非线性电子线路问题详解

1、与本声明：由不动脑筋而直接抄取答案的行为引发的后果自负， 人无任何关联，愿好自为之。解释权归本人所有。1- 2 一功率管，它的最大输出功率是否仅受其极限参数限制？为什 么？解：否。还受功率管工作状态的影响，在极限参数中，PCM还受功率管所处 环境温度、散热条件等影响。1- 3 一功率放大器要求输出功率P。二1000 W，当集电极效率c由40%提高 到70%。时，试问直流电源提供的直流功率各减小多少？ 解：Pd1 = Po/ C = 2500 W， PC1 = Pd1Pd2 = Po/ C =1428.57 W，Pc2 = Pd2Pd和功率管耗散功率 Pc当ci = 40时， 当C2 = 70时

2、，可见, 随着效率升高，Po=1500WPo = 428.57 WPd 下降，(Pd1 Pd2)= 1071.43 WPc 下降，(Pc1 Pc2)= 1071.43 W1- 6如下图为低频功率晶体管 3DD325的输出特性曲线， 由它接 成的放大 器如图1-2-1 (a)所示，Vcc = 5 V，试求以下条件下的Pl、 Pd、 C (运用图 解法)：(1) Rl = 10，Q点在负载线中点，充分鼓励；(2) Rl = 5，I BQ 同(1 ) 值，Icm= Icq ； ( 3) Rl = 5，Q 点在负载线中点， 鼓励同(1)值；(4) Rl = 5， Q点在负载线中点，充分鼓励。解：(1)

3、 Rl = 10时，作负载线 (由Vce = Vcc I cRl)，取Q在放大区 负 载线中点，充分鼓励，由图得VCEQ1= 2.6V，1l.trI cq1 = 220mA， I bq1 = I bm = 2.4mA 因为 Vcm= VCEQ1 VcE(sat) = (2.60.2)V = 2.4 V，Icm= I CQ1 = 220 mA1 ij：. 所以 Pl Vcm I cm 264mW， Pd = VCC' CQ1 =21.1 W， C = Pl/ Pd = 24(2)当 Rl = 5 时，由 Vce = VccI cRl作负载线，I BQ同值，即I BQ2 = 所 2.4mA

4、，得 Q2 点，Vceq2= 3.8V ， I cq2 = 260mA这时， Vcm = VCC VCEQ2 = 1.2 V ， I cm = I CQ2 = 260 mA1PL 1 Vcm I cm 156mW ， PD = VCC I CQ2 = 1.3 W ， C = PL/ PD = 12 2由图 应的 因为当Rl = 5，Q在放大区的中点，鼓励同 ，Q3 点，Vceq3 = 2.75V ， I cq3 = 460mA ， I bq3 = 4.6mA ， I bm = 2.4mA 相=1.55V ， i cmax= 700mA。VCEmin = 1.2 V，I cm = i Cmax

5、I CQ3 = 240 mAVCEminVcm = VCEQ31所以 PL1VcmIcm 144mWPd = Vcc I CQ3 = 2.3 W， C = Pl/ Pd = 6.26cq3 = 460 mA，Vcm = Vcc Vceq3 = 2.25 V当Rl = 5，1所以 Pl 1VcmIcm 517.5mW ， Pd = Vcc I CQ3 = 2.3 W， c = Pl/ Pd = 22.5 L2cm cm充分鼓励时，Icm1-图所示为三种甲类功率放大器的输出电路，采用相同的功率管及 值。设线上作率之比VcE(sat) = 0， I CEO = 0，变压器是理想无耗的，试在同一输出特

6、性曲 出各电路的交、直流负载线，并求这三种放大器的最大输出功pL max(a解: 程(1)01直流负载线方:pmax(b ) L max( c )7如Vcci cRc,负载线CD，当i c =IVce = VccO 2交流负载线中点过Q,斜率为(1/ Rl ) , Rl Rl / Rc 2lRc,根据交流负载线AB得cm RlI cm = I CQ 代入3 = VcEQ = I21 cmRL = V CCVCEQ方程中Vcm =VccI cm RcVCCcqRcVcc2Vcm1V cmVccI cm1VCC3 CCRlPL max( a)13VCCVcc321 VccRl18 RlPD VCC

7、 ' CQ VccI cm3 RlPL maxa 所c PD2交流负载相同，均为为获最大输出功Q处于交流负载线CF，点，故Vcm = V CEQ = Vcc/2Icm I CQ?2Rl所PL max(b)1VIcm I cmcm cm2 cm cm81 vrclc ；PdVc2cVCCICQ2RlPL max( b)1C(b)PD(3)因为直流负载电阻为零，故直流负CG，交流负载线斜载线为(1/ Rl )的直线MN，当Qc处于中率为点时，得Vcm=V CEQ= Vcc，Icm I CQVccP L max(c)1VL max( c )cmlcm2 cm cm1Vc2c2 Rl，pdVC

8、C I CQS，所以PL max(c)C(c)Pd所以 PL max( a) :PL max( b) :PL max(店応：4：9：36111:2:3:6C(a) C(b) C(c)6421- 8如图a所示为变压器耦合甲类功率放大电b所示为功率路，图的理想化输出特性曲线。Rl = 8，设变压器是理想的，Re上的直流压降可忽略，试运用图解法：1Vcc= 15 V，Rl =，在负载匹配时，求50的n、PLmax、c； 2保持1 中Vcc . I bm不变，将I cQ增加一倍， 求Pl值；3保持1 中I CQ、 Rl、丨bm不变，将Vcc增加一倍， 求Pl值；4在3条件中， 将I bm增加一倍，试分

9、析工作状态。(h解：1因为 Vcc= 15 V ,Rl= 50,负载匹配时， I CQ1 I cm VCC 0.3Arl由此得知Qi的坐标为Qi 15V , 0.3A , Q1点处于交流负载线 AB的中 点，其在坐标轴上的截距为A32 V， 0，B 0，0.6A。由图可见I cm = I CQ1 =0.3A，V cmCC =15 V1此时，PLmax 1Vcm Icm 2.25W，Pd Vcc I cq 4.5WPl max2.2550Pd4.5Rl2.5Rl30c、所以Vcm不变，'cm不变，因此PL不变，PL= 2.25 W，但VCC = 30 V，所以Pd = Vcc I CQ

10、= 9 W cPl/ P d = 25%4I bm= 6 mA，以Q3点为静态工作点，出现截止失真。1-9单管甲类变压器耦合和乙类变压器耦合推挽功率放大器采用相同 的功 率管3DD303、相同的电源电压Vcc和负载Rl，且甲类放大器的等于匹配值，设VCE sat= 0， I CEO = 0，Re忽略不计。1 Vcc =V，放大器的i cmax = 2 A，Rl = 8，输入充分鼓励，试作交流负载线，并比拟两放大器的Pomax、Pcmax、Rl、n ; 2功率管的极限参数PCM = 30 W，Icm = 3 A， Vbrceo= 60 V，试解：1见表甲类乙类交流负 载线Pomax1 1 1Vc

11、m I cmVcCi Cmax 15W2 cm cm 2 CC 2 Cmax1 1 1Vcm 1 cmVCCiCmax 30W2 cm cm 2CC 2 CmaxP Cmax2P omax = 300.2 P omax = 6 W(单管)C50%78.5%rl2VC2C / 2P omax 302Vc2m / 2P omax 15nRRLL380 1.94rrll1851.37Pomax求充分 利用功率管时两放大器的最大输出功率2见表甲类乙类Pomax1P1PomaxPCM2 CM30W 15W2Po max1 V(BR)CEO41 CM11pPomaxV(BR)CEO1 CM60V3A 45

12、W84160V83A 22.5WPomax5Pcm530W 150W所以P omaxP omax 15W所以P omax P omax 45W1-14如下图为两级功放电路， 其中，Ti、T2工作于乙类，试指出T4、 R2、 R3的作用。当输人端加上鼓励信号时产生的负载电流为i L = 2sin tA，讨计算：1 当Rl = 8时的输出功率Pl ； 2每管的管耗Pc ； 3输出级的效率C。设R5、R6电阻不计。、T2 互解：T4、R2、R3组成具有直流电压并联负反应的恒压源，给 补管提供克服交越失真的直流正偏压。11Pl 1 Ic2m Rl 16W22 PDVCCI cm25.47W， PC P

13、D PL 4.74Wn3Vcm0.8, C n462.83%Vcc /2C1-16试按以下要求画单电源互补推挽功率放大器电路：1互补功率管为 复合管；2推动级采用自举电路；3引入末级过流保护电 路；4采用二极管偏置电路。解：按要求画出的单电源互补推挽功率放大器电路如下图。图中T1为推动 级，T2、T3、T4、T5为准互补推挽功率级，D1、D2为末级偏置电路，T6、T7为过流 保护电路，C2为自举电容。I 亠 一Jr nu4nunu1-17两级功放原理电路如下图。试:1 简述电路工作原理；2VCC = VEE，各管VBE(on)相等，设各管基极电流不计，求 I CQ5(| CQ6)及&表

14、达式。hHTX解：T1、T2和T3、T4为复合管组成差分放大器，作为推动级。T5、T6为 镜像电流源，作为差放级有源负载。T7 T 10准互补功放电路，D1 D3为 功率级提供正向偏置；R5、 R6电压串联负反应，改善电路性能。(2)通过Ri的电流 IeeR5VEE2VBE(o n)CQ5 = ICQ6 R10.5 I ee，vo r5 r6kfvvf2- 1为什么谐振功率放大器能工作于丙类，而电阻性负载功率放大器不能工作于丙类？解：因为谐振功放的输出负载为并联谐振回路， 该回路具有选频特性， 可从 输出的余弦脉冲电流中选出基波分量， 并在并联谐振回路上形成 不失真的基波余 弦电压，而电阻性输

15、出负载不具备上述功能。2- 2放大器工作于丙类比工作于甲、乙类有何优点？为什么？丙类工作的放 大器适宜于放大哪些信号？解：(1)丙类工作，管子导通时间短，瞬时功耗小，效率高。(2)丙类工作的放大器输出负载为并联谐振回路，具有选频滤波特性， 保证了输出信号的不失真。为此，丙类放大器只适宜于放大载波信号和高频窄带信号。2-4试证如下图丁类谐振功率放大器的输出功率Po 22(V CC 2VCE(sat) )2 , ttRl集电极效率 C 叫2cVcW。VCC 18 V , VCE(sat) 0.5 V , Rl 50，试求放大器的PD、Po和C值Vcm1 cm(VccnVcmRliP V IP VI

16、Po Vcm 1 cm o2 cm 所 cmPV IPDVCC 1 C0nRL Vcc (Vcc 2VCE(sat)2VcE(sat)。通过每管的电流为半个余弦波， 2波幅度C2VCE(sat),其中平均分量电流平均tRliC0 11 cmC0cmn222(Vcc余弦VCC2VCE ( sat)Po / Pdvcc解：VA为方波，按傅里叶级数展开，其中基波分量电压振幅Pd22Vcc (VcC 2VcE ( sat)1.24WnRLPo22 (VCC2VcE(sat) )21.17WnRLc Po /Pd 94.36%2- 5谐振功率放大器原理电路和功率管输出特性曲线如下图，_ _已 知 Vcc

17、= 12 V，Vbb = 0.5 V，Vcm = 11 V，Vbm = 0.24 V。试在特性曲线上画出动 态线。假设由集 电极电流i c求得Ico = 32 mA，I cim = 54 mA，试求 Pd、P。、c及所需的 Re。解：(1)VCE VCCVcm COS t(12 11cos t)VVBE VBBVbm COS t(0.5 0.24 cos t)V取t0，30 120，结果如下t03045表 607590120vbe/V0.740.710.670.620.560.50.38Vce/V12.474.226.59.151217.5h' IPd Vcc I co 384mW1P

18、o 2Vcm I cm 297mWC Po /Pd 77.34%Re = V cm / I c1m = 2042-8谐振功率放大器工作在欠压区，要求输出功率Po = 5W。己知 Vcc = 24 V ,VBB = VBE(on) , Re = 53，设集电极电流为余弦脉冲，即iCmax COS t V b 0i C = 0 Vb 0试求电源供应功率Pd、集电极效率c。解：因为VBB = VBE(on)，放大器工作在甲乙类，近似作乙类，1 I c2m1 2P0P ocm Re| -2F434mA1 i ， Cmax ' c1m，2冗因为1C0nn1 . 12d cd ticcosn2 n

19、 2td t4 ，,2 Cmax所以I C0 2I c1m 276.3mAPo / Pd75.42%那么Pd Vcc I co 6.63W ,2-12设两个谐振功率放大器具有相同的回路元件参数，它们的输出功率Po分别为1 W和0.6 W。现假设增大两放大器的Vcc，发现其中Po = 1 W放大器的输出 功率增加不明显，而Po = 0.6 W放大器的输出功率增加明显，试分析其原因。假设 要增大Po = 1 W放大器的输出功率，试问还应同时采 取什么措施不考虑功率管的平安工作问题？解：Po = 1 W的放大器处于临界或欠压状态，增大Vcc时，放大器更趋于欠压状态，I c1m略有增大。因此 Po增大

20、不明显。假设 Po需VCC同时Re或VbB Po = 0.6 W的放大器处于过压状态，VCC增大，发大器趋于临界，I c1m迅速增大，所以Po迅速增大3- 1假设反应振荡器满足起振和平衡条件，那么必然满足稳定条件，这 种说法是 否正确？为什么？解：否。因为满足起振与平衡条件后，振荡由小到大并到达平衡。 但当外界 因素T、Vcc变化时，平衡条件受到破坏，假设不满足稳定 条件，振荡器不能回到 平衡状态，导致停振。3- 2一反应振荡器，欲减小因温度变化而使平衡条件受到破坏，从 而引起振T( osc),为什么？试描荡振幅和振荡频率的变化，应Vi过自身调节建立新平衡状态的过程振幅和相位解：由振荡稳定条件

21、知：振幅稳定条件：T osc0相位稳定条件：T0osc假设满足振幅稳定条件，当外界温度变化引起 Vi增大时，T osc减小，Vi增大减缓，最终回到新的平衡点。假设在新平衡点上负斜率越大，那么到达新平衡点所需阻止OSC增大,Vi的变化就越小，振荡振幅就越稳定。 假设满足相位稳定条件，外界因素变 化OSC最终回到新平衡点。这时，假设负斜率越大，那么到达新平衡点所需osc的变化就越小，振荡频率就越稳定。3- 3并联谐振回路和串联谐振回路在什么鼓励下电压鼓励还是电流鼓励才能产生负斜率的相频特性？解：并联谐振回路在电流鼓励下，回路端电压V的频率特性才会产生负斜率 的相频特性，如图a所示。串联谐振回路在电

22、压鼓励下，回 路电流I的频率特 性才会产生负斜率的相频特性，如图b所示。3- 5试判断以下图所示交流通路中，哪些可能产生振荡，哪些不能产生振荡 假设能产生振荡，那么说明属于哪种振荡电路。解：a不振。同名端接反，不满足正反应;b能振。变压器耦合反应振荡器；能振(c) 不振。不满足三点式振荡电路的组成法那么；(d)但L2C2回路呈感性，。SC < 2 , LQ1回路呈容性，。SC >E、B1、B2、R F b Q组成电感三点式振荡电路(e) 能振。计入结电谷 Cb e，组成电谷三点式振荡电路。(f) 能振。但LQ1回路呈容性，。sc>1, L2C2回路呈感性，。sc > 组

23、成电容三点式振荡电路。3- 6试画出以下图所示各振荡器的交流通路， 并判断哪些电路可能产 生振荡， 哪些电路不能产生振荡。图中， CB、CC、Ce、 CD为父流旁 路电容或隔直流电容，Lc为高频扼流圈，偏置电阻 RB1、Rb2、Rg不计。解：画出的交流通路如图(a)不振，不满足三点式振荡电路组成法那么(b) 可振，为电容三点式振荡电路。(c) 不振，不满足三点式振荡电路组成法那么。(d) 可振，为电容三点式振荡电路，发射结电容Cb e为回路电容之(e) 可振，为电感三点式振荡电路。(f) 不振，不满足三点式振荡电路组成法那么。3-7如下图电路为三回路振荡器的交流通路，图中f 01、f 02、f

24、 03分别为三 回路的谐振频率，试写出它们之间能满足相位平衡条件的两种关系式，并画出振荡器电路(发射极交流接地)0解： L2C2、LlCl 假设呈感性，f osc< f 01、f 02，L3C3 呈容性，f osc> f 03， 所以 03 < f osc < f 01、 f 02 o(2) L2C2、L1C1 假设呈容性， 仏 > f 01、f 02， L3C3 呈感性，仙 < f 03，所以03 > f osc > f 01、 f 02 o3-8试改正如下图振荡电路中的错误，并指出电路类型。图中Cb、Cd、 Ce均为旁路电容或隔直流电容，Lc

25、、 Le、Ls均为高频扼流圈。解：改正后电路如下图图(a)中L改为Ci, Ci改为Li,构成电容三点式振荡电路。图(b)中反应线中串接隔值电容Cc，隔断电源电压 Vcc。图(c)中去掉Ce，消除Ce对回路影响，力口 Cb和6以保证基极交流接 地并隔断 电源电压Vcc ； L2改为Ci构成电容三点式振荡电路。3-9试运用反应振荡原理，分析如下图各交流通路能否振荡。解：图(a)满足正反应条件，LC并联回路保证了相频特性负斜率，因而满足相位平衡条件。图(b)不满足正反应条件，因为反应电压Vf比Vii滞后一个小于90的相位，不满足相位平衡条件。图(C)负反应，不满足正反应条件，不振。3-13在以下图所

26、示的电容三点式振荡电路中， L = 0.5 H，Ci = 51 pF， C2 = 3300 pF， C3 =(12 250 ) pF，Rl = 5 k，gm = 30 mS，Cbe = 20 pF， 足够 大。Q° = 80，试求能够起振的频率围，图中 CB、CC对交流呈短路，Le为 高频扼流圈。解：在处拆坏，得混合H型等效电路如下图gm1gLngi n由振幅起振条件知，式中n 10.015，其中3320pF ,1gm 30mS 。 re代入，得C2 C2 CbeC1 C2gL 0.443mSbe11由gL102.9 10 6 rad/sL R1eo，彳得 Reo 4.115k Q

27、那么能满足起振条件的振荡频率为10 6 rad/s ,由图示电路知，C当 C3 = 12pF 时，C3LQC1CC1 C2eoC = 62.23 pF ,omax1Ac179.2 10 6 rad/s当 C3 = 250pF 时，C = 300 pF 。 可见该振荡器的振荡角频率围 即振荡频率围f minfminmax= 16.38 28.52 MHzmax= (102.9 179.2)3-15 一 LC振荡器，假设外界因素同时f、Qe变化，引起设Qe分别大于Qe或小于Qe，试用相频特性分析振荡器频率的变化解：振荡回路相频特性如图，可见：(1)当r当(3)当f不变， f变化，o时，f时，设增加

28、时，相频特性趋于陡峭,oQeoscoscoscooscoscoscosc 。3-16如下图为克拉泼振荡电路，L = 2 H , Ci=1000 pF, C2 = 4000pF , C3 = 70 pF , Qo = 100 , Rl = 15 k , 6 = 10 pF , Re = 500，试估算振荡角I EQmin。解：振荡器的交流等效电路如 图所 示。由于 C1>> C3， C2 >> C 3, 因而振荡角频率近似为osc8452 106rad/sLC 3频 率osc值，并求满足起振条件时的很大已Re0 = osc LQ 0 =16.9 k求得C1,2C1 C2

29、c 1 c?800.4pFC3n2C3 C1,20.08，Rln22 Rl 50.88又C1n 10.2，C1 C21 1re Re1 EQVt1 g i Re1 EQ、，gm Vtm根据振幅起振条 件,1g m g Ln gi，n即1 eqVTg L，求得n)I n(1eq > 3.21mA3-18试指出如下图各振荡器电路的错误，并改正，画出正确的振荡器交 流通路，指出晶体的作用。图中Cb、Cc、Ce、Cs均为交流旁路电容或隔直流电容、45 pF解：改正后的交流通路如下图图(a) L用C3取代，为并联型晶体振荡器，晶体呈电感。图(b)晶体改接到发射极，为串联型晶体振荡器，晶体呈短路元件

30、。3-22试判断如下图各 RC振荡电路中，哪些可能振荡，哪些不能振荡， 并 改正错误。图中，Cb、Cc、Ce、 Cs对交流呈短路。a略#0 *_n*解：改IE后的图如下图。iffHWIonuffonu*u丄 pnu nuhr(a) 为同相放大器，RC移相网络产生180相移，不满足相位平衡条 件，因此 不振。改正：将反应线自发射极改接到基极上。(b) 中电路是反相放大器，RC移相网络产生180相移，满足相位平衡条件，可以振荡。(c) 中放大环节为同相放大器， RC移相网络产生180相移，不满足 相位平衡 条件，因此不振。改正：移相网络从 T2集电极改接到Ti集电 极上。(d) 中放大环节为反相放

31、大器，因为反应环节为RC串并联电路，相移为0，所以放大环节应为同相放大。改正：将Ti改接成共源放大器。3-23图(a)所示为采用灯泡稳幅器的文氏电桥振荡器，图(b)为采用晶 体二极管稳幅的文氏电桥振荡器，试指出集成运算放大器输入端的极性，并将它们改画成电桥形式的电路，指出如何实心0Mi1川】ifin<< -!解：电桥形式电路如图(a) 中灯泡是非线性器件，具有正温度系数。起振时，灯泡凉，阻值小(Rt)，放大器增益大，便于起振。随着振荡振幅增大，温度升高，Rt增加，放大器增益 相应减小，最后到达平衡。(b) 中Di、D2是非线性器件，其正向导通电阻阻值随信号增大而减小。 起振 时，D

32、i、D2截止，负反应最弱，随着振荡加强，二极管正向电阻 减小，负反应 增大，使振幅到达平衡。4- 1如图是用频率为1 000 kHz的载波信号同时传输两路信号的频谱 图。试 写出它的电压表达式，并画出相应的实现方框图。计算在单位负载上的平均功率 Pav和频谱宽度BWAM。解: (1)为二次调制的普通调第一次波制：调制信号：F = 3 kHz载频：fi = 10 kHz，f2 = 30 kHz第二次调制：两路已调信号叠加调制到主载频fc = 1000 kHz上令=2 3 103rad/s1 = 2 10 4 rad/s2= 23 10 4 rad/sc= 2106rad/s第一次调制： vi(t

33、) = 4(1 + 0.5cost)cos itV2(t) = 2(1 + 0.4cost)cos 2t第二次调制：Vo(t)= 5 cos ct + 4(1 + 0.5cos t )cos it + 0.4cos t )cos 2(1 + 2t cos ct=51+0.8(1 + 0.5cos t)cos 1t + 0.4(1 +0.4cos t )cos 2t cos ct(2)实现方框图如下图。根据频谱图，求功率。01载频为10 kHz的振幅调制波平均功率Vm01 = 2V M a1 =0.512 ，12P01Vm 012W； Pav12P01 (1M a21) 4.5W2 m 01 a

34、v1012O 2f2 = 30 kHzVm02 = 1V , Ma2 =0.41 212P02Vm02 0.5W ；Pav22 P02(1M a22 ) 1.08W22 a2O3主载频 fc = 1000 kHzVm0 = 5V1 2P00Vm20 12.5W0 2 m0总平均功率Pav= P0 + Pav1 + Pav2 = 18.08 WO 4 BWam由频谱图可知 Fmax = 33 kHz得BWam= 2F = 2(10331000) = 66 kHz(1)v(t )=5cos tcos ct(V);v(t )=5cos( c+ )t ;v(t )=(5 + 3cost ) cos c

35、t。4-已调信号的波形和频谱图。3试画出以下三种c>>普通调解： (1) 双边带调制信号 (a) ；(2) 单边带调制信号 (b) ； (3)信号(c)4- 6何谓过调幅？为何双边带调制信号和单边带调制信号均不会 产生过调幅？答：调制信号振幅大于载波信号振幅的情况称为过调幅。因为双边带和单边 带调制信号已经将载波信号抑制，故均不会产生过调幅。4- 8一非线性器件的伏安特性为gDV v 0i0 v 0式中 V = V Q 十 Vi + V2 = Vq + VimCOS it + V2mCOS 2t。假设 V2m 很小，满足线性 时变 条件，那么在 Vq= Vim/2、0、Vim三种情

36、况下，画出 g(vi)波形， 并求出时变增量电导g(vi)的表示式，分析该器件在什么条件下能实现振幅调制、解 调和混频等频谱搬移功能。解：根据伏安特性画出增量电导随v的变化特性g( v)如下图。Vq图角由cos(2) Vq =1Vim2时画 出g(t)波形如图所示。1Vm1求2得2n1J1g03 ngDd13gDVm2 n 3n32ngD sin (% ngnn g3D cosn tdn n31g(t)gD30时，画出g(v)2gD1 nn冗sin( )cosn it ni n 3的波形如下图。cos3 1t)22 cos 1tg(t) gD Ki( it)gD 2 n3 nn 1 21 gD

37、21)n 1 蠻)1n1t(3) Vq = V1m, g(t) = g D，如下图可见，(1)、(2)中g(t)含有基波分量，能实现频谱搬移功能，而中g(t)仅有直流分量，故无法实现频谱搬移功能。为实现消除一些有害无用的组合频率分量，使输出有用信号的质量提高，在实现频谱搬移功能时，应遵循有用信号较弱，参考信号较 强的原那么。调制 解调 时时频 时：V1 = Vcmcos ct(载波),V2 = V mcos t(调制信号)V1 = Vcmcos ct (参考信号),V2 = Vsm(1 +Ma8S COSVLmCoS Lt(本振信v1 =号)，V2 = Vsm(1 +MacOs t)cOsct

38、 (调幅 信 一 ct (调幅 信4-9在如下图的差分对管调制电路中，Vc(t) = 360cos1010 6t3(mV)， v ( t) = 5cos210 3t ( mV)， Vcc =三极管 很大，VBE(on)可忽略。?,晶体Vee=10 V , Ree =15 k试用开关函数求i C =( i C1i C2)值。解：由教材 (4-2-14)可i ci iC2 =i0th(2VT)cxc vcm，vt i那么 th(x其中I2c cosVee 5EE=lo+ i (t )1v Q(t)31 mA , io(t) ree1 1034tcos5 ct5 n3cos(2 n103t )( m

39、A)i0V C又x吧Vt360mV 13.85 1026mV44ct) K 2 ( ct) cos ct cos3 n 3 n2c ioth( ccos ct) 1 10 3cos(2 n103t)K 2 ( ct)(mA)1 10 3cos?2 n103t)0.42cos(10 n106t) 0.14 cos(30 n106t) 0.084cos(50 n106t)4- 11 双差分对平衡调制器如下图，其单端输出电流1 0 i5 i6 qv1 I 0 v2 qv1i ith th2 2 2kT 2 Re 2kT试分析为实现以下功能(不失真)，两输人端各自应加什么信号电压？输出端电流包含哪些频

40、率分量，输出滤波器的要什么？c); (2)双边带调制;(3)双边帯调制波解调(1)混频(取r/1-i解：(1)混频：V1( t ) = VL(t) = VLmcos Lt， V2(t) = vs(t) = Vsmcos ct，当 Vbm > 260 mV，Vsm < 26 mV工作在开关状态时，产生的组合频率分量有L3 L c，(2 n+1) Lc，输出采用中心频率为I的带通滤波器。(2 n+1) c(2)双边带调制：V1( t ) = v c(t) =V cmcos ct， V2( t ) =V (t) = V m( t)COS t o 工作在开关状态时，产生的组合频率分量有c

41、, 3 c,o输出采用中心频率为c, BW0.7 > 2 F的带通滤波器。(3)双边带调制波解调：V1(t) = Vr(t) = Vrmcos ct , V2(t) =V s(t) = V m°C°S t COS ct。开关工作时，产生的组合频率分量有,2 c , 4 c, 2n c。输出采用低通滤波器，BW0.7 > 2F o4-16采用双平衡混频组件作为振幅调制器，如下图。图中Vc(t)=Vcmcos ct, V (t) = V mcos t o各二极管正向导通电阻为Rd，且工作在受Vc(t)控制的开关状态。设Rl>>Rd，试求输出电压 Vo(t

42、)表达式。解：作混频器，且VC >> V ,各二极管均工作在受VC控制的开关状态。当 VC > 0 , D1、D2 导通，D3、 D4 截止当 VC < 0 , D3、D4 导通，D1、 D2 截止(1)当VC > 0时，等效电路，i I = i 1 i 2回路方程为：VQ VC 1RD (i12)Rl 0 2( i 1i2)RL + 2 v + ( i 1i 2)Rd = 0ii ii i22Rl Rdt)考虑Vc作为开关函数ct)Kl(所以RD K1(同理可求VCi3 i42RL2vQ(tR)Ki(rdct nRl总电流ct)2v Q(t)2Rl RdK 2

43、( ct)2v Q(t)K 1( ct) Ki( ct2RlRd(4) Vo(t)Rl >> R dVO(t)2RV Q(t)K 2( ct) V Q(t)K 2(2Rl Rd4-23晶体三极管混频器的输出中频频率为fi = 200 kHz ,本振频率为仕=500 kHz，输人信号频率为fc = 300 kHz。晶体三极管的静态转移特性在静压上的幕级数展开式为i C = I 0 + aVbe + bVb2e + CVb3e。设还有一干扰信号V =VMm COS2 X 3.5 X 105t )，作用于混频器的输人端。试问： (1)干扰信号vm通过什 么寄生通道变成混频器输出端的中频电

44、压？( 2)假设转移特性为i c= I 0 + aVbe + bVb2ecVb3e +dVb4e ,求其中交叉调制失真的振幅。(3)假设改用场效应管，器件工作在平方 律特性的围，试分析干扰信号的影响。解：(1) fM = 350 kHz , fc = 300 kHz，由 fc qfM p fi 得知，p = 1 , q pp=2时，2fM2f2 = 300 kHz，说明频率为f M的干扰信号可在混频器输出，它由静态转移特性三次方项中3cvlvm2项产生。(2) 静态特性四次方项dVb4e d(VS VL VM )4中产生6d(VS Vl)2VM2分量，而2 2 2 2 1 2 26d(V S

45、VL )2V2M 6d(V S2 2VsVL VL2 ) 12 VM2m (1 COS2 Mt)中分量 6VsVLVMm 生中步页I分量，其幅值为3dVsmVLmVM2m，包含了干扰信号包络变化造成的交叉失真。(3) 由于干扰频率只能通过器件特性的三次方以上项才能产生中频频率， 所 以工作在平方律特性曲线，无干扰信号的影响。4-24混频器中晶体三极管在静态工作点上展开的转移特性由以下幂级数 表示：ic = I 0+ aVbe + bVb2 e+ cVb3e + dVb'e。混频器的本振频率为仕=23 MHZ，中频频率fI = fLfc = 3 MHz。假设在混频器输人端同时作用fM1

46、= 19.6 MHz和fM2=19.2 MHz的干扰信号。试问在混频器输出端是否会有中频信号输出？它是通 过转移特性的几次项产生的？解：组合频率分量通式 f p,q, r,s pfL qfc rfM1 sfM2 中，当 p = 1 ，q = 0， r = 2，s = 1 时， f p,q, r,s fL (2fM1 fM2) 3MHz ， 产生中频信号输出。可见它是由转移特性四次方项 Vb4e 4(VL VM1 VM2 )4中12v LVM21VM2分量产生的，被称为互调 失真， 其振幅为 1dVLmVM 2m1 VMm2。24-27如下图为发送两路语言信号的单边带发射机，试画出 (AF)各 点 的频谱图，图中，频率合成器提供各载波频率信号。4-30包络检波电路如下图，解：AF各点频谱图如下图二极管正向电阻 Rd = 100 , F =(1005000)Hz。图(a)中，Mama