高頻電子線路五章胡宴如 耿蘇燕 高等教育出版社

1、39第5章振幅調(diào)制、振幅解調(diào)與混頻電路5.1已知調(diào)制信號載波信號令比例常數(shù)，試寫出調(diào)幅波表示式，求出調(diào)幅系數(shù)及頻帶寬度，畫出調(diào)幅波波形及頻譜圖。解 調(diào)幅波波形和頻譜圖分別如圖P5.1(s)(a)、(b)所示。5.2已知調(diào)幅波信號，試畫出它的波形和頻譜圖，求出頻帶寬度。解 調(diào)幅波波形和頻譜圖如圖P5.2(s)(a)、(b)所示。5.3已知調(diào)制信號，載波信號，試寫出調(diào)輻波的表示式，畫出頻譜圖，求出頻帶寬度。解 頻譜圖如圖P5.3(s)所示。5.4已知調(diào)幅波表示式,試求該調(diào)幅波的載波振幅、調(diào)頻信號頻率、調(diào)幅系數(shù)和帶寬的值。解 ，5.5已知調(diào)幅波表示式，試求出調(diào)幅系數(shù)及頻帶寬度，畫出調(diào)幅波波形和頻譜圖

2、。解由，可得調(diào)幅波波形和頻譜圖分別如圖P5.5(s)(a)、（b）所示。5.6已知調(diào)幅波表示式，試畫出它的波形和頻譜圖，求出頻帶寬度。若已知，試求載波功率、邊頻功率、調(diào)幅波在調(diào)制信號一周期內(nèi)平均總功率。解調(diào)幅波波形和頻譜圖分別如圖P5.6(s)(a)、(b)所示。，5.7已知，試畫出它的波形及頻譜圖。解 所以，調(diào)幅波波形如圖P5.7(s)(a)所示，頻譜圖如圖P5.7(s)(b)所示。5.8已知調(diào)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）(1)；(2)；(3)；(4)解(1)普通調(diào)幅

3、信號，波形和頻譜如圖P5.9(s)-1所示。(2)抑載頻雙邊帶調(diào)輻信號，波形和頻譜如圖P5.9(s)-2所示。(3)單頻調(diào)制的單邊帶調(diào)幅信號，波形和頻譜如圖P5.9(s)-3所示。(4)低頻信號與高頻信號相疊加，波形和頻譜如圖P5.9(s)-4所示。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(diào)幅信號(4) 為普通調(diào)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(diào)幅系數(shù)，畫出輸出電

4、壓波形及頻譜圖。解 輸出電壓波形與頻譜如圖P5.11(s)(a)、(b)所示。5.12普通調(diào)幅波電路組成模型如圖P5.12所示，試寫出表示式、說明調(diào)幅的基本原理。解 5.13已知調(diào)幅信號，載波信號，相乘器的增益系數(shù)，試畫出輸出調(diào)幅波的頻譜圖。解 因此調(diào)幅波的頻譜如圖P5.13(s)所示。5.14已知調(diào)幅波電壓，試畫出該調(diào)幅波的頻譜圖，求出其頻帶寬度。解調(diào)幅波的頻譜如圖P5.14(s)所示。5.15二極管環(huán)形相乘器接線如圖P5.15所示，端口接大信號，使四只二極管工作在開關狀態(tài)，R端口接小信號，且，試寫出流過負載中電流的表示式。解 ， 式中5.16二極管構(gòu)成的電路如圖P5.16所示，圖中兩二極管

5、的特性一致，已知，為小信號，并使二極管工作在受控制的開關狀態(tài)，試分析其輸出電流中的頻譜成分，說明電路是否具有相乘功能？解 由于，式中，所以輸出電流中含有、等頻率成分。由于有成份，故該電路具有相乘功能。由于，所以，故電路不具有相乘功能。5.17圖P5.17所示的差分電路中，已知, ，晶體管的很大，可忽略，試用開關函數(shù)求的關系式。解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P5.2.14所示MC1496相乘器電路中，已知，。當，時，試求輸出電壓，并畫出其波形。解 輸出電壓波形如圖P5.19(s)所示。5.20二極管環(huán)形調(diào)幅電路如圖P5.20所示，

6、載波信號，調(diào)制信號，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。， 5.21圖5.3.5所示電路中，已知，調(diào)制信號的頻率范圍為0.13 kHz，試畫圖說明其頻譜搬移過程。解頻譜搬遷過程如圖P5.21(s)所示。5.22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(diào)波的載頻,調(diào)制信號頻率，調(diào)幅系數(shù)，負載電阻，試決定濾波電容的大小，并求出檢波器的輸入電阻。解取，所以可得為了不產(chǎn)生惰性失真，根據(jù)可得所以可得5.2

7、4二極管包絡檢波電路如圖P5.24所示，已知。(1)試問該電路會不會產(chǎn)生惰性失真和負峰切割失真？(2)若檢波效率，按對應關系畫出A、B、C點電壓波形，并標出電壓的大小。解(1)由表示式可知，、由于，而則，故該電路不會產(chǎn)生惰性失真，故電路也不會產(chǎn)生負峰切割失真。(2)A、B、C點電壓波形如圖P5.24(s)所示。5.25二極管包絡檢波電路如圖P5.25所示，已知調(diào)制信號頻率，載波，最大調(diào)幅系數(shù)，要求電路不產(chǎn)生惰性失真和負峰切割失真，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，

8、即得所以由此不難求得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。 解三極管發(fā)射極包絡檢波是利用三極管發(fā)射結(jié)的單向?qū)щ娦詫崿F(xiàn)包絡檢波的，其檢波工作過程與二極管檢波過程類似，若輸入信號，為一普通調(diào)幅波，則輸出電壓的波形如圖P5.26(s)(a)所示，其平均值如圖P5.26(s)(b)所示。5.27圖P5.27所示電路稱為倍壓檢波電路，為負載，為濾波電容，檢波輸出電壓近似等于輸入電壓振幅的兩倍。說明電路的工作原理。解當為正半周時，二極管導通、截止，對充電并使兩端電壓接近輸入高頻電壓的振幅；當為負半周時，二極管截止，導通，與相疊加后通過對充電，由于取值比較大，故兩端電

9、壓即檢波輸出電壓可達輸入高頻電壓振幅的兩倍。5.28三極管包絡檢波電路如圖P5.28(a)所示，為濾波電容，為檢波負載電阻，圖(b)所示為三極管的轉(zhuǎn)移特性，其斜率，已知，(1)試畫出檢波電流波形；(2)試用開關函數(shù)，寫出表示式，求出輸出電壓和檢波效率；(3)用余弦脈沖分解法求出輸出電壓。解(1)由于0.5 V，所以在的正半周，三極管導通，負半周截止，導通角，為半周余弦脈沖，波形如圖P5.28(s)所示。(2) 濾除高次諧波，則得輸出電壓(3)由于為常數(shù)，所以，因此，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(diào)幅信號，而載頻，因此可作出頻譜如

10、圖P5.29(s)-1所示。(2) 與相乘，的頻線性搬移到頻率兩邊，因此可作出頻譜如圖P5.29(s)-2所示。5.30混頻電路輸入信號，本振信號，帶通濾波器調(diào)諧在上，試寫出中頻輸出電壓的表示式。解 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電路功能參考信號輸入信號濾波器類型表示式振幅調(diào)制帶通，中心頻率振幅檢波低通混頻帶通，中心頻率說明：表5.31中以DSB信號為例。振幅調(diào)制、檢波與混頻的主要特點是將輸入信號的頻譜不失真地搬到參考信號頻率的兩邊。5.32電路如圖P5.31所示

11、，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。解各輸出電壓的頻譜分別如圖P5.32(s)(a)、(b)、(c)所示。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(zhuǎn)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。解由可得中頻電流為或因此，中頻輸出電壓振幅為所以，電路的混頻電壓增益等于5.34三極管混頻電路如圖P5.34所示，已知中頻，輸入信號，試分析該電路，并說明、三諧振回路調(diào)諧在什么頻率上。畫出F、G、H三點對地電壓波形并指出其特點。 解 構(gòu)成本機振蕩器，構(gòu)成混頻電路，輸入由點輸入加到混頻管的基極，本振信號由點加到混頻管的發(fā)射極，利用該三極管的非線性特性實現(xiàn)混頻。調(diào)諧于，調(diào)諧于465 kHz，調(diào)諧于1000 kHz+465 kHz=1465 kHz。點為輸入調(diào)幅信號，G點為本振信號，H點為中頻輸出信號，它們的對應波形如圖P5.34(s)所示。5.35超外差式廣播收音機，中頻，試分析下列兩種現(xiàn)象屬于何種干擾：(1)當接收，電臺信號時，還能聽到頻率為1490 kHz強電臺信號；(2)當接收電臺信號時，還能聽到頻率