高频电路习题.doc

.目 录第1章 绪论.2第2章 小信号选频放大器.3第3章 谐振功率放大器.9第4章 正弦波振荡器17第5章 振幅调制、振幅解调与混频电路31第6章 角度调制与解调电路51 第1章 绪论 返回目录页一、填空 1.1 用（ 电 ）信号传送信息的系统称为通信系统，发送设备对信号最主要的处理是（ 调制 ）。 1.2 输入变换器的作用是将各种不同形式的信源转换成（ 电 ）信号；传输信号的信道也称为（传输媒介）；传输媒介分为（ 有线信道和无线信道 ）两大类。 1.3 引起传输误差的因素是（噪声和干扰）。 1.4 在时间和幅度上连续变化的信号称为（模拟信号）；在时间和幅度上离散取值的信号称为（数字信号）。 1.5 用基带信号去改变高频载频的幅度称为（调幅）用符号（AM）表示；用基带信号去改变高频载频的频率称为（调频）用符号（F M）表示；用基带信号去改变高频载频的相位称为（调频）用符号（P M）表示。 1.6 数字调制通常分为（振幅键控(ASK)）、（相位键控（PSK）、（频率键控（FSK）三种。 1.7 无线电波的传播方式有（沿地面传播）、依靠（电离层传播）和（直线传播）三种；频率在（1.530MHz）的信号主要是依靠电离层的反射传播；高于（30MHz）的信号主要沿空间直线传播；长波与超长波信号主要（沿地 面）传播。 1.8 器件的电阻、电容、或者电感如果不是一个常数，这种器件通常称为（非线性）器件。1.9 用晶体管、二极管组成的电路，如果给电路输入一个单频正弦信号，输出信号的（波形）、（频率）与原信号不同。 1.10 非线性电路可采用（图解法）和（解析法）来进行分析；在实际电路分析中，常采用工程近似解析法分析，在工程近似解析法分析中常采用（折线、幂级数和开关函数）等表示式。 二、综合题1.11 非线性电路的基本特点是什么？1.12 画出无线电调幅广播发送设备组成框图；指出其中的线性电路和非线性电路；画出调幅输出波形。1.13 画出超外差式调幅接收机组成框图，指出其中的线性与非线性电路，画出各部分电路的输入与输出波形。1.14 调幅广播频率在5351605KHz，其信号主要是何种传播方式？电视广播频率在30MHz以上，其信号主要是何种传播方式？那种信号容易受到建筑物的遮挡？ 返回本章开头 第2章 小信号选频放大器 返回目录页2.1 已知并联谐振回路L=1H，C=20pF，Q=100,求该并联回路的谐振频率f0、谐振电阻Rp及通频带BW0.7。解：由公式(2.1.4)知2.2 并联谐振回路如图P2.2所示，已知C=300pF，L=390H，Q=100，信号源内阻Rs=100k，负载电阻RL=200K，求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。所以 BW0.7=f0/QT=465KHz/37=12.6KHz2.3已知并联谐振回路的f0=10MHz，C=50pF，BW0.7=150KHz，求回路的L和Q以及f=600KHz时的电压衰减倍数。如将通频带加宽为300KHz，应在回路两端并联多大的电阻？2.4 并联回路如图P2.4所示，已知：C=360pF，L1=280H，Q=100，L2=50H,n=N1/N2=10,RL=1K。试求该并联谐振回路考虑RL影响后的通频带及等效谐振电阻。 2.5并联回路如图P2.5所示，试求并联回路2-3两端的谐振电阻RP。已知：(a) L1=100H，L=10H，M=4H，等效损耗电阻r=10，C=300pF；(b)C1=50pF，C2=100pF，L=10H，r=2。2.6 并联谐振回路如图P2.6所示，已知f0=10MHz，Q=100，Rs=12 K，RL=1K，C=40pF，匝比n1=N13/N23=1.3，n2=N13/N45=4，试求谐振回路有载谐振电阻RT、有载品质因QT和回路通频带BW0.7。2.7 单调谐放大器如图2.2.4(a)所示，已知放大器的中心频率f0=10MHz，回路线圈电感L13=4H，Q=100，匝数N13=20匝，N12=5匝，N45=5匝，晶体管的参数为：G0=200S，C0=7pF，gm=45mS。试求该放大器的谐振电压增益、通频带及回路外接电容C。*不要求：(幅频特性曲线) 2.8 单调谐放大器如图2.2.4(a)所示。中心频率f0=30MHz,晶体管的工作点电流IEQ=2mA,回路电感L13=1.4H,Q=100，匝比n1=N13/N12=2,n2=N13/N45=3.5，YL=GL=1.2mS,Goe=0.4mS，试求该放大器的谐振电压增益及通频带。返回本章开头第3章 谐振功率放大器 返回目录页3.1 谐振功率放大器电路如图3.1.1所示,晶体管的理想化转移特性如图P3.1所示，已知：VBB=0.2V，ui=1.1cos(t)V，回路谐振在输入信号频率上，试在转移特性上画出输入电压和集电极电流波形，并求出电流导通角及Ic0、Ic1m、Ic2m的大小。解：作图如下由已知条件 VBB=0.2V， Uim=1.1V由图 UBE(on)=0.6V ，所以此题也可先由曲线求出gc值，然后用公式计算iCmax值3.2已知集电极电流余弦脉冲icmax=100mA，试求通角=1200，=700时集电极电流的直流分量Ic0和基波分量Ic1m；若Ucm=0.95Vcc，求出两种情况下放大器的效率各为多少？解：(1) ， (2)，3.3 已知谐振功率放大器的VCC=24V，IC0=250mA，Po=5W，Ucm=0.9VCC，试求该放大器的PD，Pc，c以及Ic1m，iCmax，。3.5 已知VCC=12V，UBE(on)=0.6V，VBB=-0.3V，放大器工作在临界状态Ucm=10.5V，要求输出功率Po=1W，=600，试求该放大器的谐振电阻RP，输入电压Uim及集电极效率c。3.6谐振功率放大器电路如图P3.6所示，试从馈电方式，基极偏置和滤波匹配网络等方面，分析这些电路的特点。解：(a) 、集电极均采用串联馈电方式，基极采用自给偏压电路，利用高频扼圈中固有直流电阻来获得反向偏置电压，而利用获得反向偏置电压。输入端采用L型滤波匹配网络，输出端采用型滤波匹配网络。(b) 集电极采用并联馈电方式，基极采用自给偏压电路，由高频扼流圈中的直流电阻产生很小的负偏压，输出端由，构成型和型滤波匹配网络，调节和使得外接50欧负载电阻在工作频率上变换为放大器所要求的匹配电阻，输入端由、构成和型滤波匹配网络， 用来调匹配，用来调谐振。3.7 某谐振功率放大器输出电路的交流通路如图P3.7所示，工作频率为2MHz，已知天线等效电容CA=500pF，等效电阻rA=8，若放大器要求RP=80，求L和C。 解：图P3.7可以化成下面电路：图中 L=L11+L123.8谐振功率放大器，要求工作在临界状态，已知VCC=20V，Po=0.5W，RL=50，集电极电压利用系数为0.95，工作频率为10MHz。用L型网络作为输出滤波匹配网络，试计算该网络的元件值。解：画出谐振功率放大器L型匹配网络图如下3.9 已知实际负载RL=50，谐振功率放大器要求的最佳负载电阻RP=121，工作频率f=30MHz，试计算图3.3.9(a)所示型输出滤波匹配网络的元件值，取中间变换阻抗RL=2。解：参照例3.3.4图如下3.10 试求P3.10所示各传输变压器的阻抗变换关系及相应的特性阻抗。3.11功率四分配网络如图P3.11所示，试分析电路的工作原理。已知RL=75W，试求Rd1、Rd2、Rd3及Rs的值。解：当a与b端负载电阻均等于2，a与b端获得信号源供给功率的一半。同理，、两端负载都相等，且等于4时，a、b端功率又由、平均分配给四个负载，所以每路负载获得信号源供给功率的1/4，故图P3.11构成功率四分配网络。3.12图P3.12所示为工作在230 MHz频段上、输出功率为50 W的反相功率合成电路。试说明：(1) 传输线变压器的作用并指出它们的特性阻抗；(2) 、传输线变压器的作用并估算功率管输入阻抗和集电极等效负载阻抗。解：(1) 说明的作用并指出它们的特性阻抗为1:1传输线变压器，用以不平衡与平衡电路的转换，。和组成9:1阻抗变换电路，。为1:1传输线变压器，用以平衡与不平衡电路的转换，。为1:4传输线变压器，用以阻抗变换，。(2) 说明、的作用并估算功率管的输入阻抗和等效负载阻抗起反向功率分配作用，起反向功率合成作用。功率管的输入阻抗为功率管集电极等效负载阻抗为返回本章开头第4章 正弦波振荡器 返回目录页4.1 分析图P4.1所电路，标明次级线圈的同名端，使之满足相位平衡条件，并求出振荡频率。解：P4.1各图表处的同名端如下（红点为所标出的同名端）：4.2变压器耦合振荡电路如图P4.2所示，已知，、，晶体管的、，略去放大电路输入导纳的影响，试画出振荡器起振时开环小信号等效电路，计算振荡频率，并验证振荡器是否满足振幅起振条件。 解：作出振荡器起振时开环参数等效电路如图(b)图所示。略去晶体管的寄生电容，振荡频率等于略去放大电路输入导纳的影响，谐振回路的等效电导为由于三极管的静态工作点电流为所以，三极管的正向传输导纳等于因此，放大器的谐振电压增益为而反馈系数为这样可求得振荡电路环路增益值为由于1，故该振荡电路满足振幅起振条件。4.3试检查图P4.3所示振荡电路，指出图中错误，并加以改正。解：(a) 图中有如下错误：发射极直流被短路，变压器同名端标的不正确，构成负反馈。改正图如下图(a)所示（注意：与原图对照时红色部分，下同）。(b) 图中有如下错误：直流工作状态不正确，集电极不通直流；而通过直接加到发射极。只要将和位置互换即行，如下图(b)所示。4.4根据振荡的相位平衡条件，判断图P4.4所示电路能否产生振荡？在能产生振荡的电路中，求出振荡频率的大小。解：(a) 能；(b) 不能。(c) 能；4.5 画出图P4.5所示各电路的交流通路，并根据相位平衡条件，判断哪些电路能产生振荡，哪些电路不能产生振荡（图中CB、CE、CC为耦合电容或旁路电容，LC为高频扼流圈）。解：画出的交流通路及回答如下（高频扼流圈对交流开路，可画也可不画）：4.6 图P4.6所示为三谐振回路振荡器的交流通路，设电路参数之间有以下四种关系：（1）L1C1L2C2L3C3；（2）L1C1L2C2L3C3；（3）L1C1=L2C2L3C3；（4）L1C1L2C2=L3C3；试分析上述四种情况是否都能振荡，振荡频率与各回路的固有谐振频率有何关系？解：要想使图中电路振荡，接在晶体管发射极的两个电路在振荡频率处必须等效成相同性质的电抗元件，接在晶体管基极的电路必须等效成相反性质的电抗元件；又根据并联谐振电路当工作频率小于它的谐振频率时呈感性，当工作频率高于它的谐振频率时呈容性，由公式振荡频率表达式知：（1）这时的条件可写成f1f2f3；所以能振荡：振荡频率f0为：f2f0f2f3；所以能振荡：振荡频率f0为：f2f0f3；这时1、2回路为感性，3回路为容性。(3) 这时的条件可写成f1=f2f3；所以能振荡；振荡频率f0为：f2f0f2=f3；所以不能振荡；因为2、3回路任何时候都性质相同，不能满足接在晶体管基极的电抗元件性质相反的条件。4.7电容三点式振荡器如图P4.7所示，已知谐振回路的空载品质因数Q=60，晶体管的输出电导Goe=2.510-5S，输入电导Gie=0.210-3S，试求该振荡器的振荡频率f0，并验证IcQ=0.4mA时，电路能否起振？解：(1)求振荡频率，由于 （2）求起振条件放大器输入电导等效在输出端Rc的等效电导负载总电导环路增益4.8振荡器如图P4.8所示，它们是什么类型振荡器？有何优点？计算各电路的振荡频率。解：（a）电路交流通路(a)图：该电路是改进的电容三点式（克拉泼）振荡电路；优点是减小了晶体管输出电容的影响，频率稳定度高，振荡波形比较好。解：(b) 电路的交流通路如图(b)所示，为改进型电容三点式振荡电路，称为西勒电路。其主要优点频率稳度定高。4.9 分析图P4.5所示各振荡电路，画出交流通路，计算振荡频率，并说明电路特点。4.10 若石英晶片的参数为：Lq=4H，Cq=6.310-3pF，C0=2 PF，rq=100，试求（1）串联谐振频率fs；（2）并联谐振频率fp与fs相差多少？（3）晶体的品质因数Q和等效并联谐振电阻为多大？由式（2.1.3）知并联谐振阻抗为石英晶体的谐振阻抗是在C0两端，所以4.11 图P4.11所示石英晶体振荡器，指出它们属于哪种类型的晶体振荡器，并说明石英晶体在电路中的作用。答：(a)图为并联型石英晶体振荡器，石英晶体在电路中的作用可以等效为电感元件。 (b)图为串联型石英晶体振荡器，石英晶体在串联谐振时以低阻抗接入正反馈电路，可以等效为短路线。4.12 晶体振荡电路如图P4.12所示，试画出该电路的交流通路；若f1为L1C1的谐振频率，f2为的L2C2的谐振频率，试分析电路能否产生自激振荡。若能振荡，指出振荡频率与f1、f2之间的关系。图为并联型石英晶体振荡器，石英晶体在电路中应等效成电感元件；又根据三点式振荡电路的构成原则L2、C2串联电路应等效成电容元件；L1、C1也应等效成电容元件。因为工作频率低于串联谐振电路的谐振频率时，串联谐振电路成容性；而工作频率高于并联谐振电路的谐振频率时，并联谐振电路成容性，设L1、C1，L2、C2回路的谐振频率为f1、f2，所以振荡频率为：4.13画出图P4.13所示各晶体振荡器的交流通路，并指出电路类型。4.14 图P4.14所示为三次泛音晶体振荡器，输出频率为5MHz，试画出振荡器的交流通路，说明LC回路的作用，输出信号为什么由V2输出？解：画出交流通路如下LC并联谐振回路的谐振频率f0应该高于晶体的基频小于晶体的三次泛音，f1f02R1，平衡时R2=2R1，图中 R1=10K，所以（1）R2=10 K,R2=R1；不能起振，无振荡电压输出。（2）R2=100 K,R22R1，输出约12V方波。（3）R2冷态电阻大于20 K，R22R1=20 K，能够起振；但由于R2是负温度系数，起振后电流通过热敏电阻R2后，它的温度升高，电阻减小，会过渡到R2=2R1，所以稳态时输出正弦波。（4）R2冷态电阻大于20 K，R22R1=20 K，能够起振；由于是正温度系数，起振后电流通过热敏电阻后，它的温度升高，电阻增大，会过渡到R22R1，输出约12V方波。4.18设计一个频率为500 Hz的桥式振荡电路，已知，并用一个负温度系数的热敏电阻作为稳幅元件，试画出电路并标出各电阻值。解:可选用图P4.17电路，因没有要求输出幅度大小，电源电压可取。由于振荡频率较低，可选用通用型集成运放741。由确定的值，即由可确定R1和R2的值，如果选R1=10KW，即R220KW可选常温下R2=24KW负温度系数热敏电阻。返回本章开头第5章 振幅调制、振幅解调与混频电路 返回目录页5.1已知调制信号载波信号令比例常数，试写出调幅波表示式，求出调幅系数及频带宽度，画出调幅波波形及频谱图。解： 调幅波波形和频谱图分别如下图(a)、(b)所示。5.2已知调幅波信号，试画出它的波形和频谱图，求出频带宽度。解：调幅波波形和频谱图如图(a)、(b)所示。带宽 5.3已知调制信号，载波信号，试写出调幅波的表示式，画出频谱图，求出频带宽度。解: 频谱图如图所示。频带宽度 5.4已知调幅波表示式,试求该调幅波的载波振幅、调频信号频率、调幅系数和带宽的值。解： ，5.5已知调幅波表示式，试求出调幅系数及频带宽度，画出调幅波波形和频谱图。解：由，可得 调幅波波形和频谱图分别如图(a)、（b）所示。5.6已知调幅波表示式，试画出它的波形和频谱图，求出频带宽度。若已知，试求载波功率、边频功率、调幅波在调制信号一周期内平均总功率。解：调幅波波形和频谱图分别如图(a)、(b)所示。 边频功率 5.7 已知V，试画出它的波形及频谱图。解：原式波形与频谱见下图5.8已知调幅波的频谱图和波形如图P5.8(a)、(b)所示，试分别写出它们的表示式。解：5.9 试分别画出下列电压表示式的波形和频谱图，并说明它们各为何种信号。（令c=9）（1）u=1+cos（t）cos（ct）；（2）u=cos（t）cos（ct）；（3）u=cos（C+）t；（4）u=cos（t）+cos（ct）。解：波形见下图（用MATLAB绘出）：频谱见下图(图中c略去了角标)：5.10理想模拟相乘器的增益系数，若、分别输入下列各信号，试写出输出电压表示式并说明输出电压的特点。(1) ；(2) ，；(3) ，；(4) ，解:(1) 为直流电压和两倍频电压之和。 (2) 为和频与差频混频电压。(3) 为双边带调幅信号(4) 为普通调幅信号。5.11图5.1.7所示电路模型中，已知，试写出输出电压表示式，求出调幅系数，画出输出电压波形及频谱图。解: 调幅系数 ma=0.5输出电压波形与频谱如下图(a)、(b)所示。5.12 普通调幅波电路组成模型如图P5.12所示，试写出u0（t）表示式，说明调幅的基本原理。5.13 已知调制信号u（t）=3cos(23.4103t)+1.5cos(2300t)V,载波信号uc（t）=6cos(25106t)V，相乘器的增益系数，AM=0.1V-1,试画出输出调幅波的频谱图。频谱图5.15 二极管环形相乘器接线如图P5.15所示，L端接大信号u1=U1mcos(1t)，使四只二极管工作在开关状态，R端口接小信号u2=U2mcos(2t)，且U1mU2m，试写出流过负载RL中电流的表达式。解：令 G=1/(rD+RL)，rD为二极管的导通电阻，由图可看出，在u1正半周二极管V1、V4导通，V2、V3截止i1=G(u1-u2)S1(1t)i4=G(u1+u2)S1(1t)i=i1-i4=-2Gu2 S1(1t)同理，在u1负半周二极管V2、V3导通，V1、V4截止i2=G(-u1+u2)S1(1t-)i3=G(-u1-u2)S1(1t-)i”=i2-i3= 2Gu2S1(1t-)在一个周期中的电流为i=i+i”=-2Gu2S1(1t)- S1(1t-)=-2Gu2S2(1t)=-2GU2mcos(2t)(4/) cos(1t)-(4/3) cos(31t)+=-(4/)GU2mcos(1+2)t+ cos(1-2)t+(4/3)GU2mcos(31+2)t+ cos(31-2)t+ 5.16 二极管构成的电路如图P5.16所示，图中两二极管的特性一致，已知u1=U1mcos(1t)，u2=U2mcos(2t)，u2为小信号，U1mU2m，并使二极管工作在受u1控制的开关状态，试分析器输出电流的频谱成分，并说明电路是否具有相乘功能。解（a）:如图，令 G=1/(rD+RL)，rD为二极管的导通电阻，则i1=G(u1+u2)S1(1t)i2=G(-u1+u2)S1(1t-)i=i1-i2=Gu1S1(1t)+S1(1t-) +Gu2S1(1t)- S1(1t-)由S1(1t)表达式及S1(1t-) 表达式知S1(1t)+S1(1t-)=1，所以i= Gu1+Gu2S2(1t) = GU1mcos(1t)+GU2mcos(2t)(4/)cos(1t) -(4/3)cos(31t)+= GU1mcos(1t)+( 2/)GU2mcos(1+2)t+ cos(1-2)t -(2/3)GU2mcos(31+2)t+ cos(31-2)t+频谱含1及p12，p为奇数，有相乘功能。解（b）见图i1=g(u1+u2)S1(1t)i2=g(u1+u2)S1(1t)i=i1- i2=0 所以，无输出，无相乘功能。5.17 图P5.17所示电路中，已知u1=360cos(2106t)mV，u2=10cos(2103t)mV,VCC=VEE=10V，RE=10K，晶体管很大，UBE（on）可以忽略，使用开关函数求iC=iC1-iC2的表达式。5.18图5.2.12所示双差分模拟相乘器电路中，已知，,，试求出输出电压的关系式。解： 5.19 图5.2.14所示MC1496相乘器电路中，已知，R5=6.8K，RC=3.9K,RY=1K,VEE=8V,VCC=12V,UBE=0.7V,当u1=360cos(2106t)mV，u2=200cos(2103t)mV时，试求输出电压uo(t)，并画出波形。解：由图知，uX=u1,uY=u2,先求I0I0/2=IE8=IE9(VEE-UBE)/(R5+R1)=(8-0.7)/(6.8+0.5)mA =1mA 所以I0=2mA再计算u2的动态范围 (1/4)I0RY+UT=0.2521+0.026=0.526V,满足 -0.526Vu2(U2m=0.2V)0.526V 所以由（5.2.39）式 i=(2u2/RY)thu1/(2UT)又因为 U1m=360mV260mV相乘器工作在开关状态，即thu1/(2UT)= thU1m cos(1t) /(2UT) S2(1t)由式（5.2.40）知，输出电压uo(t)=iRC=2u2/RYRCS2(1t) =20.2cos(2103t)/13.9S2(1t)V=1.56cos(2103t)(4/)cos(2106t) -(4/3)cos(23106t)+V 画出波形图如下/VV5.20二极管环形调幅电路如图P5.20所示，载波信号，调制信号，uc为大信号并使四个二极管工作在开关状态，略去负载的反作用，试写出输出电流的表示式。解：， 5.21 图5.3.5所示电路中,已知fc1=100kHz，fc2=2MHz，fc3=26MHz,调制信号u(t)的频率范围为0.13KHz,试画图说明其频谱搬移过程。解：见图 对于X输入端，乘法器输入为：0.13KHz；乘法器输入为 fc1+(0.13)KHz=100+(0.13)=(100.1103)KHz乘法器输入为fc2+fc1+(0.13)KHz=2000KHz+(100.1103)KHz=(2100.12103)KHz=(2.10012.103)MHz乘法器滤波后输出为fc3+fc2+fc1+(0.13)KHz=26+(2.10012.103)MHz=(28.100128.103)MHz5.22理想模拟相乘器中，若，试写出输出电压表示式，说明实现了什么功能？解: 用低通滤波器取出式中右边第一项即可实现乘积型同步检波动能。5.23 二极管包络检波电路如图5.4.2(a)所示，已知输入已调载波的频率fc=465KHz，调制信号频率F=5KHz，调幅系数ma=0.3，负载电阻R=5K，试决定滤波电容决定C的大小，并求出检波器的输入电阻Ri。解： 为满足滤波条件，取 C5/(RC)=5/(2RC)342PF不产生惰性失真时应满足 所以电容取值范围为 342PFC0.02F 输入电阻为 Ri=R/2=5/2=2.5K 5.24 二极管包络检波电路如图P5.24所示， 已知us(t)=cos(2465103t)+0.3cos(2469103t)+ +0.3cos(2461103t)V，试问该电路会不会产生惰性失真和负峰切割失真？（2）如检波效率d1,按对应关系画出A、B、C三点电压对应波形，并标出电压的大小。解：原式=21+3cos(24103t)cos(2465103t)由式知fc=465KHz，F=4KHz, ma=0.3如果不产生惰性失真，应满足图中 C=6800pFma（0.3），所以也不会产生负峰切割失真。各点波形的表达式为：uA=21+0.3cos(t)cos(t)VuB=21+0.3cos(t)VuC=0.6cos(t)V5.25二极管包络检波电路如图P5.25所示，已知调制信号频率，载波，最大调幅系数，要求电路不产生惰性失真和负峰切割失真，试决定和的值。解:(1)决定从提高检波效率和对高频的滤波能力要求，现取为了避免产生惰性失真，要求所以的取值范围为(2)决定为了防止产生负峰切割失真，要求，所以可得因为，即得所以求RL，因为 代入已知条件可得 5.26 图P5.26所示为三极管射极包络检波电路，试分析该电路的检波工作原理。答：其工作过程与二极管检波电路类似，利用晶体管发射结的单向导电性实现包络检波；由于三极管具有放大功能，该检波电路的带负载能力较二极管检波电路强。5.27 图P5.25所示电路称为被压检波电路，R为负载，C2为滤波电容，检波输出电压uo(t)近似等于输入电压振幅的两倍。试说明电路的工作原理。答：在uS(t)正半周，V1导通、V2截止，C1被充电极性为左正由负，由于二极管的导通电阻很小，充电很快，几乎达到输入信号的峰值；在输入信号uS(t)的负半周，V1截止、V2导通C1充得的电压与输入信号叠加，R两端电压近似为输入信号峰值的两倍，极性为下正上负。5.28 三极管络检波电路如图P5.28(a)所示，C为滤波电容，R检波负载电阻，图(b)所示为三极管的转移特性，其斜率gc=100ms，VBB=0.5V，us(t)=0.21+0.5cos(t)cos(ct)V，(1)试画出检波电流ic波形；(2)试用开函数，写出ic表示式，求出输电压uO(t)和检波效率d；(3)用余弦脉冲分解法求出输出电压uO(t)。解：由于VBB=0.5V，当输入高频正弦信号后，三极管在高频信号的正半周导通，负半周截止；当输入的调幅信号为us(t)=0.21+0.5cos(t)cos(ct)V，在高频信号的正半周，余弦脉冲包络的变化范围为uBE=VBB+0.210.5V=0.5+(0.20.1)V=(0.60.8)V所以三极管导通后iC的包络变化范围为(2)用开关函数写出ic的示式为5.29理想模拟相乘器中，若，试画出及输出电压的频谱图。解：(1)由表示式可知它为多音频调幅信号，而载频，因此可作出频谱如图所示。(2) 与相乘，的频谱线性搬移到与频率差频与和频两边，因此可作出频谱如下图所示。5.30混频电路输入信号，本振信号，带通滤波器调谐在上，试写出中频输出电压的表示式。解：该题给定已知条件不足。5.31电路模型如图P5.31所示，按表5.31所示电路功能，选择参考信号、输入信号和滤波器类型，说明它们的特点。若滤波器具有理想特性，写出表示式。解： 表5.31 频谱搬移电路工作特点电路功能参考信号输入信号滤波器类型表示式振幅调制带通，中心频率振幅检波低通混频带通，中心频率5.32电路如图P5.31所示，试根据图P5.32所示输入信号频谱，画出相乘器输出电压的频谱。已知各参考信号频率为：(a)600 kHz；(b)12kHz；(c)560kHz。解：见下图5.33图5.5.5所示三极管混频电路中，三极管在工作点展开的转移特性为，其中，若本振电压，中频回路谐振阻抗，求该电路的混频电压增益。解：由可得中频电流幅度为 5.34 三极管混频电路如图P5.34所示，已知中频fI=465KHz,输入信号us(t)=51+0.5cos(2103t)cos(2106t)mV。式分析该电路，并说明L1C1、L2C2、L3C3三谐振回路谐振在什么频率上。画出F、G、H三点对地电压波形并指出其特点。答： F点波形为调幅波，载频为1MHz，电压最大峰值为7.5mV。G点波形为本机振荡波形(峰峰值一般在100300mV)，应为等幅高频正弦波，频率为1.465MHz。H点为调幅波(峰峰值一般在几十mV以下)，载频为465KHz。5.35 超外差式广播收音机，中频fI=fL-fC=465KHz，试分析下列两种现象属于何种干扰：（1）当接收fC=560KHz电台信号时，还能听到频率为1490KHz强电台的信号；（2）当接收fC=1460KHz电台信号时，还能听到频率为730KHz强电台的信号。解：（1）接收fC=560KHz电台信号时的本振频率为 fL=fI+fc=465+560=1025KHz此时本振频率与中频频率的和为 fL+fI=1025+465=1490KHz=fN所以1490KHz为镜像干扰频率。 （2）接收fC=1460KHz电台信号时的本振频率为 fL=fI+fc=465+1460=1925KHz此时 fL-2fN=1925-2730=1925-1460=465KHz=fI所以730KHz是寄生通道干扰频率。 5.36混频器输入端除了有用信号外，同时还有频率分别为，的两个干扰电压，已知混频器的中频，试问这两个干扰电压会不会产生干扰？解：由于，故两干扰信号可产生互调干扰。 返回本章开头第6章 角度调制与解调电路 返回目录页6.1 已知调制信号u=8cos（2103t）V，载波输出电压u0（t）=5cos（2106t）V，kf=2103rad/(sV)，试求调频信号的调频指数mf、最大频偏fm和有效频谱带宽BW，写出调频信号表示式。6.2 已知调频信号u0（t）=3cos2107t+5sin（2102t）V，kf=103rad/(sV)，试：（1）求该调频信号的最大相位偏移mf、最大频偏fm和有效频谱带宽BW；（2）写出调制信号和载波输出电压表示式。6.3已知载波信号，调制信号为周期性方波，如图P6.3所示，试画出调频信号、瞬时角频率偏移和瞬时相位偏移的波形。解：由调频信号的有关公式 调制信号是方波，调频信号频率应是突变的，因此可以画出的波形。由（2）式知，调制信号分别取正值、负值，也分别为正负值；瞬时角频率将发生突变，为正值，角频率突增、为负值，角频率突减。由（3）式知，附加相位是时间的积分，调制信号分别取正值、负值时，附加相位将增加或减小，当调制信号完成一个周期时所以、和波形如下图所示。 6.4 调频信号的最大频偏为75kHz，当调制信号频率分别为100Hz和15kHz时，求调频信号的mf和BW。6.5 已知调制信号U（t）=6cos（4103t）V，载波输出电压uo(t)=2cos(2108t)V，kp=2rad/V，试求调相信号的调相指数mp、最大频偏fm和有效频谱带宽BW，并写出调相信号的表示式。6.6 调载波为余弦信号，频率fc=25MHz、振幅Um=4V，调制信号为单频正弦波，频率F=400Hz，若最大频偏fm=10kHz，试分别写出调频和调相信号表示式。 调频指数6.7 已知载波电压uo(t)=2cos(2107t)，现用低频信号u(t)=Umcos(2Ft)对其进行调频和调相，当Um=5V，F=1kHz时，调频和调相指数均为10rad，求此时调频和调相信号的fm、BW；若调制信号Um不变，F分别变为100Hz和10kHz时，求调频、调相信号的fm和BW。6.8 直接调频电路振荡回路如图6.2.4 (a)所示。变容二极管的参数为：UB=0.6V，=2，CjQ=15pF。已知L=20H，UQ=6V， u(t)=0.6cos(10103t)V，试求调频信号中心频率fc、最大频偏fm和调频灵敏度SF。6.9调频振荡回路如图6.2.4(a)所示，已知，变容二极管参数为：、，调制电压为。试求调频波的：(1) 载频；(2) 由调制信号引起的载频漂移；(3) 最大频偏；(4) 调频灵敏度；(5) 二阶失真系数。解：所以(2) 求中心频率的漂移值，由于所以(3) 求最大频偏(4) 求调频灵敏度(5) 求二阶失真系数6.10 变容三极管直接调频电路如图P6.10所示，画出振荡部分交流通路，分析调频电路的工作原理，并说明各元件的作用。解：振荡部分电路的交流如下分析：变容二极管与周围振荡电路元件组成调频振荡电路，决定振荡频率的元件见所画出的交流通路，由图知，该电路是一个电容三点式振荡电路，调制信号通过高频扼流圈加在反向偏置的变容二极管上，使变容二极管的解电容随调制信号变化，从而改变振荡频率实现调频。6.11变容二极管直接调频电路如图P6.11所示，试画出振荡电路简化交流通路，变容二极管的直流通路及调制信号通路；当时，求振荡频率。解:振荡电路简化交流通路、变容二极管的直流通路及调制信号通路分别如图(a)、(b)、(c)所示。当，振荡频率为6.12图P6.12所示为晶体振荡器直接调频电路，画出振荡部分交流通路，说明其工作原理，同时指出电路中各主要元件的作用。 解：由于1000 pF电容均高频短路，因此振荡部分交流通路如右上图所示。它由变容二极管、石英晶体、电容等组成并联型晶体振荡器。当加到变容二极管两端，使发生变化，从而使得振荡频率发生变化而实现调频。由对振荡频率的影响很小，故该调频电路频偏很小，但中心频率稳定度高。图P6.12中稳压管电路用来供给变容二极管稳定的反向偏压。6.13晶体振荡器直接调频电路如图P6.13所示，试画交流通路，说明电路的调频工作原理。解:振荡部分的交流通路如图P6.13右图所示，它构成并联型晶体振荡器。变容二极管与石英晶体串联，可微调晶体振荡频率。由于随而变化，故可实现调频作用。6.14图P6.14所示为单回路变容二极管调相电路，图中，C3为高频旁路电容，u(t)=Umcos（2Ft），变容二级管的参数为=2，UB=1V，回路等效品质因数Qe=15。试求下列情况时的调相指数mp和最大频偏fm。（1）um=0.1V、F=1000Hz；（2）um=0.1V、F=2000Hz；（3）um=0.05V、F=1000Hz。6.15 某调频设备组成如图P6.15所示，直接调频器输出调频信号的中心频率为10MZ，调制信号频率为1kHz，最大频偏为1.5kHz。试求：（1）该设备输出信号u0（t）的中心频率与最大频偏；（2）放大器1和2的中心频率和通频带。解：(1) 求中心频率fc fc=(510-40)10MHz=100MHz fm=1.5510KHz=75KHz(2) 放大器1的中心频率 fc1=10MHz放大器2的中心频率 fc2=100MHz放大器1的通频带 BW1=2(fm+F)=2(1.5+1)=5KHz放大器2的通频带 BW1=2(fm+F)=2(75+1)=152KHz6.16 鉴频器输入信号us（t）=3cos2106t+16sin（2103t），鉴频灵敏度SD=5mV/kHz，线性鉴频范围2fmax=50kHz，试画出鉴频特性曲线及鉴频输出电压波形。6.17 图P6.17所示为采用共基极电路构成的双失谐回路鉴频器，试说明图中谐振回路I、II、III应如何调谐？分析该电路的鉴频特性。回路为信号源输入回路，应该调谐在调频信号的中心频率fc；回路的谐振频率f可以比信号的中心频率低，回路谐振频率f可以比信号的中心频率高，满足fc-f=f-fc，在中心频率fc处，两个回路的谐振电压幅度相等,鉴频曲线见下图6.18试定性画出图6.3.16所示相位鉴频电路的鉴频特性曲线。 解：由225页书中推出公式（6.3.14），当在中心频率附近时，设Y端输入信号为 ，X端输入信号为，信号表达式为设乘法器增益系数为AM，输出经低通滤波后，由222页（6.3.3）知 由于是大信号输入，所以相乘器具有线性鉴相特性。单谐振回路谐振在调频信号的中心频率上。输入信号频率在中心频率时，输入信号频率大于时，输入信号频率小于时，故鉴频特性曲线如右上图。6.19图6.3.20所示互感耦合回路相位鉴频器中，如电路发生下列一种情况，试分析其鉴频特性的变化。(1) 极性都接反；(2) 极性接反；(3) 开路；(4) 次级线圈的两端对调；(5) 次级线圈中心抽头不对称。 解：(1)极性接反，输出电压极性反相；(2) 极性接反，输出电压为相叠加，鉴频特性近似为一直线，不能实现鉴频；(3) 开路，成为单失谐回路斜率鉴频器，鉴频线性度变差，鉴频灵敏度变小。只输出负半周电压；(4)次级两端对调， 鉴频特性反相（鉴频S曲线反相）；(5) 次级线圈中心抽头不对称，鉴频S曲线特性不对称,上大下小或反之。6.20 晶体鉴频器原理电路如图P6.20所示。试分析该电路的鉴频原理并定性画出其鉴频特性。图中，与特性相同。调频信号的中心频率处于石英晶体串联谐振频率和并联谐振频率中间，在频率上，与石英晶体的等效电感产生串联谐振，故鉴频器输出电压。解:晶体在电路中等效为电感元件，在频率上，电容C0容抗与电感感抗相等、频低于，容抗大于感抗、频率高于，感抗大于容抗，所以当时，故，；当时， 故，。当时， 故，；鉴频特性曲线见下图6.21图P6.21所示两个电路中，哪个能实现包络检波？哪个能实现鉴频？相应的回路参数应如何配置？解：(a) 图可实现鉴频，要求、均失调于调频波的中心频率，且对称于，即(或)，这个差值必须大于调频信号的最大频偏，以免鉴频失真。该图为双失谐回路斜率鉴频器。(b) 图可用于实现包络检波，要求(载频)，其输出电压为上、下两个检波器解调电压的叠加。返回本章开头精选word范本！