高頻電路習題

1、目 錄第1章 緒論.2第2章 小信號選頻放大器.3第3章 諧振功率放大器.9第4章 正弦波振蕩器17第5章 振幅調制、振幅解調與混頻電路31第6章 角度調制與解調電路51 第1章 緒論 返回目錄頁一、填空 1.1 用（ 電 ）信號傳送信息的系統(tǒng)稱為通信系統(tǒng)，發(fā)送設備對信號最主要的處理是（ 調制 ）。 1.2 輸入變換器的作用是將各種不同形式的信源轉換成（ 電 ）信號；傳輸信號的信道也稱為（傳輸媒介）；傳輸媒介分為（ 有線信道和無線信道 ）兩大類。 1.3 引起傳輸誤差的因素是（噪聲和干擾）。 1.4 在時間和幅度上連續(xù)變化的信號稱為（模擬信號）；在時間和幅度上離散取值的信號稱為（數(shù)字信號）。

2、1.5 用基帶信號去改變高頻載頻的幅度稱為（調幅）用符號（AM）表示；用基帶信號去改變高頻載頻的頻率稱為（調頻）用符號（F M）表示；用基帶信號去改變高頻載頻的相位稱為（調頻）用符號（P M）表示。 1.6 數(shù)字調制通常分為（振幅鍵控(ASK)）、（相位鍵控（PSK）、（頻率鍵控（FSK）三種。 1.7 無線電波的傳播方式有（沿地面?zhèn)鞑ィ?、依靠（電離層傳播）和（直線傳播）三種；頻率在（1.530MHz）的信號主要是依靠電離層的反射傳播；高于（30MHz）的信號主要沿空間直線傳播；長波與超長波信號主要（沿地 面）傳播。 1.8 器件的電阻、電容、或者電感如果不是一個常數(shù)，這種器件通常稱為（非線性

3、）器件。1.9 用晶體管、二極管組成的電路，如果給電路輸入一個單頻正弦信號，輸出信號的（波形）、（頻率）與原信號不同。 1.10 非線性電路可采用（圖解法）和（解析法）來進行分析；在實際電路分析中，常采用工程近似解析法分析，在工程近似解析法分析中常采用（折線、冪級數(shù)和開關函數(shù)）等表示式。 二、綜合題1.11 非線性電路的基本特點是什么？1.12 畫出無線電調幅廣播發(fā)送設備組成框圖；指出其中的線性電路和非線性電路；畫出調幅輸出波形。1.13 畫出超外差式調幅接收機組成框圖，指出其中的線性與非線性電路，畫出各部分電路的輸入與輸出波形。1.14 調幅廣播頻率在5351605KHz，其信號主要是何種傳

4、播方式？電視廣播頻率在30MHz以上，其信號主要是何種傳播方式？那種信號容易受到建筑物的遮擋？ 返回本章開頭 第2章 小信號選頻放大器 返回目錄頁2.1 已知并聯(lián)諧振回路L=1H，C=20pF，Q=100,求該并聯(lián)回路的諧振頻率f0、諧振電阻Rp及通頻帶BW0.7。解：由公式(2.1.4)知2.2 并聯(lián)諧振回路如圖P2.2所示，已知C=300pF，L=390H，Q=100，信號源內阻Rs=100k，負載電阻RL=200K，求該回路的諧振頻率、諧振電阻、通頻帶。所以 BW0.7=f0/QT=465KHz/37=12.6KHz2.3已知并聯(lián)諧振回路的f0=10MHz，C=50pF，BW0.7=15

5、0KHz，求回路的L和Q以及f=600KHz時的電壓衰減倍數(shù)。如將通頻帶加寬為300KHz，應在回路兩端并聯(lián)多大的電阻？2.4 并聯(lián)回路如圖P2.4所示，已知：C=360pF，L1=280H，Q=100，L2=50H,n=N1/N2=10,RL=1K。試求該并聯(lián)諧振回路考慮RL影響后的通頻帶及等效諧振電阻。 2.5并聯(lián)回路如圖P2.5所示，試求并聯(lián)回路2-3兩端的諧振電阻RP。已知：(a) L1=100H，L=10H，M=4H，等效損耗電阻r=10，C=300pF；(b)C1=50pF，C2=100pF，L=10H，r=2。2.6 并聯(lián)諧振回路如圖P2.6所示，已知f0=10MHz，Q=100

6、，Rs=12 K，RL=1K，C=40pF，匝比n1=N13/N23=1.3，n2=N13/N45=4，試求諧振回路有載諧振電阻RT、有載品質因QT和回路通頻帶BW0.7。2.7 單調諧放大器如圖2.2.4(a)所示，已知放大器的中心頻率f0=10MHz，回路線圈電感L13=4H，Q=100，匝數(shù)N13=20匝，N12=5匝，N45=5匝，晶體管的參數(shù)為：G0=200S，C0=7pF，gm=45mS。試求該放大器的諧振電壓增益、通頻帶及回路外接電容C。*不要求：(幅頻特性曲線) 2.8 單調諧放大器如圖2.2.4(a)所示。中心頻率f0=30MHz,晶體管的工作點電流IEQ=2mA,回路電感L

7、13=1.4H,Q=100，匝比n1=N13/N12=2,n2=N13/N45=3.5，YL=GL=1.2mS,Goe=0.4mS，試求該放大器的諧振電壓增益及通頻帶。返回本章開頭第3章 諧振功率放大器 返回目錄頁3.1 諧振功率放大器電路如圖3.1.1所示,晶體管的理想化轉移特性如圖P3.1所示，已知：VBB=0.2V，ui=1.1cos(t)V，回路諧振在輸入信號頻率上，試在轉移特性上畫出輸入電壓和集電極電流波形，并求出電流導通角及Ic0、Ic1m、Ic2m的大小。解：作圖如下由已知條件 VBB=0.2V， Uim=1.1V由圖 UBE(on)=0.6V ，所以此題也可先由曲線求出gc值，

8、然后用公式計算iCmax值3.2已知集電極電流余弦脈沖icmax=100mA，試求通角=1200，=700時集電極電流的直流分量Ic0和基波分量Ic1m；若Ucm=0.95Vcc，求出兩種情況下放大器的效率各為多少？解：(1) ， (2) ，3.3 已知諧振功率放大器的VCC=24V，IC0=250mA，Po=5W，Ucm=0.9VCC，試求該放大器的PD，Pc，c以及Ic1m，iCmax，。3.5 已知VCC=12V，UBE(on)=0.6V，VBB=-0.3V，放大器工作在臨界狀態(tài)Ucm=10.5V，要求輸出功率Po=1W，=600，試求該放大器的諧振電阻RP，輸入電壓Uim及集

9、電極效率c。3.6諧振功率放大器電路如圖P3.6所示，試從饋電方式，基極偏置和濾波匹配網(wǎng)絡等方面，分析這些電路的特點。解：(a) 、集電極均采用串聯(lián)饋電方式，基極采用自給偏壓電路，利用高頻扼圈中固有直流電阻來獲得反向偏置電壓，而利用獲得反向偏置電壓。輸入端采用L型濾波匹配網(wǎng)絡，輸出端采用型濾波匹配網(wǎng)絡。(b) 集電極采用并聯(lián)饋電方式，基極采用自給偏壓電路，由高頻扼流圈中的直流電阻產(chǎn)生很小的負偏壓，輸出端由，構成型和型濾波匹配網(wǎng)絡，調節(jié)和使得外接50歐負載電阻在工作頻率上變換為放大器所要求的匹配電阻，輸入端由、構成和型濾波匹配網(wǎng)絡， 用來調匹配，用來調諧振。3.7 某諧振功率放大器輸出電路的交流

10、通路如圖P3.7所示，工作頻率為2MHz，已知天線等效電容CA=500pF，等效電阻rA=8，若放大器要求RP=80，求L和C。 解：圖P3.7可以化成下面電路：圖中 L=L11+L123.8諧振功率放大器，要求工作在臨界狀態(tài)，已知VCC=20V，Po=0.5W，RL=50，集電極電壓利用系數(shù)為0.95，工作頻率為10MHz。用L型網(wǎng)絡作為輸出濾波匹配網(wǎng)絡，試計算該網(wǎng)絡的元件值。解：畫出諧振功率放大器L型匹配網(wǎng)絡圖如下3.9 已知實際負載RL=50，諧振功率放大器要求的最佳負載電阻RP=121，工作頻率f=30MHz，試計算圖3.3.9(a)所示型輸出濾波匹配網(wǎng)絡的元件值，取中間變換阻抗RL=

11、2。解：參照例3.3.4圖如下3.10 試求P3.10所示各傳輸變壓器的阻抗變換關系及相應的特性阻抗。3.11功率四分配網(wǎng)絡如圖P3.11所示，試分析電路的工作原理。已知RL=75W，試求Rd1、Rd2、Rd3及Rs的值。解：當a與b端負載電阻均等于2，a與b端獲得信號源供給功率的一半。同理，、兩端負載都相等，且等于4時，a、b端功率又由、平均分配給四個負載，所以每路負載獲得信號源供給功率的1/4，故圖P3.11構成功率四分配網(wǎng)絡。3.12圖P3.12所示為工作在230 MHz頻段上、輸出功率為50 W的反相功率合成電路。試說明：(1) 傳輸線變壓器的作用并指出它們的特性阻抗；(2) 、傳輸線

12、變壓器的作用并估算功率管輸入阻抗和集電極等效負載阻抗。解：(1) 說明的作用并指出它們的特性阻抗為1:1傳輸線變壓器，用以不平衡與平衡電路的轉換，。和組成9:1阻抗變換電路，。為1:1傳輸線變壓器，用以平衡與不平衡電路的轉換，。為1:4傳輸線變壓器，用以阻抗變換，。(2) 說明、的作用并估算功率管的輸入阻抗和等效負載阻抗起反向功率分配作用，起反向功率合成作用。功率管的輸入阻抗為功率管集電極等效負載阻抗為返回本章開頭第4章 正弦波振蕩器 返回目錄頁4.1 分析圖P4.1所電路，標明次級線圈的同名端，使之滿足相位平衡條件，并求出振蕩頻率。解：P4.1各圖表處的同名端如下（紅點為所標出的同名端）：4

13、.2變壓器耦合振蕩電路如圖P4.2所示，已知，、，晶體管的、，略去放大電路輸入導納的影響，試畫出振蕩器起振時開環(huán)小信號等效電路，計算振蕩頻率，并驗證振蕩器是否滿足振幅起振條件。 解：作出振蕩器起振時開環(huán)參數(shù)等效電路如圖(b)圖所示。略去晶體管的寄生電容，振蕩頻率等于略去放大電路輸入導納的影響，諧振回路的等效電導為由于三極管的靜態(tài)工作點電流為所以，三極管的正向傳輸導納等于因此，放大器的諧振電壓增益為而反饋系數(shù)為這樣可求得振蕩電路環(huán)路增益值為由于>1，故該振蕩電路滿足振幅起振條件。4.3試檢查圖P4.3所示振蕩電路，指出圖中錯誤，并加以改正。解：(a) 圖中有如下錯誤：發(fā)射極直流被短路，變壓

14、器同名端標的不正確，構成負反饋。改正圖如下圖(a)所示（注意：與原圖對照時紅色部分，下同）。(b) 圖中有如下錯誤：直流工作狀態(tài)不正確，集電極不通直流；而通過直接加到發(fā)射極。只要將和位置互換即行，如下圖(b)所示。4.4根據(jù)振蕩的相位平衡條件，判斷圖P4.4所示電路能否產(chǎn)生振蕩？在能產(chǎn)生振蕩的電路中，求出振蕩頻率的大小。解：(a) 能；(b) 不能。(c) 能；4.5 畫出圖P4.5所示各電路的交流通路，并根據(jù)相位平衡條件，判斷哪些電路能產(chǎn)生振蕩，哪些電路不能產(chǎn)生振蕩（圖中CB、CE、CC為耦合電容或旁路電容，LC為高頻扼流圈）。解：畫出的交流通路及回答如下（高頻扼流圈對交流開路，可畫也可不畫

15、）：4.6 圖P4.6所示為三諧振回路振蕩器的交流通路，設電路參數(shù)之間有以下四種關系：（1）L1C1L2C2L3C3；（2）L1C1L2C2L3C3；（3）L1C1=L2C2L3C3；（4）L1C1L2C2=L3C3；試分析上述四種情況是否都能振蕩，振蕩頻率與各回路的固有諧振頻率有何關系？解：要想使圖中電路振蕩，接在晶體管發(fā)射極的兩個電路在振蕩頻率處必須等效成相同性質的電抗元件，接在晶體管基極的電路必須等效成相反性質的電抗元件；又根據(jù)并聯(lián)諧振電路當工作頻率小于它的諧振頻率時呈感性，當工作頻率高于它的諧振頻率時呈容性，由公式振蕩頻率表達式知：（1）這時的條件可寫成f1<f2<f3；所

16、以能振蕩：振蕩頻率f0為：f2<f0<f3；這時1、2回路為容性，3回路為感性。（2）這時的條件可寫成f1>f2>f3；所以能振蕩：振蕩頻率f0為：f2>f0>f3；這時1、2回路為感性，3回路為容性。(3) 這時的條件可寫成f1=f2<f3；所以能振蕩；振蕩頻率f0為：f2<f0<f3；這時1、2回路為容性，3回路為感性。(4) 這時的條件可寫成f1>f2=f3；所以不能振蕩；因為2、3回路任何時候都性質相同，不能滿足接在晶體管基極的電抗元件性質相反的條件。4.7電容三點式振蕩器如圖P4.7所示，已知諧振回路的空載品質因數(shù)Q=60，

17、晶體管的輸出電導Goe=2.5×10-5S，輸入電導Gie=0.2×10-3S，試求該振蕩器的振蕩頻率f0，并驗證IcQ=0.4mA時，電路能否起振？解：(1)求振蕩頻率，由于 （2）求起振條件放大器輸入電導等效在輸出端Rc的等效電導負載總電導環(huán)路增益4.8振蕩器如圖P4.8所示，它們是什么類型振蕩器？有何優(yōu)點？計算各電路的振蕩頻率。解：（a）電路交流通路(a)圖：該電路是改進的電容三點式（克拉潑）振蕩電路；優(yōu)點是減小了晶體管輸出電容的影響，頻率穩(wěn)定度高，振蕩波形比較好。解：(b) 電路的交流通路如圖(b)所示，為改進型電容三點式振蕩電路，稱為西勒電路。其主要優(yōu)點頻率穩(wěn)度定

18、高。4.9 分析圖P4.5所示各振蕩電路，畫出交流通路，計算振蕩頻率，并說明電路特點。4.10 若石英晶片的參數(shù)為：Lq=4H，Cq=6.3×10-3pF，C0=2 PF，rq=100，試求（1）串聯(lián)諧振頻率fs；（2）并聯(lián)諧振頻率fp與fs相差多少？（3）晶體的品質因數(shù)Q和等效并聯(lián)諧振電阻為多大？由式（2.1.3）知并聯(lián)諧振阻抗為石英晶體的諧振阻抗是在C0兩端，所以4.11 圖P4.11所示石英晶體振蕩器，指出它們屬于哪種類型的晶體振蕩器，并說明石英晶體在電路中的作用。答：(a)圖為并聯(lián)型石英晶體振蕩器，石英晶體在電路中的作用可以等效為電感元件。 (b)圖為串聯(lián)型石英晶體振蕩器，石

19、英晶體在串聯(lián)諧振時以低阻抗接入正反饋電路，可以等效為短路線。4.12 晶體振蕩電路如圖P4.12所示，試畫出該電路的交流通路；若f1為L1C1的諧振頻率，f2為的L2C2的諧振頻率，試分析電路能否產(chǎn)生自激振蕩。若能振蕩，指出振蕩頻率與f1、f2之間的關系。圖為并聯(lián)型石英晶體振蕩器，石英晶體在電路中應等效成電感元件；又根據(jù)三點式振蕩電路的構成原則L2、C2串聯(lián)電路應等效成電容元件；L1、C1也應等效成電容元件。因為工作頻率低于串聯(lián)諧振電路的諧振頻率時，串聯(lián)諧振電路成容性；而工作頻率高于并聯(lián)諧振電路的諧振頻率時，并聯(lián)諧振電路成容性，設L1、C1，L2、C2回路的諧振頻率為f1、f2，所以振蕩頻率為

20、：4.13畫出圖P4.13所示各晶體振蕩器的交流通路，并指出電路類型。4.14 圖P4.14所示為三次泛音晶體振蕩器，輸出頻率為5MHz，試畫出振蕩器的交流通路，說明LC回路的作用，輸出信號為什么由V2輸出？解：畫出交流通路如下LC并聯(lián)諧振回路的諧振頻率f0應該高于晶體的基頻小于晶體的三次泛音，f1<f0<f3。在三次泛音頻率，LC回路等效為電容,電路滿足三點式振蕩器的振蕩條件。而在基頻頻率LC回路等效為電感，電路不滿足三點式振蕩器的振蕩條件所以不會振蕩在基頻，也即抑制了基頻振蕩。V2晶體管是射極輸出器，起隔離作用；它的特點是輸入阻抗大，輸出阻抗小，帶負載能力強。這樣就減小了負載阻

21、抗對諧振電路的影響，同時也提高了振蕩電路的帶負載能力。4.15 試用振蕩相位平衡條件判斷圖P4.15所示各電路能否產(chǎn)生正弦波振蕩，為什么？解：利用瞬時極性法判斷：斷開反饋網(wǎng)絡，假設輸入的是一個相位是00的正弦信號，如果信號反饋到斷開點時，有某一頻率f0與假設信號同相就能滿足相位平衡條件，可能振蕩（振幅平衡條件假設滿足），但必須排除f00和f0兩個頻率點；結果如下。(a)不能振蕩；RC相移網(wǎng)絡最大相移為±900，不能產(chǎn)生正反饋。(b)不能振蕩；RC相移網(wǎng)絡最大相移為±900，同樣不能產(chǎn)生正反饋。(c)能產(chǎn)生振蕩；RC相移網(wǎng)絡最大相移為±900，可在一頻率產(chǎn)生相移為0

22、0。(d) 不能振蕩；RC相移網(wǎng)絡最大相移為±900，不能產(chǎn)生正反饋。(e) )能產(chǎn)生振蕩；三級相移網(wǎng)絡最大相移-2700，可在一頻率產(chǎn)生正反饋。4.16 已知RC振蕩電路如圖P4.16所示，（1）說明R1應具有怎樣的溫度系數(shù)和如何選擇其冷態(tài)電阻；（2）求振蕩頻率f0。解：（1）在打“×”出斷開反饋電路，由同相輸入集成運放反饋放大器的電壓放大倍數(shù)知減小。電路起振時Au應該較大，滿足起振后電流通過R1，R1溫度升高，R1值應該變大，放大倍數(shù)Au減小，過渡到所以應該有正溫度系數(shù)。 4.17振蕩電路如圖P4.17所示，已知，試分析的阻值分別為下列情況時，輸出電壓波形的形狀。(1)

23、 ；(2) ；(3) 為負溫度系數(shù)熱敏電阻，冷態(tài)電阻大于；(4) 為正溫度系數(shù)熱敏電阻，冷態(tài)電阻值大于。 解：起振時R2>2R1，平衡時R2=2R1，圖中 R1=10K，所以（1）R2=10 K,R2=R1；不能起振，無振蕩電壓輸出。（2）R2=100 K,R2>>2R1，輸出約±12V方波。（3）R2冷態(tài)電阻大于20 K，R2>2R1=20 K，能夠起振；但由于R2是負溫度系數(shù)，起振后電流通過熱敏電阻R2后，它的溫度升高，電阻減小，會過渡到R2=2R1，所以穩(wěn)態(tài)時輸出正弦波。（4）R2冷態(tài)電阻大于20 K，R2>2R1=20 K，能夠起振；由

24、于是正溫度系數(shù)，起振后電流通過熱敏電阻后，它的溫度升高，電阻增大，會過渡到R2>>2R1，輸出約±12V方波。4.18設計一個頻率為500 Hz的橋式振蕩電路，已知，并用一個負溫度系數(shù)的熱敏電阻作為穩(wěn)幅元件，試畫出電路并標出各電阻值。解:可選用圖P4.17電路，因沒有要求輸出幅度大小，電源電壓可取。由于振蕩頻率較低，可選用通用型集成運放741。由確定的值，即由可確定R1和R2的值，如果選R1=10KW，即R2>20KW可選常溫下R2=24KW負溫度系數(shù)熱敏電阻。返回本章開頭第5章 振幅調制、振幅解調與混頻電路 返回目錄頁5.1已知調制信號載波信號令比例常數(shù)，試寫出調

25、幅波表示式，求出調幅系數(shù)及頻帶寬度，畫出調幅波波形及頻譜圖。解： 調幅波波形和頻譜圖分別如下圖(a)、(b)所示。5.2已知調幅波信號，試畫出它的波形和頻譜圖，求出頻帶寬度。解：調幅波波形和頻譜圖如圖(a)、(b)所示。帶寬 5.3已知調制信號，載波信號，試寫出調幅波的表示式，畫出頻譜圖，求出頻帶寬度。解: 頻譜圖如圖所示。頻帶寬度 5.4已知調幅波表示式,試求該調幅波的載波振幅、調頻信號頻率、調幅系數(shù)和帶寬的值。解： ，5.5已知調幅波表示式，試求出調幅系數(shù)及頻帶寬度，畫出調幅波波形和頻譜圖。解：由，可得 調幅波波形和頻譜圖分別如圖(a)、（b）所示。5.6已知調幅波表示式，試畫出它的波形和

26、頻譜圖，求出頻帶寬度。若已知，試求載波功率、邊頻功率、調幅波在調制信號一周期內平均總功率。解：調幅波波形和頻譜圖分別如圖(a)、(b)所示。 邊頻功率 5.7 已知V，試畫出它的波形及頻譜圖。解：原式波形與頻譜見下圖5.8已知調幅波的頻譜圖和波形如圖P5.8(a)、(b)所示，試分別寫出它們的表示式。解：5.9 試分別畫出下列電壓表示式的波形和頻譜圖，并說明它們各為何種信號。（令c=9）（1）u=1+cos（t）cos（ct）；（2）u=cos（t）cos（ct）；（3）u=cos（C+）t；（4）u=cos（t）+cos（ct）。解：波形見下圖（用MATLAB繪出）：頻譜見下圖(圖中c略去了

27、角標)：5.10理想模擬相乘器的增益系數(shù)，若、分別輸入下列各信號，試寫出輸出電壓表示式并說明輸出電壓的特點。(1) ；(2) ，；(3) ，；(4) ，解:(1) 為直流電壓和兩倍頻電壓之和。 (2) 為和頻與差頻混頻電壓。(3) 為雙邊帶調幅信號(4) 為普通調幅信號。5.11圖5.1.7所示電路模型中，已知，試寫出輸出電壓表示式，求出調幅系數(shù)，畫出輸出電壓波形及頻譜圖。解: 調幅系數(shù) ma=0.5輸出電壓波形與頻譜如下圖(a)、(b)所示。5.12 普通調幅波電路組成模型如圖P5.12所示，試寫出u0（t）表示式，說明調幅的基本原理。5.13 已知調制信號u（t）=3cos(2×

28、3.4×103t)+1.5cos(2×300t)V,載波信號uc（t）=6cos(2×5×106t)V，相乘器的增益系數(shù)，AM=0.1V-1,試畫出輸出調幅波的頻譜圖。頻譜圖5.15 二極管環(huán)形相乘器接線如圖P5.15所示，L端接大信號u1=U1mcos(1t)，使四只二極管工作在開關狀態(tài)，R端口接小信號u2=U2mcos(2t)，且U1m>>U2m，試寫出流過負載RL中電流的表達式。解：令 G=1/(rD+RL)，rD為二極管的導通電阻，由圖可看出，在u1正半周二極管V1、V4導通，V2、V3截止i1=G(u1-u2)S1(1t)i4=G(

29、u1+u2)S1(1t)i=i1-i4=-2Gu2 S1(1t)同理，在u1負半周二極管V2、V3導通，V1、V4截止i2=G(-u1+u2)S1(1t-)i3=G(-u1-u2)S1(1t-)i”=i2-i3= 2Gu2S1(1t-)在一個周期中的電流為i=i+i”=-2Gu2S1(1t)- S1(1t-)=-2Gu2S2(1t)=-2GU2mcos(2t)(4/) cos(1t)-(4/3) cos(31t)+=-(4/)GU2mcos(1+2)t+ cos(1-2)t+(4/3)GU2mcos(31+2)t+ cos(31-2)t+ 5.16 二極管構成的電路如圖P5.16所示，圖中兩二

30、極管的特性一致，已知u1=U1mcos(1t)，u2=U2mcos(2t)，u2為小信號，U1m>>U2m，并使二極管工作在受u1控制的開關狀態(tài)，試分析器輸出電流的頻譜成分，并說明電路是否具有相乘功能。解（a）:如圖，令 G=1/(rD+RL)，rD為二極管的導通電阻，則i1=G(u1+u2)S1(1t)i2=G(-u1+u2)S1(1t-)i=i1-i2=Gu1S1(1t)+S1(1t-) +Gu2S1(1t)- S1(1t-)由S1(1t)表達式及S1(1t-) 表達式知S1(1t)+S1(1t-)=1，所以i= Gu1+Gu2S2(1t) = GU1mcos(1t)+GU2m

31、cos(2t)(4/)cos(1t) -(4/3)cos(31t)+= GU1mcos(1t)+( 2/)GU2mcos(1+2)t+ cos(1-2)t -(2/3)GU2mcos(31+2)t+ cos(31-2)t+頻譜含1及p1±2，p為奇數(shù)，有相乘功能。解（b）見圖i1=g(u1+u2)S1(1t)i2=g(u1+u2)S1(1t)i=i1- i2=0 所以，無輸出，無相乘功能。5.17 圖P5.17所示電路中，已知u1=360cos(2×106t)mV，u2=10cos(2×103t)mV,VCC=VEE=10V，RE=10K，晶體管很大，UBE（on

32、）可以忽略，使用開關函數(shù)求iC=iC1-iC2的表達式。5.18圖5.2.12所示雙差分模擬相乘器電路中，已知，,，試求出輸出電壓的關系式。解： 5.19 圖5.2.14所示MC1496相乘器電路中，已知，R5=6.8K，RC=3.9K,RY=1K,VEE=8V,VCC=12V,UBE=0.7V,當u1=360cos(2×106t)mV，u2=200cos(2×103t)mV時，試求輸出電壓uo(t)，并畫出波形。解：由圖知，uX=u1,uY=u2,先求I0I0/2=IE8=IE9(VEE-UBE)/(R5+R1)=(8-0.7)/(6.8+0.5)mA =1mA 所以I0

33、=2mA再計算u2的動態(tài)范圍 (1/4)I0RY+UT=0.25×2×1+0.026=0.526V,滿足 -0.526Vu2(U2m=0.2V)0.526V 所以由（5.2.39）式 i=(2u2/RY)thu1/(2UT)又因為 U1m=360mV>260mV相乘器工作在開關狀態(tài)，即thu1/(2UT)= thU1m cos(1t) /(2UT) S2(1t)由式（5.2.40）知，輸出電壓uo(t)=iRC=2u2/RYRCS2(1t) =2×0.2cos(2×103t)/1×3.9×S2(1t)V=1.56cos(2

34、15;103t)×(4/)cos(2×106t) -(4/3)cos(2×3×106t)+V 畫出波形圖如下/VV5.20二極管環(huán)形調幅電路如圖P5.20所示，載波信號，調制信號，uc為大信號并使四個二極管工作在開關狀態(tài)，略去負載的反作用，試寫出輸出電流的表示式。解：， 5.21 圖5.3.5所示電路中,已知fc1=100kHz，fc2=2MHz，fc3=26MHz,調制信號u(t)的頻率范圍為0.13KHz,試畫圖說明其頻譜搬移過程。解：見圖 對于X輸入端，乘法器輸入為：0.13KHz；乘法器輸入為 fc1+(0.13)KHz=100+(0.13)=(

35、100.1103)KHz乘法器輸入為fc2+fc1+(0.13)KHz=2000KHz+(100.1103)KHz=(2100.12103)KHz=(2.10012.103)MHz乘法器濾波后輸出為fc3+fc2+fc1+(0.13)KHz=26+(2.10012.103)MHz=(28.100128.103)MHz5.22理想模擬相乘器中，若，試寫出輸出電壓表示式，說明實現(xiàn)了什么功能？解: 用低通濾波器取出式中右邊第一項即可實現(xiàn)乘積型同步檢波動能。5.23 二極管包絡檢波電路如圖5.4.2(a)所示，已知輸入已調載波的頻率fc=465KHz，調制信號頻率F=5KHz，調幅系數(shù)ma=0.3，負

36、載電阻R=5K，試決定濾波電容決定C的大小，并求出檢波器的輸入電阻Ri。解： 為滿足濾波條件，取 C5/(RC)=5/(2RC)342PF不產(chǎn)生惰性失真時應滿足 所以電容取值范圍為 342PFC0.02F 輸入電阻為 Ri=R/2=5/2=2.5K 5.24 二極管包絡檢波電路如圖P5.24所示， 已知us(t)=cos(2×465×103t)+0.3cos(2×469×103t)+ +0.3cos(2×461×103t)V，試問該電路會不會產(chǎn)生惰性失真和負峰切割失真？（2）如檢波效率d1,按對應關系畫出A、B、C三點電壓對應波形，并

37、標出電壓的大小。解：原式=21+3cos(2×4×103t)cos(2×465×103t)由式知fc=465KHz，F(xiàn)=4KHz, ma=0.3如果不產(chǎn)生惰性失真，應滿足圖中 C=6800pF<1.56×103PF，所以不會產(chǎn)生惰性失真。滿足 RL/R=0.37>ma（0.3），所以也不會產(chǎn)生負峰切割失真。各點波形的表達式為：uA=21+0.3cos(t)cos(t)VuB=21+0.3cos(t)VuC=0.6cos(t)V5.25二極管包絡檢波電路如圖P5.25所示，已知調制信號頻率，載波，最大調幅系數(shù)，要求電路不產(chǎn)生惰性失真和

38、負峰切割失真，試決定和的值。解:(1)決定從提高檢波效率和對高頻的濾波能力要求，現(xiàn)取為了避免產(chǎn)生惰性失真，要求所以的取值范圍為(2)決定為了防止產(chǎn)生負峰切割失真，要求，所以可得因為，即得所以求RL，因為 代入已知條件可得 5.26 圖P5.26所示為三極管射極包絡檢波電路，試分析該電路的檢波工作原理。答：其工作過程與二極管檢波電路類似，利用晶體管發(fā)射結的單向導電性實現(xiàn)包絡檢波；由于三極管具有放大功能，該檢波電路的帶負載能力較二極管檢波電路強。5.27 圖P5.25所示電路稱為被壓檢波電路，R為負載，C2為濾波電容，檢波輸出電壓uo(t)近似等于輸入電壓振幅的兩倍。試說明電路的工作原理。答：在u

39、S(t)正半周，V1導通、V2截止，C1被充電極性為左正由負，由于二極管的導通電阻很小，充電很快，幾乎達到輸入信號的峰值；在輸入信號uS(t)的負半周，V1截止、V2導通C1充得的電壓與輸入信號疊加，R兩端電壓近似為輸入信號峰值的兩倍，極性為下正上負。5.28 三極管絡檢波電路如圖P5.28(a)所示，C為濾波電容，R檢波負載電阻，圖(b)所示為三極管的轉移特性，其斜率gc=100ms，VBB=0.5V，us(t)=0.21+0.5cos(t)cos(ct)V，(1)試畫出檢波電流ic波形；(2)試用開函數(shù)，寫出ic表示式，求出輸電壓uO(t)和檢波效率d；(3)用余弦脈沖分解法求出輸出電壓u

40、O(t)。解：由于VBB=0.5V，當輸入高頻正弦信號后，三極管在高頻信號的正半周導通，負半周截止；當輸入的調幅信號為us(t)=0.21+0.5cos(t)cos(ct)V，在高頻信號的正半周，余弦脈沖包絡的變化范圍為uBE=VBB+0.21±0.5V=0.5+(0.2±0.1)V=(0.60.8)V所以三極管導通后iC的包絡變化范圍為(2)用開關函數(shù)寫出ic的示式為5.29理想模擬相乘器中，若，試畫出及輸出電壓的頻譜圖。解：(1)由表示式可知它為多音頻調幅信號，而載頻，因此可作出頻譜如圖所示。(2) 與相乘，的頻譜線性搬移到與頻率差頻與和頻兩邊，因此可作出頻譜如下圖所示

41、。5.30混頻電路輸入信號，本振信號，帶通濾波器調諧在上，試寫出中頻輸出電壓的表示式。解：該題給定已知條件不足。5.31電路模型如圖P5.31所示，按表5.31所示電路功能，選擇參考信號、輸入信號和濾波器類型，說明它們的特點。若濾波器具有理想特性，寫出表示式。解： 表5.31 頻譜搬移電路工作特點電路功能參考信號輸入信號濾波器類型表示式振幅調制帶通，中心頻率振幅檢波低通混頻帶通，中心頻率5.32電路如圖P5.31所示，試根據(jù)圖P5.32所示輸入信號頻譜，畫出相乘器輸出電壓的頻譜。已知各參考信號頻率為：(a)600 kHz；(b)12 kHz；(c)560 kHz。解：見下圖

42、5.33圖5.5.5所示三極管混頻電路中，三極管在工作點展開的轉移特性為，其中，若本振電壓，中頻回路諧振阻抗，求該電路的混頻電壓增益。解：由可得中頻電流幅度為 5.34 三極管混頻電路如圖P5.34所示，已知中頻fI=465KHz,輸入信號us(t)=51+0.5cos(2×103t)cos(2×106t)mV。式分析該電路，并說明L1C1、L2C2、L3C3三諧振回路諧振在什么頻率上。畫出F、G、H三點對地電壓波形并指出其特點。答： F點波形為調幅波，載頻為1MHz，電壓最大峰值為7.5mV。G點波形為本機振蕩波形(峰峰值一般在100300mV)，應為等幅高頻正弦波，頻率

43、為1.465MHz。H點為調幅波(峰峰值一般在幾十mV以下)，載頻為465KHz。5.35 超外差式廣播收音機，中頻fI=fL-fC=465KHz，試分析下列兩種現(xiàn)象屬于何種干擾：（1）當接收fC=560KHz電臺信號時，還能聽到頻率為1490KHz強電臺的信號；（2）當接收fC=1460KHz電臺信號時，還能聽到頻率為730KHz強電臺的信號。解：（1）接收fC=560KHz電臺信號時的本振頻率為 fL=fI+fc=465+560=1025KHz此時本振頻率與中頻頻率的和為 fL+fI=1025+465=1490KHz=fN所以1490KHz為鏡像干擾頻率。 （2）接收fC=1460KHz電

44、臺信號時的本振頻率為 fL=fI+fc=465+1460=1925KHz此時 fL-2fN=1925-2×730=1925-1460=465KHz=fI所以730KHz是寄生通道干擾頻率。 5.36混頻器輸入端除了有用信號外，同時還有頻率分別為，的兩個干擾電壓，已知混頻器的中頻，試問這兩個干擾電壓會不會產(chǎn)生干擾？解：由于，故兩干擾信號可產(chǎn)生互調干擾。 返回本章開頭第6章 角度調制與解調電路 返回目錄頁6.1 已知調制信號u=8cos（2×103t）V，載波輸出電壓u0（t）=5cos（2×106t）V，kf=2×103rad/(s·V)，試求調

45、頻信號的調頻指數(shù)mf、最大頻偏fm和有效頻譜帶寬BW，寫出調頻信號表示式。6.2 已知調頻信號u0（t）=3cos2×107t+5sin（2×102t）V，kf=103rad/(s·V)，試：（1）求該調頻信號的最大相位偏移mf、最大頻偏fm和有效頻譜帶寬BW；（2）寫出調制信號和載波輸出電壓表示式。6.3已知載波信號，調制信號為周期性方波，如圖P6.3所示，試畫出調頻信號、瞬時角頻率偏移和瞬時相位偏移的波形。解：由調頻信號的有關公式 調制信號是方波，調頻信號頻率應是突變的，因此可以畫出的波形。由（2）式知，調制信號分別取正值、負值，也分別為正負值；瞬時角頻率將發(fā)

46、生突變，為正值，角頻率突增、為負值，角頻率突減。由（3）式知，附加相位是時間的積分，調制信號分別取正值、負值時，附加相位將增加或減小，當調制信號完成一個周期時所以、和波形如下圖所示。 6.4 調頻信號的最大頻偏為75kHz，當調制信號頻率分別為100Hz和15kHz時，求調頻信號的mf和BW。6.5 已知調制信號U（t）=6cos（4×103t）V，載波輸出電壓uo(t)=2cos(2×108t)V，kp=2rad/V，試求調相信號的調相指數(shù)mp、最大頻偏fm和有效頻譜帶寬BW，并寫出調相信號的表示式。6.6 調載波為余弦信號，頻率fc=25MHz、振幅Um=4V，調制信號

47、為單頻正弦波，頻率F=400Hz，若最大頻偏fm=10kHz，試分別寫出調頻和調相信號表示式。 調頻指數(shù)6.7 已知載波電壓uo(t)=2cos(2×107t)，現(xiàn)用低頻信號u(t)=Umcos(2Ft)對其進行調頻和調相，當Um=5V，F(xiàn)=1kHz時，調頻和調相指數(shù)均為10rad，求此時調頻和調相信號的fm、BW；若調制信號Um不變，F(xiàn)分別變?yōu)?00Hz和10kHz時，求調頻、調相信號的fm和BW。6.8 直接調頻電路振蕩回路如圖6.2.4 (a)所示。變容二極管的參數(shù)為：UB=0.6V，=2，CjQ=15pF。已知L=20H，UQ=6V， u(t)=0.6cos(10×

48、103t)V，試求調頻信號中心頻率fc、最大頻偏fm和調頻靈敏度SF。6.9調頻振蕩回路如圖6.2.4(a)所示，已知，變容二極管參數(shù)為：、，調制電壓為。試求調頻波的：(1) 載頻；(2) 由調制信號引起的載頻漂移；(3) 最大頻偏；(4) 調頻靈敏度；(5) 二階失真系數(shù)。解：所以(2) 求中心頻率的漂移值，由于所以(3) 求最大頻偏(4) 求調頻靈敏度(5) 求二階失真系數(shù)6.10 變容三極管直接調頻電路如圖P6.10所示，畫出振蕩部分交流通路，分析調頻電路的工作原理，并說明各元件的作用。解：振蕩部分電路的交流如下分析：變容二極管與周圍振蕩電路元件組成調頻振蕩電路，決定振蕩頻率的元件見所畫

49、出的交流通路，由圖知，該電路是一個電容三點式振蕩電路，調制信號通過高頻扼流圈加在反向偏置的變容二極管上，使變容二極管的解電容隨調制信號變化，從而改變振蕩頻率實現(xiàn)調頻。6.11變容二極管直接調頻電路如圖P6.11所示，試畫出振蕩電路簡化交流通路，變容二極管的直流通路及調制信號通路；當時，求振蕩頻率。解:振蕩電路簡化交流通路、變容二極管的直流通路及調制信號通路分別如圖(a)、(b)、(c)所示。當，振蕩頻率為6.12圖P6.12所示為晶體振蕩器直接調頻電路，畫出振蕩部分交流通路，說明其工作原理，同時指出電路中各主要元件的作用。 解：由于1000 pF電容均高頻短路，因此振蕩部分交流通路如右上圖所示。它由變容二極管、石英晶體、電容等組成并聯(lián)型晶體振蕩器。當加到變容二極管兩端，使發(fā)生變化，從而使得振蕩頻率發(fā)生變化而實現(xiàn)調頻。由對振蕩頻率的影響很小，故該調頻電路頻偏很小，但中心頻率穩(wěn)定度高。圖P6.12中穩(wěn)壓管電路用來供給變容二極管穩(wěn)定的反向偏壓。6.13晶體振蕩器直接調頻電路如圖P6.13所示，試畫交流通路，說明電路的調頻工作原理。解:振蕩部分的交流通路如圖P6.13右圖所示，它構成并聯(lián)型晶體振蕩器。變容二極管與石英晶體串聯(lián)，