北京工业大学通信电路原理第112章习题答案.pdf

1 通信电路原理通信电路原理 第一章第一章 习题答案习题答案 l-12 已知调制信号的频率范围为已知调制信号的频率范围为 40Hz4.5kHz。用这个信号去调制载频用这个信号去调制载频为为 640kHz 的高频信号，求调幅后，电台所占的频带宽度是多少？的高频信号，求调幅后，电台所占的频带宽度是多少？ 解：解： 调制信号调制信号频谱：频谱：640kHz 载频频谱：载频频谱： Fmax= 4.5kHz 调幅后调幅后:BAM= BDSB=24.5 = 9 kHz BSSB= 4.5 kHz AM：DSB： SSB： 注意：载频和注意：载频和 Fmin(40Hz)与带宽无关。与带宽无关。 1-13 设短波波段的波长是设短波波段的波长是 16.7136.5m， 各调制信号的最高频率为各调制信号的最高频率为 4.5kHz， 问在此波段内最多能设置多少个调幅电台？问在此波段内最多能设置多少个调幅电台？ 解：解： fmax=C/min=(3108)m/16.7m = 17964 kHz fmin=C/max=(3108)m/136.5m = 2197.8 kHz 信道频率范围：信道频率范围：fmaxfmin15766 kHz Fmax= 4.5kHz，B双边带 双边带= 24.5 = 9 kHz， ，B 单边带单边带= 4.5 kHz 双边带双边带调幅电台调幅电台设置数：设置数： 理论值（最多理论值（最多） ：15766 / 9 1751 个个 实际（设各电台间隔实际（设各电台间隔 10kHz） ：15766 / (9+10 ) 829 个个 单边带单边带调幅电台调幅电台设置数：设置数： 理论值（最多理论值（最多） ：15766 / 4.5 3503 个个 实际（设各电台间隔实际（设各电台间隔 10kHz） ：15766 / (4.5+10 ) 1087 个个 2 1-14 某电视台的图像载频的频率是某电视台的图像载频的频率是 57.75MHz， 它的波长是多少？如果用最它的波长是多少？如果用最 高频率为高频率为 6MHz 的视频信号去作双边带调幅。问这个电视频道所占的频率的视频信号去作双边带调幅。问这个电视频道所占的频率带带宽宽 是多少是多少 MHz？ 解：解： = C/fo=(3108)/(57.75106) 5.1948 m B= 26 = 12MHz 注意：载频与带宽无关注意：载频与带宽无关 1-17 一个单频率调幅信号一个单频率调幅信号，设调幅系数设调幅系数 mA=0.3 和和 l 时时，边频功率和载频功边频功率和载频功 率之比为多少？率之比为多少？能量利用能量利用率率为多少？为多少？ 解：解： 由单频由单频 F 调制幅度频谱调制幅度频谱： 令：单位电阻上的功率令：单位电阻上的功率 mA= 1 时时： mA=0.3 时时： mA=0.5 时时： 3 l-20 用频率用频率 40Hz 15kHz 的调制信号的调制信号（振幅不变振幅不变）进行调频进行调频、调相调相，调频调频 时最大频偏时最大频偏fmax=50kHz，为常数；调相时，调相系数，为常数；调相时，调相系数 mP=0.5rad，也为常数。，也为常数。 试求调频时，调频系数试求调频时，调频系数 mF的变化以及调相时频偏的变化以及调相时频偏f 的变化？的变化？ 解：解： 已知：已知： F：40Hz 15kHz 变化，变化，振幅振幅Vm不变不变 FM: fm=FmF=50kHz（不变）（不变） mFmax=fm/ Fmin= 50kHz/ 40Hz = 1250 mFmin=fm/ Fmax= 50kHz/ 15kHz = 3.33 BFM max= 2(fm+ Fmax) = 2(50k+15k) = 130kHz BFM min= 2(fm+ Fmin) = 2(50k+0.04k) = 100.08kHz （因为随（因为随 mF随随 F 反比变化，反比变化，fm不变，不变，BFM变化范围较小）变化范围较小） PM: mP= 0.5rad（不变）（不变） fmmax=FmaxmF= 40Hz0.5 = 20 Hz fmmin=FminmF= 15kHz0.5 = 7.5 kHz BPM max= 2(fmmax+ Fmax) = 2(7.5 k +15k) = 45 kHz BPM min= 2(fmmin+ Fmin) = 2(0.02k+0.04k) = 0.12 kHz （因为（因为 mF不变，不变，fm随随 F 正比变化，正比变化，BFM变化范围很大）变化范围很大） 1-23 画一个超外差式调频接收机的框图，并画出各主要点的波形图与频谱画一个超外差式调频接收机的框图，并画出各主要点的波形图与频谱 图。图。 解：解：超外差式调频接收机框图超外差式调频接收机框图，各主要点的波形图与频谱图。各主要点的波形图与频谱图。 4 通信电路原理通信电路原理 第第四四章章 习题答案习题答案 4-4 有人说有人说“晶体管的晶体管的值是个常数值是个常数，基本不变基本不变”，请问这种说法有没有条件限请问这种说法有没有条件限 制，有什么条件限制？制，有什么条件限制？ 解：解： 有限制。有限制。 当当 f工作 工作 f时，随着 时，随着 f工作 工作， ，| fT/f工作 工作 4-5 巳知某电视机高放管的巳知某电视机高放管的 fT=1000MHz，o=100，假定要求放大频率，假定要求放大频率是是 1MHz、10MHz、100MHz、200MHz、500MH 的信号，求高放管相应的的信号，求高放管相应的|值值。 解：解： 已知：已知：fT=1000MHz，o=100， 则：则：f= fT/o=1000MHz/100 = 10 MHz （1）f工作 工作= 1MHz 时， 时， f工作 工作 f | fT/f 工作工作=1000/100 =10 f工作 工作= 200MHz 时， 时， f 工作工作 f | fT/f工作 工作=1000/200 = 5 f工作 工作= 500MHz 时， 时， f 工作工作 f | fT/f工作 工作=1000/500 = 2 5 4-10 巳知一调谐放大器加题图巳知一调谐放大器加题图 4-45 所示，回路所示，回路 的谐振频率为的谐振频率为 465kHz，回路电感，回路电感 L 的的 Qo=100，放，放 大管的大管的 Coe=10pF，Roe=30k，Yfe=50mA/V，其他参其他参 数如图中所列，试求：数如图中所列，试求： （1）画出放大器的高频等效电路；）画出放大器的高频等效电路； （2）回路电感）回路电感 L 值；值； （3）放大器的通频带宽度；）放大器的通频带宽度； （4） 为使电路稳定为使电路稳定， 请在适当地方加上中和电路请在适当地方加上中和电路， 并标出中和元件的大致值；并标出中和元件的大致值； （5）计算本放大器谐振时的电压增益。）计算本放大器谐振时的电压增益。图图 4-45 解：解： （1）放大器的高频等效电路）放大器的高频等效电路 （2）计算）计算回路电感回路电感 L 值值 mH Cf L pfCpCpCC T T p T T p Cf LkHz LC f o Loe o o 58. 0 106 .202104654 1 4 1 6 .20225 25 1 10 25 4 200 5 1 100 20 , 5 2 100 40 4 1 465 2 1 1223222 2 2 2 11 21 22 ）（ 代入 则 且 总 6 （3）计算计算放大器的通频带宽度放大器的通频带宽度 kHz Q f B L C g Q sgpgpgg s R gs R g s LQ g L L Loe oe oe L L oo 4 .19 24 10465 24 8 . 5 6 .202 245. 0 1 1058. 0 106 .202 10245. 0 11 )(10245. 010 3 1 24 1 10 3 1 24 4 109 . 5 )(10 3 11 ,)(10 3 11 )(109 . 5 1058. 0104652100 11 3 0 7 . 0 3 12 4 43462 2 2 10 43 6 33 0 通频带 有载则 且 回路 总 总 总 （4）中和电）中和电容容 CN的位置如图中所示，的位置如图中所示，CN的大致值的大致值为为 0.55 pf （5）放大器谐振时的电压增益放大器谐振时的电压增益 163 0245. 0 4 10245. 0 1050 5 1 5 2 4 3 21 总 g Ypp A fe V 4-18 在调谐放大器的在调谐放大器的 LC 回路两端并接一电阻，会对放大器的谐振增益回路两端并接一电阻，会对放大器的谐振增益、 、 选择性、稳定性等各项指标产生什么影响？选择性、稳定性等各项指标产生什么影响？ 解：解： 原调谐放大器原调谐放大器 LC 并联并联回路没有并接电阻，可以认为并接电阻无穷大回路没有并接电阻，可以认为并接电阻无穷大 并接电阻后，并接电阻后，R (g) 回路回路 Q R (g) 回路回路 Q （1）谐振增益）谐振增益 AV= (P1P2|Yfe|)/ g，gAV（谐振增益谐振增益下降）下降） （2）B0.7= fo/Q，Q B0.7（通频带通频带变宽）变宽） （3）B0.7和和 B0.1同时同时，K0.1= B0.1/ B0.7不变，不变， 但随着但随着 Q ，B0.7，抑制比，抑制比（带外衰减变慢（带外衰减变慢） ， （选择性选择性变差）变差） （4）随着随着谐振增益谐振增益 AV， （稳定性稳定性变好）变好） 4-19 一收音机的中放电路，共有三级调谐回路，频率均为一收音机的中放电路，共有三级调谐回路，频率均为 465kHz，被放大，被放大 的信号带宽为的信号带宽为 9kHz，试求每级放大器的通频宽度及品质因数。，试求每级放大器的通频宽度及品质因数。 解：解： 已知：已知： fo= 465kHz，B信号 信号= 9kHz 设：设：三级三级单单调谐回路调谐回路放大器，带宽压缩系数为放大器，带宽压缩系数为 0.51 每级：每级：B0.7= B信号 信号/0.51= 9kHz/0.51 18kHz 每级：每级：Q= fo/ B0.7= 465/18 25.8 7 4-21 请在图请在图 4-18（a）的单调谐放大电路中加中和电容，并标明中和电容的）的单调谐放大电路中加中和电容，并标明中和电容的 大致值。大致值。 解：如图所示解：如图所示 正确连接正确连接 CN： 点，同名端正确选择后，经由点，同名端正确选择后，经由 CN反馈的反馈的 Vf 与经由与经由 Cbc反馈的反馈的 Vo（Vce）反相反相 180o，实现负，实现负 反馈，反馈，CN在在 0.55pf 范围内取值，当范围内取值，当 CN取值等取值等 于于 Cbc时，可消除的时，可消除的 Cbc影响，使放大器稳定影响，使放大器稳定 工作。工作。 不正确连接不正确连接 CN： 点，点，Vcc交流接地；交流接地； 点，点，Vf与与 Vo（Vce）同相，为正反馈；同相，为正反馈； 点，直流、交流均接地。点，直流、交流均接地。 通信电路原理通信电路原理 第第五五章章 习题答案习题答案 5-8 已知题图已知题图 5-4 所示的两个小信号放大系统，试回答：所示的两个小信号放大系统，试回答： 题图题图5-4 （1） 输出噪声功率输出噪声功率 Pno= PniAPA1APA2APA3对不对？为什么？对不对？为什么？ 不对，没有考虑不对，没有考虑 3 个单元电路各自产生的噪声个单元电路各自产生的噪声 Pnn1、Pnn2、Pnn3 正确：正确：Pno= PniAPA1APA2APA3+ Pnn1APA2APA3+ Pnn2APA3+ Pnn3 （2） 两个系统各自的噪声系数？两个系统各自的噪声系数？ 系统系统 1：Nf= Nf1+ (Nf2-1)/APA1+ (Nf3-1)/(APA1APA2) = 1.5+(3-1)/20+(4-1)/(201515) =1.5+2/20+3/300 = 1.61 系统系统 2：Nf= Nf1+ (Nf2-1)/APA1+ (Nf3-1)/(APA1APA2) = 3+(4-1)/15+(1.5-1)/(151010) =3 +3/15+0.5/150 = 3.2003 （3） 这两个系统的指标分配哪个较合理？为什么？这两个系统的指标分配哪个较合理？为什么？ 系统系统 1 指标分配合理指标分配合理， 因为前级的因为前级的 Nf1小和小和 APA1大大， 所以所以 Nf为为 1.61 （比比 系统系统 2 的的 Nf= 3.2 更接近于更接近于 1） ，则系统，则系统 1 的噪声性能优于系统的噪声性能优于系统 2。 8 通信电路原理通信电路原理 第第六六章章 习题答案习题答案 6-5 若非线性器件的伏安特性为若非线性器件的伏安特性为 i =o+1v +2v2能否用它进行混频能否用它进行混频、调幅和振幅调幅和振幅 检波？并说明原因。检波？并说明原因。 解：解： 由由 i =o+1v +2v2， （ v 为输入电压为输入电压，i 为输出电流为输出电流，i 与与 v 为为非线性关系非线性关系） （1）外加两个频率的信号电压：）外加两个频率的信号电压：v = V1mcos1t +V2mcos2t 将将 v 带入上式，得：将带入上式，得：将 i = o+1(V1mcos1t +V2mcos2t)+2(V1mcos1t +V2mcos2t )2 = o+1V1mcos1t +1V2mcos2t +2(V21mcos 21t +V22mcos22t+2V1mV2mcos1t cos2t ) = o+1V1mcos1t +1V2mcos2t +2(V21m/ 2) (1+2cos21t)+(V22m/ 2) (1+2cos22t) +2V1mV2mcos(1+2)t + cos(12)t 可见：可见： 输出电流输出电流 i 中中，含有含有 cos21t，cos22t 项项，由窄带由窄带 BPF 选出选出，可实现可实现 2 倍频倍频； 含有含有cos(1+2)t + cos(12)t ，由一定带宽由一定带宽 BPF 选出选出，可实现混频可实现混频、调幅调幅； （BPF：带通滤波器）：带通滤波器） （2）外加任意调幅信号，）外加任意调幅信号，由一定带宽由一定带宽 LPF 选出选出，可实现检波（见可实现检波（见 6-6 题题） 。 6-6 上题中，若所加电压是调幅波信号，即上题中，若所加电压是调幅波信号，即v =Vm(1+mcost ) cosot 试分析试分析 i 中是否含中是否含 cost 调制信号分量调制信号分量，若要将调制分量取出若要将调制分量取出，应增接什么滤波应增接什么滤波 电路？电路？ 解：解： 由由 i =o+1v +2v2 将将 v 带入上式，得：带入上式，得： i = o+1Vm(1+mcost) cosot+2Vm(1+mcost)cosot2 = o+1Vm cosot +mcost cosot +2V2m(1+mcost) 2cos2ot = o+1Vm cosot +mcost cosot +2V2m(1+2mcost+ m 2cos2t)1/2(1+cos2ot) = o+1Vm cosot +mcost cosot +(2V2m)/21+2mcost+m2cos 2t +cos2ot+2mcostcos2ot+m2cos2t cos2ot 可见：可见： 输出电流输出电流 i 中，含有中，含有 2mcost (调制信号电压调制信号电压)项，由一定带宽的项，由一定带宽的 LPF 选出选出， 可实现检波。可实现检波。 LPF 带宽要求带宽要求： （ =2F） BLPF= fH F （LPF：低通滤波器，：低通滤波器，BLPF：LPF 带宽，带宽，fH：LPF 上限截止频率）上限截止频率） 9 6-8 题图题图 61 是晶体管的转移特性是晶体管的转移特性， 用它来作二倍用它来作二倍 频频，为了使为了使 ic中的二次谐波振幅达到最大值中的二次谐波振幅达到最大值，工作工作 点应如何取定点应如何取定。 （已知输入信号振幅为（已知输入信号振幅为 2V） 解：解： = 60o时，时，ic中的二次谐波振幅中的二次谐波振幅 Ic2最大最大 又又 cos =(VDVQ)/ Vm VQ= VDVmcos = 0.72cos 60o = 0.720.5 = 0.3V 6-9 上题，若作三倍频，在其他条件均相同时，工作点应在二次倍频的工上题，若作三倍频，在其他条件均相同时，工作点应在二次倍频的工 作点之左还是之右，为什么？作点之左还是之右，为什么？ 解：解： = 40o时，时，ic中的二次谐波振幅中的二次谐波振幅 Ic3最大最大 又又 二次倍频二次倍频 = 60o时，工作点为时，工作点为 0.3V 工作点由工作点由 0.3V 左移，可使导通角左移，可使导通角由由 60o减小到减小到 40o 验证：验证： VQ= VDVmcos = 0.72cos 40o = 0.720.766 = 0.832V 10 6-15 已知电路框图如题图已知电路框图如题图 6-5 所示，试问所示，试问 （1）若）若 v1=V1mcost，v2=V2mcosot，输，输出出 vo可否得到平衡调幅波，滤波器应有何要可否得到平衡调幅波，滤波器应有何要 求？求？ （2）若）若 v1=V1m(1+mcost)cost， v2=V2mcost，要求实现同步检波、还原出，要求实现同步检波、还原出 调制信号调制信号 cost，则滤波器应如何要求？，则滤波器应如何要求？ （3）要实现二倍频，使）要实现二倍频，使 v1= v2= Vmcost，对吗？为什么？，对吗？为什么？ 解：解： （1）若）若 v1=V1mcost，v2=V2mcosot v = kv1v2= kV1mcostV2mcosot = (kV1mV2m)/2cos(o+)t +cos(o)t 经经 BPF 可以可以得到平衡调幅波得到平衡调幅波 BPF 要求要求： （ = 2F，o= 2fo) BPF 中心频率中心频率= fo，BPF 通频带通频带 BBPF 2F vo= (kV1mV2m)/2cos(o+)t +cos(o)t （2）若）若 v1=V1m(1+mcost)cost，v2=V2mcost， v = kv1v2= kV1mV2m(1+mcost)cost cost = kV1mV2m(1+mcost)cos2t = (kV1mV2m)/2(1+mcost) (1+ cos2t) = (kV1mV2m)/21+mcost +cos2t + mcos2t cost = (kV1mV2m)/21+mcost +cos2t +(m/2)cos(2+)t+ (m/2)cos(2)t 含有含有 cost (调制信号电压调制信号电压)项，由一定带宽的项，由一定带宽的 LPF 选出，可实现同步检波选出，可实现同步检波。 LPF 带宽要求带宽要求： （ =2F） BLPF= fH F vo=(k m V1mV2m)/2cost （3）要实现二倍频，使）要实现二倍频，使 v1= v2= Vmcost v = kv1v2= cos2t = (k V2m)/2(1+ cos2t) = (k V2m)/2+ (k V2m)/2cos2t 含有含有 cos2t 项，由窄带项，由窄带 BPF 选出，可实现选出，可实现 2 倍频。倍频。 BPF 要求：要求： BPF 中心频率中心频率= fo，BPF 通频带很通频带很窄窄 vo= (k V2m)/2cos2t 11 通信电路原理通信电路原理 第七章第七章 习题答案习题答案 7-2 低频功率放大器能工作在丙类吗？为什么？低频功率放大器能工作在丙类吗？为什么？ 解：解： （1）无法直接工作于无法直接工作于丙类，丙类，因为基带因为基带低频低频信号正、负变化信号正、负变化，且幅度变化剧烈，且幅度变化剧烈， 丙类丙类电路输出的余弦脉冲序列的基波信号中电路输出的余弦脉冲序列的基波信号中， 只含有部分幅度较大的基带只含有部分幅度较大的基带低频低频信信 号。一般采用乙类或甲乙类放大。号。一般采用乙类或甲乙类放大。 （2）特殊情况下，若将基带特殊情况下，若将基带低频低频信号转换为信号转换为 PDM 信号后信号后，可以工作在丙类，可以工作在丙类， 但很少采用。而将基带但很少采用。而将基带低频低频信号转换为信号转换为 PDM 信号后，一般采用丁类放大。信号后，一般采用丁类放大。 7-4丙类放大器为什么一定要用调谐回路作为负载？回路若失谐将产生丙类放大器为什么一定要用调谐回路作为负载？回路若失谐将产生丙类丙类怎样怎样 结果？回路改用纯阻将产生怎样结果？结果？回路改用纯阻将产生怎样结果？ 丙类放大器丙类放大器的导通角的导通角 fo时，时， L2C2回路为电感特性；回路为电感特性； 满足满足 fL1C1 1 可以提高可以提高 Av，或加大或加大 Fv（但输出波形将变坏）（但输出波形将变坏） 采用相应方法，激励采用相应方法，激励泛音晶体。泛音晶体。 19 通信电路原理通信电路原理 第第九九章章 习题答案习题答案 9-5已知低频调制信号和载频信号分别为已知低频调制信号和载频信号分别为 )102cos(10)( )50002cos(3)10002cos(6)( 6t ta tttf （1）写出调幅波的表达式；）写出调幅波的表达式； （2）求调制系数）求调制系数 m（设（设 K=1） ； （3）画出已调波的频谱图）画出已调波的频谱图,并标明各分量的频率和幅值。并标明各分量的频率和幅值。 解：解： （1） （2）调幅波的表达式和调制系数）调幅波的表达式和调制系数 mA（设（设 K=1） 10 3 , 10 6 3,6,10 1 coscos1 2 2 1 1 21 2 1 M Ma A M Ma A MMM a o n AnMAM V VK m V VK m VVV K ttmVv 令： 则：则： vAM= 101+0.6 cos(2103t) + 0.3cos(25103t) = 10(cos2106t) + 3cos(21001103t)+ cos(2999103t) + 1.5 cos(21005103t)+ cos(2995103t) （3）已调波的频谱图）已调波的频谱图 20 9-9 已知调幅信号的频谱图如题图已知调幅信号的频谱图如题图 9-30 所示试求所示试求 （1）写出调幅信号的表达式；）写出调幅信号的表达式； （2）画出实现本调幅信号的方框图；）画出实现本调幅信号的方框图； （3）说明这种调幅的特点。）说明这种调幅的特点。 解：解： （1）调幅信号的表达式）调幅信号的表达式 令：令：Ka=1，由图可知该二次，由图可知该二次 调幅信号的调制信号调幅信号的调制信号 f(t)为：为： f(t)=81+0.5cos(23103t) cos(210103t) =8 cos(210103t) +2 cos(27103t) +2 cos(213103t) 用调制信号用调制信号 f(t)对对 106Hz（幅度为（幅度为 10)的载频进行二次调幅：的载频进行二次调幅： Vm=10， mA1=8/10，mA2= mA3=2/10 vAM=101+0.8cos(210103t) +0.2cos(27103t)+0.2cos(213103t) cos(2106t) （2）本调幅信号的方框图）本调幅信号的方框图 （3）说明这种调幅的特点。）说明这种调幅的特点。 二次调幅是将多路一次调幅信号组合成一路宽带信号，便于信号中继处理二次调幅是将多路一次调幅信号组合成一路宽带信号，便于信号中继处理， 用于远程有线通信系统。用于远程有线通信系统。 21 9-14 题图题图 9-33 是调幅、检波的组成框图，已知乘法器的比例系数是调幅、检波的组成框图，已知乘法器的比例系数 K=l，调制信，调制信 号号 v，载波信号载波信号 vc和和 vc分别为分别为，v= cost，vc=cosot，vc=cos(ot+)，请回答请回答 （1）v1是什么信号？画出它的波形；是什么信号？画出它的波形； （2）vO是什么信号？写出它的表达式，画出它的波形；是什么信号？写出它的表达式，画出它的波形； （3）当）当=0、90o、180o时，输出时，输出 vO有什么变化？有什么变化？ （4）图中带通滤波器、低通滤波器的带宽应为多少？）图中带通滤波器、低通滤波器的带宽应为多少？ 解：解： （1）是）是 DSB 或或 SSB 信号信号 v1= vcv= cosot cost=1/2cos(o+)t+ cos(o) 经经 BPF：f中心 中心= fo， ，B 2F 时，时，v1为为 DSB 信号信号 v1=1/2cos(o+)t+ cos(o) 经经 BPF：f中心 中心= fo+F， ，B F 时，时，v1为为 USB 信号信号 v1=1/2cos(o+)t 经经 BPF：f中心 中心= foF， ，B F 时，时，v1为为 LSB 信号信号 v1=1/2cos(o)t （2）vo是调制信号是调制信号 v1为为 DSB 信号时：信号时： v1vc=1/2cos(o+)t+ cos(o) cos(ot+) （同步检波）（同步检波） 经经 L LPF：B F vo=1/4 cost cos 讨讨论：论： 当当=0 时，时，vo=1/4 cost 当当=90o时，时，vo=0 当当=180o时，时，vo=1/4 cost v1为为 SSB 信号时：信号时： v1vc=1/2cos(o+)t cos(ot+) （同步检波）（同步检波） 经经 L LPF：B F vo=1/4 cos(t+) 9-15 为了提高单边带发射的载波频率，用几个平衡调幅器级联，每个平衡调幅为了提高单边带发射的载波频率，用几个平衡调幅器级联，每个平衡调幅 22 器之后都接有相应的上边带滤波器器之后都接有相应的上边带滤波器。设调制频率为设调制频率为 5kHz，平衡调制器的载频依平衡调制器的载频依 次为次为 f1=20kHz，f2=200kHz，f3=1780kHz，f4=8000kHz，试求：，试求： （1）最后输出的边频频率；）最后输出的边频频率； （2）画出方框图。）画出方框图。 解：解： （1）最后输出的边频频率）最后输出的边频频率 f = F+ f1+ f2+ f3+ f4= 5+20+200+1780+8000 =10005 kHz （2）方框图）方框图 9-22 题题图图9-34是二极管检波电路是二极管检波电路， VD的特性是从原点出发的一直线的特性是从原点出发的一直线， RD=150， RL=5.1k，C=0.01F，下级输入电组，下级输入电组 RL= 10k，R= 10k，C= CC=10F， 试求试求 （1）绘出）绘出 A、B、C、D 各点波形；各点波形； （2）VD 反接后反接后，A、B、C、D 各点波形各点波形； （3）RL或或 C 变大后，变大后，B 点波形；点波形； （4）RL变小后，变小后，B 点波形。点波形。 解：解： 23 （1）A、B、C、D 各点波形各点波形（2）VD 反接后，反接后，A、B、C、D 各点波形各点波形 （3）RL或或 C 变大后，变大后，B 点波形点波形 RLC 时间常数过大，时间常数过大，mA一定时，易产生惰性失真。一定时，易产生惰性失真。 如：如： （4）RL变小后，变小后，B 点波形点波形 RL变小后，变小后，mA一定时，易产生负峰切割失真。一定时，易产生负峰切割失真。 如：如： 9-23题题图图9-36是一乘积检波器方框图是一乘积检波器方框图,乘法器乘法器 24 特性为特性为 i=Kv1v2，设，设 K1，ZL0，ZL（）= = RL。已知。已知 v2= V2mcos(ot+)，试，试 求求 vo数学表达式，并说明失真情况。数学表达式，并说明失真情况。 （1）v1= mV1mcost cos1t （2）v1= mV1mcos(1+)t 解：解： （DSB 信号）信号） （1）v1= mV1mcost cos1t （DSB 信号）信号） i= Kv1v2（令（令 K=1） （DSB 信号的同步检波）信号的同步检波） i= v1v2= mV1mcost cos1t V2mcos(ot+) =( mV1mV2m)/2cos(1+)t + cos(1)t cos(ot+) =( mV1mV2m)/4cos(1+o+)t+cos(1o+)t +cos(1+o)t+cos(1o)t 经经 LPF（C，RL） i=( mV1mV2m)/4cos(1o+)t+cos(1o)t =( mV1mV2m)/2 cost cos(1o)t 讨论：讨论： 1=o时，且时，且 cos()= cos i=( mV1mV2m)/2 cost cos（有幅度变化，无失真）（有幅度变化，无失真） vo= i RL= RL( mV1mV2m)/2 cost cos 1o时时 i=( mV1mV2m)/2 cost cos(1o)t （有失真）（有失真） vo= i RL= RL( mV1mV2m)/2 cost cos(1o)t （2）v1= mV1mcos(1+)t （SSB 信号）信号） （SSB 信号的同步检波）信号的同步检波） i= v1v2= mV1mcos(1+)t V2mcos(ot+) （令（令 K=1） =( mV1mV2m)/2cos(1+o+)t+cos(1o+)t 经经 LPF（C，RL） i=( mV1mV2m)/2 cos(1o+)t 讨论：讨论： 1=o时时 i=( mV1mV2m)/2 cos(t) （有相差（有相差） vo= RL( mV1mV2m)/2 cos(t) 1o时时 i=( mV1mV2m)/2 cos(1o+)t（有失真（有失真1o和相差和相差） vo= RL( mV1mV2m)/2 cos(1o+)t 通信电路原理通信电路原理 第第十十章章 习题答案习题答案 25 10-2 已知调制信号的频率已知调制信号的频率 F =1kHz，调频、调相后的，调频、调相后的 mF=mP=12rad，试求：，试求： （1）调频、调相后的最大频偏）调频、调相后的最大频偏fm和有效频谱宽度和有效频谱宽度 B； （2）若调制信号幅度不变，而）若调制信号幅度不变，而 F 由由 1kHz 增大至增大至 2kHz、4kHz 时，求调频、时，求调频、 调相后的调相后的fm和和 B； （3）调制信号的频率仍为）调制信号的频率仍为 F =1kHz，但幅度比原值增高或降低了一倍，再求，但幅度比原值增高或降低了一倍，再求 fm和和 B。 解：解： （1）调频、调相后的最大频偏）调频、调相后的最大频偏fm和有效频谱宽度和有效频谱宽度 B； 已知已知：F =1kHz ，mF= mP=12 rad FM：fm= F mF=1k12 =12 kHz BFM= 2(fm+ F) = 2(12 + 1) =26 kHz 或：或：BFM= 2(1 + mF)F = 2(1 + 12) =26 kHz PM：fm= F mP=1k12 =12 kHz BPM= 2(fm+ F) = 2(12 + 1) =26 kHz 或：或：BPM= 2(1 + mP)F = 2(1 + 12) =26 kHz （2）若调制信号幅度不变，而）若调制信号幅度不变，而 F 由由 1kHz 增大至增大至 2kHz、4kHz 时，求调频、调时，求调频、调 相后的相后的fm和和 B； 已知已知：调制信号幅度不变调制信号幅度不变，F 由由 1kHz 增大至增大至 2kHz、4kHz FM：fm= 12 kHz mF=fm/ F F：2kHzmF=12/ 2 = 6 rad F：4kHzmF=12/ 4 = 3 rad fm= F mFBFM= 2(fm+ F) F：2kHzfm= 2 6 = 12 kHzBFM= 2(12 + 2) =28 kHz F：4kHzfm= 4 3 = 12 kHzBFM= 2(12 + 4) =32 kHz 则：则：fm不变不变，BFM变化较小变化较小 PM： mP不变不变=12 radfm= F mPBFM= 2(fm+ F) F：2kHzfm= 2 12= 24 kHzBPM= 2(24 + 2) = 56 kHz F：4kHzfm= 4 12 = 48 kHzBPM= 2(48 + 4) =104 kHz 则：则：mP不变不变，fm变化大，变化大，BPM变化大变化大 （3）调制信号的频率仍为）调制信号的频率仍为 F =1kHz，但幅度，但幅度 Vm比原值增高或降低了一倍比原值增高或降低了一倍， 再求再求fm和和 B。 已知已知：F =1kHz ，fm=12 kHz 调制信号调制信号 Vm2 FM：fm= F mF= KFVm 均有均有fm= 12 k 2 =24 kHz PM：fm= F mP= KPVmF 则：则：BFM= BFM= 2(fm+ F)= 2(24+1) =50 kHz 调制信号调制信号 Vm2 同理：同理： 均有均有fm= 12 k 2 = 6 kHz 则：则：BFM= BFM= 2(fm+ F)= 2(6+1) =14 kHz 10-6 已知一信号已知一信号 v =Vm(1+ macost)cos(ot+mF)，这是什么样的？这是什么样的？用用什么什么样的电样的电 26 路可将路可将 cost 分量解调出来分量解调出来？ 解：解： 由信号由信号 v 的表达式可知的表达式可知， cost 的信号电压直接改变载波的瞬时幅度的信号电压直接改变载波的瞬时幅度 （AM 调调 幅幅） ，则有，则有 cost 积分后积分后 sint 间接改变载波瞬时相位（调频间接改变载波瞬时相位（调频） 。该信号为调幅。该信号为调幅- 调频调频信号信号。 可采用幅度检波器，或鉴频器电路，将可采用幅度检波器，或鉴频器电路，将 cost 分量解调输出。分量解调输出。 10-7 已知调频波的中心频率已知调频波的中心频率 fo=10.7MHz，最大频偏，最大频偏fm=50KHz，调制信号为正，调制信号为正 弦波，试求在调制频率弦波，试求在调制频率 F=50kHz，10kHz，1kHz 时调频信号的频谱宽度。时调频信号的频谱宽度。 解：解：频谱宽度频谱宽度与与中心频率中心频率 fo无关无关 已知已知：fm=50kHzBFM= 2(fm+ F) F=50kHzBFM= 2(50 +50)= 200（F 过大，不合理）过大，不合理） F=10kHzBFM= 2(50 +10)= 120（Ffm，合理），合理） F=1kHzBFM= 2(50 + 1) = 102（Ffm，合理），合理） 10-12 已知变容管调频电路如题图已知变容管调频电路如题图 10-37 所示，其中心频率所示，其中心频率 fo=460MHz，试求：，试求： （1）画出交流等）画出交流等效效电路电路; （2）分析各元件作用）分析各元件作用(C1、C2、 、L、 L1、L2) （3）调）调 R2使变容管反偏为使变容管反偏为 6V 时，时， CjQ=20pF求电感求电感 L2； 解：解： （1）交流等）交流等 效效电路电路 题图题图 10-37 （2）各元件作用）各元件作用 C1、C2：为谐振电容，且确定反馈系数：为谐振电容，且确定反馈系数 Fv Cj：在反向偏置状态下，：在反向偏置状态下，Fv受控于受控于 v的谐振电容的谐振电容 L：为谐振电感：为谐振电感L1：为电源滤波电感：为电源滤波电感L2：为：为 v的低通滤波电感的低通滤波电感 （3）中心频率）中心频率 fo=460MHz，CjQ=20pF 则总电容为：则总电容为： H fC L pf CCC C o jQ 15. 0 10460108 . 014. 34 1 4 1 8 . 0 20 1 5 1 1 1 1 111 1 12212222 21 总 总 10-18 画出图画出图 10-24 中中 VD22、VD27、VD23、VD26发射极各点的电压波形。发射极各点的电压波形。 27 解：解： 10-19 集成差动峰值鉴频、集成相移乘法鉴频电路的片外集成差动峰值鉴频、集成相移乘法鉴频电路的片外 LC 回路若失谐，会对回路若失谐，会对 鉴频输出信号产生什么影响？鉴频输出信号产生什么影响？ 解：解： (1) 集成差动峰值鉴频集成差动峰值鉴频 (2) 集成相移乘法鉴频集成相移乘法鉴频 移相电路的移相电路的 LC 回路回路失谐失谐后，所产生的后，所产生的 FM-PM 波波附加相移的变化附加相移的变化，与，与原原 FM 波波频率的变化频率的变化，呈非线性关系（失真，呈非线性关系（失真） 。 通信电路原理通信电路原理 第第十十一章一章 习题答案习题答案 28 11-14 图图 11-20 中，调频器输出的调频信号中心频率为中，调频器输出的调频信号中心频率为 3MHz，最大频偏，最大频偏 fm=250Hz，混频器为差频输出。试求：，混频器为差频输出。试求： （1）信号）信号 v1、v2、v3的中心频率；的中心频率； （2）信号）信号 v1、v2、v3的最大频偏；的最大频偏； （3）求出混频后的镜像干扰与中频）求出混频后的镜像干扰与中频 干扰的频率；干扰的频率； （4）若为晶体管混频，则）若为晶体管混频，则 vL的幅度的幅度 约为多少？约为多少？ 图图 11-20 解：解： （1） （2）信号）信号 v1、v2、v3的中心频率的中心频率和和最大频偏最大频偏： v1：中心频率中心频率fv1= fo20 =3MHz20 = 60MHz 最大频偏最大频偏fm1= 250Hz20 = 5000 Hz =5kHz v2：中心频率中心频率fv2= fL fv1= 70 60 = 10MHz（差频（差频/下中频）下中频） 最大频偏最大频偏（不变）（不变） fm2= fm1= 5kHz v3：中心频率中心频率fv3= fv210 = 10MHz10 = 100MHz 最大频偏最大频偏fm3=fm210 = 5kHz 10 = 50kHz （3）混频后）混频后 中频干扰的频率中频干扰的频率： fM1= 60 MHz （因为（因为 70 fM1也等于也等于 10MHz/下中频）下中频） 镜像中频干扰的频率镜像中频干扰的频率：fM2= 70 +10=80MHz （因为（因为 fM270 也等于也等于 10MHz/下中频）下中频） （4）若为晶体管混频若为晶体管混频，vL由发射极输入由发射极输入，为了满足时变参量方式的要求为了满足时变参量方式的要求，则则 vL 的幅度约为的幅度约为几百几百 mV。 通信电路原理通信电路原理 第第十二十二章章 习题答案习题答案 29 12-6 对于一个对于一个 NPN 晶体管放大器，晶体管放大器， 若采取正向若采取正向 AGC 控制，问在电台信号增控制，