高频复习题频谱的线性搬移电路

第 5 章 频谱的线性搬移电路本章与第六章整合，参见第六章第 6 章 振幅调制、解调与混频6.1 自测题6.1-1 调制是 。6.1-2 调幅过程是把调制信号的频谱从低频搬移到载频的两侧，即产生了新的频谱分量，所以必须采用 才能实现。6.1-3 产生单边带信号的方法有 和 。6.1-4 大信号检波器的失真可分为 、 、 和 。6.1-5 大信号包络检波器主要用于 信号的解调。6.1-6 同步检波器主要用于 和 信号的解调。6.1-7 混频器的输入信号有 和 两种。6.1-8 变频电路功能表示方法有 和 两种。6.1-9 为了抑制不需要的频率分量，要求输出端的带通滤波器的矩形系数 。6.2 思考题6.2-1 为什么调制必须利用电子器件的非线性特性才能实现？它和小信号放大在本质上有什么不同之处？6.2-2 写出图 6.2-2 所示各信号的时域表达式,画出这些信号的频谱图及形成这些信号的方框图 ,并分别说明它们能形成什么方式的振幅调制。图 6.2-26.2-3 振幅检波器一般有哪几部分组成？各部分作用如何？6.2-4 下列各电路能否进行振幅检波?图中 RC 为正常值,二极管为折线特性。图 6.2-46.2-5 变频作用是怎样产生的？为什么一定要有非线性元件才能产生变频作用？变频与检波有何相同点与不同点？6.2-6 如图思 6.2-6 所示。设二极管的伏安特性均为从原点出发，斜率为 gd的直线，且二极管工作在受 uL控制的开关状态。能否构成二极管平衡混频器？求各电路输出电压 u0的表示式。图 6.2-66.2-7.某混频器的中频等于 465KHz,采用低中频方案(f 1=fs+fi)。说明如下情况是何种干扰。(1)当接收有用信号频率 fL=500KHz 时,也收到频率为 fM=1430KHz 的干扰信号。(2)当接收有用信号频率为 fs=1400kHz 时,也会收到频率为 fM=700kHz 的干扰信号。(3)当收听到频率为 fs=930kHz 的信号时,同时听到 fM1=690KHz,fM2=810kHz 两个干扰信号,一个干扰信号消失另一个也随即消失。6.2-8 晶体三极管混频器,其转移特性或跨导特性以及静态偏压 VQ、本振电压 uL(t)如图思 6.2-8所示,试问哪些情况能实现混频?哪些不能?图 6.2-86.2-9 什么是混频器的交调干扰和互调干扰？怎样减小它们的影响？ 6.2-10 已知混频器的伏安特性为 i=a0+a1u+a2u2。问能否产生中频干扰和镜频干扰？是否会产生交叉调制和互相调制？6.2-11.某接收机的中频 fi=500KHz,带宽为 3KHz。当收听频率为 1.501MHz 的电台时,问将会有几阶的组合频率干扰,能形成频率大约为多少 kHz 的干扰啸声。6.2-12.某接收机工作频率为 0.5525MHz,中频 fi=455kHz,本振频率高于信号频率。问在此频段之内哪几个频率点上存在着 5 阶以下的组合频率干扰,列出各频率点的 fs值和组合频率干扰的 p、q及阶数 n。6.2-13 有一超外差接收机,中频为 465kHz,当出现下列现象时,指出这些是什么干扰及形成原因。(1)当调谐到 580kHz 时,可听到频率为 1510kHz 的电台播音;(2)当调谐到 1165kHz 时,可听到频率为 1047.5kHz 的电台播音;(3)当调谐到 930.5kHz 时,约有 0.5kHz 的哨叫声。6.3 习题6.3-1 设某一广播电台的信号电压 u（t ）=20 （1+0.3cos6280t）cos7.33 106t(mV)，问此电台的载波频率是多少？调制信号频率是多少？6.3-2 有一单频调幅波，载波功率为 100W，求当 ma=1 与 ma=0.3 时的总功率、边频功率和每一边频的功率。6.3-3 在负载 RL=100 某发射机的输出信号 u（t）=4（1+0.5 cos t）cos ct（V） ，求总功率、边频功率和每一边频的功率。6.3-4 二极环形调制如图 6.3-4 所示，设四个二极管的伏安特性完全一致，均自原点出点为 gd 的直线。调制信号 u(t)=Umcost，载波电压 uc(t)如图所示的对称方波，重复周期为 Tc=2/c，并且有UcmUm,试求输出电流的频谱分量。图 6.3-46.3-5.画出如下调幅波的频谱,计算其带宽 B 和在 100 负载上的载波功率 Pc,边带功率 PSB 和总功率 Pav。 。(1)i=200(1+0.3cos200t)cos210 7t(mA)(2)u=0.lcos628103t+0.lcos634.6l03t(V)(3) 图 6.3-5 所示的调幅波。图 6.3-56.3-6 已知调幅波 u1(t)和 u2(t)的频谱分别如图 6.3-6(a)和(b)所示。试分别说明它们是何种调幅波,并写出其标准表达式。图 6.3-66.3-7.如图 6.3-7 是载频等于 1MHz,同时传输两路信号的 AM 调幅信号的频谱。(1)写出该普通调幅波的标准表示式,计算调制度、调制频率及信号带宽 ;(2)画出产生这种信号的方框图；(3)仿照此方式画出一个载频等于 10MHz,能同时传送两路带宽等于 5kHz 的语音信号的上边带调制信号的频谱。.图 6.3-76.3-8.已知调制信号如图 6.3-8 所示。载波为频率等于 1MHz 的连续正弦波。(1)画出最大幅度等于 4V,最小幅度为 0V 的普通调幅波波形和信号的频谱图；(2)画出双边带调制信号的波形和频谱图。图 6.3-86.3-9.某非线性器件的伏安特性的表示式为 i=10+0.02u2(mA)。当 u=5sinc t+1.5sint(V),c时,试画出 i 的频谱图,并说明利用该器件可以实现什么方式的振幅调制,写出其表示式,画出输出滤波器的幅频特性。6.3-10. 图 6.3-10 示出了某结型场效应管调制器的电路。场效应管的转移特性为。输入载波 uc=1.5cos ct(V)，调制信号 u=0.5t(V) ，负载为 LC 并联谐振回路,调谐在 c 的谐振阻抗 Re=5k,带宽等于 2。求输出电压 uo。6.3-11.图 6.3-11 (a)示出了某电路的框图。输入信号 u1=2cos200t(V),u2 如图 6.3-11(b)所示。(1)画出两信号相乘的积信号波形和它的频谱。(2)若要获得载波为 150OkHz 的调幅波,试画出带通滤波器的幅频特性 H,并写出输出电压 u。的表示式。图 6.3-10 图 6.3-116.3-12.在图 6.3-12 所示的电路中,u o=Um cost,uc=Ucm cosct， c，U cmUm二极管处于开关状态工作,V D1、V D2 均可近似认为是理想二极管。试写出 uo 的表达式,说明该电路能够实现何种振幅调制。若 uc 与 uo 位置互换,结果又如何。6.3-13.某晶体三极管电路如图 6.3-13 所示。若三极管的转移特性 ic=4 (mA),输入信号ul=(1+0.lcos2 103t)cos210 6t(mV),u2=cos5l0 6t(V)。(1)画出静态时变电流 Io(t)和时变电导 g(t)的波形,并写出它们的表达式。(2)若要在负载上取得载频为 6MHz 的 AM 调幅波,对 LC 并联谐振回路有何要求。输出电压 uo 的幅度 Uom(t)等于什么?图 6.3-12 图 6.3-136.3-14. 图 6.3-14 示出了用差分对放大器构成的振幅调制器电路。图中 LC 并联谐振回路的谐振频率 o=10 106rad/s,谐振阻抗 Re=2k,输入电压 uc=100cos1010 6t(mV),u=5cos210 3t(V),其他参数如图所示。求输出电压 uo。6.3-15. 图 6.3-15 示出了一单差分放大器电路,V 1、V 2 的集电极之间负载是 LC 并联振荡回路,阻抗为 Ze。(1)导出电压 UAB 与 u1 和 u2 的关系式。(2)分析该电路载波信号 uc 和调制信号 u分别从 u1 和 u2 输入或倒换位置输入两种情况下 UAB 的频谱。分别说明它们能获得何种振幅调制,调制质量如何。图 6.3-14 图 6.3-156.3-16. 图 6.3-16 示出了 4 个二极管调制器电路,图中 ucu句。试说明哪个电路能实现 AM 调制,哪个电路能实现双边带调制,并写出输出电压 uo 的表示式。图 6.3-166.3-17 某已调波信号的波形如图 6.3-17 所示。已知载波频率为调制信号频率的 100 倍,即 c=1000。(1)写出该已调波的表达式。(2)画出频谱图,注明各谱线的强度,并确定其带宽。(3)求单位电阻上的载波功率和边带功率。图 6.3-176.3-18 已知调制信号的波形如图 6.3-18 所示。试分别按比例画出最大值为 5V 的 AM 波和 DSB 波的波形。要求 AM 波的调制度 ma=0.6,并标明最小值。图 6.3-186.3-19 二极管调制电路如图 6.3-19 所示。已知 , , c,U CmUm。二极管伏安特性为从原点出发的折线,即 uD0 时,导通电阻为 rD, 时,i D=0。试求各电路的输出电流 t,分析其电流分量,判别哪些电路能实现 DSB 调制。图 6.3-196.3-20 在图 6.3-20（a ）所示的二极管调制电路中 ,四只二极管的伏安特性完全一致, 均为从原点出发的折线,即 un0 时,i=0,u D0 时,倒通电阻为 rD。调制信号 u=Umcost，载波为图(b) 所示的对称方波，U CUm，且 TcUB 时,ic=a u2BE，u BEUB 时，i c=0。u c=Ucmcosct,u=Umf(t),UmUcm, c max,。 max,为 f(t)的最高频率分量。(l)画出 V2 管的时变静态电流和时变电导的波形。(2)写出输出电流 io 的表达式。(3)为了获得载频为 c 的已调波电压,应对滤波器提出什么要求,并写出输出电压 uo 的表达式。图 6.3-21 图 6.3-226.3-23 在图 6.3-23 所示的包络检波器中,设检波二极管为