振幅调制与解调电路.doc

第四章 振幅调制与解调电路 思考题与习题 一、填空题 4 -1调制是用 。 4-2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。 4-3在抑制载波的双边带信号的基础上，产生单边带信号的方法有 和 。 4-4、大信号检波器的失真可分为 、 、 和 。 4-5、大信号包络检波器主要用于 信号的解调。 4-6 同步检波器主要用于 和 信号的解调。 6.1-1 将需传送的基带信号加载到高频信号上去的过程6.1-2 非线性器件6.1-3 滤波法 移相法 二 思考题 4-1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？ 4-2.写出图思4-2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。 图思4-2 4-3振幅检波器一般有哪几部分组成？各部分作用如何？ 4-4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。 图思4-4 三、习题 4-1 设某一广播电台的信号电压u（t）=20（1+0.3cos6280t）cos6.33106t(mV)，问此电台的载波频率是多少？调制信号频率是多少？ 4-2 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、边总功率和每一边频的功率。 4-3在负载RL=100某发射机的输出信号u（t）=4（1+0.5cost）cosct（V），求总功率、边频功率和每一边频的功率。 4-4 二极管环形调制电路如图题4-4所示，设四个二极管的伏安特性完全一致，均自原点出点些率为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。 图题4-4 4-5.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)cos2107t(mA) (2)u=0.lcos628103t+0.lcos634.6l03t(V) (3) 图题6.3-5所示的调幅波。 图题4-5 4-6已知调幅波u1(t)和u2(t)的频谱分别如图题4-6 (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。 图题4-6 4-7.图题4-7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。. 图题4-7 4-8.已知调制信号如图题4-8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。 图题4-8 4-9.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。 4-10. 图题4-10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=1.5cosct(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。 图题4-104-11.图题4-11 (a)示出了某电路的框图。输入信号u1=2cos200t(V),u2如图题4-11(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。 图题4-11 4-12.在图题4-12所示的电路中,uo=Um cost,uc=Ucm cosct，c，UcmUm二极管处于开关状态工作,VD1、VD2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。 4-13.某晶体三极管电路如图题4-13所示。若三极管的转移特性ic=4(mA),输入信 号ul=(1+0.lcos2103t)cos2106t(mV),u2=cos5l06t(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? 图题4-12 图题4-13 4-14. 图题4-14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=10106rad/s,谐振阻抗Re=2k,输入电压uc=100cos10106t(mV),u=5cos2103t(V),其他参数如图所示。求输出电压uo。 4-15. 图题4-15示出了一单差分放大器电路,V1、V2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。 图题4-14 图题4-15 4-16. 图题4-16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。 图题4-16 4-17某已调波信号的波形如图题4-17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。 图题4-17 4-18已知调制信号的波形如图题4-18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。 图题4-18 4-19二极管调制电路如图题4-19所示。已知, c,UCmUm。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,iD=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。 图题4-19 4-20 在图题4-20（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,uD0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，UCUm，且TcUB时,ic=a u2BE，uBEUB时，ic=0。uc=Ucmcosct,u=Umf(t),UmUcm,cmax,。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。 图题4-22 4-23在图题4-23所示的包络检波器中,设检波二极管为理想二极管,RLRo若输入电压分别为以下信号时,在满足c条件下,试分别求uo1和uo。 (1)ui=2sinct+()V (2)ui=-41+0.6f(t)sinct V (3)ui=3cos(c-)tV (4)ui=3cosct+0.5cos(c-)t+0.5cos(c+)t V (5)若电阻R取值过大,会出现什么现象? 图题4-23 4-24 二极管检波电路如图题4-24所示。RL=1K, R2=4.7K.输入信号电压 图题4-24 二极管检波电路 试求: (1)调幅波的调幅指数ma、调制信号频率F,并写出调幅波的数学表达式 (2)试问会不会产生惰性失真或负峰切割失真? (3)uA=?,uB=?。 (4)画出A、B点的瞬时电压波形图。 4-25某二极管峰值包络检波器如图题4-25所示。图中检波二极管为理想二极管,R=10K。输入为AM调幅波,载波频率fc=465kHz,最高调制频率Fmax=4.5kHz,最低调制频率fmin=40Hz,调制度ma0.3。求检波电容C和检波器的输入电阻Ri。 若检波器输入为图4-25(b)所示的AM调幅波,求检波电容C。 图题4-25. 二极管峰值包络检波器 4-26 某二极管峰值包络检波器电路如图题4-26所示。信号输入回路的谐振频率 fo=106Hz,回路的无载谐振阻抗Reo=10k,检波器的电阻R=l0k,Cl=001F,检 波二极管内阻RD=100。 (1)若is=0.5cos2106t(mA),求检波器的输入电压us(t)和输出电压uo(t)。 (2)若is=0.5(1+0.5cos2103t) cos2106t(mA),求输出电压uo(t)。 4-27 试分析图题4-27检波电路的工作原理。当us为AM调幅波时,试画出us、uc、u1和uo的波形。说明其功能。 图题4-26. 二极管峰值包络检波器 图题4-27. 二极管峰值包络检波器 4-28图题4-28示出了某电器的方框图。试写出图中A、B、C、D各点的电压表示式并画出它们的时域波形。 图题4-28 某电器的方框图 4-29.分析图题4-29电路的功能。 图题4-29 某电器的方框图 4-30 已知兼容立体声信号形成电路的框图如图题4-30(a)所示。左、右声道分别用sL(t)和sR(t)表示，其频谱如图4-30(a)所示。写出A、B、C各点的函数关系式，画出输出信号uo频谱图，说明信号传输的原理。 图题4-30 某电器的方框图 4-31.根据题4-30的结论，试画出兼容立体声信号解调电路的框图。 4-32二极管平衡检波电路如图题74-32所示,设二极管均为理想的。若us和ul分别为如下信号时,试求输出电压uo1、uo2和uo。 (1)us=3(1-0.5cost)sinct V,ul=0 (2)us=( 1+0.6sint) cosct V，u1=2cosct V (3)us=0.5f(t)coct V,ul=3cosctV (4)us=0.3cos(c-2103)t V,u1=-3 cosct V 图题4-32二极管平衡检波电路 4-33二极管检波电路如图题2-33所示。已知输入电压 (V),检波器负载电阻R=5k,二极管导通电阻rd=80,Ubz=0,试求:(1)检波器电压传输系数K