《高頻電子線路》大題

1、1.畫出下列已調(diào)波的波形和頻譜圖(設(shè)sc=5Q)。u(t)=(1+sinQt)sin3ct(V)；u(t)=(1+0.5cosQt)cosSct(V)；u(t)=2cosQtcoss(V)。解：(1)為m=1的普通調(diào)幅波，其波形與頻譜圖如圖10.14(a)、(b)所示；(2)為m=0.5aa的普通調(diào)幅波，其波形與頻譜圖如圖10.14(c)、(d)所示；(3)為雙邊帶調(diào)幅波，其波形與頻譜圖如圖10.14(e)、(f)所示。IVfff0L0.5V0.5V1-JIV2.對于低頻信號吩二九皿也及高頻信號叫二血叫。試問，將吩對uc(t)進行振幅調(diào)制所得的普通調(diào)幅波與吩、uc(t)線性疊加的復(fù)合信號比較,

2、其波形及頻譜有何區(qū)別？頻譜團解：將吩對uc(t)進行振幅調(diào)制所得的普通調(diào)幅波的波形與頻譜圖參見圖10.14(c)、(d),而吩與uc(t)線性疊加的復(fù)合信號的波形與頻譜圖如圖10.15所示。3.已知已調(diào)信號的頻譜圖如圖10.16所示。說明各頻譜所表示的已調(diào)信號類型；寫出它們的數(shù)學(xué)表達(dá)式和頻譜寬度；計算在單位電阻上各調(diào)制信號消耗的平均功率。2VSV丄翊EW1血/kHz990神1010l(H)O2.5V1.5V2V12VIIt丨ZY帖1027皿茄圖10.16解：(1)圖(a)為單音調(diào)制的普通調(diào)幅波；圖(b)為雙音調(diào)制的普通調(diào)幅波；圖(c)為二次調(diào)制的普通調(diào)幅波。圖(a)調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式為wffl

3、=5coS2jrxl06+2cos27c3x1032)cos27Tx3x104/(V)第二次調(diào)制:wp)=51+0.3w1()4-0.4zj3P)cos2ttx10%(V)0:U陽，這時可以認(rèn)為二pi-iGifiJfri-ig.fitf極管工作在受uc控制的開關(guān)狀態(tài)，即二極管在uc20(叫三0)時導(dǎo)通、在ucV0(叫0=時截止，此時，便組成了斬波調(diào)幅電路。試述電路工作原理；畫出輸出電壓uo(t)波形，并分析其頻譜。解：二極管平衡斬波調(diào)幅電路的等效電路如圖10.21所示，圖中rd為二極管導(dǎo)通時的電阻，而開關(guān)S的作用可用開關(guān)函數(shù)S1(t)來表示，即1-1*三0圖10.21平衡斬波調(diào)幅時的等效電路S

4、1(t)=匚0crd，則輸出電壓為u(t)故輸出電壓uo(t)也可以寫成，u。(t)宀2叫S(t)。u(t)的波形如圖10.22(c)所示，它仿佛是調(diào)制信號吩的波形被耳“斬去”一部分而變成頻率為fc的脈沖，故稱為斬波，這種調(diào)幅方法稱為平衡斬波調(diào)幅。S1(t)可展成下列傅里葉級數(shù)：1222S.(i)=+cosr-一cos3,.Z+一cos+TOC o 1-5 h z12匚靳c5ttc444%(Q=Lin(t)CQE&Jj-LCn(Z)C0s3c+%(f)匚0+八貝y可見，uo(t)中的組合頻率為F和(2p+1)fcF，與平衡調(diào)幅相比，組合頻率分量大大減少。如在輸出端接一個中心頻率為fC、帶寬為2

5、F的帶通濾波器，就可獲得雙邊帶調(diào)幅信號，其波形如圖10.22(d)所示。(bi斤關(guān)Hit浪笊斛輸岀社壓龍飛圖10.22平衡斬波調(diào)幅器的波形Tii1A*h牛同e_二極管環(huán)形斬波調(diào)幅器電路如圖10.23所示。圖中肚門=ElmCO：加，氣備_耳,S皿，化，一極管具有理想特性。試述電路工作原理；畫出輸出電壓u(t)波形，并分析其頻譜。解:(1)u(t)正半周時，V和v2導(dǎo)通,V3和v4截止,叫二坯uc(t)負(fù)半周時,V和圖10.23即輸出電壓為v2截止，V3和v4導(dǎo)通，=二極管環(huán)形斬波調(diào)幅器cos、c三0u(-沁(XW。o，U3=Ucm(1+macOsQt)cOS3ct14.(2)由上述工作原理可得，

6、輸出電壓uo(t)如圖10.24(c)所示，它可看作惑口和雙向開關(guān)函數(shù)S(t)的乘積，即uo(t戶2陷S(t)o雙向開關(guān)函數(shù)S(t)的表達(dá)式為匚、匚0:0C三0TOC o 1-5 h zS(t)a-1雙向開關(guān)函數(shù)S(t)的波形如圖10.24(b)所示，S(t)可展開成下列傅里葉級數(shù):444=一匚osr-COG衍/+7T3ttggg%(f)二一肚幣fcom叭-(Zjcos3cZ+%()cos+故顯然，uo(t)只含有(2p+1)fcF的頻率分量。如果在輸出端接一個中心頻率為心通帶寬度為2F的帶通濾波器，就能獲得雙邊帶調(diào)幅波uDSB(t)，其波形如圖10.24(d)所示。103220 x103xW

7、OxUr12)25.77二極管檢波電路如圖10.25所示。輸入信號Ui=Ucm(l+0.3cOSQt)cosct(V)。(1)試定性地畫出U1，U,U2和U3各點的波形;(2)如R=2kQ,R2=3kQ,R3=20kQ,R4=27kQ，若要求不產(chǎn)生負(fù)峰切割失真，試求調(diào)幅波的最大調(diào)幅系數(shù)m。解:(1)U.是普通調(diào)幅波，U是U.經(jīng)檢波和高頻濾波后的波形，U2是U經(jīng)c4隔直流和對低頻Q耦合而得的波形，u3是氣經(jīng)檢波和高頻濾波后所得直流和低頻Q信號，再經(jīng)R3和c2對Q濾波而得的直流信號。各點波形如圖10.26(a)、(b)、(c)、(d)所示。fl7Q(2)要求不產(chǎn)生負(fù)峰切割失真，必須使檢波器的調(diào)幅系

8、數(shù)處二縱兔V血珂+丘2(2+3/2)/2023即最大調(diào)幅系數(shù)不超過0.76。Aii=l圖10.26乘積型同步檢波器的原理框圖如圖10.27所示。圖中幻是普通調(diào)幅波,(1)試寫出U,u2,%3和u的表達(dá)式；123o(2)示意畫出u1，u2，u3和u的波形。圖10.27解：(1)u=U(1+mcosQt)cosst(V)普通調(diào)幅波經(jīng)放大限幅后得角頻率為的雙1cmacc向開關(guān)函數(shù)。即4二一cos-cos+cos+cos3t-3+COG砒+5jtUo=Ucm（l+maCsQt）（2）各波形如圖10.28（a）、（b）、（c）和（d）所示。某調(diào)幅收音機的混頻電路如圖10.29所示。圖中輸入信號是載頻為7

9、00kHZ的普通調(diào)幅波。（1）本電路屬于何種類型的混頻器？（2）本地振蕩屬于何種類型的振蕩器？（3）試說明L&、L4C4、L3C3三個并聯(lián)回路的諧振頻率。（4）定性畫出A、B和C三點對地的電壓波形。解：（1）本電路是基極注入調(diào)幅輸入信號，射極注入本地振蕩信號的他激式混頻器。（2）本振電路是共基、調(diào)射型變壓器耦合振蕩器。（3）L1C1回路的中心頻率為700kHZ，L4C4回路的中心頻率為（700+465）kHZ，L3C3回路的中心頻率為465kHZ。（4）A、B和C各點波形如圖10.30所示。uA的載頻為700kHZ，uC的載頻為465kHZ。圖10.29圖10.3017有一中波段（535kHZ

10、1605kHz）調(diào)幅超外差收音機，中fl=fL-fc=465kHZ，試分析下列現(xiàn)象屬于何種干擾，又是如何形成的？（1）當(dāng)收聽到fC=570kHZ的電臺時，聽到頻率為1500kHZ的強電臺播音；（2）當(dāng)收聽fC=929kHZ的電臺時，伴有頻率為1kHZ的哨叫聲；（3）當(dāng)收聽fC=1500kHZ的電臺播音時，聽到頻率為750KHZ的強電臺播音。解：（1）為鏡像頻率干擾（p=1、q=1），這是因為570+465=1500-465?；颍╧HZ）（2）為組合頻率干擾（p=1、q=2）。當(dāng)f=929kHZ時，f=f+=465+929=1394kHZ，而2f-fL=2X929-1394=464kHZ，此組合

11、頻率分量在檢波器中將與465kHZ的中頻信號進行差拍檢波，從而產(chǎn)生1kHZ的干擾哨聲。（3）為副波道干擾（p=1、q=2）。這是因為孑加丄戒+9-1皿=卜1刃0=方0q上（kHZ）超外差廣播收音機的接收頻率范圍（5251605）kHz，中頻不=4戈=465kHZ。（1）當(dāng)收到f=600kHZ電臺播音時，除了調(diào)諧在600kHZ頻率刻度上能收聽到該電臺信號外，還能在接收頻段內(nèi)哪些刻度上收聽到該電臺信號（寫出最強的兩個）？（2）當(dāng)收到頻率厶=600kHZ的電臺信號時，還能同時收聽到哪些頻率的電臺信號（寫出最強的兩個）？解：（1）對于其他電臺，600kHZ實際是干擾頻率，是副波道干擾，則Z岀丄妨!一0

12、1）用當(dāng)p=1、q=2時，f=1200kHZ；當(dāng)p=1、q=3時，f=870kHZ。即在f為1200kHZ和870kHZcZcZcZZ兩個電臺，能聽到600kHZ電臺的播音。（2）已知f=600kHZ，則干擾信號頻率為人-pfc+01）/：當(dāng)p=1、q=1時，fN1=1530kHZ（鏡頻），當(dāng)p=1、q=2時，人2=765kHZ。即在收到頻率f=600kHZ的電臺信號時，還能同時收聽到頻率為1530kHZ和765kHZ兩個電臺信號?；祛l器中晶體三極管在靜態(tài)工作點上展開的轉(zhuǎn)移特性由下列級數(shù)表示：%-十叫嚴(yán)口。已知混頻器的本振頻率fL=23MHZ，中頻頻率f=4-C=3MHZ。若在混頻器輸入端同時作用著fN1=19.6MHZ和fN2=19.2MHZ的干擾信號。試問在混頻器輸出端是否會有中頻信號輸出？它是通過轉(zhuǎn)移特性的幾次方項產(chǎn)生的？解：由于fL-（2fN1-fN2）=23-（2X19.6-19.2）=3=，因此混頻器中會有中頻信號輸出，它是由轉(zhuǎn)移特性的四次方項（p+q+r=4）產(chǎn)生的。簡要敘述減小混頻干擾的措施。解：減小混頻干擾的措施有（1）混頻器的干擾程度與干擾信號的大小有關(guān)，因此提高混頻器前端電路的選擇性（如天線回路、高放級的選擇性），可有效地減小干擾的有害影響。（2）將中頻選在接收頻段以外，可以避免產(chǎn)生最強的干擾哨聲，同時，也可以有效地發(fā)揮混