电子教案高频电子线路第4版胡宴如习题解答第六章

1、电子授课方案高频电子线路第4版胡宴如习题解答第六章电子授课方案高频电子线路第4版胡宴如习题解答第六章电子授课方案高频电子线路第4版胡宴如习题解答第六章第6章角度调制与解调电路6.1填空题(1)用低频调制信号去改变载波信号的频次和相位，分别称为调频和调相，它们都是频谱的非线性变换。(2)单频调制时，调频信号的调频指数mf与调制信号的振幅成正比，与调制信号的频次成反比；最大频偏fm与调制信号的振幅成正比，与频次没关。(3)取差值的混频器输入信号为us(t)=0.3cos（2107t）+7sin(2103t)V，本振信号uL(t)=cos(21.2107t)V，则混频器输出信号的载频为0.2107H

2、z，调频指数mf为7，最大频偏fm为7103Hz，频带宽度为16103Hz。(4)3倍频器输入调频信号u(t)=Ucos(210t)+2sin(210t)V，则3倍频器输出信ssm52号的载频为3105Hz，最大频偏为32102Hz，频带宽度为14102Hz。(5)斜率鉴频是先将调频信号变换成调频调幅信号，此后用包络检波器进行解调获得原调制信号。(6)乘积型相位鉴频器由频相变换网络、相乘器和低通滤波器等构成。6.2已知调制信号u(t)8cos(2103t)V，载波电压uc(t)5cos(2106t)V，kf2103rad/sV，试求调频信号的调频指数mf、最大频偏fm和有效频谱带宽BW，写出调

3、频信号表示式。解fmkfUm210388103Hz22kfUmfm210388rad2103BW2(m1)F2(81)10318kHzuFM(t)5cos(2106t8sin2103t)(V)6.3已知调频信号uo(t)3cos2107t5sin(2102t)V，kf103rad/sgV，试：(1)求该调频信号的最大相位偏移mf、最大频偏fm和有效频谱带宽BW；(2)写出调制信号和载波电压表示式。解(1)mf5fmmfF5100500HzBW=2(m+1)F2(51)1001200Hz(2)因为mfkfUm，所以Ummf521001V，故kf103u(t)cos2102t(V)uc(t)3co

4、s2107t(V)406.4已知载波信号uc(t)Umcos(ct)，调制信号u(t)为周期性方波，如图P6.4所示，试画出调频信号、刹时角频次偏移(t)和刹时相位偏移(t)的波形。图P6.4图P6.4(s)解uFM(t)、(t)和(t)波形如图P6.4(s)所示。6.5调频信号的最大频偏为75kHz，当调制信号频次分别为100Hz和15kHz时，求调频信号的mf和BW。fm3解当F100Hz时，mf7510F750100BW2(mf1)F2(7501)100Hz150kHz当F15kHz时，mffm751035153F10BW2(51)15103Hz180kHz6.6已知调制信号u(t)6c

5、os(4103t)V、载波电压uc(t)2cos(2108t)V，kp2rad/V。试求调相信号的调相指数mp、最大频偏fm和有效频谱带宽BW，并写出调相信号的表示式。解mpkpUm2612radfmmp124103Hz=24kHz222103Hz=52kHzBW2(mp1)F2(121)uPM(t)2cos(2108t12cos4103t)V6.7设载波为余弦信号，频次fc25MHz、振幅Um4V，调制信号为单频正弦波、频次F400Hz，若最大频偏fm10kHz，试分别写出调频和调相信号表示式。fm10103解25FM波：mf400FuFM(t)4cos(2625cos2400t)V2510

6、t41PM波：mpfm25FuPM(t)4cos(225106t25sin2400t)V6.8直接调频电路的振荡回路如图P6.8所示。变容二极管的参数为：UB0.6V，2，CjQ15pF。已知L20H，UQ6V，u0.6cos(10103t)V，试求调频信号的中心频次fc、最大频偏fm和调频敏捷度SF。图P6.8解fc122019.193106Hz9.193MHz2LCjQ106151012mcUm0.60.0909UBUQ0.66fmmfC0.09099.193106Hz=0.8356MHzcSFfm0.8356MHzUm0.6V1.39MHz/V6.9变容二极管直接调频电路如图P6.9(a

7、)所示，变容二极管的特色如图P6.9(b)所示。当调制电压u=cos(2103t)v时，试求调频信号的中心频次fc和最大频偏fm。图P6.9解振荡部分的等效电路如图P6.9(s)所示42图P6.9(s)UQ=-2VCjQ=10pFC=15.09pF，所以fc=18.15MHz当t=0时，u=1V,Cj=20pF,fmin=14.81MHz当t=时，u=-1V，Cj=5pF,fmax=21.496MHz由此可得fm=(21.496-14.81)2=3.34MHz6.10变容二极管直接调频电路如图P6.10所示，画出振荡部分沟通通路，分析调频电路的工作原理，并说明各主要元件的作用。当Cjq=20p

8、f时，求调频信号的中心频次fc.解振荡部分的沟通通路如图P6.10(s)所示。电路构成克拉泼电路。U(t)经过LC加到变容二极管两头，控制其cj的变化，进而实现调频，为变容二极管部分接入回路的直接调频电路。图P6.10中，R2、C1为正电源去耦合滤波器，R3、C2为负电源去耦合滤波器。R4、R5构成分压器，将-15V电压进行分压，取R4上的压降作为变容二极管的反向偏压。LC为高频扼流圈，用以阻截高频经过，但通直流和低频信号；C5为隔直流电容，C6、C7为高频旁43路电容。fc=93.67MHz6.11变容二极管直接调频电路如图P6.11所示，试画出振荡电路简化沟通通路；分析电路的工作原理，并说

9、明电路的特色。图P6.11解振荡电路简化沟通通路如图P6.11(s)所示。图P6.11(s)由图可见，它构成电容三点式振荡电路。调制信号u经过高频扼流圈加到对接的两只变容管两头，使其等效电容值随u变化，振荡频次随之变化，实现调频作用。该电路的主要特色是采纳两只变容管对接，并部分接入振荡回路，以减小高频振荡电压对变容管特色的影响，可提升中心频次的坚固度，改良调频特色的线性度。6.12图P6.12所示为晶体振荡器直接调频电路，画出振荡部分沟通通路，说明其工作原理，同时指出电路中各主要元件的作用。解因为1000pF电容均高频短路，所以振荡部分沟通通路如图P6.12(s)所示。它由44变容二极管、石英

10、晶体、电容等构成并联型晶体振荡器。当U(t)加到变容二极管两头，使Cj发生变化，进而使得振荡频次发生变化而实现调频。由Cj对振荡频次的影响很小，故该调频电路频偏很小，但中心频次坚固度高。图P6.12中稳压管电路用来供应变容二极管坚固的反向偏压。6.13晶体振荡器直接调频电路如图P6.13所示，试画沟通通路，说明电路的调频工作原理。解振荡部分的沟通通路如图变容二极管与石英晶体串联，P6.13(s)所示，它构成并联型晶体振荡器。可微调晶体振荡频次。因为Cj随U(t)而变化，故可实现调频作用。6.14图P6.14所示为单回路变容二极管调相电路，图中，C3为高频旁路电容，u(t)Umcos(2Ft)，

11、变容二极管的参数为2，UB1V，回路等效质量因数Qe15。试求以下状况时的调相指数mp和最大频偏fm。(1)Um0.1V、F1000Hz；(2)Um0.1V、F2000Hz；(3)Um0.05V、F1000Hz。解(1)mpmcQeUmQe20.115UBUQ90.3rad1fmmpF0.31000300Hz(2)mp0.3rad,fm0.32000600Hz(3)mp20.05150.15rad,fm0.151000150Hz9145MHz6.15某调频设施构成如图P6.15所示，直接调频器输出调频信号的中心频次为，调制信号频次为1kHz，最大频偏为1.5kHz。试求：(1)该设施输出信号u

12、o(t)10的中心频次与最大频偏；(2)放大器1和2的中心频次和通频带。解(1)fc(10540)10MHz=100MHzfm1.5kHz510=75kHz(2)f11.5kHz1=5kHz10MHz,mf1=1.5,BW1=2(1.5+1)1kHz75kHz=75,BW2=2(75+1)1=152kHzf2100MHz,mf2=1kHz6.16鉴频器输入调频信号us(t)3cos2106t+16sin(2103t)V，鉴频敏捷度SD=-5mv/kHz，线性鉴频范围2fmax=50kHz，试画出鉴频特色曲线及鉴频输出电压波形。解已知调频信号的中心频次为103kHz，鉴频敏捷度SD=-5mv/k

13、Hz，所以可在图P6.16(a)中f=103kHz处作一斜率为-5mV/kHz的直线即为该鉴频器的鉴频特色曲线。图P6.16(s)因为调频信号的mf=16，F=103Hz且为余弦信号，调频波的最大频偏为fmmfF=16kHz所以在图P6.16(b)中作出调频信号频次变化曲线，为余弦函数。此后依据鉴频特色曲线和最大频偏值，即可作出输出电压波形如图(c)所示。若鉴频敏捷度SD=-5mv/KHz,则鉴频特色曲线、输出电压波形与图示相反6.17图P6.17所示为采纳共基极电路构成的双失谐回路鉴频器，试说明图中谐振回路、应怎样调谐？分析该电路的鉴频特色。46解回路调谐在调频信号中心频次fc上，回路、的谐振频次分别为f、f。调频波的最大频偏为fm，则可令ffcfm、ffcfm，或ffcfm、ffcfm，f与f以fc为中心而对称。画出等效电路如图P6.17(s)(a)所示，设ffc、ffc。当输入信号频次ffc时，回路、输出电压u1、u2相等，检波输出电压uO1uO2，则i1i2，所以uO(i1i2)RL0；当ffc时，u1u2，i1i2，uO(i1i2)RL0为负值；当ffc时，u1u2，i1i2，uO(i1i2)RL0为正当，由此可得鉴频特色如图P6.17(s)(b)所示。6.18晶体鉴频器原理电路如图P6.18所示。试分析该电路的鉴频原理并定性画出其鉴频特色。