高頻復(fù)習(xí)題 第5章 頻譜的線性搬移電路

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第6章振幅調(diào)制、解調(diào)與混頻

6.1自測(cè)題

6.1-1調(diào)制是。

6.1-2調(diào)幅過程是把調(diào)制信號(hào)的頻譜從低頻搬移到載頻的兩側(cè)，即產(chǎn)生了新的頻譜分量，所以必需采用才能實(shí)現(xiàn)。

6.1-3產(chǎn)生單邊帶信號(hào)的方法有和。

6.1-4大信號(hào)檢波器的失真可分為、、和。6.1-5大信號(hào)包絡(luò)檢波器主要用于信號(hào)的解調(diào)。6.1-6同步檢波器主要用于和信號(hào)的解調(diào)。

6.1-7混頻器的輸入信號(hào)有和兩種。6.1-8變頻電路功能表示方法有和兩種。6.1-9為了抑制不需要的頻率分量，要求輸出端的帶通濾波器的矩形系數(shù)。6.2思考題

6.2-1為什么調(diào)制必需利用電子器件的非線性特性才能實(shí)現(xiàn)？它和小信號(hào)放大在本質(zhì)上有什么不同之處？

6.2-2寫出圖6.2-2所示各信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式,畫出這些信號(hào)的頻譜圖及形成這些信號(hào)的方框圖,并分別說明它們能形成什么方式的振幅調(diào)制。

圖6.2-2

6.2-3振幅檢波器一般有哪幾部分組成？各部分作用如何？

6.2-4以下各電路能否進(jìn)行振幅檢波?圖中RC為正常值,二極管為折線特性。

圖6.2-4

6.2-5變頻作用是怎樣產(chǎn)生的？為什么一定要有非線性元件才能產(chǎn)生變頻作用？變頻與檢波有何一致點(diǎn)與不同點(diǎn)？

6.2-6如圖思6.2-6所示。設(shè)二極管的伏安特性均為從原點(diǎn)出發(fā)，斜率為gd的直線，且二極管工作在受uL控制的開關(guān)狀態(tài)。能否構(gòu)成二極管平衡混頻器？求各電路輸出電壓u0的表示式。

圖6.2-6

6.2-7.某混頻器的中頻等于465KHz,采用低中頻方案(f1=fs+fi)。說明如下狀況是何種干擾。(1)當(dāng)接收有用信號(hào)頻率fL=500KHz時(shí),也收到頻率為fM=1430KHz的干擾信號(hào)。(2)當(dāng)接收有用信號(hào)頻率為fs=1400kHz時(shí),也會(huì)收到頻率為fM=700kHz的干擾信號(hào)。

(3)當(dāng)收聽到頻率為fs=930kHz的信號(hào)時(shí),同時(shí)聽到fM1=690KHz,fM2=810kHz兩個(gè)干擾信號(hào),一個(gè)干擾信號(hào)消失另一個(gè)也隨即消失。

6.2-8晶體三極管混頻器,其轉(zhuǎn)移特性或跨導(dǎo)特性以及靜態(tài)偏壓VQ、本振電壓uL(t)如圖思6.2-8所示,試問哪些狀況能實(shí)現(xiàn)混頻?哪些不能?

圖6.2-8

6.2-9什么是混頻器的交調(diào)干擾和互調(diào)干擾？怎樣減小它們的影響？

6.2-10已知混頻器的伏安特性為i=a0+a1u+a2u。問能否產(chǎn)生中頻干擾和鏡頻干擾？是否會(huì)產(chǎn)生交織調(diào)制和相互調(diào)制？

6.2-11.某接收機(jī)的中頻fi=500KHz,帶寬為

3KHz。當(dāng)收聽頻率為1.501MHz的電臺(tái)時(shí),問將會(huì)有

2

幾階的組合頻率干擾,能形成頻率大約為多少kHz的干擾嘯聲。

6.2-12.某接收機(jī)工作頻率為0.55～25MHz,中頻fi=455kHz,本振頻率高于信號(hào)頻率。問在此頻段之內(nèi)哪幾個(gè)頻率點(diǎn)上存在著5階以下的組合頻率干擾,列出各頻率點(diǎn)的fs值和組合頻率干擾的p、q及階數(shù)n。

6.2-13有一超外差接收機(jī),中頻為465kHz,當(dāng)出現(xiàn)以下現(xiàn)象時(shí),指出這些是什么干擾及形成原因。(1)當(dāng)調(diào)諧到580kHz時(shí),可聽到頻率為1510kHz的電臺(tái)播音;(2)當(dāng)調(diào)諧到1165kHz時(shí),可聽到頻率為1047.5kHz的電臺(tái)播音;(3)當(dāng)調(diào)諧到930.5kHz時(shí),約有0.5kHz的哨叫聲。6.3習(xí)題

6.3-1設(shè)某一廣播電臺(tái)的信號(hào)電壓u（t）=20（1+0.3cos6280t）cos7.33×106t(mV)，問此電臺(tái)的載波頻率是多少？調(diào)制信號(hào)頻率是多少？

6.3-2有一單頻調(diào)幅波，載波功率為100W，求當(dāng)ma=1與ma=0.3時(shí)的總功率、邊頻功率和每一邊頻的功率。

6.3-3在負(fù)載RL=100

某發(fā)射機(jī)的輸出信號(hào)u（t）=4（1+0.5cos

t）cos

，求總功率、邊ct（V）

頻功率和每一邊頻的功率。

6.3-4二極環(huán)形調(diào)制如圖6.3-4所示，設(shè)四個(gè)二極管的伏安特性完全一致，均自原點(diǎn)出點(diǎn)為gd的直線。調(diào)制信號(hào)uΩ(t)=UΩmcosΩt，載波電壓uc(t)如下圖的對(duì)稱方波，重復(fù)周期為Tc=2π/ωc，并且有Ucm>Uωm,試求輸出電流的頻譜分量。

圖6.3-4

6.3-5.畫出如下調(diào)幅波的頻譜,計(jì)算其帶寬B和在100Ω負(fù)載上的載波功率Pc,邊帶功率PSB和總功率Pav。。

(1)i=200(1+0.3cosπ×200t)cos2π×107t(mA)(2)u=0.lcos628×103t+0.lcos634.6×l03t(V)(3)圖6.3-5所示的調(diào)幅波。

圖6.3-5

6.3-6已知調(diào)幅波u1(t)和u2(t)的頻譜分別如圖6.3-6(a)和(b)所示。試分別說明它們是何種調(diào)幅波,并寫出其標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式。

圖6.3-6

6.3-7.如圖6.3-7是載頻等于1MHz,同時(shí)傳輸兩路信號(hào)的AM調(diào)幅信號(hào)的頻譜。(1)寫出該普通調(diào)幅波的標(biāo)準(zhǔn)表示式,計(jì)算調(diào)制度、調(diào)制頻率及信號(hào)帶寬;(2)畫出產(chǎn)生這種信號(hào)的方框圖；

(3)仿照此方式畫出一個(gè)載頻等于10MHz,能同時(shí)傳送兩路帶寬等于5kHz的語(yǔ)音信號(hào)的上邊帶調(diào)

制信號(hào)的頻譜。.

圖6.3-7

6.3-8.已知調(diào)制信號(hào)如圖6.3-8所示。載波為頻率等于1MHz的連續(xù)正弦波。(1)畫出最大幅度等于4V,最小幅度為0V的普通調(diào)幅波波形和信號(hào)的頻譜圖；(2)畫出雙邊帶調(diào)制信號(hào)的波形和頻譜圖。

圖6.3-8

6.3-9.某非線性器件的伏安特性的表示式為i=10+0.02u2(mA)。當(dāng)u=5sinωct+1.5sinΩt(V),ωc>>Ω時(shí),試畫出i的頻譜圖,并說明利用該器件可以實(shí)現(xiàn)什么方式的振幅調(diào)制,寫出其表示式,畫出輸出濾波器的幅頻特性。

6.3-10.圖6.3-10示出了某結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管調(diào)制器的電路。場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性為

。輸入載波uc=1.5cosωct(V)，調(diào)制信號(hào)uΩ=0.5ωΩt(V)，負(fù)載為L(zhǎng)C并聯(lián)諧振回

路,調(diào)諧在ωc的諧振阻抗Re=5kΩ,帶寬等于2Ω。求輸出電壓uo。

6.3-11.圖6.3-11(a)示出了某電路的框圖。輸入信號(hào)u1=2?cos200πt(V),u2如圖6.3-11(b)所示。(1)畫出兩信號(hào)相乘的積信號(hào)波形和它的頻譜。

(2)若要獲得載波為150OkHz的調(diào)幅波,試畫出帶通濾波器的幅頻特性H〈ω〉,并寫出輸出電壓u。的表示式。

(2)求混頻跨導(dǎo)gc和輸出電壓uo。

圖6.3-43

6.3-44場(chǎng)效應(yīng)管混頻器及其轉(zhuǎn)移特性如圖6.3-44所示。已知u1=cos2π×1.2×10tV,回路的諧振電阻RL=l0KΩ,ul>>u2。

(1)畫出時(shí)變跨導(dǎo)gm(t)的波形,并寫出表示式。

(2)若u2=0.2(1+0.5sin2π×10t)cos2π×735×10tV,輸出回路的諧振頻率fo=465KHz。試求混頻跨導(dǎo)gc和輸出電壓uo。

3

3

6

圖6.3-44

6.3-45差動(dòng)混頻電路如圖6.3-45所示，已知本振信號(hào)uL=2cos8π×10tV，輸入信號(hào)us=(1+0.4sin3π×10t)cos7π×10tV。

3

6

6

圖6.3-45

(1)導(dǎo)出ic2與uL和Us的關(guān)系式。

(2)畫出ic2的頻譜圖。

(3)當(dāng)LC回路調(diào)諧在fo=500KHz,帶寬B=20kHz時(shí),求混頻跨導(dǎo)gc和uo。

6.3-46.已知某非線性器件的伏安特性如圖6.3-46所示。若用它構(gòu)成混頻器,本振電壓u1=U1mcosω1t,信號(hào)電壓us=Usmo(l+macosΩt)?cosωst,外加靜態(tài)偏置電壓EB。試分析混頻跨導(dǎo)gc與EB大小的關(guān)系,并畫出它們之間的關(guān)系曲線。

圖6.3-46

圖6.3-47

2

6.3-47.圖6.3-47為一場(chǎng)效應(yīng)管混頻器。場(chǎng)效應(yīng)管的靜態(tài)轉(zhuǎn)移特性為iD=IDSS(1-uGS/Up),其中,IDSS=3mA,Up=-3V。輸出回路調(diào)諧于465kHz,回路空載品質(zhì)因數(shù)Qo=100,RL=1kΩ,回路電容C=600pF,接入系數(shù)n=l/7,c1、C2、C3對(duì)高頻浮現(xiàn)的阻抗可近似為零。若場(chǎng)效應(yīng)管處于平方律區(qū)內(nèi)工作,試分析混頻跨導(dǎo)gc與本振電壓幅度U1m的關(guān)系,求最大混頻跨導(dǎo)gc和混頻器的電壓增益kVc。

6.3-48.某三極管平衡混頻器如圖6.3-48所示。圖中Cl、C2、C3、C4為隔直流電容,us=[1+mf(t)]cosωst(mV),u1=cosω1t(V)。V1、V2晶體管特性一致,轉(zhuǎn)移特性斜率Sc=0.8mA/V,每管的直流偏置電壓為0.2V。

(1)畫出該混頻器交流等效電路;(2)畫出該混頻器的時(shí)變電導(dǎo)g(t)的波形;

(3)若集電極回路調(diào)諧于和頻,回路帶寬高于f(t)最高頻率的兩倍,求其混頻跨導(dǎo)gc及混頻電壓增益KVc。

圖6.3-48

6.3-49.某推挽式場(chǎng)效應(yīng)管混頻器如圖6.3-49所示。兩只場(chǎng)效應(yīng)管特性完全一致,靜態(tài)偏置電壓

EG=Up,場(chǎng)效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性。輸入電壓us=Usmcosωst,u1=U1mcosω1t,U1m>>Usm。試導(dǎo)出時(shí)變

電導(dǎo)g(t)的表示式,求該混頻器的混頻跨導(dǎo)gc和混頻器的功率增益(回路的自身?yè)p耗認(rèn)為是零)。

圖6.3-49

6.3-50.某接收機(jī)工作頻率范圍內(nèi)fs=2～30MHz,中頻fi=1.3MHz,f1=fs+fi?，F(xiàn)有一頻率等于fM=7MHz的干擾串入接收機(jī),問當(dāng)接收機(jī)在信號(hào)頻率范圍內(nèi)調(diào)整時(shí),會(huì)在哪幾個(gè)頻率點(diǎn)上收聽到該干擾信號(hào)(至少舉出4個(gè))。

6.3-51.某單邊帶發(fā)射機(jī)(上邊帶)的框圖如圖6.3-51所示。調(diào)制信號(hào)為300~3000Hz的音頻,其頻譜如下圖。試畫出圈中各方框輸出端的頻譜圖。

圖6.3-51

6.3-52外差式調(diào)幅廣播接收機(jī)的組成框圖如圖6.3-52所示。采用低中頻,中頻頻率fI=465kHz(1)填出方框1和2的名稱,并簡(jiǎn)述其功能。

(2)若接收臺(tái)的頻率為810kHz,則本振頻率fL=?已知語(yǔ)音信號(hào)的帶寬為300~3400Hz,試分別畫出A、B和C點(diǎn)處的頻譜示意圖。

圖6.3-52

6.3-53混頻器的本振電壓號(hào)表示式

(1)AM;(2)DSB;(3)SSB;.(4)FM;(5)PM。6.3-54設(shè)某非線性器件的伏安特性為

,并且

頻跨導(dǎo)gc以及中頻電流的幅值。

6.3-55設(shè)某非線性器件的轉(zhuǎn)移特性為且本振

試求變頻跨導(dǎo)gc。

,若

。若

,假使

試求這個(gè)器件的時(shí)變跨導(dǎo)g(t)、變

,試分別寫出以下狀況的混頻器輸入及輸出中頻信

6.3-56乘積型混頻器的方框圖如圖6.3-56所示,相乘器的特性為=0.1mA/V,

2

(V)

(V)。

(1)試求乘積型混頻器的變頻跨導(dǎo)；

(2)為了保證信號(hào)傳輸,帶通濾波器的中心頻率(中頻取差頻)和帶寬應(yīng)分別為何值?

圖6.3-56

6.3-57已知混頻器件的伏安特性為會(huì)產(chǎn)生交織調(diào)制和相互調(diào)制?

。問能否產(chǎn)生中頻干擾和鏡頻干擾?是否

6.3-58某接收機(jī)中頻fI=465kHz,fL>fs,當(dāng)接收fs=931kHz的信號(hào)時(shí),除聽到正常的聲音外,還同時(shí)聽到音調(diào)為1kHz的干擾聲,當(dāng)改變接收機(jī)的調(diào)諧旋鈕時(shí),干擾音調(diào)也發(fā)生變化。試分析原因,并指出減小干擾的途徑。

6.3-59有一超外差接收機(jī),中頻fI=fL-fs=465kHz試分析說明以下兩種狀況是何種干擾?(1)當(dāng)接收fs1=550kHz的信號(hào)時(shí),也聽到fm1=1480kHz的強(qiáng)電臺(tái)干擾聲音;(2)當(dāng)接收fs2=1400kHz的信號(hào)時(shí),也會(huì)聽到700kHz的強(qiáng)電臺(tái)干擾聲音。

6.3-60設(shè)混頻器輸入端除了作用有用信號(hào)fs=20MHz外,還同時(shí)作用有兩個(gè)干擾電壓,它們的頻率分別為fm1=19.2MHz,fm2=19.6MHz已知混頻器