通信電子線路習題(2)

1、第六章 振幅調制、解調與混頻6.1某調幅波表達式為uAM（t）=（5+3cos2×4×103t）cos2×465×103t (v)1、 畫出此調幅波的波形2、 畫出此調幅波的頻譜圖，并求帶寬3、 若負載電阻RL100，求調幅波的總功率 解：1.kHz5V1.5V1.5V4694654612. BW2×4kHz8kHz3. Ucm=5 ma=0.6PcU2cm/2 RL125mW P=(1+ m2a/2 )Pc147.5mW6.2 已知兩個信號電壓的頻譜如下圖所示，要求：(1)寫出兩個信號電壓的數學表達式，并指出已調波的性質；(2)計算在單位電阻

2、上消耗的和總功率以及已調波的頻帶寬度。解：uAM=2(1+0.3COS2×102t) COS2×106t(V)uDSB=0.6 COS2×102t COS2×106t (V)PC=2W；PDSB=0.09W；PAM =2.09W；BW=200HZ6.3 已知：調幅波表達式為uAM（t）=10（1+0.6cos2×3×102t+0.3cos2× 3×103t)cos2×106t (v)求：1、調幅波中包含的頻率分量與各分量的振幅值。2、畫出該調幅波的頻譜圖并求出其頻帶寬度BW。 解：1.包含載波分量：頻率為

3、1000kHz，幅度為10V上邊頻分量：頻率為1003kHz，幅度為1.5V上邊頻分量：頻率為1000.3kHz，幅度為3V下邊頻分量：頻率為997kHz，幅度為1.5VkHz10V1.5V3V3V1.5V10031000.31000997999.7下邊頻分量：頻率為999.7kHz，幅度為1.5V 2. 帶寬BW2×36kHz6.4 試用相乘器、相加器、濾波器組成產生下列信號的框圖（1）AM波；（2） DSB信號；（3）SSB信號。 解：×+×濾波器××6.5 一集電極調幅電路，如圖所示。集電極電源電壓為VCC0=24V，平均集電極電流Ico

4、=20mA，調幅變壓器次級的調制音頻電壓為v=16.88sin2×103t(V)，集電極效率=80%，回路電壓的Vcmo=21.6V。試求：(1) 調幅系數Ma；  (2) 最大集電極瞬時電壓vCEmax；  (3) 集電極平均輸入功率（PD）av；  (4) 調制信號源輸出功率P；  (5) 未調制時載波功率（P0）0；  (6) 已調波的平均輸出功率(P0)av；解： (1)當線性調制時            &

5、#160;          (2)集電極調幅時不變，因此當Vcmo=21.6V時                                    VCCmax=VCC0+V

6、m=24+16.88V=40.88V                  VCEmax=VCCmax(1+)=40.88×1.9V=77.7V      (3)        （4）           

7、;    （5）               （6）          6.6在圖示的直線性檢波電路中，已知C=0.01F, RL=4.7k,輸入載波頻率fC=465kHz,載波振幅Vcm=0.6V,調制信號頻率F=5kHz,調制系數Ma=50%,二極管的等效內阻RD=100。若忽視二極管的門限電壓，試求：(1) 流通角；  

8、(2) 檢波效率d；   (3) 檢波輸出電壓v0；   (4) 檢波電路的輸入電阻Ri；   (5) 不產生惰性失真的最大調幅系數Mamax。解：(1)                       (2)  d=cos=0.83=83%    (3)  v0=dMaVcmcos

9、t=0.83×0.5×0.6cos2×5×103t           =0.25cos10×103t(V)   （4）  RiRL/2=4.7/2=2.35k   （5）  不產生惰性失真的條件為：                

10、0;                   可解得：                6.7 圖所示二極管峰值包絡檢波電路中， uAM（t）=0.8（1+0.8cost）cosct (v), 其中fc4.7MHz，F（1005000）Hz，RL=5K,為了不產生惰性失真和底部切割失真

11、，求檢波電容CL和電阻RL的值。解：為了不產生惰性失真，解得40.6pFCL0.0047uF為了不產生底部切割失真,解得RL20 k6.8 如圖所示為某晶體管收音機檢波電路，問：(1) 電阻RL1、RL2是什么電阻？為什么要采用這種連接方式？(2) 電路中的元件R、C是什么濾波器，其輸出的UAGC電壓有何作用？(3) 若檢波二極管VD開路，對收音機將會產生什么樣的結果，為什么？ 答：（1） 電阻RL1、RL2是檢波器得直流負載電阻，采用這種連接方式目的是減小檢波器交、直流負載電阻值得差別，避免產生負峰切割失真。（2）R、C構成低通濾波器，其輸出的UAGC電壓送到收音機前級控制調諧放大器的增益，

12、實現自動增益控制。（3）若檢波二極管VD開路，則收音機收不到任何電臺。6.9 如圖示乘積型檢波電路，v1是雙邊帶調幅信號（1） 為實現解調，v2應是什么信號？此解調器是屬于何種類型?低通濾波器的截止頻率是多少?(2) 寫出圖中v1、v2、i和vav的表達式.并畫出對應的波形圖。解：(1)v2應是與發(fā)射設備的載波頻率嚴格同步(即同頻同相)的參考信號。該電路屬于同步檢波電路。為了獲得反映原調制信號變化的vo，低通濾波器的截止頻率為。(2)               &

13、#160;  對應各波形圖為圖例4-32(a)、(b)、(c)、(d)所示。6.10 畫出混頻器的組成框圖及混頻前后的波形圖，并簡述混頻器的工作原理。 解：混頻器的工作原理：兩個不同頻率的高頻電壓作用于非線性器件時，經非線性變換，電流中包含直流分量、基波、諧波、和頻、差頻分量等。其中差頻分量fLo-fs就是混頻所需要的中頻成分，通過中頻帶通濾波器把其它不需要的頻率分量濾掉，取出差頻分量完成混頻。6.11 如圖所示為晶體管收音機的某部分電路，試回答下列問題： 1該部分電路是混頻器還是變頻器？調節(jié)可變電容C1a、C1b起什么作用？ 2L4、C3、C5和可變電容C1b組成什么回路

14、？ C4、L5組成什么回路？ 3L3的作用是什么？C1、C2的作用是什么？簡述電路的工作原理。 解: 1該電路是變頻器, 調節(jié)可變電容C1a、C1b使本振回路與輸入調諧回路諧振頻率差一個中頻 2.L4、C3、C5和可變電容C1b組成本振回路, C4、L5組成中頻回路 3. L3的是本振部分的反饋線圈,對中頻頻率近于短路. C1是旁路電容, C2的是耦合電容. 工作原理:由磁性天線接收到的電磁波,通過線圈LA耦合到輸入回路,選出所需的信號,再經電感L1L2耦合,加到管子的基極.中頻回路C4L5并聯阻抗對本振頻率來說可認為短路.這個電路對本振而言是屬于基極接地互感反饋振蕩電路.本振電壓通過C2加到

15、發(fā)射極,而信號由基極輸入,所以是發(fā)射極注入基極輸入式的變頻電路.6.12 有一超外差收音機，中頻為465kHz，當出現下列現象時，指出這些是什么干擾及形成原因。(1) 當調諧到580kHz時，可聽到頻率為1510kHz的電臺播音；(2) 當調諧到1165kHz時，可聽到頻率為1047.5kHz的電臺播音；(3) 當調諧到930.5kHz時，約有0.5kHz的哨叫聲。解：（1）為鏡頻干擾                  當p=1、q=1

16、，可求得fM=fC+2fI=(580+2×465)kHz=1510kHz（2）為寄生通道干擾                  當p=1 ,q=2                       

17、0;        可知在調諧到1165kHz時，可聽到1047.5kHz的電臺干擾聲。     （3）為干擾哨聲         fC=930.5kHz, fI=465kHz  fL=(930.5+465)kHz=1395.5kHz         當p=1,q=2時，組合頻率分量的頻率fI'=2fC-fL=(2

18、15;930.5-1395.5)kHz=465.5kHz         fI'與fI產生的差派頻率F=fI'-fI =(465.5-465)kHz=0.5 kHz   在輸出端會產生干擾哨叫聲。第七章 角度調制與解調7.1 計算下列三種情況下，調頻信號的帶寬BW：解：在FM中， 基本不變， （1）（2）（3）可見，調制頻率變化100倍，但BW變化卻很小。7.2設載頻fc12MHz，載波振幅Ucm5V，調制信號u(t)=1.5cos2×103t，調頻靈敏度kf25kHz

19、/V，試求： (1)調頻表達式(2)調制信號頻率和調頻波中心頻率；(3)最大頻偏、調頻系數和最大相偏；(4)調制信號頻率減半時的最大頻偏和相偏；(5)調制信號振幅加倍時的最大頻偏和相偏。 解：(1) 調頻系數mf=fm/F=37.5rad 調頻波表達式uFM(t)=UCcos（Ctmfsint）=5cos（2×12×106t37.5sin2×103t）(2)調制信號頻率為1kHz, 調頻波中心頻率為12MHz(3)最大頻偏fm=kfUWm=25×1.5=37.5kHz 調頻系數mf=fm/F=37.5rad 最大相偏Dj=mf =37.5rad(4)最大

20、頻偏fm=kfUWm=25×1.5=37.5kHz 最大相偏Dj=mf =75rad(5)最大頻偏fm=kfUWm=25×3=75kHz 最大相偏Dj=mf =75rad7.3 載波uC=5cos2×108t (V),調制信號u(t)=cos2×103t (V),最大頻偏fm20kHz 求:(1)調頻波表達式； (2)調頻系數mf和有效帶寬BW；(3)若調制信號u(t)=3cos2×103t (V)，則mf？ BW？ 解：(1) 調頻系數mf=fm/F=20rad 調頻波表達式uFM(t)=UCcos（Ctmfsint）=5cos（2×

21、;108t20sin2×103t）V (2) 調頻系數mf=fm/F=20rad 有效帶寬BW=2(mf+1)F=42kHz (3) mffm/F=60rad BW2(mf+1)F=122kHz7.4 角調波u（t）=10cos(2p106t + 10cos2000t)（V），試確定: （1）最大頻偏；（2）最大相偏；（3）信號 帶寬；（4）此信號在單位電阻上的功率；（5）能否確定這是FM波還是PM波？（6）調制電壓。 解:7.5 調制信號u=2cos2103t + 3cos3*103t，調頻靈敏度kf=3kHZ/V，載波信號為uc=5cos2107t (V)，試寫出此FM信號表達式

22、。 解:由題意可知：7.6 頻率為 100 MHz的載波被頻率被 5 kHz的正弦信號調制，最大頻偏為 50 kHz。，求此時FM波的帶寬。若 U加倍，頻率不變，帶寬是多少？若U不變，頻率 增大一倍，帶寬如何？若U和頻率都增大一倍，帶寬又如何？解:7.7 有一個AM和FM波，載頻均為1MHz，調制信號均為（t）=0.1sin(2103t) V。FM靈敏度為kf =1kHz/V，動態(tài)范圍大于20 V。（1）求AM波和FM波的信號帶寬；（2）若（t）=20sin(2*103t) V，重新計算AM波和FM波的帶寬；(3)由此(1)、（2）可得出什么結論。解7-6(1) 根據已知條件，調制信號頻率F=

23、1000HzAM調幅時，信號帶寬為B=2F=21000=2000Hz。FM調制時，fm=0.1kf=100Hz, 則調頻信號帶寬為BS=2(fm+F)= 2(100+1000)=2200Hz.(2) 若（t）=20sin(2*103t),則： AM調幅時，信號帶寬仍然B=2F=21000=2000Hz。 但在FM調制時，fm=20kf=20Hz, 則調頻信號帶寬為 BS=2(fm+F)= 2(20+1)=42kHz.(2) 比較（1）和（2）的結果，可以看到，AM調幅時的信號帶寬只取決于調制信號的頻率，而與調制信號的大小無關。對于FM調制，在窄帶調制時，信號帶寬基本上等于AM信號帶寬，但在寬帶

24、調制時，主要取決于調制靈敏度和調制信號的振幅，帶寬基本不隨調。78 調頻振蕩器回路的電容為變容二極管，其壓控特性為Cj=Cj0/（1+2u）1/2。為變容二極管反向電壓的絕對值。反向偏壓EQ=4 V，振蕩中心頻率為10MHz，調制電壓為(t)=costV。（1）求在中心頻率附近的線性調制靈敏度；（2）當要求Kf21時，求允許的最大頻偏值。 解：(1) 變容二極管的等效電容為79 調頻振蕩器回路由電感L和變容二極管組成。L=2uH，變容二極管參數為: Cj0=225 pF，=0.5，=0.6V ， EQ= -6V，調制電壓為（t）=3cos(104t) V。求輸出調頻波的（1）載頻；（2）由調制

25、信號引起的載頻漂移；（3）最大頻偏；（4）調頻系數；（5）二階失真系數。 解：7.10 如圖是對石英晶體振蕩器進行調頻的電路。圖中：變容二極管與石英晶體串聯，L1、L2、L3為高頻扼流圈，R1、R2、R3為偏置電阻，試畫出交流等效電路，并說明是什么振蕩電路。若石英晶體的串聯諧振頻率fS=10MHz，串聯電容Cq，對未調制時變容管的結電容CjQ之比為2×10-3，石英晶體的串聯電容C0可忽略。變容管的n=2，VD=0.6V，加在變容管上的反向偏置電壓VQ=2V。調制信號電壓振幅Vm=1.5V。試求調頻器的最大頻率偏移。解：先做出圖例5-2所示電路的交流等效電路如圖（a），顯然它是皮爾斯

26、振蕩電路，并畫出相應振蕩回路的等效電路如圖(b)，因為Cq值很小，故可以認為C1/C2/CqCq，可得圖(c),為變容管部分接入的調頻電路。根據已知數據求得：                      7.11 如圖所示某調頻振蕩器的主振頻率fOSC=1MHz，頻偏fm=2kHz。現需要載頻fC=96MHz，偏頻fm=75kHz的調頻信號。試畫出頻率變換方框圖。解：采用倍頻混頻法。需擴大的頻偏為7

27、5/2=37.5倍，但倍頻器是輸出頻率為輸入頻率整數倍的電路，所以先將2kHz的頻偏用二分頻器分頻，得到頻偏為1kHz。這樣需要擴大的頻偏為75/1=75倍。再用級聯的方法可得如下框圖：7.12 如圖所示調頻發(fā)射機框圖是由間接調頻、倍頻和混頻組成的。要求發(fā)射中心頻率為，最大頻偏，已知調制信號頻率，混頻器輸出頻率，矢量合成法調相器提供調指數為0.2rad。試求：    (1)倍頻次數n1和n2.    (2)、和的表示式 解：由于電路通過矢量合成法調相實現了間接調頻,對于矢量合成法調相最大相移為,所以實現的

28、間接調頻的最大相移(即調頻指數Mf)同樣等于,同時,由此可見值決定了最大頻偏.    由題意可得    最大頻偏    其中    所以得       則：7.13 圖示為晶體振蕩器直接調頻電路，試說明其工作原理及各元件的作用。 解：在該電路中，由晶體管，和偏置電阻R3、R4、R5、耦合電容C2、旁路電容CL、高頻扼流圈LC1和LC2、以及回路元件變容二極管Cj、電容

29、C1、C2、C3、石英晶體、電感L1組成了一個皮爾斯失迎晶體振蕩電路。穩(wěn)壓二極管2CW4、電阻R1、R2、高頻扼流圈LC1、電容CL、和電位器W構成變容二極管的直流饋電電路，調節(jié)電位器W，可改變加在變容二極管上的反偏電壓，從而調節(jié)了調頻電路的中心頻率和調制靈敏度。當加上調制電壓后，變容二極管上的反偏電壓隨調制信號改變，因此振蕩頻率也隨調制信號改變，達到了調頻的目的。由高頻扼流圈LC1、電容CL組成的低通濾波器，保證了直流電壓加在變容二極管上，同時又避免了高頻振蕩信號反饋到電源，從而保證了中心頻率的穩(wěn)定，也消除了高頻信號通過電源帶來的交叉耦合干擾。電路中的L1和C1是用來進行擴大頻偏，其原理是加大了晶體串聯頻率和并聯頻率的間隔，調整微調電容C1，可調節(jié)頻偏的大小。該電路的調頻范圍在晶體的串聯頻率和并聯頻率。714 變容管調頻器的部分電路如圖所示，其中，兩個變容管的特性完全相同，均為Cj=Cj0(1uu) ，ZL1及ZL2為高頻扼流圈，C1對振蕩頻率短路。試推導：（1）振蕩頻率表示式；（2）基波最大頻偏；（3）