现代电子线路基础(新版教材)--_第六章习题答案

1 第六章习题答案第六章习题答案 6 16 1 在题图在题图 6 16 1 所示调谐放大器中 工作频率所示调谐放大器中 工作频率f fo o 10 7MHz 10 7MHz L L1 3 1 3 4 H 4 H Q Qo o 100 100 N N1 3 1 3 20 20 匝匝 N N2 3 2 3 5 5 匝匝 N N4 5 4 5 5 5 匝匝 晶体晶体 管管 3DG393DG39 在在f fo o 10 7MHz 10 7MHz 时测得时测得g gie ie 2860 S 2860 S C Cie ie 18pF 18pF g goe oe 200 S 200 S C Coe oe 7pF 7pF y yfe fe 45mS 45mS y yre re 0 0 试求放大器的电压增益试求放大器的电压增益 A Avo vo和通频带 和通频带 BWBW 解 解 25 0 20 5 3 1 3 2 1 N N P25 0 20 5 3 1 5 4 2 N N P 总电容总电容pF 4 55 L f2 1C 2 0 LCLC 振荡回路电容振荡回路电容pF 8 53CpCpCC ie 2 2oe 2 1 LCLC 振荡回路固有谐振频率振荡回路固有谐振频率10 85 MHz 10 85 MHz 1 2 0 f LC 固有损耗电导 固有损耗电导 6 0 00 36 7 10 00 11 gS QL2 Q f L 2226266 120 0 25200 100 252860 1036 7 100 228 oeie GP gP ggmS 1 16 32 L 0 Q GL KHz 656 3 16 7 10 Q f B L 0 W 12 10228 0 104525 025 0 G y PP A 6 3 fe21 0V 注 由上述计算可以看出 注 由上述计算可以看出 和和相差不大 即部分接入后对谐振频率影响较小 但概念要清楚 另外 这里给相差不大 即部分接入后对谐振频率影响较小 但概念要清楚 另外 这里给 0 f 0 f 出了出了 即认为是 即认为是 不要通过 不要通过来计算来计算 fe y m g EQ I m g 6 26 2 题图题图 6 26 2 是某中放单级电路图 已知工作频率是某中放单级电路图 已知工作频率f fo o 30MHz 30MHz 回路电感回路电感L L 1 5 H 1 5 H Q Qo o 100 100 N N1 1 N N2 2 4 4 C C1 1 C C4 4均为耦合电均为耦合电 容和旁路电容 晶体管在工作条件下的容和旁路电容 晶体管在工作条件下的 y y 参数为参数为 ie 2 8j3 5 mSy re 0y fe 36j27 mSy oe 0 2j2 mSy 试解答下列问题 试解答下列问题 1 1 画出放大器画出放大器y y参数等效电路 参数等效电路 2 2 求回路谐振电导求回路谐振电导g g 3 3 求回路总电容求回路总电容C C 4 4 求放大器电压增益求放大器电压增益A Avo vo和通频带 和通频带BWBW 5 5 当电路工作温度或电源电压变化时当电路工作温度或电源电压变化时 A Avo vo和 和BWBW是否变化 是否变化 C CC V 15 2 3 4 3 2 1 C L C I G G 题图 6 1 交流等效电路 折合后的等效电路 i V o V EE V C 2 VT 4 C C 1 C 1 R 2 R2 R 1 R 3 R 2 C 3 C CL 1 VT 1 N 2 N oe y C L c I bfeV y ie y iV 21 R R ie y 题图 6 2 y 参数等效电路 2 解 解 1 1 y y 参数等效电路如上图 参数等效电路如上图 3 3 由由得得 0 1 2 f LC 2226212 0 11 18 78 443 141 5 103010 C pF Lf 2 2 1 1 P25 0 4 1 1 2 2 N N P 由由 y y 参数得参数得 58 18 10302 105 3 6 3 pFCie 6 10 10302 102 6 3 pFCoe 222 12 18 7810 60 2518 587 02 oeie CCP CP C pF 612 11 49 1 2 21 5 107 02 10 o f MHz LC 固有损耗电导 固有损耗电导 6 0 66 00 111 21 6 10 223 14 10049 1 101 5 10 oo g S QLQ f L 223236 120 0 2 100 252 8 1021 4 100 396 oeie GP gP gg mS 4 4 366 0 11 8 9 0 396 10230 101 5 10 L Q GL 0 30 3 37 8 9 W L f B MHz Q 223 12 0 3 1 0 25273610 28 4 0 396 10 fe V PP y A G 5 5 当电路工作温度或电源电压变化时 会引起当电路工作温度或电源电压变化时 会引起 y y 参数变化 从而参数变化 从而和和 BWBW 会发生变化 会发生变化 vo A 6 36 3 某场效应管调谐放大器电路如题图某场效应管调谐放大器电路如题图 6 36 3 所示所示 为提高放大器稳定性为提高放大器稳定性 消除管子极间电容消除管子极间电容C CDG DG引起的内部反馈 引起的内部反馈 电路电路 中加了中加了C CN N L LN N元件元件 试解答下列问题 试解答下列问题 1 1 分析分析C CN N L LN N是如何消除是如何消除C CDG DG引起的内部反馈的 引起的内部反馈的 2 2 分析其它各元件的作用 分析其它各元件的作用 3 3 画出放大器的交流等效电路 画出放大器的交流等效电路 j j 4 4 导出放大器电压增益导出放大器电压增益A Avo vo表达式 表达式 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 C 1 L 2 L N L N C 1 R 2 R DD V 输入 输出 D G 8 3 C 1 C 2 L输入 输出 1 L N C N L G D S 题图 6 3 交流等效电路 3 解 解 1 1 与与组成并联谐振回路 使得漏栅之间的反馈阻抗为组成并联谐振回路 使得漏栅之间的反馈阻抗为 故消除了漏栅之间的反馈 即消除了 故消除了漏栅之间的反馈 即消除了 NN CL dg C 引起得内部反馈 实现了单向化 引起得内部反馈 实现了单向化 dg C 2 2 各元件的作用 各元件的作用 组成并联谐振回路 起选频作用 组成并联谐振回路 起选频作用 组成并联谐振回路 起选频作用 作放大器的组成并联谐振回路 起选频作用 作放大器的 11 CL 32 CL 负载 负载 为输入 输出的耦合电容 为输入 输出的耦合电容 组成串联谐振回路 减小内部反馈 组成串联谐振回路 减小内部反馈 为偏置电阻 提供场效应为偏置电阻 提供场效应 65 CC NN CL 21 RR 管的工作点 管的工作点 为旁路电容 为旁路电容 为电源滤波电容 为电源滤波电容 场效应管用作放大器 场效应管用作放大器 2 C 4 C 3 3 交流等效电路如上图 交流等效电路如上图 4 4 与晶体管相似 设 与晶体管相似 设 y y 参数分别为参数分别为 且且 且设负载 且设负载 接入系数为 接入系数为 并联谐振并联谐振 is y rs y fs y os y0 rs y L G 2 P 32 CL 回路固有损耗为回路固有损耗为 0 g 则则 G yP vgGPg Pvy A fs gsLos gsfs vo 2 02 2 6 46 4 题图题图 6 46 4 示出了晶体管丙类调谐功放晶体管的输出特性示出了晶体管丙类调谐功放晶体管的输出特性 v vBE BE最大值对应的一条输出特性曲线 最大值对应的一条输出特性曲线 和负载线和负载线A B QA B Q直直 线线 也称输出动特性也称输出动特性 图中图中C C点对应的点对应的v vCE CE等于电源 等于电源V VCC CC 试解答下列问题 试解答下列问题 1 1 当当v vi i 0 0 V VCE CE V VCCCC时 时 动特性为何不从动特性为何不从C C点开始点开始 而是从而是从Q Q点开始 点开始 2 2 导通角导通角 为何值时为何值时 动特性才从动特性才从C C点开始 点开始 3 3 电流脉冲是从电流脉冲是从B B点才开始发生 在点才开始发生 在BQBQ段区间并没有段区间并没有 为何此时有电压降为何此时有电压降v vBC BC存在 存在 c i c i 解 解 1 1 根据电路可得 根据电路可得 则在则在时 时 又因为 又因为 所以 所以 CCCEi VVv 0 cos bm C GV i 2 0 0 iC 因此 当因此 当时 动特性不从时 动特性不从 C C 点开始 而是从点开始 而是从 Q Q 点开始 点开始 CCCEi VVv 0 2 2 根据 根据 1 1 的推倒可知 当 的推倒可知 当动特性才从动特性才从 C C 点开始 点开始 时时 即2 0cos bm C GV i 3 3 由于该电路的负载是 由于该电路的负载是 LCLC 谐振网络 则虽然在谐振网络 则虽然在 BQBQ 段段 为为 0 0 但是因为 但是因为 LCLC 谐振网络具有储能作用 电感谐振网络具有储能作用 电感 L L 对电容对电容 c i c i A Bmax v B C Q CE v 临 界 线 题图 6 4 4 C C 充电后 电容充电后 电容 C C 两端的电压造成此时电压降两端的电压造成此时电压降 BCBC 6 56 5 谐振功率放大器工作在欠压区谐振功率放大器工作在欠压区 要求输出功率要求输出功率P Po o 5W 5W 已知已知V VCC CC 24 24V V V VBB BB V VD D R Re e 53 53 设集电极电流为余弦脉冲设集电极电流为余弦脉冲 即即 cmb c b cos 0 0 0 Itv i v 试求电源供给功率试求电源供给功率P PD D和集电极效率和集电极效率 c 解 由题义知解 由题义知 而 而 可得 可得 BBD VV im BBD V VV ar cos 2 rad 0 11 1 sincos cos 2 1 cos1 cossin1 1 由由 WRIIVP ecmcmcm 5 2 1 2 1 2 110 emccm RIV 1 得得 869 0 53 52 2AIcm 64 6 869 0 24 0 WIVP mCCD 3 75 64 6 5 0 D C P P 6 66 6 实测谐振功率放大器 发现输出功率实测谐振功率放大器 发现输出功率P Po o仅为设计值的仅为设计值的 20 20 而 而I Ico co却略大于设计值 试问放大器工作于什么状 却略大于设计值 试问放大器工作于什么状 态 如何调整放大器 才能使态 如何调整放大器 才能使P Po o和和I Ico co接近设计值 接近设计值 解 根据图解 根据图 6 3 56 3 5 知 该放大器工作在欠压状态 可以适当增大导通角知 该放大器工作在欠压状态 可以适当增大导通角 或或 ReRe 的值 的值 6 76 7 试求题图试求题图 6 76 7 所示各传输线变压器的阻抗变换关系式所示各传输线变压器的阻抗变换关系式R Ri i R RL L及相应特性阻抗及相应特性阻抗Z ZC C表达式 表达式 i R L R 1 Tr 2 Tr 3 Tr L R 1 Tr 2 Tr i R i R 1 Tr 2 Tr L 2 R L 2 R a a b b c c B i R 1 Tr 2 Tr 3 Tr L R A i R L R 2 Tr 1 Tr d d e e 题图题图 6 76 7 解 解 a a 由图可知 由图可知 故 故 Li ii4 iL vv4 16 1 Li RR Li i i cc RR i v ZZ 4 1 4 4 1 21 b b 由图可知 由图可知 iL ii4 Li vv4 16 Li RR L i L c R i v Z8 2 1 L L L c R i v Z2 2 1 2 c c 由图可知 由图可知 2 22 2 2LLL RiRiVV 故 故 iLi L i L i iRi R i R v22 2 2 22 1 4 Li RR L i iL cc R i iR ZZ2 2 21 d d 由图可知 由图可知 故 故 iL ii3 Li vv3 9 Li RR L i L cc R i v ZZ3 21 5 e e 由图可知 由图可知 故 故 Li ii3 iL vv3 9 1 Li RR Li L i cc RR i v ZZ 3 1 3 21 Lc RZ 3 6 86 8 证明题图证明题图 6 86 8 中中R RB B开路 即开路 即B B端信源开路 时端信源开路 时R RC C和和R RD D上的功率都为上的功率都为P PA A 2 2 其中其中P PA A I VI V A R V A V I 1 I 1 I 2 I 2 I 2 I 12 v v 1 v 2 v 12 3 4 C AD 12 I I D R 题图题图 6 86 8 解 根据传输线的变压器的特性可知 解 根据传输线的变压器的特性可知 I II I1 1 I I2 2 I I1 1 I I2 2 I 2 I 2v v1 1 v v2 2 根据功率合成根据功率合成 或分配或分配 网络的最佳传输条件可知网络的最佳传输条件可知 R RC C R 2 R 2R RD D 2R 2R R RC C上的电压上的电压 V VRC RC V v V v1 1R RD D上的电压上的电压 V VRD RD v v1 1 v v2 2 2212112DCC VI Rv II Rv II R C RIvvvR I 2 2 111 2 V vR IVV 1C1 对于推导对于推导 v1 V 2v1 V 2 也可根据教材进行说明也可根据教材进行说明 R RC C上的功率上的功率 ARC PI V IIvVP 2 1 2 211 R RD D上的功率上的功率 ARD PV I vvIP 2 1 2 2 21 6 96 9 题图题图 6 96 9 所示为互感耦合反馈振荡器 画出其高频等效电路 并注明电感线圈的同各端 所示为互感耦合反馈振荡器 画出其高频等效电路 并注明电感线圈的同各端 B1 R B2 R E R E C B C C 1 C CC V 1 L 2 L B1 R B C B2 R E RE C C 1 L 2 L 1 C CC V 1 2 3 B C B1 R B2 R E R E C 1 C C1 L 2 L CC V a a b b c c 题图题图 6 96 9 解 高频等效电路 电感线圈的同各端如下图所示 解 高频等效电路 电感线圈的同各端如下图所示 1 L 2 LC a 2 L 1 L C b e R 1 L 2 LC C B R 6 106 10 试判断题图试判断题图 6 106 10 所示交流通路中 哪些不能产生振荡 若能产生振荡 则说明属于哪种振荡电路 所示交流通路中 哪些不能产生振荡 若能产生振荡 则说明属于哪种振荡电路 VT VT C C 1 L 1 L 2 L 2 L VT 1 C 2 C 3 CL a a b b c c 6 VT 1 C 2 C 1 L 2 L 3 L VT C L VT 1 C 2 C 3 C 1 L 2 L d d e e f f 题图题图 6 106 10 解 解 a a 不能振荡 负反馈 不能振荡 负反馈 b b 互感耦合振荡器 互感耦合振荡器 c c 不能振荡 不能振荡 同性质 同性质 bcbe XX 与 d d 电感三点式振荡器 电感三点式振荡器 e e 不能振荡 不能振荡 f f 电容三点式振荡器 电容三点式振荡器 6 116 11 题图题图 6 116 11 为一三谐振回路振荡器的交流等效电路 若电路参数之间的关系为 为一三谐振回路振荡器的交流等效电路 若电路参数之间的关系为 1 1 L L1 1C C1 1 L L2 2C C2 2 L L3 3C C3 3 2 2 L L1 1C C1 1 L L2 2C C2 2 L L3 3C C3 3 3 3 L L2 2C C2 2 L L3 3C C3 3 L L1 1C C1 1 试分析以上三种情况下电路能否振荡 若能振荡 则属于哪种类型的振荡电路 其振荡频率试分析以上三种情况下电路能否振荡 若能振荡 则属于哪种类型的振荡电路 其振荡频率f fo o与各回路的固有谐振与各回路的固有谐振 频率频率f f1 1 f f2 2 f f3 3之间是什么关系 之间是什么关系 1 L 2 L 3 L 1 C 2 C 3 C VT 题图题图 6 116 11 解 由于并联回路的谐振频率为解 由于并联回路的谐振频率为 LCLC 回路的等效阻抗为回路的等效阻抗为 可得 可得 时时 Z Z 为容性 为容性 LC fO 2 1 1 C Lj C L Z o ff 时时 Z Z 为感性为感性 o ff 1 1 可得可得 同性质必须同性质必须 容性 容性 或者 或者 感性 感性 321 fff 21 ZZ 2 ff 1 ff 而而时 时 为感性 不能振荡 为感性 不能振荡 1 ff 3 Z 时 时 为容性 不能振荡 为容性 不能振荡 3 ff 3 Z 为感性 为感性 能振荡 能振荡 32 fff 3 Z 可见当可见当时能振荡 为电容三点式 且时能振荡 为电容三点式 且 332211 CLCLCL 302 fff 2 2 任何频率时都有任何频率时都有同性质 不能振荡同性质 不能振荡 332211 CLCLCL 321 ZZZ 3 3 可得 可得 同性质必须同性质必须 容性 容性 132 fff 21 ZZ 1 ff 或者或者 感性 感性 2 ff 而而或者或者时 时 都与都与同性质 不能振荡同性质 不能振荡 1 ff 2 ff 3 Z 21 ZZ 6 126 12 题图题图 6 10 a 6 10 a b b 分别为分别为 10kHz10kHz 和和 25kHz25kHz 晶体振荡器晶体振荡器 试画出交流等效电路试画出交流等效电路 说明晶体的作用说明晶体的作用 并计算反馈系数 并计算反馈系数 10K 10K 0 1 F 3 9K 43pF 270pF L 15V 10K 300pF 0 1 F 5 6K 3 9K 0 1 F 1mH 20pF 8 30pF 150pF 1500pF 15V 输出 7 a a b b 题图题图 6 126 12 解 交流等效电路如下图所示 解 交流等效电路如下图所示 a P150 P1500 OUT P308 P20 300P 10K 5 6K b P43 K9 3 L P270 晶体作用 晶体作用 a a 高高 Q Q 值电感 值电感 b b 短路线短路线 反馈系数 由反馈系数 由 得 得 a a b b O f V V F 45 0 300 1500150 1500150 F14 0 270 27043 27043 F 6 136 13 将石英晶体正确地接入题图将石英晶体正确地接入题图 6 136 13 所示电路中 组成并联型或串联型晶振电路 所示电路中 组成并联型或串联型晶振电路 B C 1 C 2 C L E R B1 R EE V B2 R B C 1 C 2 C 3 C L B R CC V E R a a b b 题图题图 6 136 13 解 解 a a 用晶体取代用晶体取代 L L 即可 构成并联型晶振电路 即可 构成并联型晶振电路 b b 晶体一端接晶体一端接 C C1 1和和 C C2 2 之间 另一端接到发射极 构成串联型晶振电路 之间 另一端接到发射极 构成串联型晶振电路 6 146 14 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 i a a1 1v v a a2 2v v2 2 其中其中v v V Vcm cmcos cos c ct t V V m mcos t cos t V V m m 2 2 cos t cos t 且满足且满足 c c 的条件 的条件 求电流求电流i i中的组合频率成分 中的组合频率成分 解 解 22 121cmc m2cmc m 33 ia va va Vcos tVcos t a Vcos tVcos t 22 可以看出可以看出 中含有直流 中含有直流 i ccc 2 2 6 156 15 两个信号的表达式分别为两个信号的表达式分别为v v1 1 V V1m 1mcos cos 1 1t t V V 和和v v2 2 V V2m 2mcos cos 2 2t t V V 试写出两者相乘后的数学表达式 试写出两者相乘后的数学表达式 并定性画出并定性画出 波形和频谱示意图 波形和频谱示意图 解 解 12 12121212 coscos cos cos 2 mm mm V V vtV Vtttt 12cc 11cc 12 1 2 mm V V 12 1 2 mm V V t 0 v t 频谱 波形 8 6 166 16 已知某调幅波的表达式为已知某调幅波的表达式为 6 2517 5cos2500sin210 V a vtt 试求该调幅波的载波振幅试求该调幅波的载波振幅 V Vcm cm 载波角频率 载波角频率 c c 调制信号角频率 调制信号角频率 调制度 调制度 m ma a和带宽和带宽BWBW的值 的值 解 解 102sin 5002cos7 01 25 6 Vtttva 对照对照 AMAM 波表达式波表达式可得 可得 ttmVtv cacma cos cos1 VVcm25 7 0 a m Hzf 6 0 10 HzF500 HzFBW10002 6 176 17 某调幅发射机发射的未调制载波功率为某调幅发射机发射的未调制载波功率为 9kW9kW 当载波被角频率为 当载波被角频率为 1 1的正弦信号调制后的正弦信号调制后 发射功率为发射功率为 10 125kW 10 125kW 试计算调幅度试计算调幅度 m ma1 a1 如果再加一个角频率为 如果再加一个角频率为 2 2的正弦信号对其进行的正弦信号对其进行 4040 调幅后再发射 调幅后再发射 试求这两个正弦波同时调幅时的试求这两个正弦波同时调幅时的 发射总功率 发射总功率 解 又题义知 解 又题义知 KWP9 0 可得可得KWPmPPP125 10 2 1 0 2 1010 5 0 1 m 而而 222 01201020 111 10 1250 4910 845 222 PPPPPm Pm PKW 6 186 18 已知某调幅波的表达式为已知某调幅波的表达式为 46 25 10 7cos250000 3cos210sin210 V a vtttt 试求其包含的频率分量及相应的振幅值试求其包含的频率分量及相应的振幅值 并求出该调幅波的峰值与谷值 并求出该调幅波的峰值与谷值 解 解 666 6464 25sin2108 75 sin2 105000 sin2 105000 3 75 sin2 1010 sin2 1010 a vtttt tt 包含的频率分量及相应的振幅值 包含的频率分量及相应的振幅值 1MHz1MHz 25V25V 1 005MHz1 005MHz 8 75V8 75V 0 995MHz0 995MHz 8 75V8 75V 1 01MHz1 01MHz 3 75V3 75V 0 990 99 MHzMHz 3 75V3 75V 调幅波包络为调幅波包络为 可化简为 可化简为 4 25 10 7cos250000 3cos210tt 最大值为最大值为 37 6V37 6V 最小值为 最小值为 0V0V 2 3 5 37 615 cos25000 6 t 即调幅波的峰值与谷值分别为即调幅波的峰值与谷值分别为 37 6V37 6V 0V0V 6 196 19 已知某调幅波的频谱如题图已知某调幅波的频谱如题图 6 196 19 所示 试写出该调幅波的数学表达式所示 试写出该调幅波的数学表达式 并画出实现该调幅波的原理框图 并画出实现该调幅波的原理框图 1000 kHz 5V 2V 0 5V0 5V 2V 0 5V0 5V 990101099398710131007 1V 0 2V0 2V 10301033 1V 0 2V0 2V 9709731027967 题图题图 6 196 19 解 解 34 13 5 1 1cos610 cos210 aaa vtmmtt 346 24 1cos610 cos610 cos210 aa mmttt 于是有 于是有 12 5 225 21 aa mm 1324 5 40 55 40 2 aaaa m mm m 可得 可得 1234 0 80 40 50 4 aaaa mmmm 34 5 10 8 10 5cos610 cos210 a vttt 9 346 0 4 1 0 4cos610 cos610 cos210ttt 框图如下 框图如下 加法器 加法器 乘法器 乘法器 加法器加法器乘法器 1 v 2 v 0 8V 0 4V 1 cos ct 2 cos c t 5V cos ct a v t 6 206 20 画出题图画出题图 6 206 20 所示多级调制产生所示多级调制产生 SSBSSB 信号的框图中信号的框图中 A A B B C C 三点的频谱图 已知三点的频谱图 已知 f fo1 o1 5MHz 5MHz f fo2 o2 50MHz 50MHz f fo3 o3 100MHz 100MHz 并说明为何要采用逐级调制方法 并说明为何要采用逐级调制方法 4kHz0 调制信号频谱 上边带 滤波器 上边带 滤波器 上边带 滤波器 v t vo t SSB ABC fo1fo2fo3 题图题图 6 206 20 解 解 A A B B C C 点频谱图如下 点频谱图如下 f A fF 5M 0 f B fF 55 004M f C fF 155M 5 004M 55M 155 004M 采用多级调制主要是为了增加两个边频带之间的相对距离 使得易于设计滤波器 采用多级调制主要是为了增加两个边频带之间的相对距离 使得易于设计滤波器 6 216 21 用题图用题图 6 21 a 6 21 a 所示的电路产生所示的电路产生 AMAM 波波 已知调制信号已知调制信号v v t V t V m mcos t cos t 载波载波v vc c t V t Vcm cmcos cos c ct t 用示波器测量用示波器测量 得到输出端的波形产生了过调制失真如题图得到输出端的波形产生了过调制失真如题图 6 21 b 6 21 b 所示 则应如何调整电路参数克服这种失真 所示 则应如何调整电路参数克服这种失真 注 直流电压注 直流电压 E Eo o 载 载 波和调制信号幅度均不能改变波和调制信号幅度均不能改变 a 调幅器电路 t 0 b 过调制失真波形 XFC 1596 乘法器 带通滤波 器 增益为AM增益为1 AM 波 Eo R1 R2 R3 vt a vt c v t 题图 6 21 10 解 由题图解 由题图 6 21 a 6 21 a 知知 0 3cm01 m a3cc 12120 Ev t RV ERV v t R v t 1cos t cos t RRRR E 可减小 可减小的值 从而减小的值 从而减小 克服过调制失真 克服过调制失真 1 m a 20 RV m R E 1 2 R R a m 6 226 22 差分对管调幅电路如题图差分对管调幅电路如题图 6 226 22 所示 已知载波所示 已知载波v vc c t t V Vcm cmcos cos c ct t 调制信号调制信号v v t t V V m mcos t cos t 1 1 若若 c c 10107 7rad s LCrad s LC回路对回路对 c c谐振谐振 谐振电阻谐振电阻R RL L 1k 1k E Ee e E Ec c 10V 10V R RE E 5k 5k v vc c t 156cos t 156cos c ct mV t mV v v t t 5 63cos105 63cos104 4t V t V 试求输出电压 试求输出电压v vo o t t 2 2 电路能否得到双边带信号电路能否得到双边带信号 解 解 1 1 如图 如图 BE1 T V V C1E1ES III e 22 2 T BE V V ESEC eIII 1 1 1 2 2 2 1 221 21 T C T BEBE V tv C V VV C C C CCCEE eIeI I I IIII 得出 得出 而 而 T c EECC V tv thIII 2 21 T c EEEECCCCC V tv thIIIIIII 2 2 1 2 1 2 1 2 1 21122 而而 E CEE R tv II 10 3 其中 其中 12 2 12 1 tnCOS V V V tv th c T cm n n T c 6 26 156 121212 nn T cm n V V n 1n 1 时 时 2 1 6 12 输出电压输出电压 0 101 1 2106 10 1 cos 2 CLcc E vt v tERCOStvtt R 即即 10cos 10cos563 0 1 610 74 0 Vtttv 2 2 不能 因为 不能 因为 要得到 要得到 DSBDSB 必须 必须 而如 而如 则没有直偏置 电路不能工作 则没有直偏置 电路不能工作 E e CEE R Etv II 3 0 e E0 e E LC vo t vc t v t Ee Ec RE io 题图 6 22 11 6 236 23 在题图在题图 6 236 23 所示的包络检波器电路中所示的包络检波器电路中 已知已知 LCLC 谐振回路固有谐振频率为谐振回路固有谐振频率为 10106 6Hz Hz 谐振回路的谐振电阻谐振回路的谐振电阻 R Ro o 20k 20k 检检 波系数波系数 k kd d 0 9 0 9 试回答下列问题 试回答下列问题 1 1 若若 i is s t 0 5cos2 10 t 0 5cos2 106 6t mA t mA 写出检波器输入电压写出检波器输入电压v vs s t t 及输出电压及输出电压v vo o t t 的表达式 的表达式 2 2 若若 i is s t 0 5 1 0 5cos2 10 t 0 5 1 0 5cos2 103 3t cos2 10t cos2 106 6t mA t mA 写出写出v vo o t t 的表达式 的表达式 解 解 1 1 66 10 2 20 0 5cos2102cos210 20 10 2 s v ttt V 20 91 8 odsm v t K V V 2 2 36 36 10 2 20 0 5 10 5cos210 cos210 20 10 2 2 10 5cos210 cos210 s v ttt tt V 33 2 1 0 52 101 8 1 0 52 10 od v t k cost cost V 6 246 24 检波电路图题图检波电路图题图 6 246 24 所示 已知所示 已知v va a t 0 8 1 0 5cos10 10 t 0 8 1 0 5cos10 103 3t cos2 465 10t cos2 465 103 3t V t V 二极管的导通电阻二极管的导通电阻 r rd d 125 125 求输入电阻 求输入电阻R Rid id和检波系数 和检波系数K Kd d 并检验有无惰性失真和负峰切割失真 并检验有无惰性失真和负峰切割失真 解 解 1 2 35 2 id R R k 3 3 0 81 d d r Kcos R 直流负载为 直流负载为 交流负载为 交流负载为 无负峰切割失真 无负峰切割失真 1 4 7 RR k 12 RR R 0 680 5 a R R m 无惰性失真 无惰性失真 365 4 7 100 01 104 7 10RC 2 2 5 3 110 5 5 5 10 0 5 10 10 amax amaxmax m m RL VD L C Ro is t CL o vt 10k 0 01 F s vt 题图 6 23 R1 VD va t C1 0 01 F 4 7k R2 10k 10 F C2 vo t 题图 6 24 12 6 256 25 为了不产生负峰切割失真为了不产生负峰切割失真 通常采用题图通常采用题图 6 256 25 所示的分负载检波器电路 试问当所示的分负载检波器电路 试问当 m ma a 0 3 0 3 时时 此电路是否会产生此电路是否会产生 负峰切割失真 若该电路产生了负峰切割失真又应如何解决 负峰切割失真 若该电路产生了负峰切割失真又应如何解决 解 解 1 1 当电位器的动臂位于最上端时 当电位器的动臂位于最上端时 直流负载直流负载 21 5 21 KRRR 交流负载交流负载 33 1 17 4 17 4 51 0 221 KrRRR i 3 0256 0 21 5 33 1 a m R R 故电路会产生负峰切割失真 故电路会产生负峰切割失真 2 2 可将电位器的动臂向下移动以增加可将电位器的动臂向下移动以增加 设移动后 设移动后上边部分为上边部分为 下边部分下边部分 则 则 R 2 R 21 R 2 R 22 R 7 4 22212 KRRR 21 5 21 KRRR 设设 得 得 1 1 51 0 22 22 21222211 R R RrRRRR ia m R R 解得 解得 3 0 21 5 1 1 1 51 0 22 22 21 R R R 236 0 21 KR 所以将电位器的动臂向下移动 使得移动后上边部分所以将电位器的动臂向下移动 使得移动后上边部分即可消除负峰切割失真即可消除负峰切割失真 KR236 0 21 6 266 26 已知调制信号已知调制信号v v t 2cos2 2000t V t 2cos2 2000t V 若调频灵敏度若调频灵敏度k kf f 5kHz V 5kHz V 求最大频偏求最大频偏 f fm m和调制指数和调制指数m mf f 若调相灵 若调相灵 敏度敏度k kp p 2 5rad V 2 5rad V 求最大相偏求最大相偏 m m和调制指数和调制指数m mp p 解 解 5210 mfm fk V kHz 3 2 10 10 5 2 2000 f f m 2 525 mpm k V rad 5 p m 6 276 27 已知载波频率已知载波频率f fc c 100MHz 100MHz 载波电压振幅载波电压振幅V Vcm cm 5V 5V 调制信号电压调制信号电压v v t cos2 10 t cos2 103 3t 2cos2 500t V t 2cos2 500t V 若最若最 大频偏大频偏 f fm m 20kHz 20kHz 试写出调频波的数学表达式 试写出调频波的数学表达式 解 对调频波 解 对调频波 FMFM 按定义有 按定义有 tvKt fcf 又由又由 得 得 max max 2fVK MAXff max 222040 33 f MAX f Kkrad s V V 3 3 0 0 83 0 cos cos sin210 210 2 2080 sin2500 5cos 210sin210sin2500 250033 t t f fcmcfcmc t f K vtVtKvt dtVtt K tttt R1 VD va t C1 510 0 01 F 4 7k R2 R3 1k 0 01 F C2 C3 题图 6 25 13 6 286 28 已知载波频率已知载波频率f fc c 25MHz 25MHz 载波振幅载波振幅V Vcm cm 4V 4V 调制信号调制信号v v t t V V m msin2 400t V sin2 400t V 最大频偏最大频偏 f fm m 10MHz10MHz 1 1 试分别写出调频波试分别写出调频波v vf f t t 和调相波和调相波v vp p t t 的表达式 的表达式 2 2 若调制频率改为若调制频率改为 2kHz 2kHz 其它参数不变其它参数不变 再写调频波再写调频波v vf f t t 和调相波和调相波v vp p t t 的表达式 的表达式 解 解 1 1 当调制频率为 当调制频率为 400Hz400Hz 时 时 对调频波 对调频波 FMFM 按定义有 按定义有且且 tvKt fcf max max 2fVK mff coscos cos 0 0 t mf ccm t fccmf t VK tVdttvKtVtv 4002 2 4002cos 4002 2 10252cos 4 maxmax6 f t f t 1025 4002cos 102510252cos 4 336 tttvf 对调相波 对调相波 PMPM 且 且 tvKtt pcp max max 2fVK mpp 所以 最大相偏所以 最大相偏 max 2f VK mp 63 cos 4cos 225 1025 10 sin 2400 pcmcp vtVtK vttt 2 2 当调制频率为 当调制频率为 2KHz2KHz 时 时 对调频波 对调频波 FMFM 105 1022cos 10510252cos 4 3336 tttvf 对调相波 对调相波 PMPM 1022sin 10510252cos 4 336 tttvp 6 296 29 若调角波的数学表达式为若调角波的数学表达式为v v t 10sin 2 10 t 10sin 2 108 8t 3sin2 10t 3sin2 104 4t V t V 1 1 这是调频波还是调相波 这是调频波还是调相波 2 2 求载频 调制频率 调制指数 频偏 带宽以及调角波在求载频 调制频率 调制指数 频偏 带宽以及调角波在 100 100 电阻上的功率 电阻上的功率 解 解 1 1 84844 2 1032 10 2 103 2 102 10 t tsin t t cos t 根据定义 当根据定义 当v v t t V V m mcos10 cos104 4t t 时为调频波时为调频波 当当v v t t V V m msin10 sin104 4t t 时为调相波 时为调相波 2 2 载频 载频 100MHz100MHz 3 fp mm 30 m fkHz 2 1 8 1080BWmfkHz 调角波的总功率约等于载波功率 即调角波的总功率约等于载波功率 即 2 10 1000 5 2 c PPW 6 306 30 一个调频设备如题图一个调频设备如题图 6 306 30 所示 已知本振频率所示 已知本振频率f fL L 40MHz 40MHz 调制信号频率调制信号频率f f 100Hz 15kHz 100Hz 15kHz 混频器输出频率为混频器输出频率为 f fL L f fc2 c2 倍频系数 倍频系数 N N1 1 5 5 N N2 2 1010 若要求输出调频波的载频 若要求输出调频波的载频f fc c 100MHz 100MHz 最大频偏最大频偏 f fm m 75kHz75kHz 试求 试求f fc1 c1和 和 f fm1 m1以及 以及 两个两个 放大器的带宽放大器的带宽BWBW1 1 BWBW2 2 1c f LC振荡器 直接调频 放大器 BW1 倍频器 N1 混频器 倍频器 N2 放大器 BW2 本地振荡 器 1m f 2c f 2m f L f 3c f c f m f 题图题图 6 306 30 解 由题意可知 解 由题意可知 可得可得 321 101010105100 ccLcLc ff ff ff 1 6 c fMHz 可得可得 1 5 10 75 mm ff 1 1 5 m f kHz 14 由由 可得 可得 2 m BWff 11max 2 33 m BWffkHz 1max 2 180 m BWffkHz 6 316 31 变容二极管直接调频电路如题图变容二极管直接调频电路如题图 6 316 31 所示 试分析电路并回答如下问题 所示 试分析电路并回答如下问题 1 1 画出简化的高频等效电路画出简化的高频等效电路 交流通路交流通路 2 2 分别说明元件分别说明元件L L2 2 R R5 5 R R6 6和和C C5 5 R R1 1 R R2 2在电路中的作用 在电路中的作用 3 3 该电路的振荡频率主要由哪些元件决定 该电路的振荡频率主要由哪些元件决定 解 解 1 1 简化的高频等效电路如上图 简化的高频等效电路如上图 2 2 L L2 2高频扼流圈 阻止高频信号进入信号源 高频扼流圈 阻止高频信号进入信号源 R R5 5 R R6 6为变容二极管提供偏置 为变容二极管提供偏置 R R5 5和和C C5 5极为极为 电源滤波 滤高频 电源滤波 滤高频 R R1 1 R R2 2为三极管提供直流偏置 为三极管提供直流偏置 3 3 振荡频率主要由振荡频率主要由C C2 2 C C3 3 C C4 4 L L1 1 C Cj j等元件决定等元件决定 6 326 32 某鉴频器的鉴频特性如题图某鉴频器的鉴频特性如题图 6 326 32 所示 已知鉴频器的输出电压为所示 已知鉴频器的输出电压为v vo o t cos4 10 t cos4 103 3t t 求 求 1 1 鉴频器的鉴频鉴频器的鉴频 跨导跨导 g gd d 2 2 写出输入信号写出输入信号v vf f t t 和原调制信号和原调制信号v v t t 的表达式 的表达式 解 解 1 1 由定义由定义 1 0 01 100 d gVkHz 2 2 由题意可知由题意可知 即 即 100 m fkHz 53 2 104 10 c t cos t R2 R1 R4 R3 C1 1500pF C2 C3 30pF 15pF 6V R6 R5 C5 L2 Cj VD C4C6 1500pF10pF 0 01 F 20k 10k L1 VCC v t C4 CJ L C2 C3 VT 1 题图 6 31 简化的高频等效电路 vo V f kHz 0 100 1 题图 6 32 15 由调频定义得 由调频定义得 3 cos410 m vtVt V 而而 5 33 3 0 2 10 4 10 504 10 4 10 t ccc t t dttsin t tsin t 即有即有 3 cos50sin410 ffmc vtVtt 6 336 33 微分鉴频器电路如题图微分鉴频器电路如题图 6 336 33 所示 若输入调频波为所示 若输入调频波为 试写出 试写出v vo1 o1 t t 和和v vo o t t 的表达式 的表达式 cos cos ffmcm vtVtVtdt 解 解 11111 cos sin cos f ofmcmcm dvt vR