电子线路(非线性部分)习题完全答案(谢嘉奎第四版)

1、电子线略（非线性部分）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，还受功率管所处环境温度、散热条件 等影响。2- 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，该回路具有选频待性，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

2、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，内类放大器只适宜于放大载波信号和高频窄带信号。2-4试证如图所示丁类谐振功率放大器的输出功率P严亠Wee-%时）尸，集电极效率V -2V% = CC CE3）。己知如二18 V, &“ = 0.5 V, &二50 Q,试求放大器的尺、尺和卩值。解：%为方波,按傅里叶级数展开，其中基波分量电压振幅van = |（vcc-2vCE（5at）o通过每管Vo的电流为半个余弦波，余弦波幅度15=字=咅3«-3）,其中平均分量电流平均值Ri 7lRfT丄CO _ _丄0711o所以Po = &#

3、163;VJs =孟 c - 盼）2Pd =V：CC0 = 2 Vcc （Vcc 一 ）71 Rl“C =Po/PD =*CC - 纠:Eg)9Pd士VccWcc 一 s)=l？4W71 JK*p。二亩3cc - Wcs)2 =1 17W71 Rl7c = P0/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图所示，己知Kc = 12 V, =0.5 V,K.= 11 V,人二0.24V。试在特性曲线上画出动态线。若由集电极电流人求得2io= 32 mA, = 54 mA,试求尺、/及所需的允。3#(W-：vCE = Vcc 一 V5 cosat = (12-11 co

4、sat)V vBE = VBB +Vhm cosat = (0.5 + 0.24cos6tt)V取0°, 30。120。，结果如下表3t0°30°45°60°75。90°120°Vn/V0. 740.710. 670. 620. 560.50. 38VbN12. 474. 226.59. 151217. 5PD =VCCICO =384mWp。= fvj" = 29MW7c =P0/Pd =7734%尺=VU = 204 Q2-8谐振功率放大器工作在欠压区，要求输出功率只二5 Wo己知Kc= 24 V,&Q

5、,设集电极电流为余弦脉冲，即 _ icn» cosat Vb >02c= 10vb<0试求电源供给功率A、集电极效率解：因为仏二仏3,放大器工作在甲乙类，近似作竺，Po=7I-r> I 皿彳尹=434mA因为 G = £ 底.血弓z，Id«=jticcosawtdfixt =扌ig' 一所以1 = 21 = 276 3皿则Pd =VccIco = 6.63W, 7c = P。"d = 75 42%2-9图NP2-9所示为末级谐振功率放大器原理港路，工作于临界状态 图屮c为耦合电容，检出谐振管子输出电客丄l、5和ct组成，外按负

6、载天线的卷效阻折近似为电阳（：将天线短路，开路（短时I可），试分别分析电路工 作状态如低变化？鼎体管工作是否安全？图 NP2 - 9解：天线卄路时，回覘的品庾因数增大，&致&急剧瓚加,结梨屋仁；增大 使功率管工作干强过压状态.在蛍过压状态下，匕和冇可能大于 応，結呆使 ，,（. f-.nj I > "iRRiCQ，功率管被击穿：工线矩略时，窗路严垂失谐f呈感性），丸阻抗乙冬1?使功率普工作于矢压 状态增大，很口 I能导致Pr>PcM，功率管烧坏亠2-10 一谐振功率敬大器,设计在临界丁作状态经测试得输出功率巴仅 为设计慣的60%,而b却協大于设片值，试间该

7、放大器处于何种工作狀态？ 分析产生这种状态的原因.，解：乩小，导枚放大器进入冗1±状态。以因绘放犬器曰临界状态进人天压状态吋、集电權电流脉冲高度攢大，导致 洽和晤有増大，11 V.IQg乩而减小，结宋是尸咸小、尺営大,%威小"2- 11 见例 2-3例习题2 - 11设计一工作于临界状态的谐振功率放大器，实测得效率纟接近设计值，但沧卫代均明显小于设计值回路调谐于墓波，试分析屯路丄作状态。现欲将它调到I宿界状态，应改变鄒些参数？不同调整方法所得的旳率是否相同？解：根据題意可确定放大器工作于过压状态，囚为由临界状态进人过压状态时肌变化不犬但由于集电极电流脉曲出现P1陷.便丿“、

8、/“减小从而使IxP|)J减小，为了便谐振功放处于临界状态可改变下列电量：(1保持Van如、Vrr不变，减小&,便其趋向临界状态在这种惰况下.由于吋唤和骨子导通时间不变讥凹陷消失，高度增加，使心、匚“上升导致P八Pt> . ?<匕升,(2>增大 %，保持比、j不变，使放大器回到临界状态,由于&不变所以镰出功率较(1)大。(3其它不变，减小Vbm, 致减小，使放大器的工作状态从过压趋向 临界，这时，由于g林和导通时闻减小导致"的高度减小宽度变窄,结果是 fz、Js减小输出功率比前两种情况都小其它不变，减小VbB,B卩V向矢值方向増丈，结果与减小7“相同

9、2-12设两个谐振功率放大器具有相同的回路元件参数，它们的输出功率尺分别为1 W和0.6 Wo现若增大两放大器的殊，发现其中尺二1 W放大器的输出功率增加不明显，而尺二0.6 W放大 器的输出功率增加明显，试分析其原因。若要增大尺=1 w放大器的输出功率，试问还应同时采取 什么措施(不考虑功率管的安全工作问题)？解:只二1 W的放大器处于临界或欠压状态，增大时，放大器更趋于欠圧状态，略有增 大。因此尺增大不明显。(若 pA需 KcT同时凡T或&T)E=0.6W的放大器处于过压状态，吃增大，发大器趋于临界，Z"迅速增大，所以只迅速增 大。2-比 一谐尿功率放大器匸作于附界状态已

10、知.80 MHz,J?l = 50 n, P.； =5 W, V = 17.5 V.C. =20pF试按教材中表2 - 3 - 1中的II型滤波匹配 网络没计回曲各元件偵,设网络的有载品质因数Q” =5。艇：匕=3我= 30.63 a,X“ =之=99.47 仏且- X() = 99.34 >0所以不能采用教初屮表2-3- 1中的笫一"卜II型网络应采用第一个n&网緡。(1) 因为 Xr. = - Xro = 99.47 G,所以 Lt =0.2 pH(2) 囚为 X“ = 一 Qd 心=-5X30.63 G= - 153. 15 0,所以 C, =二 13 pF3比J

11、(3) 因为 Xc = - 石今可=-62.88 G,所以(：2 - -=310 pFp oY(4) 因为 XI2 - 一 XLl - -= 177.51 D,吠以 匸 2二=().35 pH2-18 一活振功率枚尢器，知工作頻率f - 300 MHz,负載出.506 品体管输出徉抗X" = -25 m我齐联的睛掠电阴A = 50 C.试说计图P2 - SR “)所示L型以配冏络的U, U值设洌络有或品质因数Qh =5a5)6#图 NP2- Ifi毎.将 心“并联Rt抗转険为人仁K：。田氏阻抗的匹配网络0图NP2- 18(b)所示。KRR，H因为 “ =|一=2.所以-7-r>

12、<r =10=- -20 aI A<'i> I1 + C? «iA(.o由敦材灰 2 3 】得Xy = - Qc R；一 X, ° 30 G则。严显T门忌冋X-RLJ/用一2M彳& 2 = 一)V" t =21.22 pF. XL = 一 Ac)一一 =70 fl3 11特，讣F.OjH3- 1若反馈振荡器满足起振和平衡条件，则必然满足稳定条件，这种说法是否止确？为什么？ 解：否。因为满足起振与平衡条件后，振荡由小到大并达到平衡。但当外界因素(T、怡)变化 时，平衡条件受到破坏，若不满足稳定条件，振荡器不能回到平衡状态，导致停振。

13、3-2 反馈振荡器，欲减小因温度变化而使平衡条件受到破坏，从而引起振荡振幅和振荡频率的变化，应增大为什么？试描述如何通过口身调节建立新平衡状态的过程(振#幅和相位)。解：由振荡稳定条件知:振幅稳定条件:#相位稳定条件:弘rd)<0若满足振幅稳定条件，当外界温度变化引起K增大时，T(血J减小，增大减缓，最终回到新 的平衡点。若在新平衡点上负斜率越大，则到达新平衡点所需久的变化就越小，振荡振幅就越稳 定。若满足相位稳定条件，外界因素变化TOLc 阻1卜如c增人Tt0(6V)J九最终回到新平衡点。这时，若负斜率越大，则到达新平衡点所需他勺变化就越小，振荡频率就越稳 定。3-3并联谐振回路和串联

14、谐振回路在什么激励下(电圧激励还是电流激励)才能产生负斜率的 相频特性？解：并联谐振回路在电流激励下，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) 所刀乙串联谐振回路在电床激励下回路电流i的频率特性才会产牛负斜率的相频特性.如图(b) 所示。(»>3-5试判断下图所示交流通路中, 说明属于哪种振荡电路。哪些可能产生振荡，哪些不能产生振荡。若能产生振荡，则解：(a) 不振。同名端接反，不满足正反馈;(b) 能振。变压器耦合反馈振荡器；(c) 不振。不满足三点式振荡电路的组成法则；(d) 能振。但厶I回路呈感性，<血，厶G回路呈容性，址 > 包，组成电感三

15、点式振荡 电路。(e) 能振。计入结电容Q，组成电容三点式振荡电路。(f) 能振。但LM路呈容性，弘 > 孙 厶0回路呈感性，如 > 血，组成电容三点式振 荡电路。3-6试画出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。图屮，G、G、G、G为交流旁路电容或隔直流电容，厶为高频扼流圈，偏置电阻屆、屉、& 不计。(d)<08#解:画出的交流通路如图所示°#(a) 不振，不满足三点式振荡电路组成法则。可振，为电容三点式振荡电路。#(b) 不振，不满足三点式振荡电路组成法则。(c) 可振，为电容三点式振荡电路，发射结电容G为回路电

16、容之一。(d) 可振，为电感三点式振荡电路。(e) 不振，不满足三点式振荡电路组成法则。3- 7如图所示电路为三回路振荡器的交流通路，图中丘、仏屁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)。解:仃)2、厶G若呈感性，f厶G呈容性,J 岛，所以f"心、LC厶G若呈容性，J 盗八厶，厶G呈感性，心-fist所以爲S盜“ 爲八&O9#3-8试改正如图所示振荡电路中的错误，并指出电路类型。图中G、G均为旁路电容或隔 直流电容，J、L,、厶均为高频扼流圈。#解：改正后电路如图所示。(c)(a)#图(a)中Z改为G, G改为

17、厶，构成电容三点式振荡电路。图(b)中反馈线中串接隔值电容G，隔断电源电压堆。图(c)中去掉G，消除G对回路影响，加G和G以保证基极交流接地并隔断电源电压仪厶改 为G构成电容三点式振荡电路。3-9试运用反馈振荡原理，分析如图所示各交流通路能否振荡。10#解：图(a)满足正反馈条件，厶C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)不满足正反馈条件，因为反馈电压比必滞后一个小于90。的相位，不满足相位平衡条 件。图(c)负反馈，不满足正反馈条件，不振。3-13在下图所示的电容三点式振荡电路中，己知厶=0.5 pH, 61= 51 pF, G二3300 pF, G 二(12 250)

18、 pF,尼二5 kd g.二30 mS,久二20 pF, 0足够大。Q二80,试求能够起振的频率 范圉，图中G、Q对交流呈短路，厶为高频扼流圈。#解：在厶处拆环，得混合II型等效电路如图所示。b#由振幅起振条件知，gm >lg +隔式中n- 01 f -0015,C +c2n其中 C46+C严 332轩 l=gm = 30mSo °re代入,得g； < 0.443mS由 = F 得尺。>4115kQ则能满足起振条件的振荡频率为= >1029xl06rad/so LQo由图示电路知，CEcCC；=C3r 0C】+C；当 G 二 12pF 时，6k=62.23 p

19、F,=-r=1792xl06rad/s当 G 二 250pF 时，0 二 300 pF。可见该振荡器的振荡角频率范围如.心二(102.9 179. 2) x 10'rad/s, 即振荡频率范围 J 匚二16. 38 28. 52 MHz。3-15 一 ZC振荡器，若外界因素同时引起血、Q 变化，设 3： > 轨，<Pf ><PfQ；分别大于Q11#或小于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) 当祝>%时'心>3曲'且Q叫；(2) 当<p >(pt时，设为此必 :(3) 当Q增加时，相频

20、特性趋于陡峭，Q不变，处IQ 变化，QT-> A 血 “I, Q/-> A dAscto3-16如图所示为克拉泼振荡电路，已知厶二2 pH. G=1000 pF, G= 4000 pF, G = 70 pF, Q =100, Ri= 15 kd Q二10 pF,尼二500 G,试估算振荡角频率他。值，并求满足起振条件时的 厶设0很大。R；二 Rl 只严 7.95kd C； =C2 + CVe = 40l0pF求得C“- 56, -8004pF1- q+C；fII. -°3- 0.0& & «11；- 50.88QC3 + C,2又C111 Ieq

21、 Ieq11=a U厶監=+ =+«= gmG+C；5x Re reVt Vt &m解：振荡器的交流等效电路如图所 G, Q>> G,因而振荡角频率近似为%c 门 j 1= 84.52x 106rad/s己知尺0=血=16. 9 kQ4-0|r-=2岬花e5示。由于G»根据振幅起振条件，臥>丄就+呜，即吨求得> 3.21mAnn(l _ ii)123-17任I题所示屯路中，若凋整工作点，使/hQ-5 mA,并将G分别減 小到60 pF 40阿，调节L使3*不变设Qft = 100 试问电路能否按荡？解：巳知爲=4 +占4丄4“将起振条件改写为

22、gm( 1 - w ) >丄,由 rr rKn上题得n =0.2.：.当人q： 5 mA时令：=192.31 mS,据此求得起振时允许的星大g；为只；V h(1 - n )f,n - 30-77 mS当 C, = 60 pF 时,7?r0 = 19.7knR； = 尺刚=8 5 kn,g； =(C)2)耳；二 22 mSV 30 77 mS.能起当 Cj = 40 pF 时很汕-29.58 kQ,K； =9.95 kC,«；.=43.48 mS>30.77mS 不 Aiiffif s3-18试指出如图所示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

23、用。图中G、G、G、G均为交流旁路电容或隔直流电容。13#解：改正后的交流通路如图所示。#图(a)厶用G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。#13*与(u >OJ2之间(b)3-20晶休振荡电路如图N卩3-20(*)所示，已知7$，试分析电略能否产生止弦波振荡若能振荡试写出V的关系。解:交Mt通路如图NP3-20(b)所示:：由图可知，若甜体早感性丄并联 谐振同路呈容性丄2C2串联谐振回路呈容性则形成皮尔斯振筋电路，为此要2)12)13-22试判断如图所示各农振荡电路中，哪些可能振荡，哪些不能振荡，并改正错误。图中, G、G

24、、G、G对交流呈短路。2)12)1解：改正后的图如图所示。2)(a) 为同相放大器，比移相网络产生180。相移，不满足相位平衡条件，因此不振。改正：将反 馈线自发射极改接到基极上。(b) 中电路是反相放大器，比移相网络产生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，&7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大器，因为反馈环节为氏串并联电路，相移为0。，所以放大环节应为 同相放大。改正：将改接成共源放大器。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

25、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 实现稳幅。Rt lldl16#解：电桥形式电路如图所示。#(b)(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(凡)，放大器增益大，便 于起振。随着振荡振幅増人，温度升高，尽增加，放人器增益相应减小，最后达到半衡。(b) 中口、D：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，口、D：截止，负 反馈最弱，随着振荡加强，二极管正向电阻减小，负反馈增大，使振幅达到平衡。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

26、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几和频谱宽221LVo V05 V93 V0.5 V1；0.2 V 0.2 V|L|1 叫 vg9709W 1 0001 010I 030 闷址967973 W7 993I 0071 0131 027 1 033解:(1)为二次调制的普通调幅波。 第一次调制：调制信号：F = 3 kHz载频：£=10 kHz, £ = 30 kHz第二次调制：两路己调信号詫加调制到主载频£二1000 kHz上。 令X2=2n xSxlO3 rad/s包二 2兀 x 104 rad/s ax= 2k x 3 x 101

27、rad/s 血二 2n x 106 rad/s第一次调制:kx( t) =4(1 + 0. 5cos/2f) costtj t(3)根据频谱图,cos 血 t=5 1+0. 8(1 + 0. 5cosX2f) cos 血 f + 0. 4 (1 + 0. 4cos/2f) cos ox f cos 血 t(2)实现方框图如图所示。笫二次调制：vAt)= 2(1 + 0. 4cosX2rt cos cti t=5 cosfti t +4(1 + 0. 5cosdr)cosftK + 2(1 + 0. 4cosX2F)cos盘d 载频为10 kHz的振幅调制波平均功率3 2V,船二 0 5Poi

28、= 2W；賂=吗(1 + 片 M沃 4 5W Q 30 kHzKo：= IV,船二 0. 41 0 1 0Pg =隘=0.5W： P“ = % (1 + 石 M；2 )=1.08W 主载频£ = 1000 kHz厶二5VPo= = 125W总平均功率几二&+尺迥+ Py= 18. 08 w B%由频谱图可知心二33 kHz得2尸二 2(10331000) = 66 kHz4-2 试饴出F夕U屯小足什么LL髓俏乡？写出凋信幼购电压衷达式，井 指出它们代单位电袒上消耗的平蜩功率P“及相应的频谱宽度。(1) v, j ( z ) = 2cos(4 工：10Arr > # 0

29、lco(3 996 乂 1Uatt/ ) + (I. I co»( 4 (MJ4 xlOrOCV)(2) vo<i?) =4cq( 2jt X 1()S) + 1.6r2u(105 I 1 0) y J 十 0 4««L2n(10" +l04)r；4-1.6cos2K(l(f -103)?丰() 4心2*(10。- lO4)r(V)(3) r ) J 5c*、(oja * j 十 )r + ScosCwtj 一 53coa(cn 十 31+5co(.an 3、十 C. )r 十 4cos(o>u 十 5 "* C丄 h + 4ccs

30、(sJ?2 ” + 4cosCcuo + s 一 f2't 十 AccsCgq zo2 + fi2 r( V)式屮:cue 2n x I 0° rndM. 2jt X 1 U* ih(1/m, 2兀 X 3 X 104 rad/s > X2)=n » = 27T x m' rcd/si：%佔 如6(O%-门2%P9N1M 2频谐解：(1) %(刀为单旨阔制的普通凋幅侶号。5( J =* 21 + 0.1cos(4t X 10讣)心4疋 X 1C$?)其中匕2 2 V",M, 0.1, O = 4icX 103 rad/s,g>c = 4

31、tcX 106 rad/s,所 = -L V; = 2 W,P>V= +jM： j=2.()l W J3W“ 二 2F = " kHz(2) vo(z)为双音调制的泮通灣慚信兮。Vu(t) - 4 < 0.8(cos2k x 10 ) + 0.2(cos2r X IO4 / ) cx>s(27： X 10r r ) 其中 V稍j 4 V M.i O.X.AJq 0.2 /2| = 2天 X 10、rad/s= 2k X IO4 rad/s,所以p. = +vto = 8W 10.72 W,BVVam-2A-20 kHz(3) vo( / )为二次调制的双边带调制信廿

32、。vo( / ) = 20<x)s/ cos 1?| / - 16cos cu2 / cosr J cos «>01山此町得BW-2(oi2 + P2)-62 kHzo LL知副伐離仙的边帯怙®: V., =5 v釧载頻 叫 的边带如度j = 4 v所以fW4(yx viivt?)-«2 Wo频涪分別如图NP4-2(/i)、(bn(c)所示。4-3试画出下列三种己调信号的波形和频谱图。己知盘(1) v( t) = 5cos2rcos血 f(V)；(2) v( t) = 5cos(6a+Q f；(3) v( t) = (5 + 3cosZ2rt cost

33、u to解:(1)双边带调制信号(a)： (2)单边带调制信号(b)； (3)普通调幅信号(c)。w< wc + p(w<+«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 非线性器件的伏安特性为gDv V > 01 = 0v<0式中"二十耳+ vz - cosaif+ VcosCfta若匕很小，满足线性时变条件，则在 =22、0、人三种情况下，画出g3J波形，并求出时变增屋电导g（Q的表示式，分析该器件

34、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y的变化特性g3）如图所示。20#VQ =-lvim时，画出g（f）波形如图所示。图中通角由COS&U求得吩#§0 =gn=2底时。皿皿曲=11（¥）(2)= 0 时，画出 g3)妙£d+学£割(少ost 的波形如图所示。gC)= goKl ()= gD(T + - cosct -COSSt + )2713711 8o= %【：； +(-1) c 一 门 cos(2n - l)t2 辭(2n- l)7i(3)"二FL, g("=卧 如图所示。

35、可见，(1)、(2)中g(f)含有基波分绘，能实现频谱搬移功能，而(3)中g(0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，参考信号较强的原则。调制时：8 = Acosdf(载波)，内二心cos(调制信号)解调时：内=Acosg(参考信号)，V2 - K.(l + jKcos/2rtcosftir(调幅信号)混频时：内=PLcos血“本振信号)，Vz = K.(l + Mcos)cos血f(调幅信号)4-9在如图所示的差分对管调制电路屮，已知K(f) = 360cosl0n x 10“(mV

36、), vq ( f)= 5cos2n x 10sf (mV), Kc = I I = 10 V,血=15 kQ,晶体三极管p很大，可忽略。试用 开关函数求&二(九ic2)值。21解：由教材(4-2-14)可知比二 ici Jc2 = i()th(:丿2Vt令 =导，20= Io+ JH( t)其中乍VT«= 2_ mA» iQ (t) « "Q = - x 103 cosC兀 x 13Bee 3io =-l + 10-3 cosCtix 1 CPtjKmA)又 x. =-= 36QnV = 1385>10VT 26mVyr444则 th(

37、coso>_t) w Kr (<v_t) = cosa>_t 一 一 cos3qt + cos5a> t 一 27i3 兀571所以 lc = sth( j cosset) «il + l o-3 cosCt X103t)K2 (叫t)=1 + 1()7 cosCtix 103t)0 42cos(J Onx 106t) - 0 14cos0Onx 1 (/1) + 0 084cos(50tcx 10fit)- (mA)4-11 一双差分对平衡调制器如图所示，其单端输出电流+E+ZthML122 2kT 2 Rj. 2kT试分析为实现下列功能(不失真)，两输人端

38、各自应加什么信号电压？输岀端电流包含哪些频率分 量，输出滤波器的要求是什么？(1) 混频(取血 但 型)；(2)双边带调制；(3)双边带调制波解调。23#解： 混频：vAt) - Vl( t) =J£.cosftif» v2(t) = Vs( t) = Acos型人 当 PL > 260 mV, K.< 26 mV工作在开关状态时，产生的组合频率分量有血士久，3血土型，(2"1)血土型，输出采用 中心频率为血的带通滤波器。(2) 双边带调制：h(r) = Vcoscat, v2(t) = ra(f)=也(f)cos仪化工作在开关状态时，产生的组合频率分

39、最有血士 G、3血士 G、，(2卅1)血士 Q.输出采用中 心频率为型，方7> 2尸的带通滤波器。(3) 双边带调制波解调：为(f) = K(rt =匕.cos型f, v2(t) - v3(t) = KoCosG" cos型化 开 关工作时，产生的组合频率分量有Q 2血土 d 4血土 Q,2/761 ± Q,输出采用低通滤波器， M.t> 2尸。4-12 运用DG31 4集成模拟相乘器实现相乘功能°已知外接元ft R3 = 18.8 kP. Rc = 5 kH, J?E, = R訟=10 kd = | Vte ； = 20 W=0.7 V.0足够人在下

40、列两种情况下试求 s 表示式、电路功能、对外接滤波器的 要求。(I) 以=50ixxs ouezCrnVO , i；y =2cos 5(V); (2) 5 5Cl()cos (m V) , vv 2cos Sr# (V) J解：由教材武W-2-3&)可得卩。=厂袋當一口5J 0 El E2其中X=2i 5疋| 一 V咏加20 V-0.7 V局 + 0.5 kfT _ lH05ka_所以 5严 2只 W axTwxio, ka)z 5 込二 ° 】5 巧'启.W J *力出= r)i(i/v)(Ls.» = 4m t/M vv 1(忙os 叫zcos Of 二

41、 5cos (6 + a.) 7 十 5cos (幼一 3) r(mV)取严叫-实现泯頻功能，接中心频率为/i的带通滤波器。取出中频分量 5 - 5ug &J f j(2po 二丨 UOcg Hi co? s l = 5Uco( 凡总电流i = i 几=-K(得)- 0(过- 7i) = -吧 氐：t) vAt)I &民' v0 (t) = -Vq (t)K2(叫 t) « -Vq (t)K2 (叫 t)-Rl + Rd4-23晶体三极管混频器的输出中频频率为£二200 kHz,本振频率为五二500 kHz,输人信号 频率为£= 300 k

42、Hzo晶体三极管的静态转移特性在静态偏置电压上的幕级数展开式为久二厶+日仏 + b£ + 。设还有一干扰信号v«= cos (271X3.5X10"),作用于混频器的输人端。试问：(1) 干扰信号通过什么寄生通道变成混频器输出端的中频电压？ (2)若转移特性为i=I. + av + bP. + M + d£,求其中交义调制失真的振幅。(3)若改用场效应管，器件工作在半方律特性的范 围内，试分析干扰信号的影响。口)f 亠?Vco5 (2) r (ixiV) »实现联边带功能，接屮心频率为化，带宽大于2F的苦通滤波器。4-16采用双平衡混频组件作为

43、振幅调制器，如图所示。图中vc(t) = K.cos型f, to( t)= geos仪九各二极管正向导通电阻为&,且工作在受(0控制的开关状态。设吊>>凡，试求输出电 压表达式。解：作混频器，且 >> Vd各二极管均工作在受H控制的开关状态。当 Vc> 0, Do D：导通，必、口截止当 Vc< 0, 口、口导通，口、D2截止(1) 当 > 0时，等效电路，A = A i2回路方程为：vn vc + 勺 ®d + (h - J )®l = 0 Vq 片 + i?Ro Ye = 02( 7i A)尼 + 2 m+ ( 2i A

44、)局二 %-2Rl+Rd考虑作为开关函数KAcat)(2) 同理可求vc< 0时2 | = 13 - 14 =-弓 J K det - 71)24解：(1)350 kHz, £= 300 kHz,由(=9&-业石得知，p = b q = 2 时，2斤P P2fz = 300 kHz,表明频率为斤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3cvl项 产生。(2) 静态特性四次方项=d(旳+vL +vM)4中产生6d(v$ +VL)2V分量，而6d(vs +vl)2v = 6d(Vs +2vsvl +v£)lv1m(l + cosZot)中分量产生中频

45、倒 分量，其幅值为 彳八卅山怎，包含了干扰信号包苗变化造成的交义失真。(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 曲线内，无干扰信号的彫响。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下列幕级数表示：ic= 2o+a + b£ +皿+ d£。己知混频器的本振频率为£= 23 MHz,中频频率迟=A < = 3 MHzo若在混 频器输人端同时作用f= 19.6 MHz和坨= 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儿次项产生的？解：组合频率分量通式 fp

46、A“=|±pfL±q$±rfMi±sfM2| 中，当 p = 1, g 二 0, r = 2, s = 1 时， fM,M = fL-(2fMi-fM2)= 3MHz.产生中频信号输出。可见它是由转移特性四次方项 £ =4(比+加+%)4中12vlV金分暈产生的，被称为互调失真，其振幅为-dVLjVjo4-27如图所示为发送两路语言信号的单边带发射机，试画出(AF)和点的频谱图，图中，频 率合成器提供各载波频率信号。解：A卡各点频谱图如图所示。IA 初处97 kHz 99.7kHz 100.3kHz 103kHzKM) kllzQ»祁

47、IM1 I恤97kHz 99.7kHz 100.3kHz103kllz100 kll/c制加97 kHz 99.7kHz 1003kHz 103kHz100 kHzII 川 Z i IID : Th ! rnfAH加253 灯 353 kHz 453kHz253kHzf 涮 HRTTi1500-3000 kHz图NP4 - 27( S )单边带两路信号频谱图4-30包络检波电路如图所示，二极管正向电阻凡二100 G,尸二(100 " 5000) Hz。图(a)中, L二0. &图(b)中比二0.3。试求图(a)中电路不产生负峰切割失真和悟性失真的C和局值。 图(b)中当可变电

48、阻用的接触点在中心位置时，是否会产生负峰切割失真？解: 图(a)中，已知吊二 Ai+ 2= 5 kQ, d 二 2兀 x 5000 rad/s, = 0. 8,根据不产生惰性失真条件，得J1 - N1 *C <Anwc =4775)FROMX nux « ixwc(2)根据不产生负峰切割失真条件得> X2l(0) =用二 4 kQZl(Q) Rl1 +%2只21 + 4/氐因为二屆+屆島，Zl(O)Mz 二 0.8二_Zl (0) Rli + L2(3)凡在中间位置时Zl(；2) = R1 + -/R1 = 12115Q , ZL(O)=Ri +-=286CQ所以翥ZE故

49、不产生负峰切割失真。5-1 一已调波V(t)=VmCOS(g+St)t,试求它的ad q©的表示式。如果它是调频波或调相波，试问，它 们相应的调制电压各为什么？解:於)=Arwit2，就t)=必处)=2Atodt若为调频波，则由于瞬时频率变化血与调制信号成正比，即Aa?(t) = kiV/Xt) = 2Aa?it,所以调制电压Vq© =丄 ZAat&若为调相波，则由于瞬时相位变化卩(t)与调制信号成正比，即奴t) = kpv£) = Arwit2,所以调制电压 vQ (t) =Act2%5-2己知载波信号vc(t) = Vcmcost,调制信号为周期性方波

50、和三角波，分别如图(a)和(b)所示。试画出 卜列波形：(1)调幅波，调频波；(2)调频波和调相波的瞬时角频率偏移环)。瞬时相位偏移淤)(坐标对 齐)。(2)对应两种调制信号调频波FM和调相波PM的q©和奴t)分别如图(a)、所示。5 3 已知 z>(r ) = 500cos 2氏 x 108/ + 20sin(2ir X 10Jt) (mV),(1) 若为凋频波，试求载波频率/；、调制频率F、调频指数M,、最大频偏 几、有效频灌宽度ew(.r和平均功率片、(设负载电阻rl = so n)o(2) 若为调相波，试求凋相指数Mp,调制信号(刀(设调相灵敏度 咕 5 rad/V),©大频偏几乙解:根据 vt)表达式，叫=2打 X 10 rad/s,l) = 20sin(2兀 X JO3) md,求得(1) FM 波：fc = = AQft Hz= 10() MH“F=£ = K 詁吃 Hz= 1 kHzM = 20 rad,几二 MrF = 2 kHz所以BWCR =2(Mt + 1) F = 42 kHz,P“ = f = 2.5 mW(2) PM 波:M产 20 rad因为怂