高频电子线路第7章参考答案ppt课件

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7章参考习题答案7-1 7-2 7-3 7-4 7-5 7-6 7-7 7-87-9 7-10 7-11 7-127-13 7-14 7-15 7-16高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案 71 角调波ut=10cos(2106t + 10cos2000t) V，试 确定: 1最大频偏；2最大相偏； 3信号 带宽； 4此信号在单位电阻上的功率； 5能否确定这是FM波还是PM波？6调制电压。 解7-1 44432000/1000 Hz( )10cos200010cos2000( )(1)2 10sin20002 10/ ,10 Hz2

2、(2)10(3)2()2(101) 1022kHz(4) 根据给定条件，可以看出， =，最大频偏最大相偏信号带宽因为调角波的功率就等mmmmPSmrad SFttdtdttdtdtrad sfmradBfF 221050 W22(5)于载波功率，所以P因为题中没给出调制信号的形式，因此无法判定它是FM还是PM信号。CLUR高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案7 72 2 调制信号调制信号u=2cos2103t + 3cos3u=2cos2103t + 3cos3* *103t103t，调频灵，调频灵敏敏 度度kf=3kHZ/Vkf=3kHZ/V，载波信号为，载波信号为uc=5cos

3、2107t (V)uc=5cos2107t (V)，试，试 写出此写出此FMFM信号表达式。信号表达式。 解7-2 由题意可知： 3333333033330337( )223 102cos2103cos31012 10cos21018 10cos310( )( )12 10cos21018 10cos3106sin2106sin310( )5cos 210( )5cos 2 fttFMtk utttttt dttt dtttuttt 733106sin2106sin310Vttt高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案 73 调制信号如下图。1画出FM波的(t)和(t) 曲线；2画出P

4、M波的(t)和(t)曲线；3 画出 FM波和 PM波的波形草图。解7-3 波形如以下图所示。 题73图高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案信号a在FM时，它们的频率为线性变化，称为线性调频或扫频信号；由于的积分限不定，所以 波形实践上可沿纵坐标上下挪动；0( )( )ttt dt ( ) t ( )a高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案信 号 b 在PM时，它们的频率为线性变化，称为线性调频或扫频信号；( )b高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案信号c可以以为是数字信号，因此实现的调制为数字调制，又由于是二元信号，对它进展 FM 和 PM分 别 称 为 2

5、F S K 和 2PSK。 PM信号的波形与DSB信号的波形一样，故在数字调制中，可用产生DSB信号的方法产生PM或PSK信号。( )c高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案74 频率为频率为 100 MHz的载波被频率被的载波被频率被 5 kHz的正弦信号调的正弦信号调 制，制， 最大频偏为最大频偏为 50 kHz。，求此时。，求此时FM波的带宽。假设波的带宽。假设 U加倍，加倍， 频率不变，带宽是多少？假设频率不变，带宽是多少？假设U不变，频率不变，频率 增大一倍，带增大一倍，带宽宽 如何？假设如何？假设U和频率都增大一倍，带宽又如何和频率都增大一倍，带宽又如何 解7-4100M

6、Hz,5kHz,50kHz(1)2()2(505)110kHz(2)2()2(1005)210kHz 根据题意，已知当加倍时，因为正比于，所以也加倍， 调频指数增大一倍。CmsmmmfsmFfBfFUfUfmBfF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)2()2(5010)120kHz(4)2()2(10010)220kHz 当不变时， 加倍时，最大频偏不变，但调频指数减小一倍， 所以带宽为当、 都加倍时，最大频偏加倍，但调频指数不变，所以带宽为fsmfsmUFmBfFUFmBfF高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案7 75 5 电视四频道的伴音载频电视四频道的伴音载

7、频fc=83.75MHzfc=83.75MHz，fm=50kHzfm=50kHz，Fmax=15kHzFmax=15kHz。(1)(1)画出伴音信号频谱图；画出伴音信号频谱图；2 2计算信计算信号带宽；号带宽；3 3瞬时频率的变化范围是多少？瞬时频率的变化范围是多少？ 解7-5由于没有给定伴音调制信号的频谱，而且伴音是一个多频调制调频波。由于调频是非线性频谱搬移，多个频率分量调频所产生的结果不能看作是每个频率分量单独调频所得结果的线性叠加。因此，伴音信号的频谱中除了包含载频与调制信号各频率分量的n次谐波的组合频率分量外，还包含着载频与调制信号的每一频率分量的各次谐波分量一同产生的组合频率分量。

8、所以伴音信号的频谱很复杂，无法正确画出。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案83.750.0583.7(MHz)83.750.0583.8(MHz)100kHz83.7MHz83.8MHz 所以，伴音信号瞬时频率的变化范围为，从到cmcmffff(3)(2)信号带宽为max2()2(5015)130(kHz)smBfF 高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案7 76 6 有一个有一个AMAM和和FMFM波，载频均为波，载频均为1MHz1MHz，调制信号均为，调制信号均为t t=0.1sin(2103t) V=0.1sin(2103t) V。FMFM灵敏度为灵敏度为kf =

9、1kHz/Vkf =1kHz/V，动态范围大于动态范围大于20 V20 V。1 1求求AMAM波和波和FMFM波的信号带宽；波的信号带宽；2 2假设假设t t=20sin(2=20sin(2* *103t) V103t) V，重新计算，重新计算AMAM波波和和FMFM波的带宽；波的带宽；(3)(3)由此由此(1)(1)、2 2可得出什么结论。可得出什么结论。解7-6(1) 根据知条件，调制信号频率F=1000HzAM调幅时，信号带宽为B=2F=21000=2000Hz。FM调制时，fm=0.1kf=100Hz, 那么调频信号带宽为 BS=2(fm+F)= 2(100+1000)=2200Hz.

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(3)比较1和2的结果，可以看到，AM调幅时的信号带宽只取决于调制信号的频率，而与调制信号的大小无关。对于FM调制，在窄带调制时，信号带宽根本上等于AM信号带宽，但在宽带调制时，主要取决于调制灵敏度和调制信号的振幅，带宽根本不随调制信号频率而变化，可以看作是恒定带宽。(2) 假设t=20sin(2*103t),那么： AM调幅时，信号带宽依然B=2F=21000=2000Hz。 但在FM调制时，fm=20kf=20Hz, 那么调频信号带宽为 BS=2(fm+F)= 2(20+1)=42kHz.高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案7

11、77 7 调频振荡器回路的电容为变容二极管，其压控特性为调频振荡器回路的电容为变容二极管，其压控特性为Cj=Cj0/Cj=Cj0/1+2u1+2u1/21/2。为变容二极管反向电压的绝。为变容二极管反向电压的绝对值。反向偏压对值。反向偏压EQ=4 VEQ=4 V，振荡中心频率为，振荡中心频率为10MHz10MHz，调制电压为调制电压为(t)=costV(t)=costV。1 1求在中心频率附近求在中心频率附近的线性调制灵敏度；的线性调制灵敏度；2 2当要求当要求Kf2Kf21 1时，求允时，求允许的最大频偏值。许的最大频偏值。 解7-7(1) 变容二极管的等效电容为 000( )1212212

12、1121cos jjjjQQQjQCCCCtuEuuEECmt高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案 0001144222231212422212124911( )1cos1cos22131coscos.43233coscos264464 其中，jjjjQQQCjjQCCCCCCCCCEUmEf tmtfmtLCLCfmtmtfff mmtf mt223164432111,418432 因此：=，CCCmCCmCfm fffmffff高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案 22271555 KHz/V18311624(2)30.160.01,163110.1610133.3

13、 kHz443 当要求二次谐波失真系数小于1%时，应满足即所以所允许的最大频偏为mfCmfmfmCfkfUfKmfKmmfmf高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案7 78 8 调频振荡器回路由电感调频振荡器回路由电感L L和变容二极管组成。和变容二极管组成。L=2uHL=2uH，变容二极管参数为变容二极管参数为: Cj0=225 pF: Cj0=225 pF，=0.5=0.5，=0.6V =0.6V ， EQ= -6V EQ= -6V，调制电压为，调制电压为t t=3cos(104t) V=3cos(104t) V。求输。求输出调频波的出调频波的1 1载频；载频；2 2由调制信号引

14、起的载频由调制信号引起的载频漂移；漂移；3 3最大频偏；最大频偏；4 4调频系数；调频系数；5 5二阶失二阶失真系数。真系数。 解7-8 0004142( )63cos10( )1110.668.7(pF)1cos10.5cos10 jjjjQjQCCCCttEutuuuCmtt高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案 1422226120.5,0.5,68.71( )1cos2131coscos.4323131coscos2.6446411113.6MHz222 1068.7 10 可以看出，因此得到：（ ）（）jQCjCCCjQmCpFf tfmtLCfmtmtfmmtmtfLC高

15、频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案22222223320.513.60.159MHz64641130.5 13.61.7MHz441.740.57(MHz/V)33350.513.60.159MHz64640.1590.0941.7 （ ）（）（ ）（）（ ）（ ）（）CCmCmfmCmfmfm ffmffkUfm ffkf高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案7 79 9 如下图变容管如下图变容管FMFM电路，电路，fc=360MHzfc=360MHz，=3=3，=0.6V=0.6V，(t)=costV(t)=costV。图中。图中LcLc为高频扼流圈，为高频扼流圈，C

16、3C3、C4C4和和C5C5为高为高频旁路电容。频旁路电容。1 1分析此电路任务原理并阐明其它各元件分析此电路任务原理并阐明其它各元件作用；作用；2 2调理调理 R2 R2使变容管反偏电压为使变容管反偏电压为6V6V，此时，此时Cj=20pFCj=20pF，求，求L L；3 3计算最大频偏和二阶失真系数。计算最大频偏和二阶失真系数。题79图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7-91该电路是一个变容二极管部分接入的直接调频电路，C1、C2、Cj和L组成谐振回路，并与晶体管组成一个电容三点式振荡器。调制信号经Lc加到二极管上，构成随调制信号变化的反向偏压。当调制信号随时间改动时，振

17、荡器的频率也随之改动，到达了调频的目的。Lc为高频扼流圈，C3、C4和C5为高频旁路电容。Lc、C5和Lc、C4组成的低通滤波器保证了高频正弦信号不会影响直流偏置，并防止了给电源带来高频干扰，C3对高频信号相当短路，从而提高了振荡器的环路增益。调理R2，可改动变容二极管的静态偏置电压，到达调整中心载波频率的目的。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 12121212121212222121211110.520100.33 pF0.5200.52030.51110.64360100.33 1016867022 在调制信号为0时，回路总电容jQjQjQjQjQjQjQcC CC CC

18、 CCCCCC C CC C CCC CC CC CLHfC高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案 12121pF ,31cos1cos1cos111( )221cos jQjjQjQjjQjQjQjQjQjQjQC CCCCCCC CC CmtCCCCCmtCCmtf tLCC CC CCCLCCC CCmtC当调制信号不为0时 03320cos11160.620pF0.1510.15cos1cos ，jjQjQQjQCCCtEuuuEuCmtmt高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案 12222222232060,1cos1( )11cos(1)1coscos.2 14

19、 18 1(1)1cos8 12 116 1(1)8 1 令则：jQccjQjQccCpCmtpf tffpCCCmtCfmtmtpppmmtpppfp 222cos2.16 1 mtp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 62230.15360 101.332 12 160(1)130.150.07448 128 160 mcmfmfmfMHzpfkmfp高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案7 710 10 图示为晶体振荡器直接凋频电路，试阐明其任务原理图示为晶体振荡器直接凋频电路，试阐明其任务原理及各元件的作用。及各元件的作用。 题710图高频电子线路习题参考答案

20、高频电子线路习题参考答案解7-10在该电路中，由晶体管，和偏置电阻R3、R4、R5、耦合电容C2、旁路电容CL、高频扼流圈LC1和LC2、以及回路元件变容二极管Cj、电容C1、C2、C3、石英晶体、电感L1组成了一个皮尔斯失迎晶体振荡电路。稳压二极管2CW4、电阻R1、R2、高频扼流圈LC1、电容CL、和电位器W构成变容二极管的直流馈电电路，调理电位器W，可改动加在变容二极管上的反偏电压，从而调理了调频电路的中心频率和调制灵敏度。当加上调制电压后，变容二极管上的反偏电压随调制信号改动，因此振荡频率也随调制信号改动，到达了调频的目的。由高频扼流圈LC1、电容CL组成的低通滤波器，保证了直流电压加

21、在变容二极管上，同时又防止了高频振荡信号反响到电源，从而保证了中心频率的稳定，也消除了高频信号经过电源带来的交叉耦合干扰。电路中的L1和C1是用来进展扩展频偏，其原理是加大了晶体串联频率和并联频率的间隔，调整微调电容C1，可调理频偏的大小。该电路的调频范围在晶体的串联频率和并联频率。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案7 711 11 变容管调频器的部分电路如下图，其中，两个变容管的变容管调频器的部分电路如下图，其中，两个变容管的特性完全一样，均为特性完全一样，均为Cj=Cj0Cj=Cj0(1(1u uu) u) ，ZL1ZL1及及ZL2ZL2为高频扼流圈，为高频扼流圈，C1C1对

22、振荡频率短路。试推导：对振荡频率短路。试推导：1 1振荡频率表示式；振荡频率表示式；2 2基波最大频偏；基波最大频偏；3 3二次谐波二次谐波失真系数。失真系数。题711图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7-111从图中可以得到 211120001111,1cos22 1cos 其中回路总电容为QQQjjjjQQQjQQjjQREEEERRCCCCEuEuuuuuEuCUmEumtCCCmt高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案 22222211( )1cos1cos2221cos1cos.24211cos1cos2.82282 cjQccf tmtfmtLCCLfm

23、tmtfmmtmt2 mcfmf23 22222128216128 mccmfmfm fm ffkmf振荡频率为：高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案7 712 12 方波调频电路如下图，其中，方波调频电路如下图，其中，Ec=Ee=E1=12VEc=Ee=E1=12V，E2=5VE2=5V，E3=3VE3=3V，R1=4.5kR1=4.5k，R2=3kR2=3k，C1=C2=1000pFC1=C2=1000pF，调制信号，调制信号(t)=1.5cos104tV(t)=1.5cos104tVV V，晶体管的晶体管的 100100。求调频方波的瞬时表达式。求调频方波的瞬时表达式。 题7

24、12图 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7-12在该电路中，V5、V6、R1、R2组成受控电流源，使I1、I2随调制信号u而变化。V1、V2、VD1、VD2和V3、V4、VD3、VD4以及电容C1、C2、组成一个多谐振荡器。其振荡频率受I1、I2的控制。因此，当调制信号u变化时，振荡频率也随之改动，到达了调频的目的。输出LC回路是一个选频电路，对振荡器输出调频方波的中心频率基频谐振，从而输出正弦调频信号。V3截止时，VE4输出为高电平，VOH=VE4=E2=5V，V3饱和时，VE4输出为低电平，VOL=VE4=0V。设在某个时辰V3开场导通，经过C1、C2耦合构成的正反响，使

25、得V3很快由截止变为饱和，那么VE4从高电平5V跳变为低电平0V，而V1由饱和变为截止，VE2从低电平0V跳变为高电平5V。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案此时C2上的电压为V1的导通电压VB1ON-5V，然后C2充电，当充电到VBE1=VB1ON时，V1开场导通，经过C1、C2耦合构成的正反响，使得V1很快由截止变为饱和，那么VE2输出从高电平5V跳变为低电平0V，而V3由饱和变为截止，VE4从低电 平 0 V 跳 变 为 高 电 平 5 V 。 然 后 C 1 充 电 ， 当 充 电 到VBE3=VB1ON时，V3又开场导通，开场下个周期，如此循环，构成振荡。可见，C1、C

26、2的充电速度决议振荡频率。设图中每个二极管的导通电压和每个晶体管的发射结导通电压相等。且忽略晶体管的饱和压降。那么：高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案211312121212211213121212/3 124.54.533 124.522.534.534.534.534.534.534.5313.54.51.5cos10.5cos13.513.5 RREuERRRRIIIRRRRRREuERRRRR Ruutt1cos4.5 1.50.513.5 mtm高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案 2212922118(5) 1000 105 1010.5cos10.5co

27、s110.5cos10 (Hz)100 10.5cos(MHz)2100MHz,50MHz 因此ccb onb oncmIUTCU CUUTIttfttTff高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案7 713 13 设计一个调频发射机，要求任务频率为设计一个调频发射机，要求任务频率为 160 MHz160 MHz，最大频偏为最大频偏为 1MHz1MHz，调制信号最高频率为，调制信号最高频率为10kHz10kHz，副，副载频选载频选 500 kHz500 kHz，请画出发射机方框图，并标出各处，请画出发射机方框图，并标出各处的频率和最大频偏值。的频率和最大频偏值。解7-13 从给定条件可

28、以看出，相对频偏比较小，任务频率较高，如直接在高频端调频，要求电路的Q值很高，因此，为了保证教好的线性，最好采用间接调频，实如今较低的频率上调频，然后经过倍频器和混频器，来得到所需的任务频率和最大频偏。发射机的根本框图如下。高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案晶体载波振荡器调相器积分器倍频器X50混频器晶体振荡器倍频器X40功率放大器44160M H z1M H z cmff334M H z25KH z cmff500KH z11500KH z500H z cmff2225M H z25KH z cmff21M H z u高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案7 714

29、14 在图示的两个电路中，那个能实现包络检波，哪个能在图示的两个电路中，那个能实现包络检波，哪个能实现鉴频，相应的回路参数如何配置实现鉴频，相应的回路参数如何配置题7-14图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7-14b电路可以实现包络检波，这时要求两个回路的参数应该相等，首先电感抽头应位于中点，而且要使f01=f02=fc,回路带宽要大于等于输入AM信号中调制信号的最高频率分量的2倍。a电路可以实现鉴频，即用做一个平衡斜率鉴频器，利用两个回路对输入信号失谐而实现鉴频的。为了减小失真，要合理的选择两个回路的谐振频率。当输入信号的最大频偏为fm时，可选择0102(2 4)(2 4) CmCmffffff高频电子线路习题参考答案高频电子线路习题参考答案7 715 15 己知某鉴频器的输入信号为己知某鉴频器的输入信号为 FM FMt t=3sin(ct+10sin2103t)(V) =3sin(ct+10sin2103t)(V) ， 鉴频跨导为鉴频跨