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高频电子线路(胡宴如耿苏燕主编)-课后习题答案.pdf

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    • 第 2 章 小信号选频放大器2 . 1 已知并联谐振回路的L = lnH,C = 20pF,Q = 100,求该并联回路的谐振频率4、谐振电阻耳及通频带8 %八[ 解] £ , = ― \ = = ― , 1 = 0.0356x 109 Hz = 35.6 MHz2 兀辰 27rV10-67/x20xl0-|2FR = Q = \ 00. H,_ = 22.4 kC = 22.36 x 1 O' C = 22.36 kQP p V 20x1()72 尸BW01 = ZL = 356x10" Hz =35 6X I( ) 4HZ = 356kHz°-7 Q 1002 . 2 并联谐振回路如图P 2 .2所示,已知:C = 300pF,L = 390NH,Q = 100,信号源内阻凡=100kC,负载电阻& =200kC,求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带[ 解]fn = — 5 = = ―1 - = = 465 kHz2帅90 -Hx300 PFa儒 "0Re = RsIIRpIIRL=100 kQ//l 14. kQ//200 kC=42 kCc Re 42 kQ 42 kC „p J390 pH/300 PF 1.14 kCBW01 = A /Q« = 465 kHz/37=12.6 kHz2 . 3 已知并联谐振回路的工) =10 MHz, C=50 pF, BWn i = 150 kHz,求回路的L和Q以及V = 600 kHz时电压衰减倍数。

      如将通频带加宽为300 k H z ,应在回路两端并接一个多大的电阻?[ 解] L =——= --------------- ----------------= 5x10" " = 514 H(2n f0)2C (2rtxl0xl06)2 x50xl0-12当 =300 kHz 时Q-" 3( = 2W =Q,2 M C________ 33.327TX10X106 X 50X10-12= 1.06x10" C = 10.6 kQ而Rp = ?=-2-7-rx-i-()-7x5-0--x-1--0---1-2^ = 2.13x10" C = 21.2kCRR由于凡= 言匕,所以可得 R, R.RiR =1 0 . 6 k Qx2 1 . 2 k Q2 1 . 2 k Q- 1 0 . 6 k Q= 2 1 . 2 k Q2 . 4 并联回路如图 P 2 . 4 所示,已知:C = 3 6 0 p F , L , = 2 80 p H , 2 = 1 0 0 , L , = 5 0 p H ,n = N J N『10,《Wk试求该并联回路考虑到《影响后的通频带及等效谐振电阻。

      图 P2.4[ 解]R ,= 四 =1 0 0倍" |; = 88x 1 0 1 2 = 88 k C用= 〃2舄= ] ( ) 2 x i k C = 1 0 0 k QRe = Rp//R[ = 88 k Q/ / 1 0 0 k Q = 4 6 . 8 k QR/ 2 80 x 1 0- 6Q.=, = 4 6 . 8 x 1 03/ J - - - - - - - r v = 4 6 . 8 xlO3/ 0 . 88x 1 03 = 5 34 p V 3 6 0 x1 0 - 1 2f>w - - - ] ______ = ________________ ! ________________= 9 4 6 k H z 厂 0 一 02兀辰 一 5 3 x2兀,2 80 x1 0 - 6 x3 6 0 x1 0 “ 一2.5并联回路如图P 2 . 5所示,试求并联回路2 — 3两端的谐振电阻耳已知:⑶ 4=100^、4=10阳 、M=4 阳 ,等效损耗电阻 r = 1 0C = 3 0 0 p F ; ( b)G = 5 0 p F、G = 1 0 0 p F , L = 10HH、r = 2C。

      图 P2.5[ 解]L L ,+L ,+ 2 M ( 1 0 0 + 1 0 + 4 x2 ) xl0- < , “、,门—=- - - - - - - - - - - =- - - - - - - - - - -- - - - - - - - =3 9 . 3 K£2c r C r 3 O O xlO 'l2xlOL , + A+ 2M _ ( 1 0 0 + 1 0 + 8) x1 0 - 6 _ & 4 3L2+ M - ~~ ( 1 0 +4 ) x1 0 "-一 -39.3 kC(8.43)2= 0 . 5 5 k Q ( b) C =C | GG + , 2( 5 0 xl0 0 ) xl0- 1 2( 5 0 + 1 0 0 ) x1 0 - 2= 3 3 . 3 x1 ( ) 7 2 pF= 3 3 . 3 p FT IOXIO_6R„ = = „ = 0 . 1 5 0 xl06 Q = 1 5 0 k Q'C r 3 3 . 3 x1 0 * x2G +C 2 _ ( 5 0 + 1 0 0 ) x1 0R;, =n25 0 X 1 0 T21 5 0 k Q, 八 , c, = 1 6 . 7 k Q32n =r1 2 _3G0_2 . 6 并联谐振回路如图P 2 . 6所示。

      已知:= 1 0 M H z , Q = 1 0 0 , R , = 1 2 k C ,RL = 1 k Q , C = 4 0 p F ,匝比4 = 刈 / 心 =1 . 3 , n2=Nl 3/N45= 4 ,试求谐振回路有载谐振电阻R ,、有载品质因数 ,和回路通频带B W0J o图 P2.6图P2・ 6«)[ 解] 将图P 2 . 6等效为图P 2 . 6 ( s ) ,图中Q1 0 0RR = Q^ P —2 7 t A e _ 2 7 r xl07 x 4 0 xl0 - '2= 3 9 . 8k QR:= 〃 : 凡 = 1 . 32xl2 k Q = 2 0 . 2 8 k QR; = 42xlk Q = 1 6 k QRe = R : / /RpH/ ? ; = ( 2 0 . 2 8/ / 3 9 . 8/ / 1 6 ) k Q = 7 . 3 k 吟7 I vin3-- - - - - - = 7 . 3 xl03 x2 7 t xl07x4 0 xl0-'2 = 1 8. 3 48 % = 4/ Q. = = 0 . 5 4 5 M H z2.7 单调谐放大器如图2 2 4 ( a)所示。

      已知放大器的中心频率工) = 1 0 . 7 M H z ,回路线圈电感4=4四 ,2 = 1 0 0 ,匝数5=20匝,皿 =5匝,心=5匝,G , = 2 m S ,晶体管的参数为:Go e=200 gS > Q .=7pF、gm = 4 5 mS、rh b. ~ 0试求该大器的谐振电压增益、通频带及回路外接电容C[ 解], 片 皿 = 型 =4,% = 生 = 型= 4刈 5 N&S 5图2 . 2 4单调谐放大器 1Gp =Q^ P Q x 2兀仙 31 = 3 7 2 xl0 -6 S10 0X2TIX10 .7X106X4X10 '6 'G 'M = G „t, / n ,2 = 2 0 0 x 1 O -6 / 42 = 1 2 . 5 x 1 O - * 5G ; = G , / n ^ =2X10-3/42 = 125X10 -6 SG . MG’ + GZ + G; = ( 3 7 . 2 + 1 2 . 5 + 1 2 5 ) xl( ) F = 1 7 4 . 7 x1 0 - SQe =~8m“ MG,1- 4 5 x1 O -34 x4 x1 7 4 . 7 x1 0 - 61= - 1 6G ^ p 174.7X10 -6X2TCX10 .7X106X4X10-6= 2 14 ==4/^ = 1 0 . 7 / 2 1 = 0 . 5 1 M H z1CT =(2n 加L ( 2 7 t xl0 . 7 xl06)2x4 xl0 '/ )= 5 5 . 4 x1 0 - 0 尸 = 5 5 . 4 PFC 7C = CT - - 零= 5 5 . 4 — 一. 5 5 PF« r 4 -2.8单调谐放大器如图2 . 2 . 4 ( a)所示。

      中心频率人= 3 0 M H z ,晶体管工作点电流/E 0 = 2 m A ,回路电感 G = 1 . 4 | iH , 0 = 1 0 0 ,匝比4 = N /NQ = 2 , n2 = / V1 3/ / V4 5 = 3 . 5 ,GL = 1 . 2 m S、Go e — 0 . 4 mS,0,试求该放大器的谐振电压增益及通频带[frl-] Gp =1QJp 1 0 0 x2 7 t x3 0 xl06xl. 4 xl0 -6= 3 8x1 0 - 6 sG : , = G " / ” : = 0 . 4 x1 0 - 3 / 2 2 = 1 0 0 x1 0 - 6 SG ; = G J " ; = 1 . 2 x1 0 - 3 / 3 . 5 ? = 9 8x1 0 - 6 SGe= Gp+G 'M. + G 'L = ( 3 8 + 1 0 0 + 9 8) xl0 -6 = 2 3 6 xl0 -6 Sgm = / 硝 / 2 6 = 2 m A / 2 6 m V = 0 . 0 7 7 S* ~8m — 0 . 0 7 7Auo =- - - - - - - - =- - - - - - - - - - - - - - - - = - 4 6 . 6n}n2Ge 2 x3 . 5 x2 3 6 x1 0 - 6Q =—— - _*' G ,“ 4 2 3 6 xl0 '6x2Jr x3 0 xl06xl. 4 xl0- 61= 1 6叫《二噌" 8 8 M H z 第3章 谐振功率放大器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P 3 . 1所小。

      已知:Vn n = 0 . 2 V , = 1 . 1 co s (c o t ) V ,回路调谐在输入信号频率上,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9及/ “ 、/ . 、公的大小[ 解] 由 “BE = % B + / = 0 2 v + 1 . 1 co s ( < yr ) v = 0 . 2 V+ 1 . 1 co s (c o t ),可作出它的波形如图P 3 . 1 ⑵所示根据“B E及转移特性,在图P 3 . 1中可作出1的波形如⑶所示由于r = 0时,« B E - «B E m ax= ( 0 . 2 + l. l) V = 1 . 3 V jlJicm ax = S 7 A o因为所以co s e =/一厂.= 吐 丝 =0 . 3 6 4 ,则得L I6 > = 6 9 °由于 4 ( 6 9 ) = 0 . 2 4 9 , a, ( 6 9 ° ) = 0 . 4 3 2 ,生( 6 9 ) = 0 . 2 6 9 ,贝l j& = % ( 6 9 为2 = 0 . 2 4 9 x 0 . 7 = 0 . 1 7 4 AA ,,,, = 0 ( 6 9 ° ) iC m ax = 0 . 4 3 2 x 0 . 7 = 0 . 3 0 2 4Ic 2m = % ( 6 9 °抽皿=0 2 6 9 x 0 . 7 = 0 . 1 88 A3.2已知集电极电流余弦脉冲K ax = 1 0。

      mA,试求通角6 = 1 2 0 ,9 = 7 0 时集电极电流的直流分量〃和基波分量/“ 储 若Z ” = 0 . 9 5 % c ,求出两种情况下放大器的效率各为多少?[ 解]( 1) 6 = 120°, a0( 6») = 0.406, ^ ( < 9) = 0.536/( 0 = 0.406x 100 = 40.6 m A , /f lm = 0.536x 100 = 53.6 mA〃」 □皿口以 4强' 2 4( 6) Vc c 2 0.406x 0.95 = 62.7% ( 2)9 = 70°, % ( 6») = 0.253, a ,( < 9) = 0.436/r 0 = 0.253x 100 = 25.3 m A , Ic l m = 0.436x 100 = 43.6 m A= 1 x2 ^x0 95 = 81.9%, 2 0.2533.3 已知谐振功率放大器的匕0 = 24V , /co= 250m A , [ , = 5 W , Ucm=0.9Vcc,试求该放大器的6、£、〃c以 及 、嗝州、3 0[ 解] 〃 =/ co= 025x 24 = 6 W2= 七一与= 6-5 = 1 W“= 区 = * = 83.3%P0 6- < = ^ = °-463Ag、⑻ =2 % 梦 =2 x 0.833x 得 =1.85, < 9 = 50°小舟黑"3 7 A3.4 一谐振功率放大器,Vcc= 3 0 V ,测得禽=100 m A , Uc m = 28 V6 = 70。

      ,求凡、和久[ 解]’Cmax% ( 70 )1000.253= 395 m A5 = ­ ( 70° ) = 395 x 0.436 = 172 m AR = 媪 = 』 -=163L 0」725 = ;/ " =;X0 .172X28 = 2.4WP 2 4友 = 上 =— :—= 80%PD 0.1x 303 . 5已知% = 12V , 4则)= 0.6V , 4B= - 0. 3 V ,放大器工作在临界状态4 m = 10.5 V,要求输出功率4 = 1 W , e = 60 ,试求该放大器的谐振电阻R,、输入电压Ui m及集电极效率依o[ 解]R = 1空 」 口竺匠= 552 Pn 2 1c o s 00.51 « ( 60 ) 必” _ 110.3915 a o ( 60 )% c 2 0.218□ 3 = 78.5%123 . 6谐振功率放大器电路如图P 3.6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 )匕、匕集电极均采用串联馈电方式,基极采用自给偏压电路,匕利用高频扼圈中固有直流电阻来获得反向偏置电压,而匕利用扁获得反向偏置电压。

      输入端采用L型滤波匹配网络,输出端采用n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,由高频扼流圈人中 的直流电阻产生很小的负偏压,输出端由4 c 3,GGC5构成L型和7型滤波匹配网络,调节c 3 a和 使 得 外 接5 0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G、G、% 、C6构成T和L型滤波匹配网络,G用来调匹配,q用来调谐振Cc = : Cc3 . 7某谐振功率放大器输出电路的交流通路如图P 3 .7所示工作频率为2 M H z,已知天线等效电容Q =500 PF ,等效电阻〃 =8 Q ,若放大器要求R, =80 Q ,图 P3-73[ 解] 先将L、Q等效为电感乙,则“、C组成乙形网络,如图P3.7(s)所示由图可得由图又可得 ,= “匕 ,所以可得 L .= 旦2 =―3 x8 = 1.91x l0~6 W = 1.91 p H人 C D 27t x 2x 10"L: = L= 1.91= 2.122 |1HA14-C = —^ ― = - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - -- = 2987x I O _12 F = 2987 p Fa )- LAr ( 27tx 2x l06)2x 2.122x l0-6因为C OLA =a )L - - - - - - ,所以呜Z . = L , + ^— = 1.91x l0-6 +( 2t x 2x l06)2 x 500x l0 12= 14.59x l0-6H = 14.59|i H3.8 一谐振功率放大器,要求工作在临界状态。

      已知匕c=20V , R=0.5W ,% =50集电极电压利用系数为0 .9 5 ,工作频率为10 MHz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] 放大器工作在临界状态要求谐振阻抗4等于R _ * _ (0.95X20『2P„ 2x 0.5二 361由 于 需 采 用 低 阻 变 高 阻 网 络 ,所以Qe =榕 7- - 1 = 2.494V 502.494x 503 2X X 10X 106= 1.986x 10-6〃 = 1 986 阳U = L 1 + j = 1.986〃 川 1 +2.4942= 2.31p i HL =1C =1< y2r - ( 27t x l0x l06)2x 2.31x l0-6= 110x 10 ,2F = 110p F3.9 已知实际负载凡=50谐振功率放大器要求的最佳负载电阻6 =121 工作频率/ = 30 M H z,试计算图3.3.9(a)所示II型输出滤波匹配网络的元件值,取中间变换阻抗匕= 2[ 解] 将图3.3.9(a)拆成两个L型电路,Qe2如图P3.9(s)所示由此可得| y - l =4 . 9Qe\ == 7. 71 4 . 92 nx 3 0 x l 06x 5 0Qe2= 520X10T2 尸 = 5 2 0 pFL, = w = - - - - - - - - - -L-------------F = 5 2 x 1 CT H = 5 2 nHF “ 2 G ( 2 j t x 3 0 x 1 O*5 ) 2 x 5 4 2 x 10 - 12L .. = 2旦 =—^ ^ ^ = 81. 8x 10 - 9 H =81. 8nHf a ) 2 7t x 3 0 x 10 "hiI+《k= 81. 8nH| 1 + —^I 7. 712=83 nHC. = --- = - - - - - - - - - - F - - - - - - - -r = 3 3 9x 10 12 /=3 3 9 pF1 a r ^ ( 2 7t x 3 0 x l 06)2 x 83 x l 0 -9I, = 4 + 4 =( 81. 8 + 5 2 ) nH = 13 3 . 8 nH3.1 0试求图P3 . I0所示各传输线变压器的阻抗变换关系及相应的特性阻抗。

      [ 解]( a) Rj = — = —Z ,RL = ^ - = 4Z , — = —— = — , Z =4R. = — RL, 4 / 4 r 1 / 1 RL 4ZC 16 c ' 4 L( b ) R = — = 2Z ,RL= - = - Z ,Z =- R.=2RL,^ - = - ^ - = 4‘ ''I c , L 21 2 c , 1 2 1 L R, Z. . / 23.1 1功率四分配网络如图P3 . l l所示,试分析电路的工作原理已知耳 =75试求心、Rj 2 > %3及凡的值[ 解] 当与b端负载电阻均等于20,a与b端获得信号源供给功率的一半同理,% 、〃两端负载4都相等,且等于4K时,a、b端功率又由的 、&平均分配给四个负载,所以每路负载号获得信号源供给功率的1/ 4 ,故图P3 . l l构成功率四分配网络 R八=75 Q, Rd2 = Rd3 = 15 0 Q, R, =18. 75 Q3.1 2图P3 . 12所示为工作在2 ~3 0 M H z频段上、 输出功率为5 0 W的反相功率合成电路。

      试说明:( 1 )北〜工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图 P3.12[ 解]( 1)说明北〜〃的作用并指出它们的特性阻抗7;为1: 1传输线变压器,用以不平衡与平衡电路的转换,Z“= 50C加和 & 组 成9: 1阻抗变换电路,Zf 2 = Z<3 =5 0 Q/ 3 = 16 . 7Qo却 为1: 1传输线变压器,用以平衡与不平衡电路的转换,Zf 4 = 12 . 5 Qo〃 为1: 4传输线变压器,用以阻抗变换,ZC5= 2 5 QO( 2 )说明黑、心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,加起反向功率合成作用功率管的输入阻抗为亚x1 .8 Q9 2功率管集电极等效负载阻抗为R = Rh= - ^ - = 6.25Q.a h 2 x 4 第4章 正弦波振荡器4 . 1 分 析 图P 4 .1所示电路,标明次级数圈的同名端,使之满足相位平衡条件,并求出振荡频率图 P4.1[ 解]( a )同名端标于二次侧线圈的下端= — \ = = — / 1 = 0.877 xIO, Hz = 0.877 MHz2rt>jLC 27rV330xl0- l2xl00xl0-6( b )同名端标于二次侧线的圈下端f0 = — / 1 --------------- = 0.777 xlO6Hz = 0.777 MHzZTTVMOXIO^XSOOXIO_12( c )同名端标于二次侧线圈的下端/0 = — / 1 = 0.476xlO6Hz = 0.476 MHz2^V560X10-6X200X10-124 . 2 变压器耦合LC振荡电路如图P 4 .2所示,已知C = 3 6 0 p F ,乙=280四 、。

      50、加 =20阳 ,晶体管的珠= 0、G g = 2 x l0 -5 s,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y参数等效电路如图P4.2(s)所示略去晶体管的寄生电容,振荡频率等于fn = ~\ = = ― / 1 Hz = 0.5 MHz2MLe 27TV280X10-6X360X10^12 略去放大电路输入导纳的影响,谐振回路的等效电导为6 = G,,+G0 = G,, + 、7 7 = 2XIOTS +由于三极管的静态工作点电流/ £0为150x27tx0.5xl06 x 280xl0-6S = 42.7pS12x1012 + 333.3 kQ-0.7 \V------ ^— = 0.6 mA所以,三极管的正向传输导纳等于Yfe = g,„ = IEQ/UT = 0.6, "A/26mV = 0.023 S因此,放大器的谐振电压增益为DA _ U“ _ - 8,„Hwo ---------------------U, Ge而反馈系数为□口ufF T〜- jcoM _ MjcoL LU。

      这样可求得振荡电路环路增益值为T =“ 4吟 盘 川由于T > 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,并加以改正图 P4.3[ 解] (a )图中有如下错误: 发射极直流被以短路, 变压器同各端标的不正确,构成负反馈改正图如图P4.3(s)(a)所示b )图中有如下错误:不符号三点式组成原则,集电极不通直流,而%c通过L直接加到发射极只要将G 和乙位置互换即行,如图P4.3(s)(b)所示 图 P4.3 CS)4.4 根据振荡的相位平衡条件,判断图P 4 . 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;6=—— / 1 =0.19x106 Hz = O.19 MHz加 x 10 * x 300x 10-6( b )不能;( C )能;f0 =—— / । = 0.424x 106 Hz = 0.424 MHz2n j470x 10~12 x(100 + 200)x 10”4.5 画出图P 4 . 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、G、a为耦合电容或旁路电容,4为高频扼流圈) 。

      [ 解] 各电路的简化交流通路分别如图P 4 . 5 ( s) ( a )、( b )、( c )、( d )所示,其中( a )能振荡;( b )能振荡;( c )能振荡;( d )不能振(c)P4..5(d) 荡4 . 6图P 4 .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) L,Ct >L2C2> L3C3; (2) L,C, < L2C2 < L,C, ; (3) L,C, = L2C2 > L,C,; (4)L ^ < L1C1 = Li C i,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] 令启=;2 兀 , ,f»2 = l ;2TtyJL2c 2 2 兀 ,L3c3(1) > L2C2 > L3C3 ,即九"当/ < 九 时,XrX,均呈感性,不能振荡;当 九 < / < 九 时 ,X |呈容性,X?、X ,呈感性,不能振荡;当几〈 •/ 〈 人时,X]、X2呈容性,X ,呈感性,构成 图 P4.6电容三点式振荡电路2) LG - L3c3,即为 > 九> 九当/ < 九时,XrX?、X ,呈感性,不能振荡;当九< / 〈 儿时,X j呈容性,xrX ,呈感性,构成电感三点式振荡电路;当人< / ( 启时,X2、X ,呈容性,X1呈感性,不能振荡;当/ ' > 启时,X1、X?、X3均呈容性,不能振荡。

      3) AG = L G > L3c3 即 f0 l= f0 2< 九当了< 几( 左) 时,X]、X, > X3均呈感性,不能振荡;当启( 几) < / ■ 〈 九时,X]、X?呈容性,X ,呈感性,构成电容三点式振荡电路;当/ ■ > ■ / ■ < » 时,X r X 2、X3均呈容性,不振荡4) L £ < L2C2 = L}C3 即 fot> fo2= foi, 〈 人( 九) 时,XrX]、X3均呈感性; 九( % ) < / •〈 人时,/、X ,呈容性,X1呈感性;/ > 九时,X,> Xz、X ,均呈容性,故此种情况下,电路不可能产生振荡4 . 7电容三点式振荡器如图P 4 .7所示,已知L C谐振回路的空载品质因数0 = 6 0 ,晶体管的输出电导G 2 .5 x1 0 -S ,输入电导Ge =0.2x10-3 S ,试求该振荡器的振荡频率人,并验证& = 0.4 m A时,电路能否起振? 囹P,7[ 解](1)求振荡频率J ,由于c = q3 0 0 x 1 0 0 0q + c2 3 0 0 + 1 0 0 0p F = 23 1 p F所以/o2n j L C 2KV1 10X10- 6X231X10-,THZ=1MHZ(2 )求振幅起振条件0 4g ”= / c / 2 6 = 7 7s= 0 . 0 1 5 4 s26G . =Qyj L /C 6 O V 1 10X10-6/231X10-12S = 24 x 1 0 - 6 SGte'=G :2Gp =3 0 0 + 1 0 0 01 0 0 02I x 24 x 1 0 - 6 S = 4 0 . 6 g SG「金H湍)120 0 x 1 0 - 6 +12X103//36X103S = 28 g SG , = 1 / R , =(1/2X103)S = 0.5X10-3S = 500HSG , = G; + G 'u, + G , + G „e = ( 4 0 . 6 + 28 + 5 0 0 + 25 ) | iS = 5 94 p Sr = -: G = _ o . o中陋= 7 8 > 1G « C , 5 94 x 1 0 - 6 1 0 0 0故满足振幅起振条件。

      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b)[ 解](a )电路的交流通路如图P4.8(s)(a)所示,为改进型电容三点式振荡电路,称为克拉泼电路其主要优点是晶体管寄生电容对振荡频率的影响很小,故 振荡频率稳定度高b )电路的交流通路如图P4.8(s)(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定高C = - ......... J- + 3.3 pF=4.86 pF----1 ------- 1 -----(2.2 8.2 15 Jf0 = -----1 = ------/ ] .Hz=9.6 MHz2ny/LC 23tV57xlO- 6x 4.86x1 O-124 . 9分 析 图P4.9所示各振荡电路,画出交流通路,说明电路的特点,并计算振荡频率[ 解 ](a )交流通路如图P4.9(s)(a)所示/\C= ] 1 ] +25 + yI~ p pF=30.83 pF- - 1 ----- -(5 10 5 5 J4 = —— 1 — =12.82x10Hz=12.82 MHz2 兀,5x10-6x30.83x1()72电容三点振荡电路,采用电容分压器输出,可减小负载的影响。

      ( b )交流通路如图P4 . 9 ( s ) ( b)所示,为改进型电容三点式L C振荡电路( 西勒电路) ,频率稳定度高采用电容分压器输出,可减小负载的影响c = -——\——[ +_ ] ] ] • pF = 38 . 6 2 5 pF< 2 0 0 + 2 0 0 + ?! ! 0 0+fa =——t 1 = 9 . 0 6 x 1 06 H z= 9 . 0 6 M H z2 7 t V8 x 1 O-6 x 38 . 6 2 5 x 1 O '24 . 1 0 若石英晶片的参数为:4=4H, C q = 6 . 3x 1 0pF , C ° = 2 pF , q = 1 0 0 C ,试求( 1 )串 联 谐 振 频 率( 2 )并联谐振频率人与工相差多少?( 3)晶体的品质因数° 和等效并联谐振电阻为多大?[ 解]( 1 ) X =————=—, 1 = 1 . 0 0 3x l06 H z= 1 . 0 0 3 M H z2兀0£, 2T TV4 x 6 . 3x 1 O_3 x lO"1 2(2)f„ - fs = J +1 T £ =1 6 . 3x lO-3x lQ- '2 x l0- 1 21 X1 . 0 0 3X1 06= 1.58x103 Hz=1.58kHz( 3)Q =——a)L' L =——2n fsL=q r< ,2 7 t x l. 0 0 3x l0, ,x 41 0 0=2 . 5 2 x 1 0s________ 6 . 3x 1 0 - 3x 1 0 - 1 2 x 4 ________( 2 + 6 . 3 x 1 0 3) x 1 ( ) -1 2 x 2 x 1 O-1 2 x 1 0 0= 6 3x 1 0 ' Q = 6 3 M Q4.11 图P4 . ll所示石英晶体振荡器,指出他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。

      图 P4 .ll[ 解] (a )并联型晶体振荡器,石英晶体在回路中起电感作用b )串联型晶体振荡器,石英晶体串联谐振时以低阻抗接入正反馈电路4 .1 2 晶体振荡电路如图P4.12所示,试画出该电路的交流通路;若f、 为L£的谐振频率,人 为 的 谐 振 频 率 ,试分析电路能否产生自激振荡若能振荡,指出振荡频率与工、力之间的关系[ 解] 该电路的简化交流通路如图P4.12(s)所示, 电路可以构成并联型晶体振荡器若要产生振荡,要求晶体呈感性,LG和 呈 容 性 所以力>人>/ 4 .1 3 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 /3[ 解] 各电路的交流通路分别如图P4.13(s)所示 a ) 并联晶振Q ) 串联晶振9 渊明线4 .1 4 图P4.14所示为三次泛音晶体振荡器,输出频率为5 M H z,试画出振荡器的交流通路,说明LC回路的作用,输出信号为什么由匕输出?[ 解] 振荡电路简化交流通路如图P4.14(s)所示 L C回路用以使石英晶体工作在其三次泛音频率上匕构成射极输出器,作为振荡器的缓冲级,用以减小负载对振荡器工作的影响,可提高振荡频率的稳定度。

      4 . 1 5 试用振荡相位平衡条件判断图P4 . 1 5所示各电路中能否产生正弦波振荡,为什么?图 P4.15[ 解]( a)放大电路为反相放大,故不满足正反馈条件,不能振荡 b)匕为共源电路、匕为共集电路,所以两级放大为反相放大,不满足正反馈条件,不能振荡 c)差分电路为同相放大,满足正反馈条件,能振荡 d)通过R C选频网络构成负反馈,不满足正弦振荡条件,不能振荡 e)三级RC滞后网络可移相1 8 0 ,而放大器为反相放大,故构成正反馈,能产生振荡4. 1 6 已知R C振荡电路如图P4 . 1 6所示 1 )说明与应具有怎样的温度系数和如何选择其冷态电阻;(2)求振荡频频率人图 P4.16 [ 解](1) R ]应具有正温度系数,与冷态电阻<g /?2 = 5 k2) f -- - - ! - -= - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 7 1 H z0 2JI RC 2T T X8.2X103 X0.02X10-64.17 R C振荡电路如图P 4.17所示,已知凡=10k Q , Vc c =VEE =12 V ,试分析&的阻值分别为下列情况时,输出电压波形的形状。

      1) /?2=10k Q ; (2)/ ? , =100k Q ; ( 3 )尺为负温度系数热敏电阻,冷态电阻大于20k (4) 号为正温度系数热敏电阻,冷态电阻值大于2 0 k Q琬件,7[ 解](1)因为1 +且=2< 3停振,练= 0 ;《( 2)因为1 +也=1 + 灿 =11口 3 ,输出电压为方波;R 10(3)可为正弦波;( 4 )由于1 +区>3 ,却随” .增大越大于3 ,故输出电压为方波与4 . 1 8 设计一个频率为5 00 Hz的RC桥式振荡电路,已知C = 0.047HF,并用一个负温度系数20 kC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P 4 . 1 7电路,因没有要求输出幅度大小,电源电压可取Vcc=VE E= 1 0 V o由于振荡频率较低,可选用通用型集成运放7 41由启=—^ 确定K的值,即° 2 兀 RCR = ----5-- = --------- - -------- - Q = 6.8 k Q27 t Ae 27 t x 5 00x 0.047 x 10"由1 +与2 3可确定N的值,即^=2 om = 1 OkQ'2 2可根据输出幅度的大小, 选择小于1 0 k C的电阻, 鸟取小值, 输出幅度可增大。

      现取飞=6.8 k C o4 . 1 9 图4.5 .4所示RC桥式振荡电路中,舄=10k电路已产生稳幅正弦波振荡,当输出电压达到正弦波峰值时,二极管的正向压降约为0.6V ,试粗略估算输出正弦波电压的振幅值Uo m O & iogH Z Z H ]4 v,i»--L- ^9 + 12 V—326-o+urPS-' O.O1MF |-2-12Vc RO.OlpF 8.2kQ图4.5 .4集成运放桥式振荡得实用电路[ 解] 稳幅振荡时电路参数满足1 +空= 3 ,即凡品= 2凡=2x 8 .2 k C = 16.4 k Q因(由&、& 与X、匕并联阻抗R ;串联组成,所以R; = & - & = 16.4 k C - 10 k C = 6.4 k Q因R ;两端压降为0 . 6 V ,则流过负反馈电路的电流等于0.6 V/R ; ,所以,由此可以得到振荡电路的输出电压为U =空 ,/ ? +/? ) = 3 3 1 = 2.31 Vo m R ; 6.4 k Q 第 5 章 振幅调制、振幅解调与混频电路5 .1 已知调制信号 un(t ) = 2C O S(2T Tx 5 00r) V,载波信号〃,⑺=4c o s (2^ x 10$ /) V,令比例常数幻=1 ,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 ] UAM(0 = (4 + 2 c o s 2n x 5 001)C O S(2T T X 105 t )= 4(1+ 0.5 c o s x 5 0 0 r)c o s (2re x l O5 )r V在= 2 = 0.5 , 8 W = 2x 5 00 = 1000H z“ 4调幅波波形和频谱图分别如图P 5 .1(s )(a )、(b )所示5. 2 已知调幅波信号“ " =[ l + c o s (27 t x l O (H )] c o s ⑵ x l 05 f )V,试画出它的波形和频谱图,求出频带宽度8W[ 解 ] B W = 2x 100 = 200 H z调幅波波形和频谱图如图P 5 .2(s )(a )、(b )所示5 .3 已知 调 制 信 号 un = [ 2C O S(2T T x 2x 1 O , /) + 3c o s (2rt x 300 r) ] V ,载 波信 号% =5 c o s (% x 5 x l O ”)V,A“ = l,试写出调辐波的表示式,画出频谱图,求出频带宽度8 W o小林7和 2 m 〃破囹际36)[ 解] M£,( / ) = ( 5 + 2 c o s 2 7 t x 2 x l 031 + 3 c o s 2Kx 3 0 01)c o s 2 ) t x 5 x 1 05 t= 5 ( 1 + 0 . 4 c o s 2 7 r x 2 x 1 01 f + 0 . 6 c o s 2 n x 3 0 0 r ) c o s 2 n x 5 x 1 05 t= 5C OS2TT X5X1 0? r +c o s 2 7 t ( 5 x l 05 + 2 x l 03) r + c o s 2 7 t ( 5 x l 05 f - 2 x l 03) r+ 1 . 5 c o s 2 r t ( 5 x l 05 + 3 0 0 ) Z + 1 . 5 c o s 2 r e ( 5 x l 05 - 3 0 0 ) f ( V) BW =2x Fm a x =2 x 2 x 1 0 ? =4 k H z频谱图如图P 5 . 3 ⑸所示。

      5.4 已知调幅波表示式” ( / ) = [ 2 0 + 1 2 c o s ( 2 7 r x 5 0 0 r ) ]c o s ( 2兀xW ^V ,试求该调幅波的载波振幅 曲、调频信号频率尸、调幅系数”和带宽8 W的值[ 解 ] Uc m = 2 0 V , , = 1 0 , H z , F = 5 0 0 H z或 = " = 工 =0 . 6 , B I V = 2 F = 2 x 5 0 0 = 1 0 0 0 H z%2 05.5 已知调幅波表示式“ ⑴ = 5 c o s ( 2 r c x l O6 r ) + c o s [ 2 j t ( 1 06+ 5 x l 03) r ] + c o s [ 2 n:( 1 06- 5 x l 03) r ]V ,试求出调幅系数及频带宽度,画出调幅波波形和频谱图府P , •,3[ 解]由; 砥4m = lV ,可得色=2 / 4 m =2 / 5 = 0 4B W = 2 x 5 x 1 0 3 H z =1 0 k H z调幅波波形和频谱图分别如图P 5 . 5 ( s ) ( a )、( b )所示。

      5 . 6 已知调幅波表示式“ ( f ) = [ 2 + c o s ( 2 7 r x l 0 0 r ) ]c o s ( 2 7 r x l 0 ”)V ,试画出它的波形和频谱图,求出频带宽度若 已 知 &= 1C,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P 5 . 6 ( s ) ( a )、( b )所示B W = 2 f = 2 0 0 H z , ma = 0 . 5= 0 . 1 2 5 WPSB i + P s B 2 =0 . 1 2 5 + 0 . 1 2 5 =0 . 2 5 W口V= R + 5SB =2 + 0 . 2 5 = 2 . 2 5 W5 . 7 已知“ ( f ) = c o s ( 2 r t x l ( ) 6 t ) + 0 . 2 c o s [ 2 i r ( I O,+ i 0 3 “] + o . 2 c o s [ 2 i r x ( i o 6 _ i o 3 “] v,试画出 它的波形及频谱图[ 解] w( )( f ) = c o s 2 nx l 06 f + 0 . 4C OS2TTX1 06 r c o s 2 7 t x l 031= ( 1 + 0 . 4C OS2TC X1 03 r ) c o s ( 2 7 t x l 06 / ) V所以,调幅波波形如图P 5 . 7 ( s ) ( a )所示,频谱图如图P 5 . 7 ( s ) ( b )所示。

      5.8 已知调幅波的频谱图和波形如图P 5 . 8( a )、( b )所示,试分别写出它们的表示式S P5.$[ 解]( a ) w0( 0 = 1 0 c o s 2 ? c x 1 0 0 x 1 03 / + 2 c o s 2 j c x l 0 1 x l 03r + 2 c o s2u99x 1 03 1+ 3C OS2K X1 0 2X1 03 r + 3 c o s 2 z c x 98x l 031= 1 0C OS2TI x l OOx 1 03 / + 4C OS2J I x I OOX 1 03 f c o s 2 7 c x l O31+ 6C OS2TT x l OOx l O3 r c o s 2 j r x 2 x 1 031=1 0 ( 1 + 0 . 4 c o s 2 r t x 1 0 1 + 0 . 6 c o s 2 7 c x 2 x l 0 ") c o s ( 2 ; r x l O5 r ) V( Z? ) w0( r ) = ( 5 + 2 c o s 2TTx 1 04 r ) c o s 2 7 t x l 071=5 ( 1 + 0 . 4 c o s 2Kx 1 04 r ) c o s ( 2 ; r x l 07 / ) V5.9 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 g = 9 C)( l ) w ( r ) = [ l + c o s ( Q r ) ] c o s ( 4 , ) ;( 2 ) u(t ) = c o s ( Q f ) c o s @ f ) ;( 3 ) u(t ) = C OS [ ( 6 9c + Q ) t ];( 4 ) u(t ) = c o s ( Q f ) + c o s ( 6 9cr )[ 解] ⑴普通调幅信号,” = 1,波形和频谱如图P 5 . 9( s ) - 1所示 ⑵抑载频双边带调辐信号,波形和频谱如图P 5 . 9⑸ - 2所示 3 )单频调制的单边带调幅信号,波形和频谱如图P 5 . 9( s ) - 3所示iBWl fh 士部 期S )- 3 3( 4 )低频信号与高频信号相叠加,波形和频谱如图P 5 . 9( s ) - 4所示5.10理想模拟相乘器的增益系数ALO .IV L若“ x、"丫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 ) ux - uY =3 c o s ( 2 7 t x l 06 t ) V ;( 2 ) MX = 2 c o s ( 2 n x 1 06 / ) V , wY = C OS( 2TCx 1 . 4 6 5 x 1 06 r ) V ;( 3 ) HX = 3C OS( 2TTX1 06 r ) V , uy = 2 c o s ( 2 7 t x l 03 r ) V ;( 4 ) MX = 3 c o s ( 2 n x 1 06 / ) V , uY =[ 4 + 2 c o s ( 2 ? t x l 03 Z) ] V[ 解 ]( 1 ) u0 = AMuxuy = 0 . 1 x 32 c o s2 2 r x l O6 f = 0 . 4 5 ( 1 + c o s 4 t x l O61) V为直流电压和两倍频电压之和。

      2 ) w0 = AMuxuy =0 . 1X2C OS2TI X1 06 / x c o s 2 j t x l . 4 6 5 x l 061= O. l f c o s 2 n ( 1 . 4 6 5 + 1 ) x 1 06 r + c o s 2 : ( 1 . 4 6 5 - 1 ) x 1 06 ? ]= ( 0 . 1C OS2TT x 2 . 4 6 5 x 1 06 r + 0 . 1 c o s 2 n: x 0 . 4 6 5 x l O6 / ) V为和频与差频混频电压 3 ) u0 - AMuxuy = 0 . 1 x 3 c o s 2 nx l 06 f X2C OS2KX1 03 t = [ 0 . 3 c o s 2 7 r ( 1 06 + 1 03) / + 0 . 3 c o s 2 n:( 1 06- 1 03) / ] V为双边带调幅信号( 4 ) uo = AMuxuy = 0 . 1 x 3 c o s 2 7 t x l 06 r x ( 4 + 2 c o s 2 7 t x l 031)= 1 . 2 ( 1 + 0 . 5 c o s 2 r t x i 03 0C OS( 2TT x l O6 f ) V为普通调幅信号。

      5 . 1 1 图 5 . 1 . 7 所示电路模型中,已知 4 M V\"c ( r ) = c o s ( 2 7 r x l 0 ”) v ,%( f ) = c o s ( 2 nx l O”) V, % = 2V ,试写出输出电压表示式,求出调幅系数砥,画出输出电压波形及频谱图[解 ]u0(t) = AMuc(t)[UQ+un(t)]= 0 . 1 C OS( 2K x 1 061)[2 + c o s ( 2兀 x 1 031)]= 0 . 2 [ 1 + 0 . 5C OS2J C X1 03 Z]C OS( 2TI X1 06 t)Vma = 0 . 5输出电压波形与频谱如图P 5 . 1 1 ( s ) ( a ) > ( b )所示5.12 普通调幅波电路组成模型如图P 5 . 1 2所示,试写出〃 ⑺ 表示式、说明调幅的基本原理[ 解]uo(t) = AM5 . 1 3 已知调幅 信 号 %( f ) = 3 c o s ( 2 7 r x 3 . 4 x l 0 ”) + L 5 c o s ( 2 7 r x 3 0 0 r ) V,载 波 信 号〃 ( / ) = 6 c o s ( 2 nx 5 x l 0 ”) y ,相乘器的增益系数4 =0 . 1 V」,试画出输出调幅波的频谱图。

      7V 『% 'W'阉 PG3CS)[解 ]uo(t) = AMuc(t)un(t) = 0 . 1 x 6 C OS( 2TT X 5 X 1 06 f ) ( 3 c o s 2 ? r x 3 . 4 x 1 0 ' f + 1 . 5 c o s 2 7 t x 3 0 0 f )= 1 . 8c o s 2 nx 3 . 4 x l 0 ' / c o s 2 7 r x 5 x 1 0 6 f + 0 . 9c o s 2 7 t x 5 x 1 0 , f c o s 2 7 t x 3 0 0 f ) V因此调幅波的频谱如图P 5 . 1 3 ( s )所示5.14已知调幅波电压u(t ) = [ 1 0 + 3 c o s ( 2兀x l OO t ) + 5c o s ( 2兀x 1 03 f ) ]c o s ( 2兀x l O3 r ) V,试画出该调幅波的频谱图,求出其频带宽度苧" / , ♦ W , 严1 I I i 」.燃 机 心1 / [ 必 收[ 解]调幅波的频谱如图P 5 . 1 4 ( s )所示。

      BW = 2 £ =2 x 1 0 , HZ=2 k H z5.15二极管环形相乘器接线如图P 5 . 1 5所示,L端口接大信号4 1c o s( 如) ,使四只二极管工作在开关状态,R端口接小信号,的 =%mC OS ( 0 2 f ) ,且"的 口 Ulm,试写出流过负载&中电流, 的表示式图 P5.15[ 解 ]彳=g( "i - 〃2 ) S | ( 6 V) ,i2=g(u2- ui)Si((ott - n )h =- g( % + 〃2 ) S | ( 班 f -兀 ) ,[=g( % +” 2 ) ,( 州)i = d ) + d3)= - 2 g〃2 s l (州)+ 2 g"2 s l ⑷ 1- 兀 )= - 2 gM2[ 51( t y / ) - 5l(

      2 ) P + C 0 S ( 3 0 1 - 6 92) / ]•••兀"3兀中 g = l /(办+ &)5. 1 6二极管构成的电路如图P 5 .16所示,图中两二极管的特性一致,已知% = U | m C O S ( 6V) , U2 = U2m C O S ( 6 92 t ) , 附 为小信号,t/l m □ U2m ,并使二极管工作在受《 控制的开关状态, 试分析其输出电流中的频谱成分,说明电路是否具有相乘 功能?V,图 P5.16[解 ] (a )由于(=g (% +〃 2)E ⑷ 2 =双 〃2 - / » (他/一兀)式中且=1/(巧 +& ), 所以= g (% +〃 2)5 (% )一 ( 〃2 - % )S | Q r-兀 )=g % [5 ](卬)+ S ,(卬-兀)]+ gU2[S](卯)-S ](6 9 /-7 1)]一 〃 ( 4 4 r 1= gu[m c os6 9 /+ ^C/2/H c os? / — c o s a )1t - - - -COS3GK + …3 7 t )输出电流中含有四、外士⑥、3助±s2等频率成分。

      由于有牡土织成份,故该电路具有相乘功能b )由于彳 = % = g .(“ i +〃2)S | ⑷所以i\ - i2 = 0 ,故电路不具有相乘功能5 .17 图P 5 . 1 7所 示 的 差 分 电 路 中 , 已w2 = 10c os(27 tx l 03 4r ) m V ,匕 © =KE =1 0 v » /?E E = 10k Q ,晶体管的尸很大,4则,可忽略,试用开关函数求& = 5 的关系式th —UT: -1-0---5-- +- -1-0-x-1-0-- 3-c:-o-s-&-x--l-O-^--.S,,(

      [ 解]〃 0( =第2s2 3 0[解 ]/c= /c i-zc2= iot h ^知嚷 -% + %REE[Mi5 .18兀3兀 4 4一c osZt x l O61---- c os6 7 t x l O6 t + - - -n 3兀 _= 0.288c os(2n : x l O3 c os2t x l O6 r -y -c os& t x l O6 r + …)= [0,184 c os2t (106+103)Z + 0.184 c os2n (106 -103)f -0.06 c os2n : (3 x l 06 + 103)/-0.06 c os2n (3 x l 06 -103)r + - - ] V10'3X3X103X5X10,2x 26 x 10 3c os(2n x l O3 r )x图5 .2 .1 2双差分对模拟相乘器原理电路5 .19 图P 5 .2.14所 示MC1 496相乘器电路中,已知号= 6 .8k < 2, q = 3 . 9 k C ,/? Y = l k C , @ = 8 V ,匕C=12V , = 0.7 V o 当 % = 3 6 0c os(2兀x l O。

      mV ," 2 = 200c os(27 tx l 0”) mVl^ ,试求输出电压“ ⑺,并画出其波形图5.2.14 MC1496相乘器 [ 解]" o(f) =华⑷ f) “ 用= 岑 患 〃 应 ⑷ , ) 胸硼脚硼二= 7.8x20 0 x10 -3 cos 27txi0 3 fs2 ⑷ t)= [ 1.56COS(2TTx 105, 电Q t)] V 阁f5M⑸输出电压波形如图P 5.19(s)所示5 .2 0二极管环形调幅电路如图P 5.20所示, 载波信号调制信号«n(0 = ^,0 0 8(120 ,Ucm>>U°m,以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i的表示式j, = gD(«(, + " a )5 (0 J ),i2 = So 3a - M,)5I M - 兀)h = go(-uc -% A (< y/-7 i),i4 = g* -% ), (弊)i = — i4 + — i2= 2g0 %S| O j) - 2gDuslSi (coct - it)= 2gDuaS2(coct)c , 、 「 4 4 、= 2g/)〃 Q ,“cosC/ —CG SSJ----- cos3?/ + …\ 7i 3T U )困 P 5.205.21 图 5.3.5 所示电路中,已知 £1=10 0 kHz, fc2 = 26 MHz ,率范围为0 .1〜3 k H z ,试画图说明其频谱搬移过程。

      调制信号与⑺的频[ 解] 频谱搬迁过程如图P 5.21(s)所示 小 鹏一 的 网 制 牌味胸倒球才" 幽" 塔' r f f n q ” 5 / 雌 ETTJ%也 r r m可械 狄布 f^lKHz / 3做 ‘ 心卒> 3麻 * / 呵 吸 秘 , " 也幻 )P[ 八(S)5. 2 2 理想模拟相乘器中,4 i= 01V -' ,若“ x = 2c os(0j ),uy = [ 1 + 0.5 c os(Q /) + 0.4 c os(Q2r )] c os(6 9cr )试写出输出电压表示式,说明实现了什么功能?[ 解] u0(t) = AM UXUV = 0 . 1X2 C O S2 6 9 J ( 1 + 0 . 5 c o s C " + 0 . 4 c o s Q2r )0 . 2= - ^ - ( 1 + c o s2 2 / f ) ( l + 0 . 5 c o s / + 0 . 4 c o s C ? , )= ( 0 . 1 + 0 . 0 5 c o s Q / + 0 . 0 4 c o s Q20 + ( 0 . 1 + 0 . 0 5 c o s + 0 . 0 4 c o s Q2r ) c o s 2 6 9cr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功能。

      5.23 二极管包络检波电路如图5 4 2 ( a )所示, 已知输入已调波的载频fc = 4 6 5 k Hz ,调制信号频率F = 5 k H z ,调幅系数砥= 0 . 3 ,负载电阻R = 5kC,试决定滤波电容C的大小,并求出检波器的输入电阻为[解 ] 取R C N工,所以可得2就 .C >5 / 2 7 r x 4 6 5 x l03x 5 x l03= 3 4 2 x l0 ', 2F = 3 4 2 p F为了不产生惰性失真,根 据 心 书 可 得7 1 - 0 . 320 . 3 x 2 7 1 X 5 x lO3 x 5 x l03= 0 . 0 2 x 1 0 ” = 0 0 2 *所以可得 3 4 0 P F

      图P5.2d ( 1 )试问该电路会不会产生惰性失真和负峰切割失真?( 2 )若检波效率〃d = l ,按对应关系画出A、B、C点电压波形,并标出电压的大小[ 解]( 1 )由 与 表示式可知,A = 4 6 5 k H z、F = 4 k H z、丸= 0 . 3由于 R C = 5 . 1 x l( ) 3 x 6 8 0 0 x l0 T2 = 3 4 . 6 8乂1 0 " ,而1 -欣V1 - 0 . 32" j C 0 . 3 x 2 7 i x 4 x l( ) 3则RC〈 正 正 ,故该电路不会产生惰性失真= 1 2 7 x 1 0 - 6R'L_RHRL_ RLR R R+RL 3 + 5 . 13— = 0.37>m% ( = 0 . 3 ) ,故电路也不会产生负峰切割失真 2 ) A、B、C点电压波形如图P 5 . 2 4 ( s)所示5.25二极管包络检波电路如图P 5 . 2 5所示, 已知调制信号频率尸= 3 0 0 - 4 5 0 0 Hz ,载波£=5MH z,最大调幅系数, % 皿=03,要求电路不产生惰性失真和负峰切割失真,试决定C和& 的值。

      [ 解]( 1 )决定C从提高检波效率和对高频的滤波能力要求小段,现取1 0C- ^=^x5xlOS<(L2 + 62)xlO^尸= 4 3 p F 为了避免产生惰性失真,要求C < = ---------'L- - - - - - - - -r F = 3 6 0 0 p F"u i n d x n i d A 0 . 8 x 2 7 1 x 4 5 0 0 x ( 1' . 2 + 6 . 2') x 1 0 3所以c 的取值范围为4 3 p F < C < 3 6 0 0 p F(2)决定凡为了防止产生负峰切割失真,要 求 等 2 % 皿 ,所以可得RR\ — = 0 . 8 x 7 . 4 x 1 ( ) 3 c = 5 . 9 2 k C因为 R\ = Rt + R2//RL ,即得h + ? ? 2 〃 3 2 5 . 9 2 k所以 R2//RL >5 , 9 2 k Q - ? ? , = 5 . 9 2 k Q - 1 . 2 k C = 4 . 7 2 k C由此不难求得RL >1 9 . 8 k Q5 .2 6 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。

      图P5.26 融5 % CS)[ 解] 三极管发射极包络检波是利用三极管发射结的单向导电性实现包络检波的,其检波工作过程与二极管检波过程类似,若输入信号" , ,为一普通调幅波,则输出电压〃“ 的波形如图P5.26(s)(a)所示,其平均值如图P5.26(s)(b)所示5 .2 7 图 P5.27所示电路称为倍压检波电路,R为负载,G 为滤波电容,检波输出电压〃 ⑺近似等于输入电压振幅的两倍说明电路的工作原理国 P5.27[ 解] 当名为正半周时,二极管乂导通、匕截止,〃, 对G 充电并使G 两端电压小接近输入高频电压的振幅;当名为负半周时,二极管K截止,匕导通,〃 , 与Q相叠加后通过匕对G 充电, 由于R取值比较大, 故 G 两端电压即检波输出电压〃 可 达输入高频电压振幅的两倍5.2 8三极管包络检波电路如图P5 . 28 ( a )所示,C为滤波电容,R为检波负载电阻,图( b )所示为三极管的转移特性,其斜率gL lO O ms,已知/B=0-5V,“ , ( f ) = 0. 2[l + 0. 5 c o s ( d ) ] c o s @ J) V,⑴试画出检波电流波形;( 2)试用开关函数,写出Q表示式, 求出输出电压气⑺和检波效率”; ( 3)用余弦脉冲分解法求出输出电压“ 0” )。

      图 P5.2g[解 ]( 1)由于%, = 0. 5 V ,所 以 在 的 正 半 周 ,三极管导通,负半周截止,导通角 = 9 0 ,( 为半周余弦脉冲,波形如图P5 . 28 ⑸所示 2) ic = gcusSy (c oet ) = 100 x 0, 2( 1 + 0. 5 c o s Qr) c o sc o(t -十—c o s @ f - - - - c o s 3&f +…| _ 2 兀 3兀 _( 1 2 、= ( 20 c o s(o t + 10 c o s Qr c o s(oct ) —+ —c o s / - - -[ 2兀 )= 1 0 c o s c o(t + — + — c o s 2c oct + 5 c o s Qf c o s c oet +— c o s Qf + — c o s Qr c o s 2c oet + … m A' 兀 7 c ' n n滤除高次谐波,则得输出电压 uo = ( 2° + " )cosQ /]m A xl kC=(6.37+ 3.18cosQf) V\ n it )%m ui„ ,=3.18_ 0 .5x0 .12= 31.8⑶由于。

      =90 为常数,%(90 , ) = 0 .319 ,所以IComail =30 x0 .319 = 9.57/nA , /co = 20 x0 .319 = 6.38 mA= /c o/? 6.38 x 10-3 x 103 = 6.38 VUiiin =9.57 mA x l kQ・6.38〃7Axi kQ = 3.19 V因此,w0 =(6.38 + 3.19cosQr)V5.29 理想 模 拟 相 乘 器 中 A1=O.1VT ,若 MX =2cos(2rtxl.5xl06r)V ,wY = [ cos(2r xlOOf) + 1.5cos(27t x 10 0 0 r) +0 .5cos(2n x20 0 0 r)]cos(2n: x lO ,0 v , 试画出 〃 丫 及输出电压的频谱图[ 解 ](1 )由" 丫表示式可知它为多音频调幅信号,Ft =10 0 Hz , F2 =10 0 0 HZ ,Fy = 20 0 0 Hz ,而载频力= 1(TH Z,因此可作出频谱如图P5.29(s)-1所示依g w邪3网网1 °2切 施囹⑵“ Y与“ X相乘,“ Y的频线性搬移到“ X频率(L5 M H z)两边,因此可作出频谱如图 P 5.29(s)-2 所示。

      6 M ”_____________________ —1—1—« —1 ——« —-孑 活 4曲郁W SQ 夕 8 邓J 3 浮 V阴2 0附4 4 1 K A £岫5 . 3 0 混频电路输入信号“ sO Um oU + ZH n O A c o s ® /),本振信号wL(r) = t/Lmcos(fy/),带 通 滤 波 器 调 谐 在= 4上,试写出中频输出电压% ⑺的表示式[解 ] % ⑺ = Gm [ 1 + kaua(t)] cosQ l)5 . 3 1 电路模型如图P5.31所示,按表5 .3 1所示电路功能, 选择参考信号“ X、输入信号“ Y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“ ⑺表zJS 工t O图 P5.31 表 5 . 31[ 解 ]电 路 功能参 考 信 号 “ X输入信号〃滤 波器 类型%( f ) 表示式振 幅 调制U< = U C M COS 3」« n = %, ” c o s C f带 通 ,中心频 率3uo = Uo m c o s Qf c o s "振 幅 检波u , . = Umc o s a )ctus = Us m c o s Q.t c o s a )ct低通«„= U'” “ c o s C f混频4 = U刖 c o s ① Jus = Us m c o s Qrc o s 。

      /带 通 ,中 心频 率uo = U()m c o s Q/ c o sa )tt说 明 :表 5 . 31中 以 DS B信 号 为 例 振 幅 调 制 、 检 波 与 混 频 的 主要特点是将输入信号的频谱不失真地搬到参考信号频率 的 两 边 5.3 2 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 心 ⑴ 的 频 谱 已知各参考信号频率为: ( a ) 600k Hz; ( b ) 12 k H z ; ( c ) 5 60k Hz[ IT lT F T n 一 n tH lT flR lT n 一 神.0.3 3 1Hz 9 11.712.3 15 97 98 99100( , ) (b) (c)—[ 解 ] 各 输 出 电 压 心 ⑺ 的 频 谱 分 别 如 图 P5 . 32( s ) ( a ) 、( b ) 、( c ) 所 示 由加 a M 做 y 7 Tl * : m T i: 一(a) 的的 $(fl M/,弘 滋阕% 32%)5.3 3 图 555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 (=% +《 % + a忒 ,其 匚 口 a0 = 0. 5 m A , at = 3. 25 m A / V , a2 = 7 . 5 m A / V2 ,若本振电压 uL = 0. 16c o s ( 6yLr ) V ,us = I O-3 c os ( t ycr ) V , 中 频 回 路 谐 振 阻 抗图5 . 5 6 三极管混4(电路原理图 R p =1 0 kC ,求该电路的混频电压增益A。

      [ 解] 由1= % + 《 % +% 晨= / + 4(勺+ %) + / ( 7+ ": > 可得中频电流为= % + q (uL + 4 ) + % ( "; + "; + 2 "/ s )或i , = 4 4 /5 c os ( "一在”i, =«2 ^,m^/ . „, c os ( < y , + < yc) r因此,中频输出电压振幅为所以,电路的混频电压增益等于AC = —y T= =7. 5 x lO-3x O. 1 6 x lO4 =1 2L LAn pU Sm5 . 34 三极管混频电路如图P5 . 34所示,已知中频工=46 5 kH z ,输入信号ws( Z ) = 5 [ 1 + 0 . 5C OS( 2JC X1 030 ]C OS( 2T C x lO6/ ) m V ,试分析该电路, 并说明 L, G、11c八 L3c3三谐振回路调谐在什么频率上画出F、G、H三点对地电压波形并指出其特点阂 P53MS)[ 解]匕构成本机振荡器,K构成混频电路, 输入由尸点输入加到混频管的基极,本振信号由G点加到混频管的发射极,利用该三极管的非线性特性实现混频。

      11G调谐于1 06 H z , L C调谐于46 5 kH z ,4 G 调谐于 1 0 0 0 kH z + 46 5 kH z =1 46 5 kH z尸点为输入AM调幅信号/⑺,G点为本振信号以⑺,H点为中频输出信号对⑺,它们的对应波形如图P5 . 34( s )所示5 . 3 5 超外差式广播收音机, 中频< =弁=£ =46 5 kH z ,试分析下列两种现象属于 何种干扰:( 1)当接收,=560k H z ,电台信号时,还能听到频率为1490kHz强电台信号;( 2)当接收<=1460kHz电台信号时,还能听到频率为730 kH z强电台的信号[ 解] ⑴由于560+2X465= 1490 k H z ,故1490 kH z为镜像干扰;( 2)当 p = l, g=2 时,人 =’ ( 加一力) =」 (1460 + 465 - 465) = 730 k H z ,故 730 kHz 为q2寄生通道干扰5.36 混频器输入端除了有用信号£=20M H z外 ,同时还有频率分别为京=19.2 MHz ,九=19.6 M Hz的 两 个 干 扰 电 压 , 已 知 混 频 器 的 中 频/= A - /= 3 M H z ,试问这两个干扰电压会不会产生干扰?[ 解] 由于19.6x2-19.2 = 20M H z ,故两干扰信号可产生互调干扰。

      第6章 角度调制与解调电路6.1 已知调制信号k=8c os ( 2兀x lO") V , 载波输出电压〃 ⑺= 5 c os ( 2 nx l( ) 6 f) V ,%=2 7r x lO3r ad / s [ ] V,试求调频信号的调频指数小. 、最大频偏纵” 和有效频谱带宽BW,写出调频信号表示式[ 解] 4 4 =纪 ”=NkXlO X8 = 8 x10"2 兀 2i tm_kfuam _2 7t x lO3x 82 7t x i O'=8 r ad8 W = 2 ( , "+ 1 )尸= 2 ( 8+ 1 ) x 1 G' =1 8 kH z“ “ ( f) = 5 c os ( 2 ;r x l06r + 8s i n 2T T X1 03 r ) ( V )6 . 2 已知调频信号“ , , ( / ) = 3c os [ 2 7t x l0 ,+ 5 s i n( 加 X 1 0 ) ) ] v , kf = 1 03Jt r ad / s〕V, 试:( 1 )求该调频信号的最大相位偏移叫、最大频偏绿“ 和有效频谱带宽8W ; ( 2 )写出调制信号和载波输出电压表示式。

      [ 解]( 1) mf - 5\ fm=t nf F = 5 x100 = 5 00 HzB W =2(m +1)F = 2 ( 5 + 1)x100 = 12 00 Hz⑵ 因 为 吗 = 等 ,所以%“ = 竽= 5x2空 !00 = ” ,故Qkf KX10必( 0 = c o s 2 7 r xi 02 r ( V)u0(t ) = 3 c o s 2TTX10 r ( V)6. 3 已知载波信号〃& = U m Co s@ /),调制信号必⑺为周期性方波, 如图P 6 .3所示,试画出调频信号、瞬时角频率偏移△翅 和瞬时相位偏移⑺的波形"At)图 P6.3[ 解]"FM⑺、△ ⑺和△夕⑺波形如图P 6 .3 ( s)所示 thIII1!flA !___ ___ _o -----------------------------------------76. 4调频信号的最大频偏为7 5 kH z ,当调制信号频率分别为100 H z和15k H z时,求调频信号的?和B W 0[ 解] 当尸= 100 Hz 时,mf = ^ a - = 7 5 xl°3 =7 5 01 F 100B W = 2(mf + 1)F = 2 ( 7 5 0 + 1)x100 Hz = 15 0 k Hz当 F = 15 k Hz 时 ,叫 =皂 』, ‘ X i。

      5f F 15 xl O3B W = 2 ( 5 + 1)x15 x10, Hz = 18 0k Hz6 .5 已 知 调 制 信 号wn( /) = 6 c o s( 4 7 t x 103/ ) V、 载 波 输 出 电 压« „( /) = 2 c o s( 2 7 t xl Os/)V ,勺=2 r a d /V 试求调相信号的调相指数飞、 最大频偏甑, 和有效频谱带宽B W ,并写出调相信号的表示式[ 解] mp = kpUn m =2 x6 = 12 r a dA,% Q 12 x4 nxl 03Af = —— = ---------- Hz=2 4 k Hzm 27t 27rB W = 2 ( % + l )F = 2 ( 12 + l )x2 xl O3 Hz=5 2 k Hz% ( f ) = 2 c o s( 2 n: x 10 + 12 c o s 例 xl O3z)V6. 6 设载波为余弦信号,频率£ = 2 5 M H z、振幅Qn= 4V ,调制信号为单频正弦波、频率尸= 4 00 H z ,若最大频偏A £= 10 k H z ,试分别写出调频和调相信号表示式。

      [ 解]F M波 :吗 = 幺 = 史 四=2 5f F 4 00uFM ( r ) = 4 c o s ( 2兀x2 5 xl 06r -2 5 c o s 2兀x 4 00 Z )VPM波:必=2 5p F% ( r ) = 4 c o s ( 2兀 x 2 5 x 1 O' , + 2 5 si n 2兀 x 4 00 f ) V6. 7已知载波电压〃 ⑴= 2 c o s( 2兀xl OJ)V ,现用低 频 信 号 小 ⑺ 兀H) 对其进行调频和调相,当/ m = 5V、F = l k Hz时,调频和调相指数均为10 r a d ,求此时调频和调相信号的以、B W - ,若调制信号t /所不变,/分别变为100 Hz和1 0 k H z时,求调频、调相信号的旗,和B W[ 解]尸= l k Hz时,由于〃?/=0 , = 1 0 ,所以调频和调相信号的M ”和8W均相同,其值为Afm= m F = l 0x \ 03 Hz=10k HzB W = 2 ( w + l )F = 2 ( 10 + l )xl 05 Hz=2 2 k Hz当F = 0.1k Hz时, 由于巧与F成反比, 当F减小1 0倍, 吗增大10倍, 即吗=100,所以调频信号的A/m =100x0.1xl 03 Hz=10k Hz, BIV = 2 ( 100 + l )x0.1xl 03 Hz=2 0.2 k Hz对于调相信号,叫与尸无关,所以吗= 1 0 ,则得=10x0.1xl 03 Hz=l k Hz , B W = 2 ( 10 +1)x0.1 x IO5 Hz=2 .2 k Hz当F = 10k Hz时,对于调频信号,mf= \,则得2 Vm =1x10x10? Hz=10k Hz, B W = 2 ( l + l )xl Oxl O, Hz=4 0 k Hz对于调相信号," 0 = 1 0 ,则A/; , =10xl 0xl 03 Hz=100 k Hz, BIV = 2 ( 10 + l )xl 0xl 03 Hz=2 2 0 k Hz6. 8 直接调频电路的振荡回路如图6 2 4 ( a )所示。

      变容二极管的参数为:Ut t = 0.6 V , y = 2, Cj Q =15 p F » 已知 L = 2 0 p H, U 0 = 6 V , “ 0 =0.6 c o s( 10兀 xl O)) V ,试求调频信号的中心频率fc、最大频偏甑、 和调频灵敏度Svoca)图6.2.夕变容二极管接入振荡回路[ 解]fc =12 M L e g 2 7 t >/2 0xl 0-6xl 5 xl 0-'2= 9 .19 3 x1( )6 取 = 9 .19 3 M H zmr = 4m = 06 = 0.09 09'UB+ UQ 0.6 + 6\ fm = mcfc = 0.09 09 x9 . 19 3X106HZ=0.8 3 5 6 M HZSF=" = MHZ = j 3 9 M H z / v4nl 0.6 V6. 9 调频振荡回路如图6 2 4 ( a )所示,已知L = 2阳 ,变容二极管参数为:G o = 2 2 5 p F、y = 0.5 > UB=0.6V . UQ = 6 V ,调制电压为k =3 c o s( 2 7 t xl O' f ) V。

      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]( 1)求 载 频 由 于CjQ =225YpF=67.8 pFL2所以fc =2 兀“4 27rV2xl0'6x67.8xl0= Hz=13.67MHz「12( 2 )求中心频率的漂移值寸,由于%mc =3一=0.4553 + % 0.6 + 6所以N = f T i +Z Z82-1 \m:l/2f 1/21 xO.4552 X =-0133 MHz82⑶求最大频偏\ fm = ^mcfc = — x 0.455x13.67 MHz=1.55 MHz( 4 )求调频灵敏度”S V = '…⑸求二阶失真系数2Z Z一8— —— 1 xO.4551614 J]_4=0.0856 . 1 0变容二极管直接调频电路如图P 6 .10所示,画出振荡部分交流通路,分析调频电路的工作原理,并说明各主要元件的作用图 P6.10御 ,WS)[ 解] 振荡部分的交流通路如图P 6 .10( s)所示电路构成克拉泼电路几⑺通过 Lc加到变容二极管两端,控制其G 的变化,从而实现调频,为变容二极管部分接入回路的直接调频电路。

      图 P6.10中,&、G 为正电源去耦合滤波器,尺、为负电源去耦合滤波器后、 凡构成分压器,将-15 V 电压进行分压,取以上的压降作为变容二极管的反向偏压比 为高频扼流圈,用以阻止高频通过,但通直流和低频信号;C5为隔直流电容, 7为高频旁路电容6 .1 1 变容二极管直接调频电路如图P 6 .ll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;当心⑺=0时,CjQ=60pF,求振荡频率fc图 P6.ll[ 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P6.11(s)(a)> (b)> (c)所示醐6 t g当 GQ=60pF,振荡频率为fc = ―= — , 1 ---------Hz=7.5 MHz2MLe I , . 100x1501 “I?2 n j5 x l0 x 30 + ------------- xlO uV 1 100 + 150J6 .1 2 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 x L s ip F Q+ 12 V— o01~ 二 100 pF本 中[ 解] 由于1 0 0 0 pF电容均高频短路,因此振荡部分交流通路如图P 6 . 1 2 ⑸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《⑺加到变容二极管两端,使C ,发生变化,从而使得振荡频率发生变化而实现调频由C ,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P 6 . 1 2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P 6 . 1 3所示,试画交流通路,说明电路的调频工作原理图 P6.13[ 解] 振荡部分的交流通路如图P 6 . 1 3 ⑸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J 随《⑺而变化,故可实现调频作用6.14 图P 6 . 1 4所示为单回路变容二极管调相电路,图中,C 3为高频旁路电容,% ⑺=41 nc o s( 2兀 力 ) ,变容二极管的参数为片2 , 4=1 V,回路等效品质因数Q = 1 5试求下列情况时的调相指数叫和最大频偏2 Vm o + 9V图 P6.14( 1 ) u访=o1v、尸 = 1 0 0 °Hz ;( 2 ) 4m = 0 . 1 V、F = 2 0 0 0 H z ;( 3 ) 4n l = 0 . 0 5 V、尸 = 1 0 0 0 Hz。

      [ 解]( 1 ) m = ymeQe = = 2X0」X15 = 0 3 rajp 4 +与 9 + 1纨“ = z7 ipF = 0 . 3 x l 0 0 0 = 3 0 0 HZ( 2 ) mp = 0 . 3 ra d , A £ , = 0 . 3 x 2 0 0 0 = 6 0 0 H z⑶ % = 2 x ;: 5: 1 5=0[ 5 ra d , A/ , „ = 0 . 1 5 x 1 0 0 0 = 1 5 0 H z6.15 某调频设备组成如图P 6 . 1 5所示,直接调频器输出调频信号的中心频率为1 0 MHz ,调制信号频率为1 kHz ,最大频偏为1 . 5 kHz o试求:( 1 )该设备输出信号〃 “ ⑺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直接»频M放大倍频髻X S10 MHz一1 / L 40 MHz倍放大器S P6.15[ 解] ⑴ z = ( 1 0 X 5 - 4 0 ) x 1 0 M H z = 1 0 0 M H zA 4 = 1 . 5 k H z x 5 x 1 0 = 7 5 k H z( 2 )工= 1 0 M H z, mf ] =1 . 5 k H z1 k H z= 1 . 5 , B W ; = 2 ( 1 . 5 + l ) x l = 5 k H z人= 1 0 0 M H z, mf27 5 k H z- - - - - -= 7 5 , 8 % = 2 ( 7 5 + l ) x l = 1 5 2 k H z1 k H z6.16 鉴频器输入调频信号" 《) =3( ^ [ 2畛1 0、 +1 6疝 (2 ” 1 0力 . , 鉴频灵敏度5口 =5 m V / k H z ,线性鉴频范围2 A fmm=50 k H z,试画出鉴频特性曲线及鉴频输出电压波形。

      幽P4/6[ 解] 已知调频信号的中心频率为10,k H z ,鉴频灵敏度S0=5mV/kHz ,因此可在图P6.16(s)中 产103 kHz处作一斜率为5 mV/kHz的直线①即为该鉴频器的鉴频特性曲线由于调频信号的吗= 1 6 ,尸=10,Hz且为余弦信号,调频波的最大频偏为A f = 机产=16 kHzm j因此在图P6.16(s)中作出调频信号频率变化曲线②,为余弦函数然后根据鉴频特性曲线和最大频偏值,便可作出输出电压波形③6 . 1 7图P 6 .1 7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、n、n i应如何调谐?分析该电路的鉴频特性图 P6.17[ 解] 回路I调谐在调频信号中心频率力上,回路n、m的谐振频率分别为加、/n o调频波的最大频偏为△力, 则可令/ △ ,+ △ ' 、 加或加4刀- △力、J\ n >fc+Afm,加与小以工为中心而对称 画出等效电路如图P 6 . 1 7 ( s ) ( a )所示,设内< / , 、 .而> 小 当输入信号频率/ = / . 时,回路I I、I I I输 出 电 压 / 、外相等,检波输出电压" 但= “ 。

      2 ,则 ,; =%,所以uo=(it- i2)RL= 0 ;当时,ut

      只输出负半周电压;( 4)鉴频特性反相;( 5 )鉴频特性不对称6 . 2 0 晶体鉴频器原理电路如图P 6 . 2 0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K=&, a =3,匕与匕特性相同调频信号的中心频率小. 处于石英晶体串联谐频£和并联谐频人中间,在/ 频率上,C 与石英晶体的等效电感产生串联谐振,% = % ,故鉴频器输出电压" 图 P6.20[ 解] 在力频率上,% = “ 2 故 ” 01 =g 2,UO = UO\ ~UO2 = 0 ;当 f / 时 , / < “ 2 故 UO\ < UO2 ' UO = "oi - "02 < 0 ;当 f < 工 . 时 , “ i > /故 ” 01 > “ 0 2,UO - UO\ - W0 2 > 0 o所以鉴频特性如图P 6 . 2 0 ( s )所示6 . 2 1 图P 6 . 2 1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?( b )[ 解] (a )图可实现鉴频,要求人|、儿均失调于调频波的中心频率,,且对称于力,即Z•- 九= 九- 力( 或几- 力= 力- 九) ,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,要求几= 九= 力( 载频) ,其输出电压为上、下两个检波器解调电压的叠加。

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