《高頻電子線路》課后答案

1、高頻電子線路參考答案第2章小信號選頻放大器2.1已知并聯(lián)諧振回路的L=1gH,C=20pF,Q=100,求該并聯(lián)回路的諧振頻率f、諧振電阻R及通頻帶BWR，需采用低阻變高阻網(wǎng)絡(luò)，所以cm(05皿=36102x0.5欝-1=2.494尋-1-LLQRL-eLw2494x50LL1+丄Q2丿e1.986卩H1+1丿丿2.4942丿2.31pH3.91w2L1(2nx10 x106)2x2.31x10-6110 x10-12F110pF已知實際負(fù)載R500，諧振功率放大器要求的最佳負(fù)載電阻Lr貢-陰x10-6H-隔PH 41Iii=4LcR=O,工作頻率f=30MHz,試計算圖3.3.9(a)所示口

2、型輸出濾波匹配網(wǎng)絡(luò)e的元件值，取中間變換阻抗R=2O。L圖解3.10抗。解(b)riQe2Q=el4.9=520 x10-12F=520pFC二Cr1)r1a=520pF1+22IQf2；l4.92丿=“=C2nx30 x106x50wR2L=542pF11Lw2C(2nx30 x106)2x542x10-121221111試求圖(a)2U=52x10-9H=52nH=81.8x10-9H=81.8nHr11r1a1+=81.8nH1+lQL丿l7.7127.71x22nx30 x106=83nH111(2nx30 x106)2x83x10-9L=339x10-12F=339pF11=L+L=

3、(81.8+52)nH=133.8nH1112P3.10所示各傳輸線變壓器的阻抗變換關(guān)系及相應(yīng)的特性阻4U4Z2ZZ/2=4R4L將圖3.3.9(a)拆成兩個L型電路，如圖P3.9(s)所示。由此可得 屜工r圖MWHP3JI3.11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R=750，試求R、R、R及R的值。TOC o 1-5 h zLdid2d3s解當(dāng)Ta與b端負(fù)載電阻均等于2r，a與b端獲得信號源供給功率的r1s一半。同理，T、T兩端負(fù)載R都相等，且等于4R時，a、b端功率又由T、T平均分r2r3Lsr2r3配給四個負(fù)載，所以每路負(fù)載R獲得信號源供給功率的1/4,故圖P3

4、.11構(gòu)成功L率四分配網(wǎng)絡(luò)。R=750,R=R=1500,R=18.750did2d3s3.12圖P3.12所示為工作在230MHz頻段上、輸出功率為50W的反相功率合成電路。試說明：(1)tT傳輸線變壓器的作用并指出它們的特性阻抗；r1r5T、T傳輸線變壓器的作用并估算功率管輸入阻抗和集電極等效負(fù)載阻抗。r6r7輸人叱DSP312解(1)說明TT的作用并指出它們的特性阻抗r1r5T為1:1傳輸線變壓器，用以不平衡與平衡電路的轉(zhuǎn)換，Z=500。TOC o 1-5 h zr1c1T和T組成9:1阻抗變換電路，Z=Z=500/3=16.70。r2r3c2c3T為1:1傳輸線變壓器，用以平衡與不平衡

5、電路的轉(zhuǎn)換，r4c4T為1:4傳輸線變壓器，用以阻抗變換，說明T、T的作用并估算功率管的輸入阻抗和等效負(fù)載阻抗r6r7T起反向功率分配作用，T起反向功率合成作用。功率管的輸入阻抗為50Q1X92=2.8Q功率管集電極等效負(fù)載阻抗為R=R=6.25Qab2x4第4章正弦波振蕩器4.1分析圖P4.1所示電路，標(biāo)明次級數(shù)圈的同名端，使之滿足相位平衡條件，并求出振蕩頻率。HP41解(a)同名端標(biāo)于二次側(cè)線圈的下端11f=.=0.877x106Hz=0.877MHz02nn：LC2nu330 x10-12x100 x10-6同名端標(biāo)于二次側(cè)線的圈下端1(c)f=0.777x106Hz=0.777MHz0

6、2n：140 x10-6x300 x10-12同名端標(biāo)于二次側(cè)線圈的下端1f=0.476x106Hz=0.476MHz021，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，指出圖中錯誤，并加以改正。cq鼻Xu圖P4.8解(a)圖中有如下錯誤：發(fā)射極直流被Lf短路，變壓器同各端標(biāo)的不正確，構(gòu)成負(fù)反饋。改正圖如圖P4.3(s)(a)所示。(b)圖中有如下錯誤：不符號三點式組成原則，集電極不通直流，而v通過L直接加到發(fā)射極。只要將C和L位置互換即行，如圖P4.3(s)(b)所示。3*扮圖P4.3CSJ4.4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

7、電路中，求出振蕩頻率的大小。閔P4.412n4700 x10-12X300X10-6解(a)能；ff0=0.19X106Hz=0.19MHz(b)不能;(c)能;2LCLC；LCLCLC；LCLCLC，即fff11.22330102“03亠當(dāng)ff時，x、x、x均呈感性，不能振蕩；當(dāng)fff時，X呈容性，X、X呈感性，不能TOC o 1-5 h z0102123振蕩；當(dāng)fff時，X、02031電容三點式振蕩電路。LCLCff11.223301_0203,亠當(dāng)ff時，x、x、x呈感性，不能振蕩；當(dāng)fff時，X呈容性，x、x呈感性，構(gòu)成電感三點式振蕩電路;1703丿02.3,120,.當(dāng)fff時，X、

8、X、X均呈容性，不能振蕩。TOC o 1-5 h z701123LC=LCLC即f=ff12233010203當(dāng)ff(f)時，X、X、X均呈感性，不能振蕩；0102123當(dāng)f(f)ff時，X、X、X均呈容性，不振蕩。703123LCf=f2233010203ff(f)時，X、X、X均呈感性；f(f)ff時，X、X、X均呈容性，故此種情況下，電路不可能產(chǎn)生振蕩。011234.7電容三點式振蕩器如圖P4.7所示，已知LC諧振回路的空載品質(zhì)因數(shù)Q二60，晶體管的輸出電導(dǎo)G=2.5x10-5S，輸入電導(dǎo)G=0.2x10-3S，試求該振蕩器的振蕩頻率f，并驗證I:0.4mA時，電路能否起振？“0CQ解所

9、以(1)求振蕩頻率f，由于J0CC12C+C300 x1000300+1000pF=231pFHz=1MHz112LC2兀*110 x10-6x231x10-12求振幅起振條件04g_I/26_S=0.0154SmCQ26G_1_1二S_24x10-6SpQL/C60門10 x10-6/231x10-12GpGieGcGeICrc)_-rIC丿2y_1/Rc丿Gie(300+1000)1000丿2x24x10-6S_40.6!S+R/R丿B1B2丿1/2x103丿s_0.5x10-3S_500!SI1000丿200 x&+12x103/36x103丿S_28J!S_G+G+G+G_(40.6+

10、28+500+25)yS_594ySpiecoeTg.C0.0154GC594x10-6e2故滿足振幅起振條件。誥_7.814.8振蕩器如圖P4.8所示，它們是什么類型振蕩器？有何優(yōu)點？計算各電路的振蕩頻率。昌IJOQpF|丘2.1pFI1匕解(a)電路的交流通路如圖P4.8(s)(a)所示，為改進(jìn)型電容三點式振蕩電路，稱為克拉潑電路。其主要優(yōu)點是晶體管寄生電容對振蕩頻率的影響很小，故振蕩頻率穩(wěn)定度高。fu11+陽12.28.215丿11=Hz=2.25MHz02ni：LC2Z50 x10-6x100 x10-12pF=4.86pFf=Hz=9.6MHz02朋LC2n：57x10-6x4.86

11、x10-124.9分析圖P4.9所示各振蕩電路，畫出交流通路，說明電路的特點，并計算振蕩頻率。(b)電路的交流通路如圖P4.8(s)(b)所示，為改進(jìn)型電容三點式振蕩電路,稱為西勒電路。其主要優(yōu)點頻率穩(wěn)定高。解(a)交流通路如圖P4.9(s)(a)所示。C=111+25+pF=30.83pF+一+一151055丿12兀5x10-6x30.83x10-12=12.82x106Hz=12.82MHz電容三點振蕩電路，采用電容分壓器輸出，可減小負(fù)載的影響。3弊交流通路如圖P4.9(s)(b)所示，為改進(jìn)型電容三點式Lc振蕩電路(西勒電路)，頻率穩(wěn)定度高。采用電容分壓器輸出，可減小負(fù)載的影響。111F

12、+1T+1200200511005.1丿1=9.06x106Hz=9.0602n8x10-6x38.625x10-12410若石英晶片的參數(shù)為：l-4H，C-6.3x10-3pF，qq-試求(1)串聯(lián)諧振頻率f;(2)并聯(lián)諧振頻率f與f相差多少？(3)晶體的品質(zhì)sp因數(shù)Q和等效并聯(lián)諧振電阻為多大？ HYPERLINK l bookmark100 解(1)f-1pF=38.625pFMHzCO=2pF/q=100Q，-=1.003x106Hz=1.003MHz2叭LC2兀x6.3x10-3x10-121+6.3x10-3x10-1；V*2x10-12qqC、1+旨-1f=0丿ps-1.58x10

13、3Hz=1.58kHz-1x1003x106丿wL2兀fL2nx1.003x106x4-_“Q=q=f=2.52x105rr100qq2L-L=CrC2q0LCCq=0qrC+Cq0qLqC2r0q6.3x10-3x10-12x4(2+6.3x10-3)x10-12x2x10-12x100=63x1060=63MQ4.11圖P4.11所示石英晶體振蕩器，指出他們屬于哪種類型的晶體振蕩器,并說明石英晶體在電路中的作用。(b)解(a)并聯(lián)型晶體振蕩器，石英晶體在回路中起電感作用。(b)串聯(lián)型晶體振蕩器，石英晶體串聯(lián)諧振時以低阻抗接入正反饋電路。4.12晶體振蕩電路如圖P4.12所示，試畫出該電路的

14、交流通路；若f為LC的諧振頻率，f為lc的諧振頻率，試分析電路能否產(chǎn)生自激振蕩。若能振蕩，J222指出振蕩頻率與f、f之間的關(guān)系。丿1丿2圖P441解該電路的簡化交流通路如圖P4.12(s)所示，電路可以構(gòu)成并聯(lián)型晶體振蕩器。若要產(chǎn)生振蕩，要求晶體呈感性，LC和LC呈容性。所以fff。122J270J14.13畫出圖P4.13所示各晶體振蕩器的交流通路，并指出電路類型。(b)830pF01-一fl+1$V10豐f).ififHDI_3.9kftf豐270pF解各電路的交流通路分別如圖P4.13(s)所示。W串聯(lián)晶提5并聯(lián)爾撮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

15、出振蕩器的交流通路說明LC回路的作用，輸出信號為什么由A?輸出？圖P4.1VQ.01単F解振蕩電路簡化交流通路如圖P4.14(s)所示。LC回路用以使石英晶體工作在其三次泛音頻率上。V構(gòu)成射極輸出器，作為振2蕩器的緩沖級，用以減小負(fù)載對振蕩器工作的影響，可提高振蕩頻率的穩(wěn)定度。4.15試用振蕩相位平衡條件判斷圖P4.15所示各電路中能否產(chǎn)生正弦波振蕩，為什么？圖P4.15解(a)放大電路為反相放大，故不滿足正反饋條件，不能振蕩。V為共源電路、v為共集電路，所以兩級放大為反相放大，不滿足正反12饋條件，不能振蕩。差分電路為同相放大，滿足正反饋條件，能振蕩。通過rc選頻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成負(fù)反饋，不滿足正弦振

16、蕩條件，不能振蕩。三級rc滯后網(wǎng)絡(luò)可移相180，而放大器為反相放大，故構(gòu)成正反饋，能產(chǎn)生振蕩。4.16已知rc振蕩電路如圖P4.16所示。(1)說明R應(yīng)具有怎樣的溫度系數(shù)和如何選擇其冷態(tài)電阻；(2)求振蕩頻頻率f。J0囲IM.16解(1)R應(yīng)具有正溫度系數(shù)，R冷態(tài)電阻1R=5k01122f=o2nRC=971Hz12nx8.2x103x0.02x10-64.17rc振蕩電路如圖P4.17所示，已知r=10kq，v=v=12V，試分析R的阻值分別為下列情況時，輸出電壓波形的形狀。(1)R=10kq；(2)2R=100kQ；(3)R為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，冷態(tài)電阻大于20kQ；(4)r為正222溫度

17、系數(shù)熱敏電阻，冷態(tài)電阻值大于20kQ。解(1)因為1+R=23停振，u=0；TOC o 1-5 h zRo1因為1+R=1+100=n3，輸出電壓為方波；R101可為正弦波；由于1+R3，卻隨u增大越大于3,故輸出電壓為方波。Ro4.18設(shè)計一個頻率為500Hz的rc橋式振蕩電路，已知c=0.047卩F，并用一個負(fù)溫度系數(shù)20kQ的熱敏電阻作為穩(wěn)幅元件，試畫出電路并標(biāo)出各電阻值。解可選用圖P4.17電路，因沒有要求輸出幅度大小，電源電壓可取V=V=10V。由于振蕩頻率較低，可選用通用型集成運放741。CCEE由f=1確定R的值，即02nRCQ=6.8kQ12nx500 x0.047x10-6由

18、i+佯3可確定R的值，即R1R20kQUq，u為大信號并使四個二極管工作在開關(guān)狀態(tài)，略QGmcm孫c去負(fù)載的反作用，試寫出輸出電流i的表示式。i=g(u+u)S(wt)，i=g(u一u)S(wt一n)DcG1c2DGc1ci=g(-u一u)S(wt一n)，i=g(u一u)S(wt)DcG1c4DcG1ci=i一i+i一i1432=2guS(wt)一2guS(wt一n)DG1cDG1c=2guS(wt)DG2cf44A=2gucosGtcoswt一一cos3wt+DGmInc3nc丿圖P5205.21頻率范圍為0.13ES53.f耀馥曲械袪實題SS8悄號的電關(guān)樓總圖5.3.5所示電路中，已知f=

19、100kHz，f=26MHz，調(diào)制信號u(t)的c1c2一kHz，試畫圖說明其頻譜搬移過程。解頻譜搬遷過程如圖P5.21(s)所示。rrm4啪沁佇rfl嚴(yán)打n#沁rnTI理想模擬相乘器中，A=0.1V-1，若u=2cost)，TOC o 1-5 h zMXcu=1+0.5cos(Ot)+0.4cos(Ot)cos(ot)Y12c試寫出輸出電壓表示式，說明實現(xiàn)了什么功能？解Auu=0.1x2cos2wt(1+0.5cosOt+0.4cosOt)OMxyc120.2(1+cos22wt)(1+0.5cosOt+0.4cosOt)c12=(0.1+0.05cosOt+0.04cosOt)+(0.1+

20、0.05cosOt+0.04cosOt)cos2wt212c用低通濾波器取出式中右邊第一項即可實現(xiàn)乘積型同步檢波功能。二極管包絡(luò)檢波電路如圖5.4.2(a)所示，已知輸入已調(diào)波的載頻f=465kHz，調(diào)制信號頻率F=5kHz，調(diào)幅系數(shù)m=0.3，負(fù)載電阻R=5kQ，試c決定濾波電容C的大小，并求出檢波器的輸入電阻R。i+所以可得1解取rc,2nfcC5/2nx465x103x5x103二342xIO-12F二342pF為了不產(chǎn)生惰性失真，根據(jù)RC土V1-0.321-m2Ca=0.02x10-6F=0.02liFmOR0.3x2nx5x103x5x103a所以可得340PFCm(=0.3)，故電

21、路也不會產(chǎn)生負(fù)峰切割失真。A、B、C點電壓波形如圖P524(s)所示。5.25二極管包絡(luò)檢波電路如圖P5.25所示，已知調(diào)制信號頻率F=300-4500Hz，載波f=5MHz，最大調(diào)幅系數(shù)m=0.8，camax性失真和負(fù)峰切割失真，試決定C和R的值。L要求電路不產(chǎn)生惰10wR現(xiàn)取F=43pF解(1)決定C從提高檢波效率和對高頻的濾波能力要求CSwRc10gnx5x106x(1.2+6.2)x103CtlllClAm0Ramaxmax為了避免產(chǎn)生惰性失真，要求F=3600pFd-0.80.8x2nx4500 x(1.2+6.2)x103所以C的取值范圍為43pFCm，所以可得RamaxRmR=0

22、.8x7.4x103Q=5.92kQLamax因為R=R+R/R，即得RL12L12L所以R/R5.92kQR=5.92kQ1.2kQ=4.72kQL1由此不難求得R19.8kQL5.26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。解三極管發(fā)射極包絡(luò)檢波是利用三極管發(fā)射結(jié)的單向?qū)щ娦詫崿F(xiàn)包絡(luò)檢波的，其檢波工作過程與二極管檢波過程類似，若輸入信號u，為一普通調(diào)幅波,s則輸出電壓u的波形如圖P5.26(s)(a)所示，其平均值如圖P5.26(s)(b)所示。o5.27圖P5.27所示電路稱為倍壓檢波電路，r為負(fù)載，c為濾波電容，檢波2輸出電壓u(t)近似等于輸入電壓振幅的

23、兩倍。說明電路的工作原理。O解當(dāng)u為正半周時，二極管V導(dǎo)通、V截止，u對C充電并使C兩端電壓Us12s11C1接近輸入高頻電壓的振幅；當(dāng)u為負(fù)半周時，二極管V截止，V導(dǎo)通，u與u相s12sC1疊加后通過V對C充電，由于R取值比較大，故C兩端電壓即檢波輸出電壓u可222O達(dá)輸入高頻電壓振幅的兩倍。5.28三極管包絡(luò)檢波電路如圖P5.28(a)所示，c為濾波電容，r為檢波負(fù)載電阻，圖(b)所示為三極管的轉(zhuǎn)移特性，其斜率g=100ms，已知V=0.5V，cBBu(t)=0.2l+0.5cos(Ot)cos(t)V，(1)試畫出檢波電流i波形；試用開關(guān)函數(shù),scC寫出i表示式，求出輸出電壓u(t)和檢

24、波效率n；用余弦脈沖分解法求出輸COd出電壓u(t)。O(a)(b)圖P5/2&i=guSt)=100 x0.2(1+0.5cosQt)coswtccs1cc2)+coswt一nc解(1)由于V=0.5V,所以在u(t)的正半周，三極管導(dǎo)通，負(fù)半周截止,TOC o 1-5 h zBBs導(dǎo)通角9=90，i為半周余弦脈沖，波形如圖P5.28(s)所示。c122c+coswt-cos3wt+2nc3nc=(20coswt+10cosQtcoswt)cc10coswt+20+20cos2wt+5cosQtcoswt+10cosQt+10cosQtcos2wt+mA高次諧波，則得輸出電壓(2010A+c

25、osGtImAx1kQ=(6.37+3.18cosGt)V(nn丿Ug=318=31.8dmU0.5x0.12im(3)由于0=90為常數(shù)，a(90)=0.319，所以0I=30 x0.319=9.57mA，I=20 x0.319=6.38mAComaxC0U=IR=6.38x10-3x103=6.38VOC0U=9.57mAxlkQ-6.38mAxlkQ=3.19VGm因此，5.29u=(6.38+319cosGt)VO理想模擬相乘器中A二0.1V-1，若u二2cos(2nx1.5x1061)V，u=cos(2nx1001)+1.5cos(2nx10001)+0.5cos(2nx20001)

26、cos(2nx1061)V，試畫出u及TOC o 1-5 h zYY輸出電壓的頻譜圖。解(1)由u表示式可知它為多音頻調(diào)幅信號，F(xiàn)=100Hz，F(xiàn)=1000Hz， HYPERLINK l bookmark282 Y.12F=2000Hz，而載頻f=106Hz，因此可作出頻譜如圖P5.29(s)-1所示。c妙M3(2)u與u相乘，u的頻線性搬移到u頻率(1.5MHz)兩邊，因此可作出頻譜如YXYX圖P5.29(s)-2所示。櫛柵砌f卿血|腳吐苗a呦9呼席刃運伍仆冋片4坯松5.30混頻電路輸入信號u(t)=U1+ku(t)cos(wt)，本振信號sm0aGcu(t)=Ucos(wt)，帶通濾波器調(diào)

27、諧在3=3=3上，試寫出中頻輸出電壓u(t)的LLmcLcI表7示式。解u(t)=U1+ku(t)cos(3t)IImaGs5.31電路模型如圖P5.31所示，按表5.31所示電路功能，選擇參考信號u、X輸入信號u和濾波器類型，說明它們的特點。若濾波器具有理想特性，寫出u(t)YO圖P5.31表示式。解表5.31電路功能參考信號uvX輸入信號u濾波器類型u(t)表示式o丿振幅調(diào)制u=Ucoswtccmcu=UcosGtGGm帶通，中心頻率wu=UcosGtcoswtoomc振幅檢波u=Ucoswtrrmcu=UcosGtcoswtssmcc低通u=UcosGtoom混頻u=UcoswtLLmL

28、u=UcosGtcoswtssmc帶通，中心頻率w1!u=UcosGtcoswtoomI說明：表5.31中以DSB信號為例。振幅調(diào)制、檢波與混頻的主要特點是將輸入信號的頻譜不失真地搬到參考信號頻率的兩邊。5.32電路如圖P5.31所示，試根據(jù)圖P5.32所示輸入信號頻譜，畫出相乘器輸出電壓u(t)的頻譜。已知各參考信號頻率為：(a)600kHz;(b)12kHz;O(c)560kHz。0-33y/itHj91L732.335/fcHjS7SS100y/fcHi(e)解各輸出電壓u(t)的頻譜分別如圖P5.32(s)(a)、(c)所示。O蘇5.33圖5.5.5所示三極管混頻電路中，三極管在工作點

29、展開的轉(zhuǎn)移特性為i=a+au+au2，c01be2bea=3.25mA/V，a=75mA/V2，12a=0.5mA，0若本振電壓圖5.55三電路佩3!圖u=0.16cost)V,LL混頻電壓增益A。u=10-3cost)V,sc中頻回路諧振阻抗R=10kQ,P求該電路的解或ci=a+au+au2c01be2be=a+a(u+u)+a(u+u)201LS2LS=a+a(u+u)+a(u2+u2+2uu)01LS2LSLS可得中頻電流為i=aUUcos(w-w)tI2smLmLCi=aUUcos(w+w)tI2smLmLC因此，中頻輸出電壓振幅為U=aUURIm2smLmp所以，電路的混頻電壓增益

30、等于A=im=aUR=7.5x10-3x0.16x104=12cU2LmpSm5.34三極管混頻電路如圖P5.34所示，已知中頻f=465kHz，輸入信號u(t)=51+0.5cos(2nx103t)cos(2nx106t)mV，試分析該電路，并說明LC、LC、LCs112233三諧振回路調(diào)諧在什么頻率上。畫出F、G、H三點對地電壓波形并指出其特點。%圖PS-Jf解V構(gòu)成本機(jī)振蕩器，V構(gòu)成混頻電路，輸入由F點輸入加到混頻管的基21極，本振信號由G點加到混頻管的發(fā)射極，利用該三極管的非線性特性實現(xiàn)混頻。LC調(diào)諧于106Hz，LC調(diào)諧于465kHz,1122LC調(diào)諧于1000kHz+465kHz=

31、1465kHz。3F點為輸入AM調(diào)幅信號u(t)，G點為本振信號u(t),H點為中頻輸出信號u(t)，SLI它們的對應(yīng)波形如圖P5.34(s)所示。超外差式廣播收音機(jī)，中頻f=f=f=465kHz，試分析下列兩種現(xiàn)象屬ILc于何種干擾：(1)當(dāng)接收f=560kHz，電臺信號時，還能聽到頻率為1490kHzc強(qiáng)電臺信號；當(dāng)接收f=1460kHz電臺信號時，還能聽到頻率為730kHz強(qiáng)c電臺的信號。解由于560+2X465=1490kHz，故1490kHz為鏡像干擾；(2)當(dāng)P=1，q=2時，f=-(pf-f)=丄(1460+465-465)=730kHz，故730kHzNqLI2為寄生通道干擾。

32、混頻器輸入端除了有用信號f=20MHz外，同時還有頻率分別為cf=19.2MHz，f=19.6MHz的兩個干擾電壓，已知混頻器的中頻N1N2f=f-f=3MHz，試問這兩個干擾電壓會不會產(chǎn)生干擾？1Lc解由于19.6x2-19.2=20MHz，故兩干擾信號可產(chǎn)生互調(diào)干擾。第6章角度調(diào)制與解調(diào)電路出電壓m、最大f6.1已知調(diào)制信號u=8cos(2nx1031)V，載波輸u(t)=5cos(2nx1061)V，k=2nx103rad/sV，試求調(diào)頻信號的調(diào)頻指數(shù)of頻偏紂和有效頻譜帶寬BW，寫出調(diào)頻信號表示式m解kUAf=fGmm2n2nx103x82n=8x103HzkU2nx103x8c,m=

33、8rad/G2nx103BW=2(m+1)F=2(8+1)x103=18kHzu(t)=5cos(2nx1061+8sin2nx103t)(V)o6.2已知調(diào)頻信號u(t)=3cos2nx1071+5sin(2nx1021)V，k=103nrad/sV，試:of(1)求該調(diào)頻信號的最大相位偏移m、最大頻偏Af和有效頻譜帶寬BW；(2)寫fm出調(diào)制信號和載波輸出電壓表示式。解(1)mf=5Af=mF=5x100=500HzmfBW=2(m+1)F=2(5+1)x100=1200HzkUmG5x2nx100因為m=fGm，所以U=T=1V，故fGknx103fu(t)=cos2nx102t(V)G

34、u(t)=3cos2nx107t(V)O6.3已知載波信號u(t)=Ucos(t),調(diào)制信號u(t)為周期性方波，如圖P6.3omcG所示，試畫出調(diào)頻信號、瞬時角頻率偏移Ao(t)和瞬時相位偏移申(t)的波形。0圖P6.3解uFM(t)、Ao(t)和A申(t)波形如圖P6.3(S)所示。那3調(diào)頻信號的最大頻偏為75kHz，當(dāng)調(diào)制信號頻率分別為100Hz和15kHz時，求調(diào)頻信號的mf和BW。解當(dāng)F=100Hz時，m=Afm=75X103=750fF100BW=2(+1)F=2(750+1)X100Hz=150kHz當(dāng)F=15kHz時，m=Afm=75X103=5fF15x103BW=2(5+1

35、)x15x103Hz=180kHz已知調(diào)制信號u(t)=6cos(4nx103t)V、載波輸出電壓u(t)=2cos(2nX1081)V，k=2rad/V。試求調(diào)相信號的調(diào)相指數(shù)m、最大頻偏Afoppm和有效頻譜帶寬BW，并寫出調(diào)相信號的表示式。解m=kU=2x6=12radppGmHz=24kHzm012x4nx103Af=p=m2n2nBW=2(m+1)F=2(12+1)x2x103Hz=52kHzpu(t)=2cos(2nx108t+12cos4nx103t)Vo6.6設(shè)載波為余弦信號，頻率f=25MHz、振幅U=4V，調(diào)制信號為單頻cm正弦波、頻率F=400Hz，若最大頻偏Af=10k

36、Hz，試分別寫出調(diào)頻和調(diào)相信號m表示式。解FM波：m=f=10 x103=25fF400u(t)=4cos(2nx25x1061一25cos2nx4001)VFMPM波：m=m=25pFu(t)=4cos(2nx25x1061+25sin2nx4001)VPMTOC o 1-5 h z6.7已知載波電壓u(t)=2cos(2nx107t)V，現(xiàn)用低頻信號u(t)=Ucos(2nFt)o00m對其進(jìn)行調(diào)頻和調(diào)相，當(dāng)u=5V、F=1kHz時，調(diào)頻和調(diào)相指數(shù)均為10rad，0m求此時調(diào)頻和調(diào)相信號的Af、BW；若調(diào)制信號U不變，F(xiàn)分別變?yōu)?00Hzm0m和10kHz時，求調(diào)頻、調(diào)相信號的Af和BW。

37、解F=1kHz時，由于m=m=10，所以調(diào)頻和調(diào)相信號的Af和BW均相同，fpm其值為Af=mF=10 x103Hz=10kHzmBW=2(m+1)F=2(10+1)x103Hz=22kHz當(dāng)F=0.1kHz時，由于m與F成反比，當(dāng)F減小10倍，m增大10倍，即m=100,所以調(diào)頻信號的Af=100 x0.1x103Hz=10kHz,BW=2(100+1)x0.1x103Hz=20.2kHz對于調(diào)相信號,m與F無關(guān)，所以m=10，則得ppAf=10 x0.1x103Hz=1kHz，BW=2(10+1)x0.1x103Hz=2.2kHz當(dāng)F=10kHz時，對于調(diào)頻信號，m=1，則得fAf=1x1

38、0 x103Hz=10kHz,BW=2(1+1)x10 x103Hz=40kHz對于調(diào)相信號，m=10，則pAf=10 x10 x103Hz=100kHz,BW=2(10+1)x10 x103Hz=220kHzm6.8直接調(diào)頻電路的振蕩回路如圖6.2.4(a)所示。變?nèi)荻O管的參數(shù)為：U=0.6V，丫=2，C=15pF。已知L=20gH，U=6V，u=0.6cos(10nx103t)V，BjQQ0試求調(diào)頻信號的中心頻率f、最大頻偏Af和調(diào)頻靈敏度S。cmF解變?nèi)荻?qiáng)管接入握蕩回路2n、LCq2n20 x106x15x1012=9.193x106Hz=9.193MHzGm0.60.6+6=0.0

39、909f=mfc=0.0909x9.193x106Hz=0.8356MHz0.8356MHz0.6V=1.39MHz/VGmC.0=225pF、y=0.5、U=0.6V、U=6V，調(diào)制電壓為=3cos(2nx104t)V。求調(diào)頻波的：(1)載頻；由調(diào)制信號引起的載頻漂移；最大頻偏;(4)調(diào)頻靈敏度；(5)二階失真系數(shù)。解求載頻f，由于j0225jQpF=67.8pF0.6所以2n.-LC2n2x10-6x67.8x10-12弋jQHz=13.67MHz(2)求中心頻率的漂移值f，由于Gm0.6+6=0.455所以-yfy)1/2f1/2J1+-丄1m2=一-1x0.4552L8(2Jc8(2J

40、U+UcBQ?=-0.133MHzc6.9調(diào)頻振蕩回路如圖6.2.4(a)所示，已知l=2gH，變?nèi)荻O管參數(shù)為:求最大頻偏fmf=-mf=1/2x0.455x13.67MHz=1.55MHzm2cc2求調(diào)頻靈敏度sFUGm1.55MHz3V(5)求二階失真系數(shù)I(IL-1m2f82丿ccImf2八cSFK1(1-1x0.45516(4丿14=0.52MHz/V=0.0856.10變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路如圖P6.10所示，畫出振蕩部分交流通路,分析調(diào)頻電路的工作原理，并說明各主要元件的作用。3000470Q圖P6J0TOC o 1-5 h z解振蕩部分的交流通路如圖P610(s)所示。電路構(gòu)成

41、克拉潑電路。UQ(t)通過L加到變?nèi)荻O管兩端，控制其C的變化，從而實現(xiàn)調(diào)頻，為變?nèi)荻O管Cj部分接入回路的直接調(diào)頻電路。圖P6.10中，R、C為正電源去耦合濾波器，R、C為負(fù)電源去耦合濾波器。R、21324R構(gòu)成分壓器，將-15V電壓進(jìn)行分壓，取R上的壓降作為變?nèi)荻O管的反向偏54壓。L為高頻扼流圈，用以阻止高頻通過，但通直流和低頻信號；C為隔直流電C5容，c、c為高頻旁路電容。676.11變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路如圖P6.11所示，試畫出振蕩電路簡化交流通路，變?nèi)荻O管的直流通路及調(diào)制信號通路；當(dāng)uQ(t)=0時，CjQ=60pF，求振蕩頻率f。c解振蕩電路簡化交流通路、變?nèi)荻O管的直流通路

42、及調(diào)制信號通路分別如圖P611(s)(a)、(c)所示。C當(dāng)C.=60pF，振蕩頻率為jQ12n帚TCHz=7.5MHz251O(3O,100X150)2n5x10-6x30+(100+150丿6.12圖P6.12所示為晶體振蕩器直接調(diào)頻電路，畫出振蕩部分交流通路,說明其工作原理，同時指出電路中各主要元件的作用。X10-12豐100pFOTJ國中未注朋咨的電畝均為ICCOpF2螢上丄JL&ipfffiP6.12解由于1000pF電容均高頻短路，因此振蕩部分交流通路如圖P6.12(s)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)u(t)加到變?nèi)荻O管兩端，使C發(fā)生變化，從而使得

43、振蕩頻率發(fā)生變化而實Oj現(xiàn)調(diào)頻。由C對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，試畫交流通路，說明電路的調(diào)頻工作原理。解振蕩部分的交流通路如圖P6.13(s)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c.隨u(t)而變化，故jG可實現(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)=Ucos(2nFt)，變?nèi)荻O管的參數(shù)為丫二2，U=IV，回路等效品質(zhì)因數(shù)Q二5。試求下列情況時的調(diào)相

44、指數(shù)m和最大頻偏/。epmRt半5lOOkA1MOpFc,HFnRi圖P6.14U=0.1V、F=1000Hz；GmU=0.1V、F=2000Hz；Gm=0.05V、F=1000Hz。Gm解(4)八YUQ2x0.1x15L解(1)m=YmQ=Gme=0.3radpceU+U9+1BQAf=mF=0.3x1000=300HzTOC o 1-5 h zmpm=0.3rad,Af=0.3x2000=600Hzpmm=2X0.05515=0.15rad,Af=0.15x1000=150Hzp9+1m6.15某調(diào)頻設(shè)備組成如圖P6.15所示，直接調(diào)頻器輸出調(diào)頻信號的中心頻率為10MHz,調(diào)制信號頻率為1

45、kHz,最大頻偏為1.5kHz。試求：(1)該設(shè)備輸出信號u(t)的中心頻率與最大頻偏；放大器1和2的中心頻率和通頻帶。o/SIfit大齡2圖F6.15解(1)f=(10 x540)x10MHz=100MHzcAf=1.5kHzx5x10=75kHzm才、15kHz(2)f=10MHz,m=1.5,BW=2(1.5+1)x1=5kHzTOC o 1-5 h z1f11kHz175kHzf=100MHz,m=75,BW=2(75+1)x1=152kHz2f21kHz26.16鑒頻器輸入調(diào)頻信號u(t)=3cos2nx106t+16sin(2nx103t)V，鑒頻靈敏-s度SV/kHz，線性鑒頻范

46、圍2Af=50kHz，試畫出鑒頻特性曲線及鑒頻輸出Dmax電壓波形。閩p和6G解已知調(diào)頻信號的中心頻率為103kHz，鑒頻靈敏度S=5mV/kHz，因此可在圖P6.16(s)中f=103kHz處作一斜率為5mV/kHz的直線即為該鑒頻器的鑒頻特性曲線。由于調(diào)頻信號的m=16，F(xiàn)=103Hz且為余弦信號，調(diào)頻波的最大頻偏為fAf=mF=16kHzmf因此在圖P6.16(s)中作出調(diào)頻信號頻率變化曲線，為余弦函數(shù)。然后根據(jù)鑒頻特性曲線和最大頻偏值，便可作出輸出電壓波形。6.17圖P6.17所示為采用共基極電路構(gòu)成的雙失諧回路鑒頻器，試說明圖中諧振回路1、11、川應(yīng)如何調(diào)諧？分析該電路的鑒頻特性。n

47、urrnui圖P6.17解回路I調(diào)諧在調(diào)頻信號中心頻率f上，回路II、川的諧振頻率分別為f、JcIf。調(diào)頻波的最大頻偏為f，則可令ff+Af、ff-Af，或ff+Af,f與f以f為中心而對稱。IIIJcmc畫出等效電路如圖P617(s)(a)所示，設(shè)ff。當(dāng)輸入信號頻率f=fTOC o 1-5 h z1c川cc時，回路II、川輸出電壓u、u相等，檢波輸出電壓u=u，則i=i,所以12O1O212u=(i一i)R=0；當(dāng)ff時，uu，ii，u=(i一i)R0為負(fù)值；當(dāng)fu，ii，u=(i-i)R0為正值，由此可得鑒頻特性如圖P617(S)(b)所1212O12L示。6.18試定性畫出圖6.3.1

48、6所示相位鑒頻電路的鑒頻特性曲線。ffi6.1.16轉(zhuǎn)慮電府中棚竝整糅尊電踣解由于是大信號輸入，所以相乘器具有線性鑒相特性。當(dāng)單諧振回路調(diào)諧在調(diào)頻信號的中心頻率f上，輸入信號頻率大于f時，回路產(chǎn)cc生負(fù)相移，輸入信號頻率小于f時回路產(chǎn)生正相c移，故鑒頻特性曲線如圖P6.18(s)所示。6.19圖6.3.20所示互感耦合回路相位鑒頻器中，如電路發(fā)生下列一種情況，試分析其鑒頻囲胡特性的變化。(1)V、V極性都接反；V極232性接反；(3)v開路；(4)次級線圈l的兩端對調(diào)；(5)次級線圈中心抽頭不226+Ya直翳擁合回陸鼻加寵相也簽期譽(yù)對稱。解(1)V、V極性接反，輸出電壓極性反相；V極性接反，輸

49、出電壓232為u、u相疊加，鑒頻特性近似為一直線，不能實現(xiàn)鑒頻；(3)V開路，成為O1O22單失諧回路斜率鑒頻器，鑒頻線性度變差，鑒頻靈敏度變小。只輸出負(fù)半周電壓；(4)鑒頻特性反相；(5)鑒頻特性不對稱。6.20晶體鑒頻器原理電路如圖P6.20所示。試分析該電路的鑒頻原理并定性畫出其鑒頻特性。圖中R=R，C=C，V與V特性相同。調(diào)頻信號的中心頻121212率f處于石英晶體串聯(lián)諧頻f和并聯(lián)諧頻f中間，在f頻率上，C與石英晶體cspc0的等效電感產(chǎn)生串聯(lián)諧振，U=u，故鑒頻器輸出電壓u=0。12O圖P6.20解當(dāng)f當(dāng)f.在f頻率上，u=u故u=u，u=uu=0；c12O1O2OO1O2f時，uu故uu，u=