高频电子线路复习题课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,高频电子线路复习题,高频电子线路复习题,一、,思考题,二、填空题,三、综合练习题,、思考题,RLC,串联和,LC,并联谐振电路的谐振阻抗、品质因数、谐振特性、矩形系数和频带宽度是如何计算的？何谓广义失谐量？,当一个大电容作为滤波电容时，没什么还要再并联上一个小电容？,偶合电路的谐振特性？如何计算频带宽度和品质因数以及矩形系数？,何谓接入系数？部分接入时的阻抗、电压、电流的等效。,如何进行串联和并联电路的等效阻抗变换？,负载和电源内阻对谐振电路的,Q,值有什么影响？,请画出晶体管高频小信号的高频,h-,和,Y,参数等效电路，并说明结电容和结电阻对性能有何影响？,单调谐和双调谐小信号放大器的增益、带宽、矩形系数的计算，两种回路放大器在性能上有什么差别？,当由若干个相同的单调谐或双调谐放大器组成多级放大器时，多级放大器的带宽和增益如何变化？，矩形系数如何变化？,高频小信号放大器的主要不稳定因素是什么？如何提高放大器的稳定性？,当采用中合电容时，如何选择它的数值？,功率晶体管的主要极限参数是什么？,甲类、乙类、甲乙类和丙类功放的电流通角各是多少？那种电路的效率高？,由于非线性，乙类推挽电路存在交越失真，如何产生的？,何谓丙类功放的集电极电流波形分解系数,？如何计算？,功放的直流功率、集电极耗散,P,C,、效率,C,和输出功率是如何定义和计算的，他们的关系如何？,在集电极调幅和基极调幅时，丙类功放应分别工作在什么状态？,为什么丙类功放不能用电阻作为负载？,如何计算丙类功放的输出功率、效率、和电源功率和集电极耗散功率？什么是电源利用率？,通常对滤波匹配网路的要求是什么？有那几种常用形式？,通常丙类功放有那几中直流馈电形式？,何谓过压、欠压和临界状态？电源电压，激励电压、谐振负载、和偏置电压对丙类放大器的工作状态有什么影响影响？,什么是传输变压器？如何利用它构成平衡,-,不平衡转换器、,1,：,4,变换器和功率合成与分配网路？在合成与分配电路中各端的阻抗应如何选择？,反馈振荡器的平衡、起振和稳定条件是什么？,晶体管三点式振荡器的基本组成原则是什么？如何计算振荡器的环路增益和振荡频率？,如何提高振荡器的频率稳定性？,克拉波、米勒、西勒、皮尔斯振荡器的特点是什么？,一般如何分析非线性电路？什么是线性时变电路？,何谓频谱的线性搬移？,何谓调幅、调频和调相？有那几种调幅形式？,AM,信号的功率关系是什么？,什么是调幅深度？他对边带功率有什么影响？,请正确写出,AM,、,DSB,信号的表达式和频谱，,单音调幅时，,AM,、,DSB,、,SSB,信号的带宽为多少？,AM,和,DSB,信号的包络与调制信号有什么联系？,请正确写出,FM,和,PM,信号的表达式。,什么是调相和调频指数？在单音调制时，,FM,和,PM,信号的带宽是多少？最大频偏和调制指数是多少？,AM,和,DSB,信号的解调应分别采用何种检波电路？在解调,DSB,、,SSB,信号时，副载波的稳定性将会产生什么不利影响？,二极管包络检波器的两种主要失真是什么？当增大负载电阻时，可能会产生什么失真？,混频跨导是如何定义的？如何计算？,混频器的主要干扰是什么？它们是如何产生的？在电路设计中应采取什么措施减少这些干扰的影响？,二、填空题,1、某一载波频率是350MHz，则波长为,0.857,米,，属于,UHF,波段。,2、RLC串联电路的谐振频率是多少？,1/2(LC),1/2,，电路的Q值为：,0,L/R,，频带宽度为,f,0,/Q,，当输入信号频率大于谐振频率是，电路呈,感性,性，而输入频率小于谐振频率时，电路呈,容性,性。,3、有一个LC并联谐振电路，其电感损耗电阻为r，则谐振频率f,0,是,1/2(LC),1/2,Hz、品质因数Q为,0,L/r,，谐振阻抗为,L/rc,，当ff,0,时，回路阻抗呈,感性,，当ff,0,时，回路阻抗呈,容性,。,4、在单级高频小信号谐振放大器中，采用单调谐回路时，其频带宽度为,f,0,/Q,，而采用双调谐回路时，临界耦合时频带宽度为,2,1/2 f,0,/Q,，那种方式的选择性（矩形系数）要好？,双调谐回路好,。,5、一高频放大器由三级相同的处于临界耦合的双调谐放大器组成，如果每级放大器的增益为18dB，每级带宽为100kHz，则总的增益为,54dB,，总带宽为,71.4kHz,，总的矩形系数为,1.9,6、一高频放大器由5级相同的单调谐放大器组成，如果每级放大器的增益为10dB，每级带宽为600kHz，则总增益为,50dB,，总带宽为,231kHz,，总的矩形系数为,3.1,7、高频功率放大器一般工作在,丙,类，而高频小信号放大器工作在,甲,类。,8、甲类功放的电流通角为,360,0,，,乙类功放的电流通角为,180,0,，甲乙类功放的电流通角为,1802360,o,，丙类功放的电流通角为,1, 平衡：T(j)=1,12、三点式振荡器的基本组成原则是晶体管的e到c和b间要接,同性,电抗， 而b-c间接,异性,电抗,13、什么是交调失真和互调失真？,当干扰信号进入混频器后，将包络转移到了有用信号的载频上。互调是多个干扰信号进入混频器后，它们的组合频率接近信号频率，和本振混频后产生接近中频的干扰。,14、干扰哨声是如何产生的？,是有用信号和本振信号混频后，其组合频率接近中频，然后和有用中频差拍检波带来的。,。,15、当收音机的中频频率为465KHz时，在收听频率1460KHz电台时，同时又听到730KHz电台的信号，请问这属于何种干扰？,组合副波道干扰，可由Pf,L,qf,J,=f,I,，P=1，q=2,16、当收音机的中频频率为465KHz时，在收听频率560KHz电台时，同时又听到1490KHz电台的信号，请问这属于何种干扰？,镜像干扰,。,17、提高接收机前端电路的选择性，是否可以抑制干扰哨声？,不可以,。是否可以抑制镜像干扰？,可以,，是否可以抑制交调和互调干扰？,可以,18、某超外差收音机接受电台频率为710KHz，中频为465KHz，则可能出现的镜象干扰为,1640,KHz。,19、在幅度调制时，通常有哪几种调制方式。,AM,DSB,SSB,VSB,。,20、一个非线性器件的伏安特性为i=b,1,u+b,3,u,3,它能实现DSB调幅吗？,不能,。,21、AM调幅信号的振幅与,调制信号,成线性关系；而DSB调幅信号的包络正比于,调制信号的绝对值,，而且在调制信号过零时，DSB信号的相位,倒相180度,22、当用频率为2kHz的单音频信号去对频率为500kHz的载波进行调幅时，已调波的频宽为,4kHz,。其边频为,502kHz和498kHz,，,23、如果u,=0.2cos6000t V的单音信号对u,c,=2cos2X10,5,t V载波进行AM调幅时，已调幅波的带宽,6,kHz，边频频率为,103和 97,kHz。如果u,=cos4000t V的单音信号对u,c,=2cos2X10,7,t V载波进行调频时，已知调频灵敏度K,f,是100kHz/V，则最大频偏为,100,kHz，调频指数为,50,。,24、一个大信号的包络检波器，主要失真为,惰性,失真和,底边切割,失真。,25、一大信号的包络检波器工作正常，如加大负载电阻，则可能引,底边切割,失真,26、如果减少二极管包络检波器的负载电阻，将会使效率,下降,，纹波,增大,，输入阻抗,减小,。,27、一般有那几种调频方式？,直接调频和间接调频,。,29、一个变容二极管的结电容随反向电压增大还是减小？,减小,。,30、FM信号的瞬时频率与,调制,成线性关系，而调制指数与,调制信号的积分,成线性关系？,31、PM信号的瞬时频率与,调制信号的微分,成线性关系，而调制指数与,调制信号,成线性关系？,FM和PM信号那种接近于恒定带宽？,FM信号,32、如果一个信号u=cos(10,7,t+10,4,t,2,),则它的瞬时频率为,10,7,+2x10,4,t,。,33、如果一个调频电路的最大频偏为75kHz,调制信号频率为10kHz,则FM信号带宽为,170kHz,。,34、当用V=V,cost的单音频信号去对频率为的载波分别进行调频和调相时，设调制灵敏度分别为K,f,和K,p,则调频时的最大频偏是,K,f,V,，调频指数是,K,f,V,/,，而在调相时的最大频偏是,KpV,，调相指数是,KpV,。,35、调幅波和调角波相比，哪种所占频带要宽？,调频波,。,36、当用单音信号进行调频时，调频信号的频谱包含了那些边频分量？,对称于载频的无穷多组间隔为调制信号频率的边频分量 。,37、当调制信号幅度不变时，改变调制频率，则FM信号带宽有什么变化？,几乎不变,。,第7章的思考题与填空题请自行复习！,1画出无线通信收发信机的原理框图，并说出各部分的功用。答：,上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图，它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频器（不一定必须）、功率放大器和发射天线组成。,低频音频信号经放大后，首先进行调制后变成一个高频已调波，然后可通过变频，达到所需的发射频率，经高频功率放大后，由天线发射出去。接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。由天线接收来的信号，经放大后，再经过混频器，变成一中频已调波，然后检波，恢复出原来的信息，经低频功放放大后，驱动扬声器。,2 无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？,答：,高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。 采用高频信号的原因主要是：,（1）频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大，而且可以减小或避免频道间的干扰；,（2）高频信号更适合电线辐射和接收，因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时，才有较高的辐射效率和接收效率，这样，可以采用较小的信号功率，传播较远的距离，也可获得较高的接收灵敏度。,13 无线通信为什么要进行凋制？如何进行调制？,答：,因为基带调制信号都是频率比较低的信号，为了达到较高的发射效率和接收效率，减小天线的尺寸，可以通过调制，把调制信号的频谱搬移到高频载波附近；另外，由于调制后的信号是高频信号，所以也提高了信道利用率，实现了信道复用。,调制方式有模拟调调制和数字调制。在模拟调制中，用调制信号去控制高频载波的某个参数。在调幅方式中，AM普通调幅、抑制载波的双边带调幅（DSB）、单边带调幅（SSB）、残留单边带调幅（VSSB）；在调频方式中，有调频（FM）和调相（PM）。,在数字调制中，一般有频率键控（FSK）、幅度键控（ASK）、相位键控（PSK）等调制方法。,14 无线电信号的频段或波段是如何划分的？各个频段的传 播特性和应用情况如何？,1对于收音机的中频放大器，其中心频率f,0,=465 kHzB,0.707,=8kHz，回路电容C=200 PF，试计算回路电感和 Q,L,值。若电感线圈的 Q,O,=100，问在回路上应并联多大的电阻才能满足要求。,解：,答：回路电感为0.586mH,有载品质因数为58.125,这时需要并联236.66k的电阻。,1.4,1.9,2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 12260 pF，C,t,为微调电容，要求此回路的调谐范围为 5351605 kHz，求回路电感L和C,t,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。,解：,答：电容C,t,为19pF，电感L为0.3175Mh.,3图示为一电容抽头的并联振荡回路。谐振频率f,0,=1MHz，C,1,=400 pf，C,2,=100 pF 求回路电感L。若 Q,0,=100，R,L,=2k，求回路有载 Q,L,值。,解,答：回路电感为0.317mH,有载品质因数为1.546,1-16 三级单调谐中频放大器，中心频率f,0,=465 kHz，若要求总的带宽 B,0.7,=8 kHZ，求每一级回路的 3 dB带宽和回路有载品质因数Q,L,值。,设每级带宽为B,1,，则：,答：每级带宽为15.7kHz,有载品质因数为29.6。,117 若采用三级临界耦合双回路谐振放大器作中频放大器（三个双回路），中心频率为,f,o,=465 kHz，当要求 3 dB带宽为 8 kHz时，每级放大器的3 dB带宽有多大？当偏离中心频率 10 kHZ时，电压放大倍数与中心频率时相比，下降了多少分贝？,解1-17,设每级带宽为B,1,，则：,答：,每级放大器的3 dB带宽为11.2kHz,当偏离中心频率 10 kHZ时，电压放大倍数与中心频率时相比，下降了多少31.4dB,1.19 集中选频放大器和谐振式放大器相比，有什么优点？设计集中选频放大器时，主要任务是什,么？,答,优点：,选频特性好、中心频率稳定、Q值高、体积小、调整方便。设计时应考虑：,滤波器与宽带放大器及其负载之间的匹配。另外还要考虑补,偿某些集中参数滤波器的信号衰减。,图,-1,是一个临界耦合的双调谐高频小信号放大器，已知晶体管的,Y,re,=0,，,Y,oe,=1.125mS,，,Y,fe,=50,mS,接入系数,P,1,=0.4,P,2,=0.6,Y,ie,=0.5mS,，,两晶体管参数相同，两谐振回路参数相同，回路的,Q,0,=100,，,C=C,1,=C,2,=200pF,，,f,0,=20MH,z,，,求放大器谐振时的电压增益,A,V0,、电感,L,（,L=L,1,=L,2,）的值和频带宽度各是多少？,（,Y,参数等效电路请自画）,解：,3、图-3 是一中频放大器和检波电路，已知LC,1,回路谐振频率为465KHz，Q,0,=20,晶体管的Y,fe,=40mS，忽略Y,re,和Y,oe,的影响。接入系数P,1,=N,1,/(N,1,+N,2,)=0.3,P,2,=N,3,/(N,1,+N,2,)=0.6,二极管的r,d,=100，C,1,=2000pF，R=4.7k,当输入信号为u,i,(t)=100(1+0.4cos3140t)cos2.465X10,3,t (mV) 时，求输出电压u,o,(t)。,解：,4、图-4是一晶体管组成的单回路中频放大器，如图所示。已知人,f,o,=465kHz，晶体管经中和后的参数为：g,ie,=0.5mS,C,ie,=0，g,oe,=60S，C,oe,=0pF，Y,fe,=20mS,Y,re,=0，回路等效电容C=200pF，中频变压器的接入系数p,1,=N,1,/N=0.5，p,2,=N,2,/N=0.2,回路无载品质因数Q,0,=100，设下级也为同一晶体管，参数相同。试计算： （1）电感L的值，（2）回路两端总电导g,(3)回路有载品质因数 Q,L,，（4） 3 dB带宽 B,0.7,，（5）谐振时放大器的电压增益u,o,/u,i,。,图-4,7、一个丙类功放工作在临界状态，已知输出功率P,O,=10W，电源V,CC,=20V，饱和电压V,CES,=1.5V，半通角为80度，且,1,(80,0,)= 0.472 ,0,(80,0,)=0.286,求放大器的集电极匹配阻抗R,e,、电源功率P,D,，集电极耗散功率P,C,和效率,C,各为多少？,解：,2.2 什么叫做高频功率放大器？它的功用是什么？应对它提出哪些主要要求？为什么高频功放一般在B类、C类状态下工作？为什么通常采用谐振回路作负载？,答,高频功率放大器是一种能将直流电源的能量转换为高频信号能量的放大电路，其主要功能是放大放大高频信号功率，具有比较高的输出功率和效率。对它的基本要求是有选频作用、输出功率大、自身损耗小、效率高、所以为了提高效率，一般选择在B或C类下工作，但此时的集电极电流是一个余弦脉冲，因此必须用谐振电路做负载，才能得到所需频率的正弦高频信号。,2.4 高频功率放大器中提高集电极效率的主要意义是什么？,答,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。,2.5 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E,C,、E,b,、U,b,、R,L,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:,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R,L,时，随着R,L,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E,C,时，随着E,C,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E,b,时，随着E,b,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U,b,时，随着U,b,的增大，工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。,2.6 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,可以通过采取以下措施,减小激励,U,b,，集电极电流,I,c1,和电压振幅,U,C,基本不变，输出功率和效率基本不变。,增大基极的负向偏置电压，集电极电流,I,c1,和电压振幅,U,C,基本不变，输出功率和效率基本不变。,减小负载电阻,R,L,，集电极电流,I,c1,增大，,I,C0,也增大，但电压振幅,U,C,减小不大，因此输出功率上升。,增大集电极电源电压，,I,c1,、,I,C0,和,U,C,增大，输出功率也随之增大，效率基本不变。,2.8 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,(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。,2.19 改正图示线路中的错误，不得改变馈电形式，重新画出正确的线路。,题2.19图,改正后的电路图,8、一个丙类功放工作在欠压状态，已知输出功率P,O,=6W，集电极谐振阻抗R,e,=52，电源电压V,CC,=30V，基极直流偏置电压V,BB,=V,BE0,=0.7V，求电流导通角、电源功率、集电极耗散功率和输出效率各为多少？,解：,9、现有一个晶体管丙类高频功率放大器工作在状态， 电源电压Ec=24V，电流通角=73,o,且,0,()=0.263,1,()=0.448,集电极电流中的直流分量Ic,0,=150mA，集电极谐振回路的谐振电阻R,L,为80，请求出（1）集电极电流的峰值i,cmax,，(2)集电极输出电压振幅Ucm（3）放大器的输出功率P,1,（4）放大器的输出效率，（5）集电极耗散功率Pc。,10、如果一个丙类功率放大器原来工作在临界状态，现分别单独(a)增大电源电压、(b)减小谐振电阻、(c)减小负向基极偏置、(d)减小激励电压的幅度，则放大器将由临界状态进入何种状态,(a)进入欠压,(b)进入欠压,(c)进入过压,(d)进入欠压,11.高频功率放大器的匹配网络,见例：2-4,12、设一个二极管电路如图-6，且二极管的特性如图，当V(t)=2cost V时，求电路中的电流i的表达式。,图-6,31 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3-1,35 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35图,答3-5,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,L,1,C,1,回路呈容性，,L,2,C,2,回路呈感性，即要求,f,01,f,f02,这时是一个电感反馈振荡器,(f),可能振荡，振荡的条件是,LC,3,支路呈感性，即要求,f,03,L,2,C,2,L,3,C,3,;（2）L,1,C,1,L,2,C,2,L,3,C,3,;（4）L,1,C,1,L,2,C,2,=L,3,C,3,。 试分析上述四种情况是否都能振荡，振荡频率f,1,与回路谐振频率有何关系？,题3.6图,解3.6,根据给定条件，可知,（1）f,o1,f,02,f,03,因此，当满足f,o1,f,02,ff,02,f,03,因此，当满足f,o1,f,02,ff,03,就可能振荡，此时L,1,C,1,回路和L,2,C,2,回路呈感性，而L,3,C,3,回路呈容性，构成一个电感反馈振荡器。,（3）f,o1,=f,02,f,03, 因此，当满足f,o1,=f,02,ff,02,=f,03,不能振荡，因为在任何频率下，L,3,C,3,回路和L,2,C,2,回路都呈相同性质，不可能满足相位条件。,3-7 试检查图示的振荡器线路，有哪些错误？并加以改正。,题3-7图,解3.7 改正过的电路图如下,1 振荡器交流等效电路如图所示，工作频室为10 MHZ，（1）计算C,1,、C,2,取值范围。（2）画出实际电路。,解,（2）实际电路如下,310 对于图示的各振荡电路；（1）画出交流等效电路，说明振荡器类型；（2）估算振荡频率,解3-10,（1）交流等效图如下,(a)是一个西勒振荡器，当忽略15pF的电容后，是一个电容三点式反馈振荡器；（b）是一个电容三点式反馈振荡器,（2）,对于（b）电路,答：该电路的振荡频率可在2.285MHz到2.826MHz范围内调节。,3.11 图示是一电容反馈振荡器的实际电路，已知C,1,=50 pF，C,2,=100 pF，C3= 10260pF，要求工作在波段范围，即f=101OMHz，试计算回路电感L和电容C。设回路无载Q。=100，负载电阻R=1k，晶体管输入电阻R,i,=500若要求起振时环路增益AuK,F,=3，问要求的跨g,s,。和静态工作电流 I,cQ,必须多大？,解,3.12 克拉泼和西勒振荡线路是怎样改进了电容反馈振荡器性能的？,答,由于克拉波振荡器在回路中串行接入了一个小电容，使的晶体管的接入系数很小，耦合变弱，因此，晶体管本身的参数对回路的影响大幅度减小了，故使频率稳定度提高，但使的频率的调整范围变小，所以，西勒振荡器是在克拉波振荡器的基础上，在回路两端在并联一个可调电容，来增大频率调节范围。由于存在外接负载，当接入系数变小时，会带来增益的下降。,3.17、3.18 图示是两个实用的晶体振荡器线路，试画出它们的交流等效电路，并指出是哪一种振荡器，晶体在电路中的作用分别是什么？,解,交流等效电路如下,图（a）电路是一个并联晶体振荡器，晶体在电路中相当于一等效的大电感，使电路构成电容反馈振荡器。,图（B）电路是一个串联晶体振荡器，晶体在电路中在晶体串联频率处等效一个低阻通道，使放大器形成正反馈，满足相位条件，形成振荡。,14、图-8是一振荡电路，Lc和Le是高频扼流圈。已知C,1,=200pF,C,2,=400pF,C,3,=10pF,C,4,=50200pF,L=10H,请画出交流等效电路，并说明是何种振荡器，试求出可振荡的频率范围。,解：等效交流电路如下,图-8,显然，该电路是一个电容反馈西勒振荡器,15、图-9是一振荡电路，在忽略晶体管的输入和输出阻抗的条件下，已知C,1,=500pF,C,2,=2200pF,R,e,=2K,R,L,=5K（1）画出交流等效电路图（2）如果f,0,=5MHz，求回路L的值（3）设回路的无载品质因数Q,0,=50，晶体管的跨导为g,m,=I,CQ,/26mV，证明在I,CQ,=0.5mA时，能够起振。,图-9,交流等效电路,解：,（1）,电路的交流等效电路如下,4.2 一非线性器件的伏安特性为,式中，uE,Q,u,l,u,2,E,Q,U,1,COS,1,tU,2,COS,2,t。若U,1,很小，满足线性时变条件，则在E,Q,=-U,2,/2时，求出时变电导g,m,(t)的表示式。,解 根据已知条件，,4.4一非线性器件的伏安特性为：,试写出电流i中组合频率分量的频率通式，说明它们是由哪些乘积项产生的，并求出其中的,1,、2,1,+,2,、,1,+,2,-,3,频率分量的振幅。,解,那么，频率分量的频率通式可表示为,从上面可以看出：,直流分量是由i的表达式中的常数项和2次项产生,各频率的基频分量是由i的表达式中的1次和3次项产生,各频率的3次谐波分量和组合系数之和等于3的组合频率分量是由i的表达式中的3次项产生,2 若非线性器件的伏安特性幂级数表示i=a,0,+a,1,u+a,2,u,2,式中a,0,、a,1,、+a,2,是不为零的常数，信号u是频率为150 kHz和200 kHz的两个正弦波，问电流中能否出现 50 kHz和 350 kHz的频率成分？为什么？,答,能出现50 kHz和 350 kHz的频率成分，因为在u,2,项中将会出现以下2次谐波和组合频率分量。,200 kHz-150 kHz=50 kHz,200 kHz+150 kHz=350 kHz,2x200 kHz=400 kHz,2x150 kHz=300 kHz,16、 图-11(a)为调制与解调方框图。调制信号及载波信号如图(b)所示。试写出,u,1,、u,2,、u,3,、u,4,的表示式，并分别画出它们的波形与频谱图（设,C,）。,图-11(a,解：,当带通滤波器的中心频率为载波频率，且带宽为2时，得,经过低通滤波器后，,各点波形如下,5.16 检波电路如图所示，其中,u,s,=0.8(1+0.5cost)cos,C,tV,F=5kHz,f,C,=465kHz,r,D,=125.试计算输入电阻R,i,、传输系数K,d,，并检验有无惰性失真及底部切削失真。,题6-14图,解,5.17 在图示的检波电路中，输入信号回路为并联谐振电路，其谐振频率f,0,=10,6,Hz,，回路本身谐振电阻R,0,=20k, ,检波负载为10k,C,1,=0.01F,r,D,=100.。（1）若i,s,=0.5cos210,6,t mA,，求检波器输入电压 u,s,(t)及检波器输出电压u,o,(t)的表示式； （2）若i,s,=0.5(1+0.5cos210,3,t)cos210,6,t mA, 求u,o,(t)的表示式.,解（1）,（2）,5.18 图示为一平衡同步检波器电路，u,s,=U,s,cos(,C,+)t,u,r,=U,r,cos,r,t,U,r,U,s,。求输出电压表达式，并证明二次谐波的失真系数为零。,解,设二极管为过零点的理想折线特性 .检波效率为K,d,同样求锝,另外从上式可见，由于二次谐波都是由cot的偶次方项产生的，但平衡输出后，n为偶次方项被彻底抵消掉了，所以输出只有调制信号的基频和奇次谐波分量，偶次谐波分量为0；而二次失真系数定义为的二次谐波振幅与基频分量振幅之比，所以二次失真系数为0。,因此,当忽略高次项后，得到：,19、某发射机的输出级在R,L,=100的负载上的输出电压信号为Vs(t)=4(1+0.5cost)cos,C,t (V),求发射机总的输出功率Pav，载波功率P,o,和边频功率P,SB,各为多少？,解：,5.2参考答案单音AM调制时，如发射机输出总功率为20W，调制深度m=0.6，求载波功率和边频功率各为多少？,解：,21、知发射机在未调制时的载波功率P,1,为80W，发射的AM调幅信号为u,AM,=U (1+0.4cos,1,t+0.3cos,2,t +0.5 cos,3,t)cos,c,t,请问发射机的发射总功率P,av,为多少？在一个载波周期内功率的最大值P,cm,为多大？,边带功率为多大？,解：,22 图示为斩波放大器模型，试画出A、B、C、D各点电压波形。,解,各点波形如下,23、图-14 中，f,1,(t)和f,2,(t)为两种调制信号，当用他们对一个高频载波进行调幅时，请画出m=0.5和m=1时的AM信号U,AM,(t)和DSB信号U,DSB,(t)的波形。,图-14,24、图-15 是一二极管平衡电路，二极管的伏-安特性如图所示，已知g,d,=10mS,R=500,U,1,(t)=0.2cos 3140t V, U,2,(t)=2cos 210,6,t V, 谐振电路的谐振频率为1MHz，带宽为2500Hz，求输出电压U,o,(t),图-15,24 振幅检波器必须有哪几个组成部分？各部分作用如何？下列各图（见图所示）能否检波？图中R、C为正常值，二极管为折线特性。,解6-12,振幅检波器应该由检波二极管，RC低通滤波器组成，RC电路的作用是作为检波器的负载，在其两,端产生调制电压信号，滤掉高频分量；二极管的作用是利用它的单向导电性，保证在输入信号的峰值附近导通，使输出跟随输入包络的变化。,(a)不能作为实际的检波器，因为负载为无穷大，输出近似为直流，不反映AM输入信号包络。它只能用做对等幅信号的检波，即整流滤波。,(b)不能检波，因为没有检波电容，输出为输入信号的正半周，因此是个单向整流电路。,(c)可以检波,(d)不可以检波，该电路是一个高通滤波器，输出与输入几乎完全相同。,5.23参考答案 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u,1,、u,2,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f,0,、带宽B如何计算？,解,设输出滤波器的谐振频率为f,0,，调制信号最高频率为F,max,.,当满足U,2,U,1,的条件下，输出电流i,L,=2g,D,K(,2,t)u,1,因此，,（1）将u,1,加载波信号，u,2,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，f,0,=f,C,带宽为2倍的调制信号最高频率,B,0.7,=2F,max,，即输入信号的带宽。,（2）将u,1,加调制信号，u,2,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，f,0,=f,C,，B,0.7,=2F,max,.。SSB调制时，B,0.7,=F,max,.- F,min,.F,max,中心频率f,0,=f,C,+0.5( F,max,+ F,min,)。,（3）将u,1,加调幅信号，u,2,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f,H, F,max,. 。,（4）将u,1,加正弦信号信号，u,2,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u,1,加调幅信号，u,2,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，f,0,=f,I,=f,L,-f,C,，带宽为2倍的调制信号最高频率,B,0.7,=2F,max,.，即输入信号的带宽,5.24,图示为单边带（上边带）发射机方框图。调制信号为 3003000 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。,解,各点频谱如下,5.25 某超外差接收机工作频段为 0.5525 MHz，中频f,I,=455 kHZ，本振f,L,f,s,。试问波段内哪些频率上可能出现较大的组合干扰（6阶以下）。,解,可以看出，因为没有其他副波道干扰信号，所以可能出现的干扰只能是干扰哨声。根据,上述结果说明，一旦接收信号频率和中频确定后，那么形成干扰哨声的点也就确定了，而且最严重的是那些阶数较低的干扰。,5.26 试分析与解释下列现象： (1）在某地，收音机接收到 1090 kHz信号时，可以收到 1323 kHz的信号； (2) 收音机接收 1080 kHz信号时，可以听到 540 kHz信号； (3）收音机接收 930 kHz信号时，可同时收到 690 kHz和 810 kHz信号，但不能单独收到其中的一个台(例如另一电台停播)。,解,(1),接收到 1090 kHz信号时，同时可以收到 1323 kHz的信号；证明1323kHz是副波道干扰信号，它与本振信号混频，产生了接近中频的干扰信号。此时本振频率为f,L,=1090+465=1555kHz,根据pf,L,-qf,J,=f,I,的判断条件，当p=2,q=2时，2f,L,-2f,J,=3110-2646=464f,I,。因此断定这是4阶副波道干扰。,(2),接收到 1080 kHz信号时，同时可以收到540 kHz的信号；证明也是副波道干扰信号，此时本振频率为f,L,=1080+465=1545kHz,当p=1,q=2时， f,L,-2f,J,=1545-1080=465=f,I,。因此断定这是3阶副波道干扰。,(3),当接收有用台信号时，同时又接收到两个另外台的信号，但又不能单独收到一个干扰台，而且这两个电台信号频率都接近有用信号并小于有用信号频率，根据f,S,-f,J1,=f,J1,-f,J2,的判断条件，930-810=810-690=120kHZ，因此可证明这可是互调干扰,且在混频器中由4次方项产生，在放大器中由3次方项产生，是3阶互调干扰。,5.27 某发射机发出某一频率的信号。现打开接收机在全波段寻找（设无任何其它信号），发现在接收机度盘的三个频率（6.5 MHz、7.25 MHz、7.5 MHZ）上均能听到对方的信号，其中以 7.5 MHZ的信号最强。问接收机是如何收到的？设接收机人f,I,=0.5 MHZ，f,L,f,s,.,解,（1）从给定的题可以看出，7.5MHz信号最强，说明发射频率就是7.5MHz。而调谐到在6.5 MHz和7.25 MHz时听到的信号是7.5MHz信号对其形成的干扰,（2）在调谐到6.5 MHz时,此时，f,S,=6.5 MHz，本振频率f,L,=f,S,+f,I,=6.5+0.5=7MHz,干扰信号频率f,J,=7.5MHz，且f,J,-f,L,=7.5-7=0.5 MHz = f,I,所以7.5MHz信号正好是6.5 MHz信号的镜像干扰信号。,（3）在调谐到7.25 MHz时,此时，f,S,=7.25 MHz,本振频率f,L,=f,S,+f,I,=7.25+0.5=7.75MHz, 干扰信号频率f,J,=7.5MHz，且有 2f,L,-2f,J,=15.5-15=0.5 MHz= f,I,显然，这是干扰信号与本振信号的组合频率产生的4阶副波道干扰。,6.2 角调波u（t）=10cos(2,10,6,t + 10cos2000t),（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,6.3,调制信号u,=2cos210,3,t + 3cos3*10,3,t，调频灵敏,度k,f,=3kHZ/V，载波信号为u,c,=5cos210,7,t (V)，试,写出此FM信号表达式。,解 由题意可知：,6.6,调制信号如图所示。（1）画出FM波的(t)和(t) 曲线；（2）画出PM波的(t)和(t)曲线；（3）画出 FM波和 PM波的波形草图。,解 波形如下图所示。,信号（a）在FM时，它们的频率为线性变化，称为线性调频或扫频信号；,由于,的积分限不定，所以 波形实际上可沿纵坐标上下移动；,信号（b）在PM时，它们的频率为线性变化，称为线性调频或扫频信号；,信号（c）可以认为是数字信号，因此实现的调制为数字调制，又因为是二元信号，对它进行 FM 和 PM分别称为 2FSK和 2PSK。,PM信号的波形与DSB信号的波形相同，故在数字调制中，可用产生DSB信号的方法产生PM（或PSK）信号。,6.4参考答案,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,U,加倍，频率不变，带宽是多少？若,U,不变，频率 增大一倍，带宽如何？若,U,和频率都增大一倍，带宽又如何,解,6.5,调频振荡器回路由电感L和变容二极管组成。L=2uH，变容二极管参数为: C,j0,=225 pF，=0.5，,=0.6V,，,E,Q,= -6V，调制电压为,（t）=3cos(10,4,t) V。求输出调频波的（1）载频；（2）由调制信号引起的载频漂移；（3）最大频偏；（4）调频系数；（5）二阶失真系数。,解,4,电视四频道的伴音载频f,c,=83.75MHz，f,m,=50kHz，F,max,=15kHz。(1)画出伴音信号频谱图；（2）计算信号带宽；（3）瞬时频率的变化范围是多少？,解,因为没有给定伴音调制信号的频谱，而且伴音是一个多频调制调频波。由于调频是非线性频谱搬移，多个频率分量调频所产生的结果不能看作是每个频率分量单独调频所得结果的线性叠加。因此，伴音信号的频谱中除了包含载频与调制信号各频率分量的,n,次谐波的组合频率分量外，还包含着载频与调制信号的每一频率分量的各次谐波分量一起产生的组合频率分量。所以伴音信号的频谱很复杂，无法正确画出。,(3),(2)信号带宽为,6.12,如图所示变容管FM电路，f,c,=360MHz，=3，,=0.6V，,(t)=costV。图中Lc为高频扼流圈，C,3,、C,4,和C,5,为高频旁路电容。（1）分析此电路工作原理并说明其它各元件作用；（2）调节 R,2,使变容管反偏电压为6V，此时C,j,=20pF，求L；（3）计算最大频偏和二阶失真系数。,解,（1）该电路是一个变容二极管部分接入的直接调频电路，C,1,、C,2,、C,j,和L组成谐振回路，并与晶体管组成一个电容三点式振荡器。调制信号经L,c,加到二极管上，形成随调制信号变化的反向偏压。当调制信号随时间改变时，振荡器的频率也随之改变，达到了调频的目的。L,c,为高频扼流圈，C,3,、C,4,和C,5,为高频旁路电容。L,c,、C,5,和L,c,、C,4,组成的低通滤波器保证了高频正弦信号不会影响直流偏置，并避免了给电源带来高频干扰，C,3,对高频信号相当短路，从而提高了振荡器的环路增益。调节R,2,，可改变变容二极管的静态偏置电压，达到调整中心载波频率的目的。,（2）,当调制信号不为0时,（3）,10,图示为晶体振荡器直接凋频电路，试说明其工作原理及各元件的作用。,解,在该电路中，由晶体管，和偏置电阻R,3,、R,4,、R,5,、耦合电容C,2,、旁路电容C,L,、高频扼流圈L,C1,和L,C2,、以及回路元件变容二极管C,j,、电容C,1,、C,2,、C,3,、石英晶体、电感L,1,组成了一个皮尔斯失迎晶体振荡电路。稳压二极管2CW4、电阻R,1,、R,2,、高频扼流圈L,C1,、电容C,L,、和电位器W构成变容二极管的直流馈电电路，调节电位器W，可改变加在变容二极管上的反偏电压，从而调节了调频电路的中心频率和调制灵敏度。当加上调制电压后，变容二极管上的反偏电压随调制信号改变，因此振荡频率也随调制信号改变，达到了调频的目的。由高频扼流圈L,C1,、电容C,L,组成的低通滤波器，保证了直流电压加在变容二极管上，同时又避免了高频振荡信号反馈到电源，从而保证了中心频率的稳定，也消除了高频信号通过电源带来的交叉耦合干扰。,电路中的L,1,和C,1,是用来进行扩大频偏，其原理是加大了晶体串联频率和并联频率的间隔，调整微调电容C,1,，可调节频偏的大小。,该电路的调频范围在晶体的串联频率和并联频率。,25、一个鉴频器的鉴频特性如图-17所示，鉴频器的输出电压为Uo(t)=cos 4X10,3,t (V),试问：（1）鉴频跨导Sd=？（2）最大频偏,f,m,，（3）输入信号U,FM,(t),(4)原调制信号U,(t)，（设载波频率为fc）,图-17,27、有一调频电路的调频特性如图-19所示，已知U,(t)=2sin 2X10,4,t (V),求：（1）调制灵敏度K,f,，（2）调频指数m,f,和带宽Bs（3）载频为f,c,时的调频信号的表达式。,图-19,32、（1）如果u,=0.6cos4000t V的单音信号对u,c,=2cos2X10,6,t V载波进行AM调幅时，已调幅波的带宽为多少？，边频频率为多少？（2）如果u,=cos4000t V的单音信号对u,c,=2cos2X10,6,t V载波进行调频和调相时，已知调频灵敏度K,f,是50kHz/V，调相灵敏度K,P,是50rad/V，则最大频偏为和调制指数各为多少？,第7章,注意锁相环的使用与计算,