第6章参考习题答案.ppt

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1、高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案第6章参考习题答案 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案61 已知载波电压uc=UCsinCt，调制信号如图所示，fC1/T。分别画出m=0.5及m=1两种情况下所对应的AM波波形以及DSB波波形。题6l 图2高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案解6-1，各波形图如下3高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案62 某发射机输出级在负载RL=

2、100上的输出信号为u u0 0(t)=4(1-0.5cost)cos(t)=4(1-0.5cost)cosc ct t V。求总的输出功率Pav、载波功率Pc和边频功率P边频。解6-2显然，该信号是个AM调幅信号，且m=0.5,因此4高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案 63 试用相乘器、相加器、滤波器组成产生下列信号的框图（1）AM波；（2）DSB信号；（3）SSB信号。解6-3X+X滤波器XX5高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案64 在图示的各电路中，调制信号u u(t)=U(t)=U cost cost，载波电压u uC C=U=UC Ccoscosc ct

3、t，且 c c,U,UC CUU，二极管VD1和VD2的伏安特性相同，均为从原点出发，斜率为gD的直线。（1）试问哪些电路能实现双边带调制？（2）在能够实现双边带调制的电路中，试分析其输出电流的频率分量。题64 图6高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案解6-47高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案8高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案所以，（b）和（c）能实现DSB调幅而且在（b）中，包含了c的奇次谐波与的和频与差频分量，以及c的偶次谐波分量。在（c）中，包含了c的奇次谐波与的和频与差频分量，以及c的基频分量。9高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答

4、案65试分析图示调制器。图中，Cb对载波短路，对音频开路；uC=UCcosct,u=Ucost（1）设UC及U均较小，二极管特性近似为i=a0+a1u2+a2u2.求 输出uo(t)中含有哪些频率分量（忽略负载反作用）？（2）如UCU,二极管工作于开关状态，试求uo(t)的表示式。（要求：首先，忽略负载反作用时的情况，并将结果与（1）比较；然后，分析考虑负载反作用时的输出电压。题65图 10高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案解6-5（1）设二极管的正向导通方向为他的电压和电流的正方向，则：11高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案（2）12高频电子线路习题参考答案高频电

5、子线路习题参考答案在考虑负载的反作用时与不考虑负载的反作用时相比，出现的频率分量相同，但每个分量的振幅降低了。13高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案66 调制电路如图所示。载波电压控制二极管的通断。试分析其工作原理并画出输出电压波形；说明R的作用(设T=13TC,TC、T分别为载波及调制信号的周期)。题66图 解题6-6 设二极管为过原点的理想二极管，跨导为gD,，变压器变比为1:1.。电阻R可看作两个电阻的串联R=R1+R2则：当在uc的正半周，二极管都导通，导通电阻RD和R1、R2构成一个电桥，二极管中间连点电压为零，初级线圈中有电流流过，且初级电压为u。当在uc的负半半周，

6、二极管都截止，变压器初级下端断开，初级线圈中电流为零。下图是该电路的等效电路图。因此在uc的正半周，次级获的电压为:14高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案 通过次级谐振回路，选出所需要的频率。输出电压的只包含C频率分量15高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案在图中R的作用是用来调整两个二极管的一致性，以保证在二极管导通是电桥平衡，使变压器下端为地电位。16高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案67 在图示桥式调制电路中，各二极管的特性一致，均为自原点出发、斜率为gD的直线，并工作在受u2控制的开关状态。若设RLRD(RD=1/gD)，试分析电路分别工作在振幅

7、调制和混频时u1、u2各应为什么信号，并写出uo的表示式。解6-7当u2的正半周，二极管全部导通，电桥平衡，输出为零。当u2的负半周，二极管全部截止，输出为电阻分压。所以输出电压为：17高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案当做AM调制时，u1应为载波信号，u2应为调制信号.当做DSB调制时，u1应为调制信号，u2应为载波信号.当做混频器时，u1应为输入信号，u2应为本振信号18高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案68 在图(a)所示的二极管环形振幅调制电路中，调制信号u=Ucost，四只二极管的伏安特性完全一致，均为从原点出发，斜率为gd的直线，载波电压幅值为UC，重复

8、周期为TC=2/C的对称方波，且UCU，如图(b)所示。试求输出电压的波形及相应的频谱。题68图 19高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案解6-820高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案21高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案69 差分对调制器电路如图所示。设：（1）若C=107rad/S，并联谐振回路对C谐振，谐振电阻RL=5k,Ee=Ec=10V,Re=5k,uC=156cosCt mV,u=5.63cos104t V。试求uo(t)。（2）此电路能否得到双边带信号？为什么？22高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案解6-9(1)(2)该电路不

9、能产生DSB信号，因为调制信号加在了线性通道，无法抑制载波分量。要想产生DSB信号，调制信号应该加在非线性通道，且信号幅度比较小（小于26Mv）。23高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案610 调制电路如图所示。已知u=cos103t V，uC=50cos107tmV。试求：（1）uo(t)表示式及波形；（2）调制系数m。题610图24高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案解6-10（1）25高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案 可见，由uC引起的时变电流分量是一个AM信号，而且调制深度m=0.5.输出电压为26高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案

10、611 图示为斩波放大器模型，试画出A、B、C、D各点电压波形。题611图 27高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案解6-1128高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案各点波形如下29高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案612 振幅检波器必须有哪几个组成部分？各部分作用如何？下列各图（见图所示）能否检波？图中R、C为正常值，二极管为折线特性。题612图解6-12 振幅检波器应该由检波二极管，RC低通滤波器组成，RC电路的作用是作为检波器的负载，在其两端产生调制电压信号，滤掉高频分量；二极管的作用是利用它的单向导电性，保证在输入信号的峰值附近导通，使输出跟随输入

11、包络的变化。30高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案(a)不能作为实际的检波器，因为负载为无穷大，输出近似为直流，不反映AM输入信号包络。它只能用做对等幅信号的检波，即整流滤波。(b)不能检波，因为没有检波电容，输出为输入信号的正半周，因此是个单向整流电路。(c)可以检波(d)不可以检波，该电路是一个高通滤波器，输出与输入几乎完全相同。31高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案 613 检波电路如图所示，uS为已调波(大信号)。根据图示极性，画出RC两端、Cg两端、Rg两端、二极管两端的电压波形。题-13图解6-13 各点波形如右图32高频电子线路习题参考答案高频电子线路

12、习题参考答案614 检波电路如图所示，其中us=0.8(1+0.5cost)cosCtV,F=5kHz,fC=465kHz,rD=125.试计算输入电阻Ri、传输系数Kd，并检验有无惰性失真及底部切削失真。题6-14图解6-1433高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案34高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案615 在图示的检波电路中，输入信号回路为并联谐振电路，其谐振频率f0=106Hz,，回路本身谐振电阻R0=20k,检波负载为10k,C1=0.01F,rD=100.。（1）若is=0.5cos2106t mA,，求检波器输入电压 us(t)及检波器输出电压uo(t)

13、的表示式；（2）若is=0.5(1+0.5cos2103t)cos2106t mA,求uo(t)的表示式.35高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案解6-15（1）（2）36高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案 616 并联检波器如图所示。输入信号为调幅波，已知C1=C2=0.01F,R1=1k，R2=5k调制频率F=1kHz，载频fC=1MHz，二极管工作在大信号状态。（1）画出AD及BD两端的电压波形；（2）其它参数不变，将C2增大至2F，BD两端电压波 形如何变化？题616图 37高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案解6-16（1）此时低通网络的截止频率

14、为因为FfHfC,所以电路是正常检波。各点波形如下：38高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案（2）当C2增大到2F时因为fHUs。求输出电压表达式，并证明二次谐波的失真系数为零。题617图解6-17设二极管为过零点的理想折线特性.检波效率为Kd40高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案41高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案同样求锝42高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案另外从上式可见，由于二次谐波都是由cot的偶次方项产生的，但平衡输出后，n为偶次方项被彻底抵消掉了，所以输出只有调制信号的基频和奇次谐波分量，偶次谐波分量为0；而二次失真系数定义为

15、的二次谐波振幅与基频分量振幅之比，所以二次失真系数为0。因此当忽略高次项后，得到：43高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案618 图(a)为调制与解调方框图。调制信号及载波信号如图(b)所示。试写出u1、u2、u3、u4的表示式，并分别画出它们的波形与频谱图（设C）。题618图44高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案解6-1845高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案当带通滤波器的中心频率为载波频率，且带宽为2时，得经过低通滤波器后，46高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案各点波形如下47高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案619 已知

16、混频器晶体三极管转移特性为：iC=a0+a2u2+a3u3,式中，u=UScosSt+ULcosLt,ULUS,求混频器对于及(L-S)及(2L-S)的变频跨导。解6-19根据已知条件，电路符合线性时变条件。则线性时变跨导为48高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案620 设一非线性器件的静态伏安特性如图所示，其中斜率为a；设本振电压的振幅UL=E0。求当本振电压在下列四种情况下的变频跨导gC。（1）偏压为E0；（2）偏压为E0/2；（3）偏压为零；（4）偏压为-E0/2。题620图解6-20设偏压为EQ,输入信号为uS=UScosSt,且ULUS,即满足线性时变条件。根据已知条件，

17、则电流可表示为49高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案50高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案51高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案52高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案621 图示为场效应管混频器。已知场效应管静态转移特性为iD=IDSS(1-uGS/VP)2，式中，IDSS=3mA,VP=-3V.。输出回路谐振于465kHz，回路空载品质因数Q0=100，RL=1k，回路电容C=600pF，接入系数n=1/7，电容C1、C2、C3对高频均可视为短路。现调整本振电压和自给偏置电阻Rs，保证场效应管工作在平方律特性区内，试求：（1）为获得最大

18、变频跨导所需的UL；（2）最大变频跨导gC和相应的混频电压增益。题621图53高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案（1）为获得最大的不失真的变频跨导，应该调整自给偏压电阻，使场效应管的静态偏置工作点位于平方律特性的中点上。54高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案输出回路在谐振时，它两端的总电导为55高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案622 N沟道结型场效应管混频器如图所示。已知场效应管参数IDSS=4mA，Vp=-4V，本振电压振幅UL=1.8V,源极电阻Re=2k。试求；(1）静态工作点的gmQ及变频跨导gC；(2）输入正弦信号幅度为lmV时，问漏极电流

19、中频率为s、L、I的分量各为多少？(3）当工作点不超出平方律范围时，能否说实现了理想混频而不存在各种干抚。题622图56高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案解6-2（1）57高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案（2）因此可以看出：（3）当工作点不超过平方律范围时，仍然会出现其他频率分量，如L、S、2S、2L、L+S，所以仍有失真。58高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案623 一双差分对模拟乘法器如图所示，其单端输出电流试分析为实现下列功能（要求不失真）：（1）双边带凋制；（2）振幅已调波解调；（3）混频。各输入端口应加什么信号电压？输出端电流包含哪些频率分

20、量？对输出滤波器的要求是什么？59高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案题623图60高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案解6-23（1）要实现双边带调幅，u1应为载波信号，u2应为调制信号，此时单端输出电流为61高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案（2）要实现对AM信号的解调，u1应为插入载波信号，u2应为AM信号，此时单端输出电流为62高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案（3）要实现混频，u1应为本振信号，u2应为输入信号，此时单端输出电流为63高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案 624 图示为二极管平衡电路，用此电路能否完成振幅

21、调制（AM、DSB、SSB）、振幅解调、倍频、混频功能？若能，写出u1、u2应加什么信号，输出滤波器应为什么类型的滤波器，中心频率f0、带宽B如何计算？题624图解6-24 设输出滤波器的谐振频率为f0，调制信号最高频率为Fmax.当满足U2U1的条件下，输出电流iL=2gDK(2t)u1,因此，64高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案（1）将u1,加载波信号，u2,加调制信号，可实现AM调制。此时要求滤波器为带通滤波器，中心频率为载波频率，f0=fC,带宽为2倍的调制信号最高频率,B0.7=2Fmax，即输入信号的带宽。（2）将u1,加调制信号，u2,加载波信号，可实现DSB或S

22、SB调制。滤波器为带通滤波器DSB调制时，f0=fC，B0.7=2Fmax.。SSB调制时，B0.7=Fmax.-Fmin.Fmax,中心频率f0=fC+0.5(Fmax+Fmin)。（3）将u1,加调幅信号，u2,加插入载波信号，可实现振幅解调。此时要求滤波器为低通滤波器，滤波器的高频截止频率fH Fmax.。65高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案（4）将u1,加正弦信号信号，u2不加信号，可实现倍频。此时要求滤波器为窄带滤波器，中心频率为所需倍频的频率。（5）将u1,加调幅信号，u2,加本振信号，可实现混频。此时要求滤波器为带通滤波器，中心频率为中频频率，f0=fI=fL-f

23、C，带宽为2倍的调制信号最高频率,B0.7=2Fmax.，即输入信号的带宽66高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案 625 图示为单边带（上边带）发射机方框图。调制信号为 3003000 HZ的音频信号，其频谱分布如图中所示。试画出图中各方框输出端的频谱图。题625图67高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案解6-25各点频谱如下68高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案626 某超外差接收机中频fI=500 kHz，本振频率fLfs.解6-29（1）从给定的题可以看出，7.5MHz信号最强，说明发射频率就是7.5MHz。而调谐到在6.5 MHz和7.25 MH

24、z时听到的信号是7.5MHz信号对其形成的干扰（2）在调谐到6.5 MHz时此时，fS=6.5 MHz，本振频率fL=fS+fI=6.5+0.5=7MHz,干扰信号频率fJ=7.5MHz，且fJ-fL=7.5-7=0.5 MHz=fI,所以7.5MHz信号正好是6.5 MHz信号的镜像干扰信号。75高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案（3）在调谐到7.25 MHz时此时，fS=7.25 MHz,本振频率fL=fS+fI=7.25+0.5=7.75MHz,干扰信号频率fJ=7.5MHz，且有 2fL-2fJ=15.5-15=0.5 MHz=fI,显然，这是干扰信号与本振信号的组合频率产生的4阶副波道干扰。76高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案630 设变频器的输入端除有用信号（fS=20 MHz）外，还作用着两个频率分别为fJ1=19.6 MHz，fJ2=19.2 MHz的电压。已知中频fI=3 MHz，问是否会产生干扰？干扰的性质如何？解6-30 由于有两个干扰信号，而且这两个信号频率都接近并小于有用的信号频率。所以可能会产生互调干扰。因为fS-fJ1=20-19.6=0.4MHz,fJ1-fJ2=19.6=19.2=0.4MHz,满足fS-fJ1=fJ1-fJ2的条件，因此将产生3阶互调干扰。77