高頻電子線路第7章參考答案

1、高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案第7章參考習題答案7-1 7-2 7-3 7-4 7-5 7-6 7-7 7-87-9 7-10 7-11 7-127-13 7-14 7-15 7-16高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案 7 71 1 角調(diào)波u（t）=10cos(2106t + 10cos2000t) （V），試 確定: （1）最大頻偏；（2）最大相偏； （3）信號 帶寬； （4）此信號在單位電阻上的功率； （5）能否確定這是FM波還是PM波？（6）調(diào)制電壓。 解7-1 44432000/1000 Hz( )10cos200010cos2000( )(1)2 10

2、sin20002 10/ ,10 Hz2(2)10(3)2()2(101) 1022kHz(4) 根據(jù)給定條件，可以看出， =，最大頻偏最大相偏信號帶寬因為調(diào)角波的功率就等mmmmPSmrad SFttdtdttdtdtrad sfmradBfF 221050 W22(5)于載波功率，所以P因為題中沒給出調(diào)制信號的形式，因此無法判定它是FM還是PM信號。CLUR高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案7 72 2 調(diào)制信號u=2cos2103t + 3cos3*103t，調(diào)頻靈敏 度kf=3kHZ/V，載波信號為uc=5cos2107t (V)，試 寫出此FM信號表達式。 解7-2 由

3、題意可知： 3333333033330337( )223 102cos2103cos31012 10cos21018 10cos310( )( )12 10cos21018 10cos3106sin2106sin310( )5cos 210( )5cos 2 fttFMtk utttttt dttt dtttuttt 733106sin2106sin310Vttt高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案 7 73 3 調(diào)制信號如圖所示。（1）畫出FM波的(t)和(t) 曲線；（2）畫出PM波的(t)和(t)曲線；（3） 畫出 FM波和 PM波的波形草圖。解7-3 波形如下圖所示。 題7

4、3圖高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案信號（a）在FM時，它們的頻率為線性變化，稱為線性調(diào)頻或掃頻信號；由于的積分限不定，所以 波形實際上可沿縱坐標上下移動；0( )( )ttt dt ( ) t ( )a高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案信 號 （ b ） 在PM時，它們的頻率為線性變化，稱為線性調(diào)頻或掃頻信號；( )b高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案信號（c）可以認為是數(shù)字信號，因此實現(xiàn)的調(diào)制為數(shù)字調(diào)制，又因為是二元信號，對它進行 FM 和 PM分 別 稱 為 2 F S K 和 2PSK。 PM信號的波形與DSB信號的波形相同，故在數(shù)字調(diào)制中，

5、可用產(chǎn)生DSB信號的方法產(chǎn)生PM（或PSK）信號。( )c高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案74 頻率為 100 MHz的載波被頻率被 5 kHz的正弦信號調(diào) 制， 最大頻偏為 50 kHz。，求此時FM波的帶寬。若 U加倍， 頻率不變，帶寬是多少？若U不變，頻率 增大一倍，帶寬 如何？若U和頻率都增大一倍，帶寬又如何 解7-4100MHz,5kHz,50kHz(1)2()2(505)110kHz(2)2()2(1005)210kHz 根據(jù)題意，已知當加倍時，因為正比于，所以也加倍， 調(diào)頻指數(shù)增大一倍。CmsmmmfsmFfBfFUfUfmBfF高頻電子線路習題參考答案高頻電子線

6、路習題參考答案(3)2()2(5010)120kHz(4)2()2(10010)220kHz 當不變時， 加倍時，最大頻偏不變，但調(diào)頻指數(shù)減小一倍， 所以帶寬為當、 都加倍時，最大頻偏加倍，但調(diào)頻指數(shù)不變，所以帶寬為fsmfsmUFmBfFUFmBfF高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案7 75 5 電視四頻道的伴音載頻fc=83.75MHz，fm=50kHz，F(xiàn)max=15kHz。(1)畫出伴音信號頻譜圖；（2）計算信號帶寬；（3）瞬時頻率的變化范圍是多少？ 解7-5(1)因為沒有給定伴音調(diào)制信號的頻譜，而且伴音是一個多頻調(diào)制調(diào)頻波。由于調(diào)頻是非線性頻譜搬移，多個頻率分量調(diào)頻所產(chǎn)

7、生的結(jié)果不能看作是每個頻率分量單獨調(diào)頻所得結(jié)果的線性疊加。因此，伴音信號的頻譜中除了包含載頻與調(diào)制信號各頻率分量的n次諧波的組合頻率分量外，還包含著載頻與調(diào)制信號的每一頻率分量的各次諧波分量一起產(chǎn)生的組合頻率分量。所以伴音信號的頻譜很復(fù)雜，無法正確畫出。高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案83.750.0583.7(MHz)83.750.0583.8(MHz)100kHz83.7MHz83.8MHz 所以，伴音信號瞬時頻率的變化范圍為，從到cmcmffff(3)(2)信號帶寬為max2()2(5015)130(kHz)smBfF高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案7 7

8、6 6 有一個AM和FM波，載頻均為1MHz，調(diào)制信號均為（t）=0.1sin(2103t) V。FM靈敏度為kf =1kHz/V，動態(tài)范圍大于20 V。（1）求AM波和FM波的信號帶寬；（2）若（t）=20sin(2*103t) V，重新計算AM波和FM波的帶寬；(3)由此(1)、（2）可得出什么結(jié)論。解7-6(1) 根據(jù)已知條件，調(diào)制信號頻率F=1000HzAM調(diào)幅時，信號帶寬為B=2F=21000=2000Hz。FM調(diào)制時，fm=0.1kf=100Hz, 則調(diào)頻信號帶寬為 BS=2(fm+F)= 2(100+1000)=2200Hz. 高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案(3

9、)比較（1）和（2）的結(jié)果，可以看到，AM調(diào)幅時的信號帶寬只取決于調(diào)制信號的頻率，而與調(diào)制信號的大小無關(guān)。對于FM調(diào)制，在窄帶調(diào)制時，信號帶寬基本上等于AM信號帶寬，但在寬帶調(diào)制時，主要取決于調(diào)制靈敏度和調(diào)制信號的振幅，帶寬基本不隨調(diào)制信號頻率而變化，可以看作是恒定帶寬。(2) 若（t）=20sin(2*103t),則： AM調(diào)幅時，信號帶寬仍然B=2F=21000=2000Hz。 但在FM調(diào)制時，fm=20kf=20Hz, 則調(diào)頻信號帶寬為 BS=2(fm+F)= 2(20+1)=42kHz.高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案7 77 7 調(diào)頻振蕩器回路的電容為變?nèi)荻O管，其壓

10、控特性為Cj=Cj0/（1+2u）1/2。為變?nèi)荻O管反向電壓的絕對值。反向偏壓EQ=4 V，振蕩中心頻率為10MHz，調(diào)制電壓為(t)=costV。（1）求在中心頻率附近的線性調(diào)制靈敏度；（2）當要求Kf21時，求允許的最大頻偏值。 解7-7(1) 變?nèi)荻O管的等效電容為 000( )12122121121cos jjjjQQQjQCCCCtuEuuEECmt高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案 0001144222231212422212124911( )1cos1cos22131coscos.43233coscos264464 其中，jjjjQQQCjjQCCCCCCCCCE

11、UmEf tmtfmtLCLCfmtmtfff mmtf mt223164432111,418432 因此：=，CCCmCCmCfm fffmffff高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案 22271555 KHz/V18311624(2)30.160.01,163110.1610133.3 kHz443 當要求二次諧波失真系數(shù)小于1%時，應(yīng)滿足即所以所允許的最大頻偏為mfCmfmfmCfkfUfKmfKmmfmf高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案7 78 8 調(diào)頻振蕩器回路由電感L和變?nèi)荻O管組成。L=2uH，變?nèi)荻O管參數(shù)為: Cj0=225 pF，=0.5，=0.

12、6V ， EQ= -6V，調(diào)制電壓為（t）=3cos(104t) V。求輸出調(diào)頻波的（1）載頻；（2）由調(diào)制信號引起的載頻漂移；（3）最大頻偏；（4）調(diào)頻系數(shù)；（5）二階失真系數(shù)。 解7-8 0004142( )63cos10( )1110.668.7(pF)1cos10.5cos10 jjjjQjQCCCCttEutuuuCmtt高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案 1422226120.5,0.5,68.71( )1cos2131coscos.4323131coscos2.6446411113.6MHz222 1068.7 10 可以看出，因此得到：（ ）（）jQCjCCCjQ

13、mCpFf tfmtLCfmtmtfmmtmtfLC高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案22222223320.513.60.159MHz64641130.5 13.61.7MHz441.740.57(MHz/V)33350.513.60.159MHz64640.1590.0941.7 （ ）（）（ ）（）（ ）（ ）（）CCmCmfmCmfmfm ffmffkUfm ffkf高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案7 79 9 如圖所示變?nèi)莨蹻M電路，fc=360MHz，=3，=0.6V，(t)=costV。圖中Lc為高頻扼流圈，C3、C4和C5為高頻旁路電容。（1）分析

14、此電路工作原理并說明其它各元件作用；（2）調(diào)節(jié) R2使變?nèi)莨芊雌妷簽?V，此時Cj=20pF，求L；（3）計算最大頻偏和二階失真系數(shù)。題79圖高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案解7-9（1）該電路是一個變?nèi)荻O管部分接入的直接調(diào)頻電路，C1、C2、Cj和L組成諧振回路，并與晶體管組成一個電容三點式振蕩器。調(diào)制信號經(jīng)Lc加到二極管上，形成隨調(diào)制信號變化的反向偏壓。當調(diào)制信號隨時間改變時，振蕩器的頻率也隨之改變，達到了調(diào)頻的目的。Lc為高頻扼流圈，C3、C4和C5為高頻旁路電容。Lc、C5和Lc、C4組成的低通濾波器保證了高頻正弦信號不會影響直流偏置，并避免了給電源帶來高頻干擾，C

15、3對高頻信號相當短路，從而提高了振蕩器的環(huán)路增益。調(diào)節(jié)R2，可改變變?nèi)荻O管的靜態(tài)偏置電壓，達到調(diào)整中心載波頻率的目的。高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案（2） 12121212121212222121211110.520100.33 pF0.5200.52030.51110.64360100.33 1016867022 在調(diào)制信號為0時，回路總電容jQjQjQjQjQjQjQcC CC CC CCCCCC C CC C CCC CC CC CLHfC高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案 12121pF ,31cos1cos1cos111( )221cos jQjjQ

16、jQjjQjQjQjQjQjQjQC CCCCCCC CC CmtCCCCCmtCCmtf tLCC CC CCCLCCC CCmtC當調(diào)制信號不為0時 03320cos11160.620pF0.1510.15cos1cos ，jjQjQQjQCCCtEuuuEuCmtmt高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案 12222222232060,1cos1( )11cos(1)1coscos.2 14 18 1(1)1cos8 12 116 1(1)8 1 令則：jQccjQjQccCpCmtpf tffpCCCmtCfmtmtpppmmtpppfp 222cos2.16 1 mtp高頻

17、電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案（3） 62230.15360 101.332 12 160(1)130.150.07448 128 160 mcmfmfmfMHzpfkmfp高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案7 71010 圖示為晶體振蕩器直接凋頻電路，試說明其工作原理及各元件的作用。 題710圖高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案解7-10在該電路中，由晶體管，和偏置電阻R3、R4、R5、耦合電容C2、旁路電容CL、高頻扼流圈LC1和LC2、以及回路元件變?nèi)荻O管Cj、電容C1、C2、C3、石英晶體、電感L1組成了一個皮爾斯失迎晶體振蕩電路。穩(wěn)壓二極管

18、2CW4、電阻R1、R2、高頻扼流圈LC1、電容CL、和電位器W構(gòu)成變?nèi)荻O管的直流饋電電路，調(diào)節(jié)電位器W，可改變加在變?nèi)荻O管上的反偏電壓，從而調(diào)節(jié)了調(diào)頻電路的中心頻率和調(diào)制靈敏度。當加上調(diào)制電壓后，變?nèi)荻O管上的反偏電壓隨調(diào)制信號改變，因此振蕩頻率也隨調(diào)制信號改變，達到了調(diào)頻的目的。由高頻扼流圈LC1、電容CL組成的低通濾波器，保證了直流電壓加在變?nèi)荻O管上，同時又避免了高頻振蕩信號反饋到電源，從而保證了中心頻率的穩(wěn)定，也消除了高頻信號通過電源帶來的交叉耦合干擾。電路中的L1和C1是用來進行擴大頻偏，其原理是加大了晶體串聯(lián)頻率和并聯(lián)頻率的間隔，調(diào)整微調(diào)電容C1，可調(diào)節(jié)頻偏的大小。該電路的調(diào)

19、頻范圍在晶體的串聯(lián)頻率和并聯(lián)頻率。高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案7 71111 變?nèi)莨苷{(diào)頻器的部分電路如圖所示，其中，兩個變?nèi)莨艿奶匦酝耆嗤鶠镃j=Cj0(1uu) ，ZL1及ZL2為高頻扼流圈，C1對振蕩頻率短路。試推導(dǎo)：（1）振蕩頻率表示式；（2）基波最大頻偏；（3）二次諧波失真系數(shù)。題711圖高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案解7-11（1）從圖中可以得到 211120001111,1cos22 1cos 其中回路總電容為QQQjjjjQQQjQQjjQREEEERRCCCCEuEuuuuuEuCUmEumtCCCmt高頻電子線路習題參考答案高頻電子

20、線路習題參考答案 22222211( )1cos1cos2221cos1cos.24211cos1cos2.82282 cjQccf tmtfmtLCCLfmtmtfmmtmt2 mcfmf（2）（3） 22222128216128 mccmfmfm fm ffkmf振蕩頻率為：高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案7 71212 方波調(diào)頻電路如圖所示，其中，Ec=Ee=E1=12V，E2=5V，E3=3V，R1=4.5k，R2=3k，C1=C2=1000pF，調(diào)制信號(t)=1.5cos104tV（V），晶體管的100。求調(diào)頻方波的瞬時表達式。 題712圖 高頻電子線路習題參考答案

21、高頻電子線路習題參考答案解7-12在該電路中，V5、V6、R1、R2組成受控電流源，使I1、I2隨調(diào)制信號u而變化。V1、V2、VD1、VD2和V3、V4、VD3、VD4以及電容C1、C2、組成一個多諧振蕩器。其振蕩頻率受I1、I2的控制。因此，當調(diào)制信號u變化時，振蕩頻率也隨之改變，達到了調(diào)頻的目的。輸出LC回路是一個選頻電路，對振蕩器輸出調(diào)頻方波的中心頻率基頻諧振，從而輸出正弦調(diào)頻信號。V3截止時，VE4輸出為高電平，VOH=VE4=E2=5V，V3飽和時，VE4輸出為低電平，VOL=VE4=0V。設(shè)在某個時刻V3開始導(dǎo)通，經(jīng)過C1、C2耦合形成的正反饋，使得V3很快由截止變?yōu)轱柡?，則VE

22、4從高電平5V跳變?yōu)榈碗娖?V，而V1由飽和變?yōu)榻刂?，VE2從低電平0V跳變?yōu)楦唠娖?V。高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案此時C2上的電壓為V1的導(dǎo)通電壓VB1ON-5V，然后C2充電，當充電到VBE1=VB1ON時，V1開始導(dǎo)通，經(jīng)過C1、C2耦合形成的正反饋，使得V1很快由截止變?yōu)轱柡?，則VE2輸出從高電平5V跳變?yōu)榈碗娖?V，而V3由飽和變?yōu)榻刂梗琕E4從低電平0V跳變?yōu)楦唠娖?V。然后C1充電，當充電到VBE3=VB1ON時，V3又開始導(dǎo)通，開始下個周期，如此循環(huán)，形成振蕩。可見，C1、C2的充電速度決定振蕩頻率。設(shè)圖中每個二極管的導(dǎo)通電壓和每個晶體管的發(fā)射結(jié)導(dǎo)通電壓相

23、等。且忽略晶體管的飽和壓降。則：高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案211312121212211213121212/3 124.54.533 124.522.534.534.534.534.534.534.5313.54.51.5cos10.5cos13.513.5 RREuERRRRIIIRRRRRREuERRRRR Ruutt1cos4.5 1.50.513.5 mtm高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案 2212922118(5) 1000 105 1010.5cos10.5cos110.5cos10 (Hz)100 10.5cos(MHz)2100MHz,50

24、MHz 因此ccb onb oncmIUTCU CUUTIttfttTff高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案7 71313 設(shè)計一個調(diào)頻發(fā)射機，要求工作頻率為 160 MHz，最大頻偏為 1MHz，調(diào)制信號最高頻率為10kHz，副載頻選 500 kHz，請畫出發(fā)射機方框圖，并標出各處的頻率和最大頻偏值。解7-13 從給定條件可以看出，相對頻偏比較小，工作頻率較高，如直接在高頻端調(diào)頻，要求電路的Q值很高，因此，為了保證教好的線性，最好采用間接調(diào)頻，實現(xiàn)在較低的頻率上調(diào)頻，然后通過倍頻器和混頻器，來得到所需的工作頻率和最大頻偏。發(fā)射機的基本框圖如下。高頻電子線路習題參考答案高頻電子線

25、路習題參考答案晶體載波振蕩器調(diào)相器積分器倍頻器X50混頻器晶體振蕩器倍頻器X40功率放大器44160M H z1M H z cmff334M H z25KH z cmff500KH z11500KH z500H z cmff2225M H z25KH z cmff21M H z u高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案7 71414 在圖示的兩個電路中，那個能實現(xiàn)包絡(luò)檢波，哪個能實現(xiàn)鑒頻，相應(yīng)的回路參數(shù)如何配置題7-14圖高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案解7-14（b）電路可以實現(xiàn)包絡(luò)檢波，這時要求兩個回路的參數(shù)應(yīng)該相等，首先電感抽頭應(yīng)位于中點，而且要使f01=f02=fc,回路帶寬要大于等于輸入AM信號中調(diào)制信號的最高頻率分量的2倍。（a）電路可以實現(xiàn)鑒頻，即用做一個平衡斜率鑒頻器，利用兩個回路對輸入信號失諧而實現(xiàn)鑒頻的。為了減小失真，要合理的選擇兩個回路的諧振頻率。當輸入信號的最大頻偏為fm時，可選擇0102(2 4)(2 4) CmCmffffff高頻電子線路習題參考答案高頻電子線路習題參考答案7 71515 己知某鑒頻器的輸入信號為 FM（t）