0=fC,带宽为2倍的调制信号最高频率,B0.7=2Fmax,即输入信号的带宽。 (2)将u1,加调制信号,u2,加载波信号,可实现DSB或SSB调制。滤波器为带通滤波器DSB调制时,f0=fC,B0.7=2Fmax。SSB调制时,B0.7=Fmax.- Fmin.≈Fmax, 中心频率f0=fC+0.5( Fmax+ Fmin)。

(3)将u1,加调幅信号,u2,加插入载波信号,可实现振幅解调。此时要求滤波器为低通滤波器,滤波器的高频截止频率fH> Fmax. 。

(4)将u1,加正弦信号信号,u2不加信号,可实现倍频。此时要求滤波器为窄带滤波器,中心频率为所需倍频的频率。

(5)将u1,加调幅信号,u2,加本振信号,可实现混频。此时要求滤波器为带通滤波器,中心频率为中频频率,f0=fI=fL-fC,带宽为2倍的调制信号最高频率,B0.7=2Fmax.,即输入信号的带宽。

6-25 图示为单边带(上边带)发射机方框图。调制信号为 300~3000 HZ的音频信号,其频谱分布如图中所示。试画出图中各方框输出端的频谱图。

ACD

F

G

BE

题6-25图

解6-25

各点频谱如下

Hz

7-1 角调波u(t)=10cos(2ⅹ106t + 10cos2000πt)(V),试确定: (1)最大频偏;(2)最

大相偏;(3)信号 带宽;(4)此信号在单位电阻上的功率;(5)能否确定这是FM波还是PM波?(6)调制电压。 解7-1

根据给定条件,可以看出,

2000rad/S,F=1000Hz,(t)10cos2000t

d(t)d10cos2000t (1)最大频偏2104sin2000tdtdt

m

m2104rad/s,fm104Hz

2

(2)最大相偏mmP10rad

3

(3)信号带宽BS2(fmF)2(101)1022kHz

2UC 102

(4)因为调角波的功率就等于载波功率,所以P50W 2RL2

(5)因为题中没给出调制信号的形式,因此无法判定它是FM还是PM信号。

7-2 调制信号uΩ=2cos2πⅹ103t + 3cos3π*103t,调频灵敏度kf=3kHZ/V,载波信号为uc=5cos2πⅹ107t (V),试写出此FM信号表达式。 解7-2 由题意可知:

(t)2ku231032cos2103t3cos3103t

f

12103cos2103t18103cos3103t



t

(t)(t)dt

0t

3333

1210cos210t1810cos310tdt0

3

3

7-3 调制信号如图所示。

题7-3图

(1)画出FM波的△ω(t)和△φ(t) 曲线;(2)画出PM波的△ω(t)和△φ(t)曲线; (3)画出 FM波和 PM波的波形草图。 解7-3 波形如下图所示

(a)

(b)

(c)

7-4 频率为 100 MHz的载波被频率被 5 kHz的正弦信号调制,最大频偏为 50 kHz。,求此时FM波的带宽。若 UΩ加倍,频率不变,带宽是多少?若UΩ不变,频率 增大一倍,带宽如何?若UΩ和频率都增大一倍,带宽又如何? 解7-4

根据题意,已知

100MHz,F5kHz,f50kHzCm

(1)Bs2(fmF)2(505)110kHz

(2)当U加倍时,因为fm正比于U,所以fm也加倍, 调频指数m增大一倍。f

F)2(1005)210kHzBs2(fm

(3)当U不变时,F加倍时,最大频偏不变,但调频指数mf减小一倍,

所以带宽为 Bs2(fmF)2(5010)120kHz

(4)当U、F都加倍时,最大频偏加倍,但调频指数mf不变,所以带宽为 F)2(10010)220kHzBs2(fm

7-6 有一个AM和FM波,载频均为1MHz,调制信号均为υΩ(t)=0.1sin(2πⅹ103t) V。FM灵敏度为kf =1kHz/V,动态范围大于20 V。(1)求AM波和FM波的信号带宽;(2)若υΩ(t)=20sin(2π*103t) V,重新计算AM波和FM波的带宽;(3)由此(1)、(2)可得出什么结论。 解7-6

(1) 根据已知条件,调制信号频率F=1000Hz

AM调幅时,信号带宽为B=2F=2ⅹ1000=2000Hz。 FM调制时,

Δfm=0.1kf=100Hz, 则调频信号带宽为BS=2(Δfm+F)= 2(100+1000)=2200Hz.

(2) 若υΩ(t)=20sin(2π*103t),则:

AM调幅时,信号带宽仍然B=2F=2ⅹ1000=2000Hz。 但在FM调制时,Δfm=20kf=20Hz, 则调频信号带宽为 BS=2(Δfm+F)= 2(20+1)=42kHz.

(3) 比较(1)和(2)的结果,可以看到,AM调幅时的信号带宽只取决于调制信号的频率,

而与调制信号的大小无关。对于FM调制,在窄带调制时,信号带宽基本上等于AM信号带宽,但在宽带调制时,主要取决于调制灵敏度和调制信号的振幅,带宽基本不随调

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 11

L22

2f0C44651062001012

1060.586mH

424652200

f 由B0.7070得:QL

f0465103

QL58.1253

B0.707810

Q0100109

因为:R0171.22k 0C2465103200101224652 C0CQ0

QL0

Rgg0gL 10RL

Q0QL58.125 所以:R(

1)RR171.22237.66kL00QQQ10058.125L0L

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

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

 

535103



2601012Ct1605

9 121012Ct

1212

8C2601091210t

260108

Ct101219pF

8

1 L2

253510326019

106

0.3175mH3149423435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

C1C240000C80pF,

C1C2500

1

L (2f0)2C

1

0.317mH (2106)2801012

C1400 负载RL接入系数为p=0.8C1C2500

R2L3.125k 折合到回路两端的负载电阻为RL

p20.64

Q0100

回路固有谐振阻抗为R199k0 2f0C6.28106801012

Q0100

有载品质因数Q1.546L

01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。

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。

3-8 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。 3-13 试回答下列问题:

(1)利用功放进行振幅调制时,当调制的音频信号加在基极 或集电 极时、应如何选择功放的工作状态?

(2)利用功放放大振幅调制信号时,应如何选择功放的工作状态?。 (3)利用功放放大等幅度的信号时,应如何选择功放的工作状态? 解3-13

(1)利用功放进行振幅调制时,当调制的音频信号加在基极或集电极时、功放应选在过压状态。

(2)利用功放放大振幅调制信号时,功放应选在欠压状态,并为乙类工作。

(3) 利用功放放大等幅度的信号时,功放应选在过压状态,此时有较大的输出功率和效率。 也可以选择在过压状态,此时输出电压幅度比较稳定。

4-1 什么是振荡器的起振条件、平衡条件和稳定条件?振荡器输出信号的振幅和频率分别是由什么条件决定? 答4-1 T(j)1振幅条件起振条件:T(j)1,即 (T)2n,n0,1,2.....相位条件. T(j)1振幅条件平衡条件:T(j)1,即

(T)2n,n0,1,2......相位条件

T

0振幅稳定条件

UUUiiiA

稳定条件:

L 相位稳定条件0

1 

4-2 试从相位条件出发,判断图示交流等效电路中,哪些可能振荡,哪些不可能振荡。能振荡的属于哪种类型振荡器?

题4-2图

答4-2

(a) 可能振荡,电感三点式反馈振荡器, (b) 不能, (c) 不能, (d) 不能,

(e) 可能振荡,振荡的条件是L1C1回路呈容性,L2C2回路呈感性,即要求f01

是一个电感反馈振荡器,

(f) 可能振荡,振荡的条件是LC3支路呈感性,即要求f03

题4-4图

解4-4 改正过的电路图如下

C

b

EC

4-8 在图示的电容三端式电路中,试求电路振荡频率和维持振荡所必须的最小电压增益。 解

4-8

题4-8图

C2C130000

回路总电容C===75pF C2+C1400 振荡频率f1f0

2.6MHz

当以uce C反馈系数KF=1 C2

C1300

要维持振荡,应满足KKF1,即K=23

KC100F1

6-1 已知载波电压uc=UCsinωCt,调制信号如图所示,fC>>1/TΩ。分别画出m=0.5及m=1

两种情况下所对应的AM波波形以及DSB波波形。

题6-1图

解6-1,各波形图如下

6-2 某发射机输出级在负载RL=100Ω上的输出信号为u0(t)=4(1-0.5cosΩt)cosωct V。求总的输出功率Pav、载波功率Pc和边频功率P边频。 解6-2

显然,该信号是个AM调幅信号,且m=0.5,因此

22

RU4

PCLC0.08W 22100 m20.52 PavPC10.0810.09W

22

PavPC0.090.080.01W6P-3 试用相乘器、相加器、滤波器组成产生下列信号的框图(1)AM波;(2) DSB信号;边频

(3)SSB信号。 解6-3

uDSB

6-4 在图示的各电路中,调制信号uΩ(t)=UΩ cosΩt,载波电压uC=UCcosωct,且ωc>>Ω,UC>>UΩ,二极管VD1和VD2的伏安特性相同,均为从原点出发,斜率为gD的直线。(1)试问哪些电路能实现双边带调制?(2)在能够实现双边带调制的电路中,试分析其输出电流的频率分量。

题6-4图

解6-4

iLai1i20

iLbi1i2gDK(ct)(ucu)gDK(ct)(ucu) gK(t)(uu)

Dcc

44

gDcosctcos3ct......UccosctUcost 3 cos(c)tcos(c)t

2gDU 11cos(3c)tcos(3c)t.....

3 3

2gDUc2cos2t1cos4t......

3

2

3

2



iLci1i2gDK(ct)(uuc)gDK(ct)(uuc)gDK(ct)K(ct)ugDK(ct)K(ct)ucgDK(ct)ugDuc

44

gDcosctcos3ct......UcostgDUccosct

3

cos(c)tcos(c)t

2gDUgUcost

11Dcc

cos(3c)tcos(3c)t.....

33

iiigDK(ct)(ucu)gDK(ct)(ucu)

Ld

12

 2gDK(ct)uc

212

2gDcosctcos3ct.....Uccosct

32

所以,(b)和(c)能实现DSB调幅

而且在(b)中,包含了ωc的奇次谐波与Ω的和频与差频分量,以及ωc的偶次谐波分量。 在(c)中,包含了ωc的奇次谐波与Ω的和频与差频分量,以及ωc的基频分量。

6-14检波电路如图所示,其中us=0.8(1+0.5cosΩt)cosωCtV,F=5kHz, fC=465kHz,rD=125Ω.试计算输入电阻Ri、传输系数Kd,并检验有无惰性失真及底部切削失真。

题6-14图

解6-14

根据已知条件,得 104.7R3.2k 4.710 R

因此,输入阻抗为Ri1.6k 2 o电流通角:36 检波效率:Kdcos36o0.81

因为RC3.21030.0110632106S

48106RC,

故不产生惰性失真。

10

又因为0.68m0.5,

104.7

所以也不产生底边切割失真。

6-24 图示为二极管平衡电路,用此电路能否完成振幅调制(AM、DSB、SSB)、振幅解调、倍频、混频功能?若能,写出u1、u2应加什么信号,输出滤波器应为什么类型的滤波器,中心频率f0、带宽B如何计算?

题6-24图

解6-24

设输出滤波器的谐振频率为f0,调制信号最高频率为Fmax。

当满足U2>>U1的条件下,输出电流iL=2gDK(ω2t)u1,因此:

(1)将u1,加载波信号,u2,加调制信号,可实现AM调制。此时要求滤波器为带通滤波器,中心频率为载波频率,f0=fC,带宽为2倍的调制信号最高频率,B0.7=2Fmax,即输入信号的带宽。 (2)将u1,加调制信号,u2,加载波信号,可实现DSB或SSB调制。滤波器为带通滤波器DSB调制时,f0=fC,B0.7=2Fmax。SSB调制时,B0.7=Fmax.- Fmin.≈Fmax, 中心频率f0=fC+0.5( Fmax+ Fmin)。

(3)将u1,加调幅信号,u2,加插入载波信号,可实现振幅解调。此时要求滤波器为低通滤波器,滤波器的高频截止频率fH> Fmax. 。

(4)将u1,加正弦信号信号,u2不加信号,可实现倍频。此时要求滤波器为窄带滤波器,中心频率为所需倍频的频率。

(5)将u1,加调幅信号,u2,加本振信号,可实现混频。此时要求滤波器为带通滤波器,中心频率为中频频率,f0=fI=fL-fC,带宽为2倍的调制信号最高频率,B0.7=2Fmax.,即输入信号的带宽。

6-25 图示为单边带(上边带)发射机方框图。调制信号为 300~3000 HZ的音频信号,其频谱分布如图中所示。试画出图中各方框输出端的频谱图。

ACD

F

G

BE

题6-25图

解6-25

各点频谱如下

Hz

7-1 角调波u(t)=10cos(2ⅹ106t + 10cos2000πt)(V),试确定: (1)最大频偏;(2)最

大相偏;(3)信号 带宽;(4)此信号在单位电阻上的功率;(5)能否确定这是FM波还是PM波?(6)调制电压。 解7-1

根据给定条件,可以看出,

2000rad/S,F=1000Hz,(t)10cos2000t

d(t)d10cos2000t (1)最大频偏2104sin2000tdtdt

m

m2104rad/s,fm104Hz

2

(2)最大相偏mmP10rad

3

(3)信号带宽BS2(fmF)2(101)1022kHz

2UC 102

(4)因为调角波的功率就等于载波功率,所以P50W 2RL2

(5)因为题中没给出调制信号的形式,因此无法判定它是FM还是PM信号。

7-2 调制信号uΩ=2cos2πⅹ103t + 3cos3π*103t,调频灵敏度kf=3kHZ/V,载波信号为uc=5cos2πⅹ107t (V),试写出此FM信号表达式。 解7-2 由题意可知:

(t)2ku231032cos2103t3cos3103t

f

12103cos2103t18103cos3103t



t

(t)(t)dt

0t

3333

1210cos210t1810cos310tdt0

3

3

7-3 调制信号如图所示。

题7-3图

(1)画出FM波的△ω(t)和△φ(t) 曲线;(2)画出PM波的△ω(t)和△φ(t)曲线; (3)画出 FM波和 PM波的波形草图。 解7-3 波形如下图所示

(a)

(b)

(c)

7-4 频率为 100 MHz的载波被频率被 5 kHz的正弦信号调制,最大频偏为 50 kHz。,求此时FM波的带宽。若 UΩ加倍,频率不变,带宽是多少?若UΩ不变,频率 增大一倍,带宽如何?若UΩ和频率都增大一倍,带宽又如何? 解7-4

根据题意,已知

100MHz,F5kHz,f50kHzCm

(1)Bs2(fmF)2(505)110kHz

(2)当U加倍时,因为fm正比于U,所以fm也加倍, 调频指数m增大一倍。f

F)2(1005)210kHzBs2(fm

(3)当U不变时,F加倍时,最大频偏不变,但调频指数mf减小一倍,

所以带宽为 Bs2(fmF)2(5010)120kHz

(4)当U、F都加倍时,最大频偏加倍,但调频指数mf不变,所以带宽为 F)2(10010)220kHzBs2(fm

7-6 有一个AM和FM波,载频均为1MHz,调制信号均为υΩ(t)=0.1sin(2πⅹ103t) V。FM灵敏度为kf =1kHz/V,动态范围大于20 V。(1)求AM波和FM波的信号带宽;(2)若υΩ(t)=20sin(2π*103t) V,重新计算AM波和FM波的带宽;(3)由此(1)、(2)可得出什么结论。 解7-6

(1) 根据已知条件,调制信号频率F=1000Hz

AM调幅时,信号带宽为B=2F=2ⅹ1000=2000Hz。 FM调制时,

Δfm=0.1kf=100Hz, 则调频信号带宽为BS=2(Δfm+F)= 2(100+1000)=2200Hz.

(2) 若υΩ(t)=20sin(2π*103t),则:

AM调幅时,信号带宽仍然B=2F=2ⅹ1000=2000Hz。 但在FM调制时,Δfm=20kf=20Hz, 则调频信号带宽为 BS=2(Δfm+F)= 2(20+1)=42kHz.

(3) 比较(1)和(2)的结果,可以看到,AM调幅时的信号带宽只取决于调制信号的频率,

而与调制信号的大小无关。对于FM调制,在窄带调制时,信号带宽基本上等于AM信号带宽,但在宽带调制时,主要取决于调制灵敏度和调制信号的振幅,带宽基本不随调


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