高頻電子線路第7章參考答案

1、高頻電子線路習(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)題參考答案第7章參考習(xí)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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)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(hào) 帶寬； （4）此信號(hào)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(hào)帶寬因?yàn)檎{(diào)角波的功率就等mmmmPSmrad SFttdtdttdtdtrad sfmradBfF 221050 W22(5)于載波功率，所以P因?yàn)轭}中沒給出調(diào)制信號(hào)的形式，因此無(wú)法判定它是FM還是PM信號(hào)。CLUR高頻電子線路習(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)題參考答案7 72 2 調(diào)制信號(hào)u=2cos2103t + 3cos3*103t，調(diào)頻靈敏 度kf=3kHZ/V，載波信號(hào)為uc=5cos2107t (V)，試 寫出此FM信號(hào)表達(dá)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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)題參考答案 7 73 3 調(diào)制信號(hào)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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)題參考答案信號(hào)（a）在FM時(shí)，它們的頻率為線性變化，稱為線性調(diào)頻或掃頻信號(hào)；由于的積分限不定，所以 波形實(shí)際上可沿縱坐標(biāo)上下移動(dòng)；0( )( )ttt dt ( ) t ( )a高頻電子線路習(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)題參考答案信 號(hào) （ b ） 在PM時(shí)，它們的頻率為線性變化，稱為線性調(diào)頻或掃頻信號(hào)；( )b高頻電子線路習(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)題參考答案信號(hào)（c）可以認(rèn)為是數(shù)字信號(hào)，因此實(shí)現(xiàn)的調(diào)制為數(shù)字調(diào)制，又因?yàn)槭嵌盘?hào)，對(duì)它進(jìn)行 FM 和 PM分 別 稱 為 2 F S K 和 2PSK。 PM信號(hào)的波形與DSB信號(hào)的波形相同，故在數(shù)字調(diào)制中，

5、可用產(chǎn)生DSB信號(hào)的方法產(chǎn)生PM（或PSK）信號(hào)。( )c高頻電子線路習(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)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(hào)調(diào) 制， 最大頻偏為 50 kHz。，求此時(shí)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(dāng)加倍時(shí)，因?yàn)檎扔?，所以也加倍?調(diào)頻指數(shù)增大一倍。CmsmmmfsmFfBfFUfUfmBfF高頻電子線路習(xí)題參考答案高頻電子線

6、路習(xí)題參考答案(3)2()2(5010)120kHz(4)2()2(10010)220kHz 當(dāng)不變時(shí)， 加倍時(shí)，最大頻偏不變，但調(diào)頻指數(shù)減小一倍， 所以帶寬為當(dāng)、 都加倍時(shí)，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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)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(hào)頻譜圖；（2）計(jì)算信號(hào)帶寬；（3）瞬時(shí)頻率的變化范圍是多少？ 解7-5(1)因?yàn)闆]有給定伴音調(diào)制信號(hào)的頻譜，而且伴音是一個(gè)多頻調(diào)制調(diào)頻波。由于調(diào)頻是非線性頻譜搬移，多個(gè)頻率分量調(diào)頻所產(chǎn)

7、生的結(jié)果不能看作是每個(gè)頻率分量單獨(dú)調(diào)頻所得結(jié)果的線性疊加。因此，伴音信號(hào)的頻譜中除了包含載頻與調(diào)制信號(hào)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(hào)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(hào)的頻譜很復(fù)雜，無(wú)法正確畫出。高頻電子線路習(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)題參考答案83.750.0583.7(MHz)83.750.0583.8(MHz)100kHz83.7MHz83.8MHz 所以，伴音信號(hào)瞬時(shí)頻率的變化范圍為，從到cmcmffff(3)(2)信號(hào)帶寬為max2()2(5015)130(kHz)smBfF高頻電子線路習(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)題參考答案7 7

8、6 6 有一個(gè)AM和FM波，載頻均為1MHz，調(diào)制信號(hào)均為（t）=0.1sin(2103t) V。FM靈敏度為kf =1kHz/V，動(dòng)態(tài)范圍大于20 V。（1）求AM波和FM波的信號(hào)帶寬；（2）若（t）=20sin(2*103t) V，重新計(jì)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(hào)頻率F=1000HzAM調(diào)幅時(shí)，信號(hào)帶寬為B=2F=21000=2000Hz。FM調(diào)制時(shí)，fm=0.1kf=100Hz, 則調(diào)頻信號(hào)帶寬為 BS=2(fm+F)= 2(100+1000)=2200Hz. 高頻電子線路習(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)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(shí)的信號(hào)帶寬只取決于調(diào)制信號(hào)的頻率，而與調(diào)制信號(hào)的大小無(wú)關(guān)。對(duì)于FM調(diào)制，在窄帶調(diào)制時(shí)，信號(hào)帶寬基本上等于AM信號(hào)帶寬，但在寬帶調(diào)制時(shí)，主要取決于調(diào)制靈敏度和調(diào)制信號(hào)的振幅，帶寬基本不隨調(diào)制信號(hào)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(shí)，信號(hào)帶寬仍然B=2F=21000=2000Hz。 但在FM調(diào)制時(shí)，fm=20kf=20Hz, 則調(diào)頻信號(hào)帶寬為 BS=2(fm+F)= 2(20+1)=42kHz.高頻電子線路習(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)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(duì)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(dāng)要求Kf21時(shí)，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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)題參考答案 22271555 KHz/V18311624(2)30.160.01,163110.1610133.3 kHz443 當(dāng)要求二次諧波失真系數(shù)小于1%時(shí)，應(yīng)滿足即所以所允許的最大頻偏為mfCmfmfmCfkfUfKmfKmmfmf高頻電子線路習(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)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(hào)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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)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(shí)Cj=20pF，求L；（3）計(jì)算最大頻偏和二階失真系數(shù)。題79圖高頻電子線路習(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)題參考答案解7-9（1）該電路是一個(gè)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(gè)電容三點(diǎn)式振蕩器。調(diào)制信號(hào)經(jīng)Lc加到二極管上，形成隨調(diào)制信號(hào)變化的反向偏壓。當(dāng)調(diào)制信號(hào)隨時(shí)間改變時(shí)，振蕩器的頻率也隨之改變，達(dá)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(hào)不會(huì)影響直流偏置，并避免了給電源帶來(lái)高頻干擾，C

15、3對(duì)高頻信號(hào)相當(dāng)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(dá)到調(diào)整中心載波頻率的目的。高頻電子線路習(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)題參考答案（2） 12121212121212222121211110.520100.33 pF0.5200.52030.51110.64360100.33 1016867022 在調(diào)制信號(hào)為0時(shí)，回路總電容jQjQjQjQjQjQjQcC CC CC CCCCCC C CC C CCC CC CC CLHfC高頻電子線路習(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)題參考答案 12121pF ,31cos1cos1cos111( )221cos jQjjQ

16、jQjjQjQjQjQjQjQjQC CCCCCCC CC CmtCCCCCmtCCmtf tLCC CC CCCLCCC CCmtC當(dāng)調(diào)制信號(hào)不為0時(shí) 03320cos11160.620pF0.1510.15cos1cos ，jjQjQQjQCCCtEuuuEuCmtmt高頻電子線路習(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)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(gè)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(dāng)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(hào)改變，因此振蕩頻率也隨調(diào)制信號(hào)改變，達(dá)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(shí)又避免了高頻振蕩信號(hào)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(hào)通過電源帶來(lái)的交叉耦合干擾。電路中的L1和C1是用來(lái)進(jìn)行擴(kuò)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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)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(gè)變?nèi)莨艿奶匦酝耆嗤?，均為Cj=Cj0(1uu) ，ZL1及ZL2為高頻扼流圈，C1對(duì)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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)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(xí)題參考答案高頻電子

20、線路習(xí)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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)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(hào)(t)=1.5cos104tV（V），晶體管的100。求調(diào)頻方波的瞬時(shí)表達(dá)式。 題712圖 高頻電子線路習(xí)題參考答案

21、高頻電子線路習(xí)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(hào)u而變化。V1、V2、VD1、VD2和V3、V4、VD3、VD4以及電容C1、C2、組成一個(gè)多諧振蕩器。其振蕩頻率受I1、I2的控制。因此，當(dāng)調(diào)制信號(hào)u變化時(shí)，振蕩頻率也隨之改變，達(dá)到了調(diào)頻的目的。輸出LC回路是一個(gè)選頻電路，對(duì)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(hào)。V3截止時(shí)，VE4輸出為高電平，VOH=VE4=E2=5V，V3飽和時(shí)，VE4輸出為低電平，VOL=VE4=0V。設(shè)在某個(gè)時(shí)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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)題參考答案此時(shí)C2上的電壓為V1的導(dǎo)通電壓VB1ON-5V，然后C2充電，當(dāng)充電到VBE1=VB1ON時(shí)，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(dāng)充電到VBE3=VB1ON時(shí)，V3又開始導(dǎo)通，開始下個(gè)周期，如此循環(huán)，形成振蕩?？梢?，C1、C2的充電速度決定振蕩頻率。設(shè)圖中每個(gè)二極管的導(dǎo)通電壓和每個(gè)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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)題參考答案7 71313 設(shè)計(jì)一個(gè)調(diào)頻發(fā)射機(jī)，要求工作頻率為 160 MHz，最大頻偏為 1MHz，調(diào)制信號(hào)最高頻率為10kHz，副載頻選 500 kHz，請(qǐng)畫出發(fā)射機(jī)方框圖，并標(biāo)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(duì)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(shí)現(xiàn)在較低的頻率上調(diào)頻，然后通過倍頻器和混頻器，來(lái)得到所需的工作頻率和最大頻偏。發(fā)射機(jī)的基本框圖如下。高頻電子線路習(xí)題參考答案高頻電子線

25、路習(xí)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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)題參考答案7 71414 在圖示的兩個(gè)電路中，那個(gè)能實(shí)現(xiàn)包絡(luò)檢波，哪個(gè)能實(shí)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(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)題參考答案解7-14（b）電路可以實(shí)現(xiàn)包絡(luò)檢波，這時(shí)要求兩個(gè)回路的參數(shù)應(yīng)該相等，首先電感抽頭應(yīng)位于中點(diǎn)，而且要使f01=f02=fc,回路帶寬要大于等于輸入AM信號(hào)中調(diào)制信號(hào)的最高頻率分量的2倍。（a）電路可以實(shí)現(xiàn)鑒頻，即用做一個(gè)平衡斜率鑒頻器，利用兩個(gè)回路對(duì)輸入信號(hào)失諧而實(shí)現(xiàn)鑒頻的。為了減小失真，要合理的選擇兩個(gè)回路的諧振頻率。當(dāng)輸入信號(hào)的最大頻偏為fm時(shí)，可選擇0102(2 4)(2 4) CmCmffffff高頻電子線路習(xí)題參考答案高頻電子線路習(xí)題參考答案7 71515 己知某鑒頻器的輸入信號(hào)為 FM（t）