通信电子线路-习题5-

第5章习题五解答(2)调幅波的频谱图：4VAMPDSB;-张一2.89一26.5%心+&sBu.(t)=I0cos(2^x465xI0?)r(V)=30cos2兀x3x10“cosx465xlO2345r(V)B%sB=2xF=2x3x10³=6KHz1图E5-1题5-4图2(3)在单位电阻上消耗的功率为多少?解：(1)(2)z/o=Um(1+nicosQ/)coscoj2加一个单差分电路计算口图E5-2题5-6图5-7单差分对调制电路如图E5-2所示。(1)若载波频率/;=10MHz,LC并联谐振回路对人谐振，谐振电阻R,=5k^2,。e=UEE=10V,/?c=5kG,u,=M(f)=0.13cos2zr/^(V),“2=4(1)二5cos2/rxl04f(V)。试求输出电压如(/)(假设变压器为1:1,三极管(2)此电路能否得到双边带DSB信号，为什么?RRR<2寸)=亿2—打)寸S(2)21)①F=2/7,(A)COS6^/兀=如=5=>0Jx)=0.5877Ur=-2.9385cos(2^x107/)[cos(2/rx104t)+2](V)(2)由(1)结果可知能得到双边带DSB信号。5-8如图E5-3所示的双平衡差分电路中，设所有晶体管均为指数规律的，试推导输出电压表达式。若用此电路产生DSB信号，血，“2中哪个信号应为载波?为什么?解：推倒省略Wo=Ucc-i,R器取出o±G1二极管0,D?的特性相同，如图E5-4(b)所示求输出电流□表达式，以及它包含的频率成分，滤波后可得何种类型的调幅波?CB±C,3q±0..能产生DSB波图E5-4题5-9图5-10图E5-5是桥式调制器，试分析其工作原理，并写出输出电压叫的表达式。解：当件为正半周时，全部二极管导通输出电压Wo=0当"c为负半周时，全部二极管截止，输05-11如图E5-6所示电路中，A]~A3为理想运算放大器，为倒相器；ST为模拟开关，其逻辑功能是：当控制端C为高电平时，开关接通，输出端0的电位等于输入端I的电位，当C端为低电平时，开关断开。调制信号"(r)=3cos(2^xlOir),用重复频率为1MHz的方波作载波。假定带通滤波器为中心频率1MHz,带宽大于2KHz,传递函数等于1的理性滤波器。(2)如果=4V,重复(1)的问题。则%'=一(勺2一的3)才经带通滤波器后[图E5-6题5-11图5-12对图E5-7所示的均值包络检波器，给定R=/?2=1KG,/?3=50KQ,/?。=500KQ,C⁰=图E5-7题5-12图5-13图E5-8所示电路叫做“平均包络检波器”。设①为21信号(1)说明其工作原理，画出的上2川3的波形。(2)与“峰值包络检波器”比较，那个输出的幅度大?(3)当调1跟随器-O图E5-8题5-13图5-14二极管包络检波电路如图E5-9所示，设Kd=1,求下列情况下输出电压叫，并定性画出其(1)z/.(r)=coslOsf(V)(2)u,(t)=cosl04rcoslOsr(V)(3)z/(r)=(1+0.6cos104r)cos108(4)u(t)=(0.5+cos104r)cos1sr图E-5-9题5-14图A二极管D两端电压Wp()=w,(O-w。W,波形如下：(1)检波器的输入阻抗K和检波效率K"辙出后/的表达式解：(1)R,=1(/?n+/?₁2)=2.5KQ5-17二极管峰值包络检波电路如图E5-11所示，(2)若输入信号傀(1)=2(1+0·6cos6xx10/)cos2;rxl(yY(V)定性画出A、B、C三2U"込」图E5-11题5-17图上5-19检波器电路如图E5-13所示，已知谐振回路△=100“H,主载品质因数0=100,负载品质因数Q=20,C严100pF若输入信号i(r)=2(1+0.3cos104z)cos1071(mA)检波效率Kd=l,试求：(2)uSt)得如(1)各为多少?给出其波1解：(1)R,=Q₀O,L=RJI&==20x107x100x10-6=20KO/.w(1)<zs7?s=40(1+0.3cos104)cos1071(V)"o=KUm()=40(1+0.3cos1040(V)5-20图E5-14所示为一乘积检波器，设载波u.=coscot,频率为叫，同步信号[达式，并说明是否有失真。设乘法器和低通滤波器的增益均为lo图E5-14题5-20 +cos[(2<y+Aty—Q)r+@]+cos[(A6y+G)/+(p]}经过低通滤波器=>2△血工0=>仍有失真1图E5-15题5-21图(2)Hol(r)=“、.+u=Umcos(q+Q.)t+Um,COScot=J(gcosd+匕J+(gsind)2切1+荐cosd+($)2ynnUnn2U=>叫()=”“(/)+%(1)=&%和-K,Um=2K,UcosOr5-22根据图E5-16所示的调制解调方框图，试画出A、B、C、D各点的波形。5-23已知某ASK系统的码元传输速率为1000baud,所用的载波信号为Acos(4^x106r)o(1)设所传输的数字信息为011001,试画出相应的你sk信号波形示意图；1cos(2n—1)@2/?-1cosO,t7T7T27T5-24对于图5-62所示的、I、Q和Q'等于0000,1111.1001.01105-2516QAM调制器的输入比特率/为20\lb/s,载波频率为100Mb/s,确定最小双边带尼奎斯特带5-26用MATLAB程序或Flash编程，实现皿调制，并动态输出信号与加。之间的关系。5-27设计用MATLAB程序实现8QAM或16QAM调制。15-5-习题六解答6.I有一调频波的表达式为u=cos(2^xIO7r+10sin2/rx103r)V,则其调频指数刚为10,最大频偏E为10kHz,有效带宽刊畑为22kHz;若仅调制信号的频率加大一倍，则皿变为,E变为10kHz;若仅调制信号的振幅“伽加6.2上题表达式若为调相波，则调制信号的表达式(设Kp=1)为10sint;若仅调制信号的频率调制信号的振幅加大一倍，则风变为20rad,最大频偏变为20kHz,B駆变为42kHz。6.3已知调角波u(t)=10cos(2^x106r+10cos2000M)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)能否确定这是还是PM波?已知/》=10,A=10'Hz则mF=10kHz最大相偏即为调制指数刃=10信号带宽BX2(^1)A=22kHz在单位电阻上消耗的功率为P=不能确定是FII还是PH波。2(1)试分别画出用"调制的调频波、调相波的(f)、(f)的波形图；FM、PM的最大频偏.调制指数及有效带宽。1"普"。。FM:PM:<V,,,=叫F=10kHzBW=2("j+1)F=22kHz6.5题图E6.1所示为变容二极管直接调频电路，其中心频率为360MHz,变容管的参数为：为高频旁路电路。(1)分析电路工作原理和各元件的作用；(2)调整忆，使加到变容管上的反向偏置电容J/a=6V时，它所呈现的电容Cg=20pF,试求振荡回路的电感量ム式振荡器；心，片，尺2为变容二极管提供反向直流偏置和直流通路，旋为高频馳流圈，对高频呈现开路，对低频直流短路；47pF为隔直电容，对直流开路，对低频短1(2)高频交流通路(为克拉波振荡器)0C二Cg串G串&二20pF串lpF串0.5pF=I^pFL=——x-—=-----------!-------=5.96x1O"7H(2乳)乜4/x3602x竺哄沽嘶乞=0且P=(1+PJ(1+P2+PIP2)=>P=(1+60)(1+0)=其中金厂二命Unm6.6如图E6.2所示为变容管直接调频电路，试分别画出高频通路、频通路，并指出电感ム,ム,ム的各自作用和晶体的作用。变容管的直流通路和音音频通路直流通路电感ム高频扼流圈，提供直流通路；0(1)画出三极管的电流偏置电路、高频通路和变容二极管的直流通路、音频通路；(2)解释图中两只变容管的联接方式有何优势?直流偏置(2)变容管的相对，这就免除了高频电压对调频效果的干扰。11f二聽F=5xl04Hz=50kHz,1112Q1从I可以看出瞬时频率随u线性变化，因此为直接调频。调相器f晶振积分器第一部分为间接调频电路实现的输出最大频偏4/m=mp你in=0.2x100=20Hz由已知条件或=75kHz,0"=叽-“凸或]=75kHz再/.=1000MHz1000x106=n,x9.5x10—山2*10595/?2=1000+”严=4750/02<Z5 且Zn-f=f人2这时有鉴频待性：11输出16.11解1而鉴频特性B=80kHz<2A4,因此输出失真。伽cos2/rxl()pp116.12解电容两端的电压为：6.13解：参考相位为0;0:0;1:00000116.14解DPSKDPSK解调输出U1u2U3□□□□6.15解因为载频和码元传输速率比较接近，采用包络检波失真较大。所以本题最好的解调法是采用过零检测法。7-1设非线性器件的转移特性为，二少+若利用此器件构成混频器，求下列两种情况下混频器的时变跨导&W、混频跨导&和中频电流成分。取/丄“J•/t11^.=2^1=2a₂+2.4a₃Ig=gcV^=0.4至+0.48aha=(0.4as+0.48a)cos(z—cosJt7-2用理想模拟乘法器做混频器，如图E7.1所示。如果(1)本振为正弦波；(2)本振为同幅度的方波。试问哪种混频器有较高的混频增益?哪种混频罪对滤波器的要求高?KK带通滤波器图E7.1习题7-2图解：(1)本振为正弦波时混频增益高(2)本振为方波时对滤波器的要求高'3差分对电路如图EB示。双端输出电路为昨(-"h(話),已知可能的输x10f)cos2x9x106t(V)(1+0.3cos2图1BW>2=4x10?rad/s输出滋=K(a>+a\r,)cos2x10*t=KG+z?iI4icos2x1011)cos2x10't复数K为的增益与展开的基波VcA=(戲+a\Ki)th(-^一)(J)滤波，取o=/=2x107-2IO7Hz,5x10,Hz,.(10:±9x10)±E(3x10?±9x106)±^,经”x9x106=2x106rad/s>2F=2x10;,Hz输出vJI-Aail4i(1+0.3cos2x10t)cos2x10't(V)复数K同上。(3)Va=n,VB=K,这时可完成倍频器功能V.A=(越+a】力)th(上一)2冷经//(>)滤波，取o=2>,0<别’<输出v<o.-K<cos4x10't(V)(1)偏压为沧(2)偏压为進(3)偏压为0(4)偏压为一阪口[[1101口cot5T37门1007…007…110111口1—J-cos^zcose/d◎/43&=号=血)炯=2ge=1(ms)/.Vi=0.55cosfcosjt(V)7-6如图E7.5所示框图为调频发射机的部分单元。设输入调频信号的参数为：中心频率珀=100kHz,频偏E卢180Hz,调制信号频率F=2kHz。求输出调频信号的参数：中心频率1VFMi25倍频混频器(一)10倍频本振fi=13.2MHz1图E7.5习题7-6图解：输出信号y恥:总=(f25总)x10=107MHz打=25凡xlO=45kHz亦二如二兰二22.5F2BIT=2(皿+1)=94kHz7-7三极管混频器电路如图E7.6所示。已知三极管转移特性为仫>0,7c=0.9v^;当仫<0时，几=0。图中本振电压Vi=cosLt(V),信号电压妒10cos(r+)t(mV),I(V)o输出滤波器谐振频率：。二/2"谐振阻抗为10k。试(1)时变跨导gAt);(3)输出电压以十);图E7.6习题7-6图1[1A=0.9v^S(zr)7-8某超外差接收机中频f>=500kHz,本振频率庄<尤，在收听/:-=1.501MHz的信号时，听到啸叫声，其原因是什么?试进行具体分析(设此时无其它外来干扰)。77500?+1-=3,则有p=2、g二3,为5阶干扰。7-9镜象干扰一cos孔以下述方式之一加于图E7.6所示的混频器：