高頻電路習(xí)題

1、目 錄第1章 緒論.2第2章 小信號(hào)選頻放大器.3第3章 諧振功率放大器.9第4章 正弦波振蕩器17第5章 振幅調(diào)制、振幅解調(diào)與混頻電路31第6章 角度調(diào)制與解調(diào)電路51 第1章 緒論 返回目錄頁(yè)一、填空 1.1 用（ 電 ）信號(hào)傳送信息的系統(tǒng)稱為通信系統(tǒng)，發(fā)送設(shè)備對(duì)信號(hào)最主要的處理是（ 調(diào)制 ）。 1.2 輸入變換器的作用是將各種不同形式的信源轉(zhuǎn)換成（ 電 ）信號(hào)；傳輸信號(hào)的信道也稱為（傳輸媒介）；傳輸媒介分為（ 有線信道和無(wú)線信道 ）兩大類。 1.3 引起傳輸誤差的因素是（噪聲和干擾）。 1.4 在時(shí)間和幅度上連續(xù)變化的信號(hào)稱為（模擬信號(hào)）；在時(shí)間和幅度上離散取值的信號(hào)稱為（數(shù)字信號(hào)）。

2、1.5 用基帶信號(hào)去改變高頻載頻的幅度稱為（調(diào)幅）用符號(hào)（AM）表示；用基帶信號(hào)去改變高頻載頻的頻率稱為（調(diào)頻）用符號(hào)（F M）表示；用基帶信號(hào)去改變高頻載頻的相位稱為（調(diào)頻）用符號(hào)（P M）表示。 1.6 數(shù)字調(diào)制通常分為（振幅鍵控(ASK)）、（相位鍵控（PSK）、（頻率鍵控（FSK）三種。 1.7 無(wú)線電波的傳播方式有（沿地面?zhèn)鞑ィ?、依靠（電離層傳播）和（直線傳播）三種；頻率在（1.530MHz）的信號(hào)主要是依靠電離層的反射傳播；高于（30MHz）的信號(hào)主要沿空間直線傳播；長(zhǎng)波與超長(zhǎng)波信號(hào)主要（沿地 面）傳播。 1.8 器件的電阻、電容、或者電感如果不是一個(gè)常數(shù)，這種器件通常稱為（非線性

3、）器件。1.9 用晶體管、二極管組成的電路，如果給電路輸入一個(gè)單頻正弦信號(hào)，輸出信號(hào)的（波形）、（頻率）與原信號(hào)不同。 1.10 非線性電路可采用（圖解法）和（解析法）來(lái)進(jìn)行分析；在實(shí)際電路分析中，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（折線、冪級(jí)數(shù)和開(kāi)關(guān)函數(shù)）等表示式。 二、綜合題1.11 非線性電路的基本特點(diǎn)是什么？1.12 畫(huà)出無(wú)線電調(diào)幅廣播發(fā)送設(shè)備組成框圖；指出其中的線性電路和非線性電路；畫(huà)出調(diào)幅輸出波形。1.13 畫(huà)出超外差式調(diào)幅接收機(jī)組成框圖，指出其中的線性與非線性電路，畫(huà)出各部分電路的輸入與輸出波形。1.14 調(diào)幅廣播頻率在5351605KHz，其信號(hào)主要是何種傳

4、播方式？電視廣播頻率在30MHz以上，其信號(hào)主要是何種傳播方式？那種信號(hào)容易受到建筑物的遮擋？ 返回本章開(kāi)頭 第2章 小信號(hào)選頻放大器 返回目錄頁(yè)2.1 已知并聯(lián)諧振回路L=1H，C=20pF，Q=100,求該并聯(lián)回路的諧振頻率f0、諧振電阻Rp及通頻帶BW0.7。解：由公式(2.1.4)知2.2 并聯(lián)諧振回路如圖P2.2所示，已知C=300pF，L=390H，Q=100，信號(hào)源內(nèi)阻Rs=100k，負(fù)載電阻RL=200K，求該回路的諧振頻率、諧振電阻、通頻帶。所以 BW0.7=f0/QT=465KHz/37=12.6KHz2.3已知并聯(lián)諧振回路的f0=10MHz，C=50pF，BW0.7=15

5、0KHz，求回路的L和Q以及f=600KHz時(shí)的電壓衰減倍數(shù)。如將通頻帶加寬為300KHz，應(yīng)在回路兩端并聯(lián)多大的電阻？2.4 并聯(lián)回路如圖P2.4所示，已知：C=360pF，L1=280H，Q=100，L2=50H,n=N1/N2=10,RL=1K。試求該并聯(lián)諧振回路考慮RL影響后的通頻帶及等效諧振電阻。 2.5并聯(lián)回路如圖P2.5所示，試求并聯(lián)回路2-3兩端的諧振電阻RP。已知：(a) L1=100H，L=10H，M=4H，等效損耗電阻r=10，C=300pF；(b)C1=50pF，C2=100pF，L=10H，r=2。2.6 并聯(lián)諧振回路如圖P2.6所示，已知f0=10MHz，Q=100

6、，Rs=12 K，RL=1K，C=40pF，匝比n1=N13/N23=1.3，n2=N13/N45=4，試求諧振回路有載諧振電阻RT、有載品質(zhì)因QT和回路通頻帶BW0.7。2.7 單調(diào)諧放大器如圖2.2.4(a)所示，已知放大器的中心頻率f0=10MHz，回路線圈電感L13=4H，Q=100，匝數(shù)N13=20匝，N12=5匝，N45=5匝，晶體管的參數(shù)為：G0=200S，C0=7pF，gm=45mS。試求該放大器的諧振電壓增益、通頻帶及回路外接電容C。*不要求：(幅頻特性曲線) 2.8 單調(diào)諧放大器如圖2.2.4(a)所示。中心頻率f0=30MHz,晶體管的工作點(diǎn)電流IEQ=2mA,回路電感L

7、13=1.4H,Q=100，匝比n1=N13/N12=2,n2=N13/N45=3.5，YL=GL=1.2mS,Goe=0.4mS，試求該放大器的諧振電壓增益及通頻帶。返回本章開(kāi)頭第3章 諧振功率放大器 返回目錄頁(yè)3.1 諧振功率放大器電路如圖3.1.1所示,晶體管的理想化轉(zhuǎn)移特性如圖P3.1所示，已知：VBB=0.2V，ui=1.1cos(t)V，回路諧振在輸入信號(hào)頻率上，試在轉(zhuǎn)移特性上畫(huà)出輸入電壓和集電極電流波形，并求出電流導(dǎo)通角及Ic0、Ic1m、Ic2m的大小。解：作圖如下由已知條件 VBB=0.2V， Uim=1.1V由圖 UBE(on)=0.6V ，所以此題也可先由曲線求出gc值，

8、然后用公式計(jì)算iCmax值3.2已知集電極電流余弦脈沖icmax=100mA，試求通角=1200，=700時(shí)集電極電流的直流分量Ic0和基波分量Ic1m；若Ucm=0.95Vcc，求出兩種情況下放大器的效率各為多少？解：(1) ， (2)，3.3 已知諧振功率放大器的VCC=24V，IC0=250mA，Po=5W，Ucm=0.9VCC，試求該放大器的PD，Pc，c以及Ic1m，iCmax，。3.5 已知VCC=12V，UBE(on)=0.6V，VBB=-0.3V，放大器工作在臨界狀態(tài)Ucm=10.5V，要求輸出功率Po=1W，=600，試求該放大器的諧振電阻RP，輸入電壓Uim及集電極效率c。

9、3.6諧振功率放大器電路如圖P3.6所示，試從饋電方式，基極偏置和濾波匹配網(wǎng)絡(luò)等方面，分析這些電路的特點(diǎn)。解：(a) 、集電極均采用串聯(lián)饋電方式，基極采用自給偏壓電路，利用高頻扼圈中固有直流電阻來(lái)獲得反向偏置電壓，而利用獲得反向偏置電壓。輸入端采用L型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)，輸出端采用型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)。(b) 集電極采用并聯(lián)饋電方式，基極采用自給偏壓電路，由高頻扼流圈中的直流電阻產(chǎn)生很小的負(fù)偏壓，輸出端由，構(gòu)成型和型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)，調(diào)節(jié)和使得外接50歐負(fù)載電阻在工作頻率上變換為放大器所要求的匹配電阻，輸入端由、構(gòu)成和型濾波匹配網(wǎng)絡(luò)， 用來(lái)調(diào)匹配，用來(lái)調(diào)諧振。3.7 某諧振功率放大器輸出電路的交流通路如圖P3

10、.7所示，工作頻率為2MHz，已知天線等效電容CA=500pF，等效電阻rA=8，若放大器要求RP=80，求L和C。 解：圖P3.7可以化成下面電路：圖中 L=L11+L123.8諧振功率放大器，要求工作在臨界狀態(tài)，已知VCC=20V，Po=0.5W，RL=50，集電極電壓利用系數(shù)為0.95，工作頻率為10MHz。用L型網(wǎng)絡(luò)作為輸出濾波匹配網(wǎng)絡(luò)，試計(jì)算該網(wǎng)絡(luò)的元件值。解：畫(huà)出諧振功率放大器L型匹配網(wǎng)絡(luò)圖如下3.9 已知實(shí)際負(fù)載RL=50，諧振功率放大器要求的最佳負(fù)載電阻RP=121，工作頻率f=30MHz，試計(jì)算圖3.3.9(a)所示型輸出濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的元件值，取中間變換阻抗RL=2。解：參照

11、例3.3.4圖如下3.10 試求P3.10所示各傳輸變壓器的阻抗變換關(guān)系及相應(yīng)的特性阻抗。3.11功率四分配網(wǎng)絡(luò)如圖P3.11所示，試分析電路的工作原理。已知RL=75W，試求Rd1、Rd2、Rd3及Rs的值。解：當(dāng)a與b端負(fù)載電阻均等于2，a與b端獲得信號(hào)源供給功率的一半。同理，、兩端負(fù)載都相等，且等于4時(shí)，a、b端功率又由、平均分配給四個(gè)負(fù)載，所以每路負(fù)載獲得信號(hào)源供給功率的1/4，故圖P3.11構(gòu)成功率四分配網(wǎng)絡(luò)。3.12圖P3.12所示為工作在230 MHz頻段上、輸出功率為50 W的反相功率合成電路。試說(shuō)明：(1) 傳輸線變壓器的作用并指出它們的特性阻抗；(2) 、傳輸線變壓器的作用

12、并估算功率管輸入阻抗和集電極等效負(fù)載阻抗。解：(1) 說(shuō)明的作用并指出它們的特性阻抗為1:1傳輸線變壓器，用以不平衡與平衡電路的轉(zhuǎn)換，。和組成9:1阻抗變換電路，。為1:1傳輸線變壓器，用以平衡與不平衡電路的轉(zhuǎn)換，。為1:4傳輸線變壓器，用以阻抗變換，。(2) 說(shuō)明、的作用并估算功率管的輸入阻抗和等效負(fù)載阻抗起反向功率分配作用，起反向功率合成作用。功率管的輸入阻抗為功率管集電極等效負(fù)載阻抗為返回本章開(kāi)頭第4章 正弦波振蕩器 返回目錄頁(yè)4.1 分析圖P4.1所電路，標(biāo)明次級(jí)線圈的同名端，使之滿足相位平衡條件，并求出振蕩頻率。解：P4.1各圖表處的同名端如下（紅點(diǎn)為所標(biāo)出的同名端）：4.2變壓器耦

13、合振蕩電路如圖P4.2所示，已知，、，晶體管的、，略去放大電路輸入導(dǎo)納的影響，試畫(huà)出振蕩器起振時(shí)開(kāi)環(huán)小信號(hào)等效電路，計(jì)算振蕩頻率，并驗(yàn)證振蕩器是否滿足振幅起振條件。 解：作出振蕩器起振時(shí)開(kāi)環(huán)參數(shù)等效電路如圖(b)圖所示。略去晶體管的寄生電容，振蕩頻率等于略去放大電路輸入導(dǎo)納的影響，諧振回路的等效電導(dǎo)為由于三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)電流為所以，三極管的正向傳輸導(dǎo)納等于因此，放大器的諧振電壓增益為而反饋系數(shù)為這樣可求得振蕩電路環(huán)路增益值為由于1，故該振蕩電路滿足振幅起振條件。4.3試檢查圖P4.3所示振蕩電路，指出圖中錯(cuò)誤，并加以改正。解：(a) 圖中有如下錯(cuò)誤：發(fā)射極直流被短路，變壓器同名端標(biāo)的不正確，

14、構(gòu)成負(fù)反饋。改正圖如下圖(a)所示（注意：與原圖對(duì)照時(shí)紅色部分，下同）。(b) 圖中有如下錯(cuò)誤：直流工作狀態(tài)不正確，集電極不通直流；而通過(guò)直接加到發(fā)射極。只要將和位置互換即行，如下圖(b)所示。4.4根據(jù)振蕩的相位平衡條件，判斷圖P4.4所示電路能否產(chǎn)生振蕩？在能產(chǎn)生振蕩的電路中，求出振蕩頻率的大小。解：(a) 能；(b) 不能。(c) 能；4.5 畫(huà)出圖P4.5所示各電路的交流通路，并根據(jù)相位平衡條件，判斷哪些電路能產(chǎn)生振蕩，哪些電路不能產(chǎn)生振蕩（圖中CB、CE、CC為耦合電容或旁路電容，LC為高頻扼流圈）。解：畫(huà)出的交流通路及回答如下（高頻扼流圈對(duì)交流開(kāi)路，可畫(huà)也可不畫(huà)）：4.6 圖P4.

15、6所示為三諧振回路振蕩器的交流通路，設(shè)電路參數(shù)之間有以下四種關(guān)系：（1）L1C1L2C2L3C3；（2）L1C1L2C2L3C3；（3）L1C1=L2C2L3C3；（4）L1C1L2C2=L3C3；試分析上述四種情況是否都能振蕩，振蕩頻率與各回路的固有諧振頻率有何關(guān)系？解：要想使圖中電路振蕩，接在晶體管發(fā)射極的兩個(gè)電路在振蕩頻率處必須等效成相同性質(zhì)的電抗元件，接在晶體管基極的電路必須等效成相反性質(zhì)的電抗元件；又根據(jù)并聯(lián)諧振電路當(dāng)工作頻率小于它的諧振頻率時(shí)呈感性，當(dāng)工作頻率高于它的諧振頻率時(shí)呈容性，由公式振蕩頻率表達(dá)式知：（1）這時(shí)的條件可寫(xiě)成f1f2f3；所以能振蕩：振蕩頻率f0為：f2f0f

16、2f3；所以能振蕩：振蕩頻率f0為：f2f0f3；這時(shí)1、2回路為感性，3回路為容性。(3) 這時(shí)的條件可寫(xiě)成f1=f2f3；所以能振蕩；振蕩頻率f0為：f2f0f2=f3；所以不能振蕩；因?yàn)?、3回路任何時(shí)候都性質(zhì)相同，不能滿足接在晶體管基極的電抗元件性質(zhì)相反的條件。4.7電容三點(diǎn)式振蕩器如圖P4.7所示，已知諧振回路的空載品質(zhì)因數(shù)Q=60，晶體管的輸出電導(dǎo)Goe=2.510-5S，輸入電導(dǎo)Gie=0.210-3S，試求該振蕩器的振蕩頻率f0，并驗(yàn)證IcQ=0.4mA時(shí)，電路能否起振？解：(1)求振蕩頻率，由于 （2）求起振條件放大器輸入電導(dǎo)等效在輸出端Rc的等效電導(dǎo)負(fù)載總電導(dǎo)環(huán)路增益4.8

17、振蕩器如圖P4.8所示，它們是什么類型振蕩器？有何優(yōu)點(diǎn)？計(jì)算各電路的振蕩頻率。解：（a）電路交流通路(a)圖：該電路是改進(jìn)的電容三點(diǎn)式（克拉潑）振蕩電路；優(yōu)點(diǎn)是減小了晶體管輸出電容的影響，頻率穩(wěn)定度高，振蕩波形比較好。解：(b) 電路的交流通路如圖(b)所示，為改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩電路，稱為西勒電路。其主要優(yōu)點(diǎn)頻率穩(wěn)度定高。4.9 分析圖P4.5所示各振蕩電路，畫(huà)出交流通路，計(jì)算振蕩頻率，并說(shuō)明電路特點(diǎn)。4.10 若石英晶片的參數(shù)為：Lq=4H，Cq=6.310-3pF，C0=2 PF，rq=100，試求（1）串聯(lián)諧振頻率fs；（2）并聯(lián)諧振頻率fp與fs相差多少？（3）晶體的品質(zhì)因數(shù)Q和等效

18、并聯(lián)諧振電阻為多大？由式（2.1.3）知并聯(lián)諧振阻抗為石英晶體的諧振阻抗是在C0兩端，所以4.11 圖P4.11所示石英晶體振蕩器，指出它們屬于哪種類型的晶體振蕩器，并說(shuō)明石英晶體在電路中的作用。答：(a)圖為并聯(lián)型石英晶體振蕩器，石英晶體在電路中的作用可以等效為電感元件。 (b)圖為串聯(lián)型石英晶體振蕩器，石英晶體在串聯(lián)諧振時(shí)以低阻抗接入正反饋電路，可以等效為短路線。4.12 晶體振蕩電路如圖P4.12所示，試畫(huà)出該電路的交流通路；若f1為L(zhǎng)1C1的諧振頻率，f2為的L2C2的諧振頻率，試分析電路能否產(chǎn)生自激振蕩。若能振蕩，指出振蕩頻率與f1、f2之間的關(guān)系。圖為并聯(lián)型石英晶體振蕩器，石英晶體

19、在電路中應(yīng)等效成電感元件；又根據(jù)三點(diǎn)式振蕩電路的構(gòu)成原則L2、C2串聯(lián)電路應(yīng)等效成電容元件；L1、C1也應(yīng)等效成電容元件。因?yàn)楣ぷ黝l率低于串聯(lián)諧振電路的諧振頻率時(shí)，串聯(lián)諧振電路成容性；而工作頻率高于并聯(lián)諧振電路的諧振頻率時(shí)，并聯(lián)諧振電路成容性，設(shè)L1、C1，L2、C2回路的諧振頻率為f1、f2，所以振蕩頻率為：4.13畫(huà)出圖P4.13所示各晶體振蕩器的交流通路，并指出電路類型。4.14 圖P4.14所示為三次泛音晶體振蕩器，輸出頻率為5MHz，試畫(huà)出振蕩器的交流通路，說(shuō)明LC回路的作用，輸出信號(hào)為什么由V2輸出？解：畫(huà)出交流通路如下LC并聯(lián)諧振回路的諧振頻率f0應(yīng)該高于晶體的基頻小于晶體的三次

20、泛音，f1f02R1，平衡時(shí)R2=2R1，圖中 R1=10K，所以（1）R2=10 K,R2=R1；不能起振，無(wú)振蕩電壓輸出。（2）R2=100 K,R22R1，輸出約12V方波。（3）R2冷態(tài)電阻大于20 K，R22R1=20 K，能夠起振；但由于R2是負(fù)溫度系數(shù)，起振后電流通過(guò)熱敏電阻R2后，它的溫度升高，電阻減小，會(huì)過(guò)渡到R2=2R1，所以穩(wěn)態(tài)時(shí)輸出正弦波。（4）R2冷態(tài)電阻大于20 K，R22R1=20 K，能夠起振；由于是正溫度系數(shù)，起振后電流通過(guò)熱敏電阻后，它的溫度升高，電阻增大，會(huì)過(guò)渡到R22R1，輸出約12V方波。4.18設(shè)計(jì)一個(gè)頻率為500 Hz的橋式振蕩電路，已知，并用一個(gè)

21、負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻作為穩(wěn)幅元件，試畫(huà)出電路并標(biāo)出各電阻值。解:可選用圖P4.17電路，因沒(méi)有要求輸出幅度大小，電源電壓可取。由于振蕩頻率較低，可選用通用型集成運(yùn)放741。由確定的值，即由可確定R1和R2的值，如果選R1=10KW，即R220KW可選常溫下R2=24KW負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。返回本章開(kāi)頭第5章 振幅調(diào)制、振幅解調(diào)與混頻電路 返回目錄頁(yè)5.1已知調(diào)制信號(hào)載波信號(hào)令比例常數(shù)，試寫(xiě)出調(diào)幅波表示式，求出調(diào)幅系數(shù)及頻帶寬度，畫(huà)出調(diào)幅波波形及頻譜圖。解： 調(diào)幅波波形和頻譜圖分別如下圖(a)、(b)所示。5.2已知調(diào)幅波信號(hào)，試畫(huà)出它的波形和頻譜圖，求出頻帶寬度。解：調(diào)幅波波形和頻譜圖如圖(a

22、)、(b)所示。帶寬 5.3已知調(diào)制信號(hào)，載波信號(hào)，試寫(xiě)出調(diào)幅波的表示式，畫(huà)出頻譜圖，求出頻帶寬度。解: 頻譜圖如圖所示。頻帶寬度 5.4已知調(diào)幅波表示式,試求該調(diào)幅波的載波振幅、調(diào)頻信號(hào)頻率、調(diào)幅系數(shù)和帶寬的值。解： ，5.5已知調(diào)幅波表示式，試求出調(diào)幅系數(shù)及頻帶寬度，畫(huà)出調(diào)幅波波形和頻譜圖。解：由，可得 調(diào)幅波波形和頻譜圖分別如圖(a)、（b）所示。5.6已知調(diào)幅波表示式，試畫(huà)出它的波形和頻譜圖，求出頻帶寬度。若已知，試求載波功率、邊頻功率、調(diào)幅波在調(diào)制信號(hào)一周期內(nèi)平均總功率。解：調(diào)幅波波形和頻譜圖分別如圖(a)、(b)所示。 邊頻功率 5.7 已知V，試畫(huà)出它的波形及頻譜圖。解：原式波形

23、與頻譜見(jiàn)下圖5.8已知調(diào)幅波的頻譜圖和波形如圖P5.8(a)、(b)所示，試分別寫(xiě)出它們的表示式。解：5.9 試分別畫(huà)出下列電壓表示式的波形和頻譜圖，并說(shuō)明它們各為何種信號(hào)。（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：波形見(jiàn)下圖（用MATLAB繪出）：頻譜見(jiàn)下圖(圖中c略去了角標(biāo))：5.10理想模擬相乘器的增益系數(shù)，若、分別輸入下列各信號(hào)，試寫(xiě)出輸出電壓表示式并說(shuō)明輸出電壓的特點(diǎn)。(1) ；(2) ，；(3) ，；(4) ，解:(1) 為直流電壓和兩倍頻電壓之和。 (2) 為

24、和頻與差頻混頻電壓。(3) 為雙邊帶調(diào)幅信號(hào)(4) 為普通調(diào)幅信號(hào)。5.11圖5.1.7所示電路模型中，已知，試寫(xiě)出輸出電壓表示式，求出調(diào)幅系數(shù)，畫(huà)出輸出電壓波形及頻譜圖。解: 調(diào)幅系數(shù) ma=0.5輸出電壓波形與頻譜如下圖(a)、(b)所示。5.12 普通調(diào)幅波電路組成模型如圖P5.12所示，試寫(xiě)出u0（t）表示式，說(shuō)明調(diào)幅的基本原理。5.13 已知調(diào)制信號(hào)u（t）=3cos(23.4103t)+1.5cos(2300t)V,載波信號(hào)uc（t）=6cos(25106t)V，相乘器的增益系數(shù)，AM=0.1V-1,試畫(huà)出輸出調(diào)幅波的頻譜圖。頻譜圖5.15 二極管環(huán)形相乘器接線如圖P5.15所示，

25、L端接大信號(hào)u1=U1mcos(1t)，使四只二極管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，R端口接小信號(hào)u2=U2mcos(2t)，且U1mU2m，試寫(xiě)出流過(guò)負(fù)載RL中電流的表達(dá)式。解：令 G=1/(rD+RL)，rD為二極管的導(dǎo)通電阻，由圖可看出，在u1正半周二極管V1、V4導(dǎo)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負(fù)半周二極管V2、V3導(dǎo)通，V1、V4截止i2=G(-u1+u2)S1(1t-)i3=G(-u1-u2)S1(1t-)i”=i2-i3= 2Gu2S1(1t-)在一個(gè)周期中的電流為i=i+i”=-2Gu2

26、S1(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 二極管構(gòu)成的電路如圖P5.16所示，圖中兩二極管的特性一致，已知u1=U1mcos(1t)，u2=U2mcos(2t)，u2為小信號(hào)，U1mU2m，并使二極管工作在受u1控制的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，試分析器輸出電流的頻譜成分，并說(shuō)明電路是否具有相乘功能。解（a）:如圖，令 G=1/(rD+RL)，rD為二極管的導(dǎo)通電阻，則i1=G(u

27、1+u2)S1(1t)i2=G(-u1+u2)S1(1t-)i=i1-i2=Gu1S1(1t)+S1(1t-) +Gu2S1(1t)- S1(1t-)由S1(1t)表達(dá)式及S1(1t-) 表達(dá)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+頻譜含1及p12，p為奇數(shù)，有相乘功能。解（b）見(jiàn)圖i1=g(u1+u2)

28、S1(1t)i2=g(u1+u2)S1(1t)i=i1- i2=0 所以，無(wú)輸出，無(wú)相乘功能。5.17 圖P5.17所示電路中，已知u1=360cos(2106t)mV，u2=10cos(2103t)mV,VCC=VEE=10V，RE=10K，晶體管很大，UBE（on）可以忽略，使用開(kāi)關(guān)函數(shù)求iC=iC1-iC2的表達(dá)式。5.18圖5.2.12所示雙差分模擬相乘器電路中，已知，,，試求出輸出電壓的關(guān)系式。解： 5.19 圖5.2.14所示MC1496相乘器電路中，已知，R5=6.8K，RC=3.9K,RY=1K,VEE=8V,VCC=12V,UBE=0.7V,當(dāng)u1=360cos(2106t)

29、mV，u2=200cos(2103t)mV時(shí)，試求輸出電壓uo(t)，并畫(huà)出波形。解：由圖知，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再計(jì)算u2的動(dòng)態(tài)范圍 (1/4)I0RY+UT=0.2521+0.026=0.526V,滿足 -0.526Vu2(U2m=0.2V)0.526V 所以由（5.2.39）式 i=(2u2/RY)thu1/(2UT)又因?yàn)?U1m=360mV260mV相乘器工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，即thu1/(2UT)= thU1m cos(1t) /(2UT) S2(1t

30、)由式（5.2.40）知，輸出電壓uo(t)=iRC=2u2/RYRCS2(1t) =20.2cos(2103t)/13.9S2(1t)V=1.56cos(2103t)(4/)cos(2106t) -(4/3)cos(23106t)+V 畫(huà)出波形圖如下/VV5.20二極管環(huán)形調(diào)幅電路如圖P5.20所示，載波信號(hào)，調(diào)制信號(hào)，uc為大信號(hào)并使四個(gè)二極管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，略去負(fù)載的反作用，試寫(xiě)出輸出電流的表示式。解：， 5.21 圖5.3.5所示電路中,已知fc1=100kHz，fc2=2MHz，fc3=26MHz,調(diào)制信號(hào)u(t)的頻率范圍為0.13KHz,試畫(huà)圖說(shuō)明其頻譜搬移過(guò)程。解：見(jiàn)圖 對(duì)于X

31、輸入端，乘法器輸入為：0.13KHz；乘法器輸入為 fc1+(0.13)KHz=100+(0.13)=(100.1103)KHz乘法器輸入為fc2+fc1+(0.13)KHz=2000KHz+(100.1103)KHz=(2100.12103)KHz=(2.10012.103)MHz乘法器濾波后輸出為fc3+fc2+fc1+(0.13)KHz=26+(2.10012.103)MHz=(28.100128.103)MHz5.22理想模擬相乘器中，若，試寫(xiě)出輸出電壓表示式，說(shuō)明實(shí)現(xiàn)了什么功能？解: 用低通濾波器取出式中右邊第一項(xiàng)即可實(shí)現(xiàn)乘積型同步檢波動(dòng)能。5.23 二極管包絡(luò)檢波電路如圖5.4.2

32、(a)所示，已知輸入已調(diào)載波的頻率fc=465KHz，調(diào)制信號(hào)頻率F=5KHz，調(diào)幅系數(shù)ma=0.3，負(fù)載電阻R=5K，試決定濾波電容決定C的大小，并求出檢波器的輸入電阻Ri。解： 為滿足濾波條件，取 C5/(RC)=5/(2RC)342PF不產(chǎn)生惰性失真時(shí)應(yīng)滿足 所以電容取值范圍為 342PFC0.02F 輸入電阻為 Ri=R/2=5/2=2.5K 5.24 二極管包絡(luò)檢波電路如圖P5.24所示， 已知us(t)=cos(2465103t)+0.3cos(2469103t)+ +0.3cos(2461103t)V，試問(wèn)該電路會(huì)不會(huì)產(chǎn)生惰性失真和負(fù)峰切割失真？（2）如檢波效率d1,按對(duì)應(yīng)關(guān)系畫(huà)

33、出A、B、C三點(diǎn)電壓對(duì)應(yīng)波形，并標(biāo)出電壓的大小。解：原式=21+3cos(24103t)cos(2465103t)由式知fc=465KHz，F(xiàn)=4KHz, ma=0.3如果不產(chǎn)生惰性失真，應(yīng)滿足圖中 C=6800pFma（0.3），所以也不會(huì)產(chǎn)生負(fù)峰切割失真。各點(diǎn)波形的表達(dá)式為：uA=21+0.3cos(t)cos(t)VuB=21+0.3cos(t)VuC=0.6cos(t)V5.25二極管包絡(luò)檢波電路如圖P5.25所示，已知調(diào)制信號(hào)頻率，載波，最大調(diào)幅系數(shù)，要求電路不產(chǎn)生惰性失真和負(fù)峰切割失真，試決定和的值。解:(1)決定從提高檢波效率和對(duì)高頻的濾波能力要求，現(xiàn)取為了避免產(chǎn)生惰性失真，要求

34、所以的取值范圍為(2)決定為了防止產(chǎn)生負(fù)峰切割失真，要求，所以可得因?yàn)?，即得所以求RL，因?yàn)?代入已知條件可得 5.26 圖P5.26所示為三極管射極包絡(luò)檢波電路，試分析該電路的檢波工作原理。答：其工作過(guò)程與二極管檢波電路類似，利用晶體管發(fā)射結(jié)的單向?qū)щ娦詫?shí)現(xiàn)包絡(luò)檢波；由于三極管具有放大功能，該檢波電路的帶負(fù)載能力較二極管檢波電路強(qiáng)。5.27 圖P5.25所示電路稱為被壓檢波電路，R為負(fù)載，C2為濾波電容，檢波輸出電壓uo(t)近似等于輸入電壓振幅的兩倍。試說(shuō)明電路的工作原理。答：在uS(t)正半周，V1導(dǎo)通、V2截止，C1被充電極性為左正由負(fù)，由于二極管的導(dǎo)通電阻很小，充電很快，幾乎達(dá)到輸入

35、信號(hào)的峰值；在輸入信號(hào)uS(t)的負(fù)半周，V1截止、V2導(dǎo)通C1充得的電壓與輸入信號(hào)疊加，R兩端電壓近似為輸入信號(hào)峰值的兩倍，極性為下正上負(fù)。5.28 三極管絡(luò)檢波電路如圖P5.28(a)所示，C為濾波電容，R檢波負(fù)載電阻，圖(b)所示為三極管的轉(zhuǎn)移特性，其斜率gc=100ms，VBB=0.5V，us(t)=0.21+0.5cos(t)cos(ct)V，(1)試畫(huà)出檢波電流ic波形；(2)試用開(kāi)函數(shù)，寫(xiě)出ic表示式，求出輸電壓uO(t)和檢波效率d；(3)用余弦脈沖分解法求出輸出電壓uO(t)。解：由于VBB=0.5V，當(dāng)輸入高頻正弦信號(hào)后，三極管在高頻信號(hào)的正半周導(dǎo)通，負(fù)半周截止；當(dāng)輸入的調(diào)

36、幅信號(hào)為us(t)=0.21+0.5cos(t)cos(ct)V，在高頻信號(hào)的正半周，余弦脈沖包絡(luò)的變化范圍為uBE=VBB+0.210.5V=0.5+(0.20.1)V=(0.60.8)V所以三極管導(dǎo)通后iC的包絡(luò)變化范圍為(2)用開(kāi)關(guān)函數(shù)寫(xiě)出ic的示式為5.29理想模擬相乘器中，若，試畫(huà)出及輸出電壓的頻譜圖。解：(1)由表示式可知它為多音頻調(diào)幅信號(hào)，而載頻，因此可作出頻譜如圖所示。(2) 與相乘，的頻譜線性搬移到與頻率差頻與和頻兩邊，因此可作出頻譜如下圖所示。5.30混頻電路輸入信號(hào)，本振信號(hào)，帶通濾波器調(diào)諧在上，試寫(xiě)出中頻輸出電壓的表示式。解：該題給定已知條件不足。5.31電路模型如圖P

37、5.31所示，按表5.31所示電路功能，選擇參考信號(hào)、輸入信號(hào)和濾波器類型，說(shuō)明它們的特點(diǎn)。若濾波器具有理想特性，寫(xiě)出表示式。解： 表5.31 頻譜搬移電路工作特點(diǎn)電路功能參考信號(hào)輸入信號(hào)濾波器類型表示式振幅調(diào)制帶通，中心頻率振幅檢波低通混頻帶通，中心頻率5.32電路如圖P5.31所示，試根據(jù)圖P5.32所示輸入信號(hào)頻譜，畫(huà)出相乘器輸出電壓的頻譜。已知各參考信號(hào)頻率為：(a)600 kHz；(b)12kHz；(c)560kHz。解：見(jiàn)下圖5.33圖5.5.5所示三極管混頻電路中，三極管在工作點(diǎn)展開(kāi)的轉(zhuǎn)移特性為，其中，若本振電壓，中頻回路諧振阻抗，求該電路的混頻電壓增益。解：由可得中頻電流幅度為

38、 5.34 三極管混頻電路如圖P5.34所示，已知中頻fI=465KHz,輸入信號(hào)us(t)=51+0.5cos(2103t)cos(2106t)mV。式分析該電路，并說(shuō)明L1C1、L2C2、L3C3三諧振回路諧振在什么頻率上。畫(huà)出F、G、H三點(diǎn)對(duì)地電壓波形并指出其特點(diǎn)。答： F點(diǎn)波形為調(diào)幅波，載頻為1MHz，電壓最大峰值為7.5mV。G點(diǎn)波形為本機(jī)振蕩波形(峰峰值一般在100300mV)，應(yīng)為等幅高頻正弦波，頻率為1.465MHz。H點(diǎn)為調(diào)幅波(峰峰值一般在幾十mV以下)，載頻為465KHz。5.35 超外差式廣播收音機(jī)，中頻fI=fL-fC=465KHz，試分析下列兩種現(xiàn)象屬于何種干擾：（

39、1）當(dāng)接收f(shuō)C=560KHz電臺(tái)信號(hào)時(shí)，還能聽(tīng)到頻率為1490KHz強(qiáng)電臺(tái)的信號(hào)；（2）當(dāng)接收f(shuō)C=1460KHz電臺(tái)信號(hào)時(shí)，還能聽(tīng)到頻率為730KHz強(qiáng)電臺(tái)的信號(hào)。解：（1）接收f(shuō)C=560KHz電臺(tái)信號(hào)時(shí)的本振頻率為 fL=fI+fc=465+560=1025KHz此時(shí)本振頻率與中頻頻率的和為 fL+fI=1025+465=1490KHz=fN所以1490KHz為鏡像干擾頻率。 （2）接收f(shuō)C=1460KHz電臺(tái)信號(hào)時(shí)的本振頻率為 fL=fI+fc=465+1460=1925KHz此時(shí) fL-2fN=1925-2730=1925-1460=465KHz=fI所以730KHz是寄生通道干擾頻

40、率。 5.36混頻器輸入端除了有用信號(hào)外，同時(shí)還有頻率分別為，的兩個(gè)干擾電壓，已知混頻器的中頻，試問(wèn)這兩個(gè)干擾電壓會(huì)不會(huì)產(chǎn)生干擾？解：由于，故兩干擾信號(hào)可產(chǎn)生互調(diào)干擾。 返回本章開(kāi)頭第6章 角度調(diào)制與解調(diào)電路 返回目錄頁(yè)6.1 已知調(diào)制信號(hào)u=8cos（2103t）V，載波輸出電壓u0（t）=5cos（2106t）V，kf=2103rad/(sV)，試求調(diào)頻信號(hào)的調(diào)頻指數(shù)mf、最大頻偏fm和有效頻譜帶寬BW，寫(xiě)出調(diào)頻信號(hào)表示式。6.2 已知調(diào)頻信號(hào)u0（t）=3cos2107t+5sin（2102t）V，kf=103rad/(sV)，試：（1）求該調(diào)頻信號(hào)的最大相位偏移mf、最大頻偏fm和有效

41、頻譜帶寬BW；（2）寫(xiě)出調(diào)制信號(hào)和載波輸出電壓表示式。6.3已知載波信號(hào)，調(diào)制信號(hào)為周期性方波，如圖P6.3所示，試畫(huà)出調(diào)頻信號(hào)、瞬時(shí)角頻率偏移和瞬時(shí)相位偏移的波形。解：由調(diào)頻信號(hào)的有關(guān)公式 調(diào)制信號(hào)是方波，調(diào)頻信號(hào)頻率應(yīng)是突變的，因此可以畫(huà)出的波形。由（2）式知，調(diào)制信號(hào)分別取正值、負(fù)值，也分別為正負(fù)值；瞬時(shí)角頻率將發(fā)生突變，為正值，角頻率突增、為負(fù)值，角頻率突減。由（3）式知，附加相位是時(shí)間的積分，調(diào)制信號(hào)分別取正值、負(fù)值時(shí)，附加相位將增加或減小，當(dāng)調(diào)制信號(hào)完成一個(gè)周期時(shí)所以、和波形如下圖所示。 6.4 調(diào)頻信號(hào)的最大頻偏為75kHz，當(dāng)調(diào)制信號(hào)頻率分別為100Hz和15kHz時(shí)，求調(diào)頻信

42、號(hào)的mf和BW。6.5 已知調(diào)制信號(hào)U（t）=6cos（4103t）V，載波輸出電壓uo(t)=2cos(2108t)V，kp=2rad/V，試求調(diào)相信號(hào)的調(diào)相指數(shù)mp、最大頻偏fm和有效頻譜帶寬BW，并寫(xiě)出調(diào)相信號(hào)的表示式。6.6 調(diào)載波為余弦信號(hào)，頻率fc=25MHz、振幅Um=4V，調(diào)制信號(hào)為單頻正弦波，頻率F=400Hz，若最大頻偏fm=10kHz，試分別寫(xiě)出調(diào)頻和調(diào)相信號(hào)表示式。 調(diào)頻指數(shù)6.7 已知載波電壓uo(t)=2cos(2107t)，現(xiàn)用低頻信號(hào)u(t)=Umcos(2Ft)對(duì)其進(jìn)行調(diào)頻和調(diào)相，當(dāng)Um=5V，F(xiàn)=1kHz時(shí)，調(diào)頻和調(diào)相指數(shù)均為10rad，求此時(shí)調(diào)頻和調(diào)相信號(hào)

43、的fm、BW；若調(diào)制信號(hào)Um不變，F(xiàn)分別變?yōu)?00Hz和10kHz時(shí)，求調(diào)頻、調(diào)相信號(hào)的fm和BW。6.8 直接調(diào)頻電路振蕩回路如圖6.2.4 (a)所示。變?nèi)荻O管的參數(shù)為：UB=0.6V，=2，CjQ=15pF。已知L=20H，UQ=6V， u(t)=0.6cos(10103t)V，試求調(diào)頻信號(hào)中心頻率fc、最大頻偏fm和調(diào)頻靈敏度SF。6.9調(diào)頻振蕩回路如圖6.2.4(a)所示，已知，變?nèi)荻O管參數(shù)為：、，調(diào)制電壓為。試求調(diào)頻波的：(1) 載頻；(2) 由調(diào)制信號(hào)引起的載頻漂移；(3) 最大頻偏；(4) 調(diào)頻靈敏度；(5) 二階失真系數(shù)。解：所以(2) 求中心頻率的漂移值，由于所以(3)

44、 求最大頻偏(4) 求調(diào)頻靈敏度(5) 求二階失真系數(shù)6.10 變?nèi)萑龢O管直接調(diào)頻電路如圖P6.10所示，畫(huà)出振蕩部分交流通路，分析調(diào)頻電路的工作原理，并說(shuō)明各元件的作用。解：振蕩部分電路的交流如下分析：變?nèi)荻O管與周?chē)袷庪娐吩M成調(diào)頻振蕩電路，決定振蕩頻率的元件見(jiàn)所畫(huà)出的交流通路，由圖知，該電路是一個(gè)電容三點(diǎn)式振蕩電路，調(diào)制信號(hào)通過(guò)高頻扼流圈加在反向偏置的變?nèi)荻O管上，使變?nèi)荻O管的解電容隨調(diào)制信號(hào)變化，從而改變振蕩頻率實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。6.11變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路如圖P6.11所示，試畫(huà)出振蕩電路簡(jiǎn)化交流通路，變?nèi)荻O管的直流通路及調(diào)制信號(hào)通路；當(dāng)時(shí)，求振蕩頻率。解:振蕩電路簡(jiǎn)化交流通路、變

45、容二極管的直流通路及調(diào)制信號(hào)通路分別如圖(a)、(b)、(c)所示。當(dāng)，振蕩頻率為6.12圖P6.12所示為晶體振蕩器直接調(diào)頻電路，畫(huà)出振蕩部分交流通路，說(shuō)明其工作原理，同時(shí)指出電路中各主要元件的作用。 解：由于1000 pF電容均高頻短路，因此振蕩部分交流通路如右上圖所示。它由變?nèi)荻O管、石英晶體、電容等組成并聯(lián)型晶體振蕩器。當(dāng)加到變?nèi)荻O管兩端，使發(fā)生變化，從而使得振蕩頻率發(fā)生變化而實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。由對(duì)振蕩頻率的影響很小，故該調(diào)頻電路頻偏很小，但中心頻率穩(wěn)定度高。圖P6.12中穩(wěn)壓管電路用來(lái)供給變?nèi)荻O管穩(wěn)定的反向偏壓。6.13晶體振蕩器直接調(diào)頻電路如圖P6.13所示，試畫(huà)交流通路，說(shuō)明電路的調(diào)頻工作原理。解:振蕩部分的交流通路如圖P6.13右圖所示，它構(gòu)成并聯(lián)型晶體振蕩器。變?nèi)荻O管與石英晶體串聯(lián)，可微調(diào)晶體振蕩頻率。由于隨而變化，故可實(shí)現(xiàn)調(diào)頻作用。6.14圖P6.14所示為單回路變?nèi)荻O管調(diào)相電路，圖中，C3為高頻旁路電容，u(t)=Umcos（2Ft），變?nèi)荻?jí)管的參數(shù)為=2，UB=1V，