高频电子线路第6章参考答案市公开课一等奖百校联赛优质课金奖名师赛课获奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高频电子线路习题参考答案,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,第6章参考习题答案,6-1,6-2,6-3,6-4,6-5,6-6,6-7,6-8,6-9,6-10,6-11,6-12,6-13,6-14,6-15,6-16,6-17,6-18,6-19,6-20,6-21,6-22,6-23,6-24,6-25,6-26,6-27,6-28,6-29,6-30,1/77,1,61 已知载波电压u,c,=U,C,sin,C,t，调制信号如图所表示，f,C,1/T,。分别画出m=0.5及m=1两种情况下所对应AM波波形以及DSB波波形。,题6l 图,2/77,2,解6-1，各波形图以下,3/77,3,62 某发射机输出级在负载R,L,=100上输出信号为,u,0,(t)=4(1-0.5cost)cos,c,t,V。求总输出功率P,av,、载波功率P,c,和边频功率P,边频,。,解6-2,显然，该信号是个AM调幅信号，且m=0.5,所以,4/77,4,63 试用相乘器、相加器、滤波器组成产生以下信号框图,（1）,AM波；（2）DSB信号；（3）SSB信号。,解6-3,X,+,+,X,滤波器,X,X,5/77,5,64 在图示各电路中，调制信号,u,(t)=U,cost，,载波电压,u,C,=U,C,cos,c,t,，且,c,U,C,U,，二极管V,D1,和V,D2,伏安特征相同，均为从原点出发，斜率为g,D,直线。（1）试问哪些电路能实现双边带调制？（2）在能够实现双边带调制电路中，试分析其输出电流频率分量。,题64 图,6/77,6,解6-4,7/77,7,8/77,8,所以，（b）和（c）能实现DSB调幅,而且在（b）中，包含了,c,奇次谐波与和频与差频分量，以及,c,偶次谐波分量。,在（c）中，包含了,c,奇次谐波与和频与差频分量，以及,c,基频分量。,9/77,9,65试分析图示调制器。图中，C,b,对载波短路，对音频开路；,u,C,=U,C,cos,c,t,u,=U,cost,（1）设U,C,及U,均较小，二极管特征近似为i=a,0,+a,1,u,2,+a,2,u,2,.求 输出u,o,(t)中含有哪些频率分量（忽略负载反作用）？（2）如U,C,U,二极管工作于开关状态，试求u,o,(t)表示式。（要求：首先，忽略负载反作用时情况，并将结果与（1）比较；然后，分析考虑负载反作用时输出电压。,题65图,10/77,10,解6-5,（1）设二极管正向导通方向为他电压和电流正方向，则：,11/77,11,（2）,12/77,12,在考虑负载反作用时,与不考虑负载反作用时相比，出现频率分量相同，但每个分量振幅降低了。,13/77,13,66 调制电路如图所表示。载波电压控制二极管通断。试分析其工作原理并画出输出电压波形；说明R作用(设T,=13T,C,T,C,、T,分别为载涉及调制信号周期)。,题66图,解题6-6,设二极管为过原点理想二极管，跨导为g,D,，变压器变比为1:1.。电阻R可看作两个电阻串联R=R,1,+R,2,则：当在u,c,正半周，二极管都导通，导通电阻R,D,和R,1,、R,2,组成一个电桥，二极管中间连点电压为零，初级线圈中有电流流过，且初级电压为u,。当在u,c,负半半周，二极管都截止，变压器初级下端断开，初级线圈中电流为零。下列图是该电路等效电路图。所以在u,c,正半周，次级获电压为:,14/77,14,经过次级谐振回路，选出所需要频率。输出电压只包含,C,频率分量,15/77,15,在图中R作用是用来调整两个二极管一致性，以确保在二极管导通是电桥平衡，使变压器下端为地电位。,16/77,16,67 在图示桥式调制电路中，各二极管特征一致，均为自原点出发、斜率为g,D,直线，并工作在受u,2,控制开关状态。若设R,L,R,D,(R,D,=1/g,D,)，试分析电路分别工作在振幅调制和混频时u,1,、u,2,各应为何信号，并写出u,o,表示式。,解6-7,当u,2,正半周，二极管全部导通，电桥平衡，输出为零。,当u,2,负半周，二极管全部截止，输出为电阻分压。,所以输出电压为：,17/77,17,当做AM调制时，u,1,应为载波信号，u,2,应为调制信号.,当做DSB调制时，u,1,应为调制信号，u,2,应为载波信号.,当做混频器时，u,1,应为输入信号，u,2,应为本振信号,18/77,18,68 在图(a)所表示二极管环形振幅调制电路中，调制信号u,=U,cos,t，四只二极管伏安特征完全一致，均为从原点出发，斜率为g,d,直线，载波电压幅值为U,C,，重复周期为T,C,=2/,C,对称方波，且U,C,U,，如图(b)所表示。试求输出电压波形及对应频谱。,题68图,19/77,19,解6-8,20/77,20,21/77,21,69 差分对调制器电路如图所表示。设：（1）若,C,=10,7,rad/S，并联谐振回路对,C,谐振，谐振电阻R,L,=5k,E,e,=E,c,=10V,R,e,=5k,u,C,=156cos,C,t mV,u,=5.63cos10,4,t V。试求u,o,(t)。（2）此电路能否得到双边带信号？为何？,22/77,22,解6-9,(1),(2),该电路不能产生DSB信号，因为调制信号加在了线性通道，无法抑制载波分量。要想产生DSB信号，调制信号应该加在非线性通道，且信号幅度比较小（小于26Mv）。,23/77,23,610 调制电路如图所表示。已知u,=cos10,3,t V，u,C,=50cos10,7,tmV。试求：（1）u,o,(t)表示式及波形；（2）调制系数m。,题610图,24/77,24,解6-10（1）,25/77,25,可见，由u,C,引发时变电流分量是一个AM信号，而且调制深度m=0.5.输出电压为,26/77,26,611 图示为斩波放大器模型，试画出A、B、C、D各点电压波形。,题611图,27/77,27,解6-11,28/77,28,各点波形以下,29/77,29,612 振幅检波器必须有哪几个组成部分？各部分作用怎样？以下各图（见图所表示）能否检波？图中R、C为正常值，二极管为折线特征。,题612图,解6-12,振幅检波器应该由检波二极管，RC低通滤波器组成，RC电路作用是作为检波器负载，在其两,端产生调制电压信号，滤掉高频分量；二极管作用是利用它单向导电性，确保在输入信号峰值附近导通，使输出跟随输入包络改变。,30/77,30,(a)不能作为实际检波器，因为负载为无穷大，输出近似为直流，不反应AM输入信号包络。它只能用做对等幅信号检波，即整流滤波。,(b)不能检波，因为没有检波电容，输出为输入信号正半周，所以是个单向整流电路。,(c)能够检波,(d)不能够检波，该电路是一个高通滤波器，输出与输入几乎完全相同。,31/77,31,613 检波电路如图所表示，u,S,为已调波(大信号)。依据图示极性，画出RC两端、C,g,两端、R,g,两端、二极管两端电压波形。,题-13图,解6-13,各点波形如右图,32/77,32,614 检波电路如图所表示，其中,u,s,=0.8(1+0.5cost)cos,C,tV,F=5kHz,f,C,=465kHz,r,D,=125.试计算输入电阻R,i,、传输系数K,d,，并检验有没有惰性失真及底部切削失真。,题6-14图,解6-14,33/77,33,34/77,34,615 在图示检波电路中，输入信号回路为并联谐振电路，其谐振频率f,0,=10,6,Hz,，回路本身谐振电阻R,0,=20k,检波负载为10k,C,1,=0.01F,r,D,=100.。（1）若i,s,=0.5cos210,6,t mA,，求检波器输入电压 u,s,(t)及检波器输出电压u,o,(t)表示式；（2）若i,s,=0.5(1+0.5cos210,3,t)cos210,6,t mA,求u,o,(t)表示式.,35/77,35,解6-15（1）,（2）,36/77,36,616 并联检波器如图所表示。输入信号为调幅波，已知C,1,=C,2,=0.01F,R,1,=1k，R,2,=5k调制频率F=1kHz，载频f,C,=1MHz，二极管工作在大信号状态。（1）画出AD及BD两端电压波形；（2）其它参数不变，将C,2,增大至2F，BD两端电压波 形怎样改变？,题616图,37/77,37,解6-16,（1）此时低通网络截止频率为,因为Ff,H,f,C,所以电路是正常检波。各点波形以下：,38/77,38,（2）当C,2,增大到2F时,因为f,H,U,s,。求输出电压表示式，并证实二次谐波失真系数为零。,题617图,解6-17,设二极管为过零点理想折线特征.检波效率为K,d,40/77,40,41/77,41,一样求锝,42/77,42,另外从上式可见，因为二次谐波都是由cot偶次方项产生，但平衡输出后，n为偶次方项被彻底抵消掉了，所以输出只有调制信号基频和奇次谐波分量，偶次谐波分量为0；而二次失真系数定义为二次谐波振幅与基频分量振幅之比，所以二次失真系数为0。,所以,当忽略高次项后，得到：,43/77,43,618 图(a)为调制与解调方框图。调制信号及载波信号如图(b)所表示。试写出u,1,、u,2,、u,3,、u,4,表示式，并分别画出它们波形与频谱图（设,C,）。,题618图,44/77,44,解6-18,45/77,45,当带通滤波器中心频率为载波频率，且带宽为2时，得,经过低通滤波器后，,46/77,46,各点波形以下,47/77,47,619 已知混频器晶体三极管转移特征为,：i,C,=,a,0,+,a,2,u,2,+,a,3,u,3,式中，,u,=U,S,cos,S,t+U,L,cos,L,t,U,L,U,S,求混频器对于及(,L,-,S,)及(2,L,-,S,)变频跨导。,解6-19,依据已知条件，电路符合线性时变条件。则线性时变跨导为,48/77,48,620 设一非线性器件静态伏安特征如图所表示，其中斜率为,a,；设本振电压振幅U,L,=E,0,。求当本振电压在以下四种情况下变频跨导g,C,。（1）偏压为E,0,；（2）偏压为E,0,/2；（3）偏压为零；（4）偏压为-E,0,/2。,题620图,解6-20,设偏压为E,Q,输入信号为u,S,=U,S,cos,S,t,且U,L,U,S,即满足线性时变条件。依据已知条件，则电流可表示为,49/77,49,50/77,50,51/77,51,52/77,52,621 图示为场效应管混频器。已知场效应管静态转移特征为i,D,=I,DSS,(1-u,GS,/V,P,),2,，式中，I,DSS,=3mA,V,P,=-3V.。输出回路谐振于465kHz，回路空载品质因数Q,0,=100，R,L,=1k，回路电容C=600pF，接入系数n=1/7，电容C,1,、C,2,、C,3,对高频均可视为短路。现调整本振电压和自给偏置电阻Rs，确保场效应管工作在平方律特征区内，试求：（1）为取得最大变频跨导所需U,L,；（2）最大变频跨导g,C,和对应混频电压增益。,题621图,53/77,53,（1）为取得最大不失真变频跨导，应该调整自给偏压电阻，使场效应管静态偏置工作点位于平方律特征中点上。,54/77,54,输出回路在谐振时，它两端总电导为,55/77,55,622 N沟道结型场效应管混频器如图所表示。已知场效应管参数I,DSS,=4mA，Vp=-4V，本振电压振幅U,L,=1.8V,源极电阻Re=2k。试求；(1）静态工作点g,mQ,及变频跨导g,C,；(2）输入正弦信号幅度为lmV时，问漏极电流中频率为,s,、,L,、,I,分量各为多少？(3）当工作点不超出平方律范围时，能否说实现了理想混频而不存在各种干抚。,题622图,56/77,56,解6-2,（1）,57/77,57,（2）,所以能够看出：,（3）当工作点不超出平方律范围时，依然会出现其它频率分量，如,L,、,S,、2,S,、2,L,、,L,+,S,，所以仍有失真。,58/77,58,623 一双差分对模拟乘法器如图所表示，其单端输出电流,试分析为实现以下功效（要求不失真）：,（1）双边带凋制；,（2）振幅已调波解调；,（3）混频。,各输入端口应加什么信号电压？输出端电流包含哪些频率分量？对输出滤波器要求是什么？,59/77,59,题623图,60/77,60,解6-23,（1）要实现双边带调幅，u,1,应为载波信号，u,2,应为调制信号，此时单端输出电流为,61/77,61,（2）要实现对AM信号解调，u,1,应为插入载波信号，u,2,应为AM信号，此时单端输出电流为,62/77,62,（3）要实现混频，u,1,应为本振信号，u,2,应为输入信号，此时单端输出电流为,63/77,63,624 图示为二极管平衡电路，用此电路能否完成振幅调制（AM、DSB、SSB）、振幅解调、倍频、混频功效？若能，写出u,1,、u,2,应加什么信号，输出滤波器应为何类型滤波器，中心频率f,0,、带宽B怎样计算？,题624图,解6-24,设输出滤波器谐振频率为f,0,，调制信号最高频率为F,max,.,当满足U,2,U,1,条件下，输出电流i,L,=2g,D,K(,2,t)u,1,所以，,64/77,64,（1）将u,1,加载波信号，u,2,加调制信号，可实现AM调制。此时要求滤波器为带通滤波器，中心频率为载波频率，f,0,=f,C,带宽为2倍调制信号最高频率,B,0.7,=2F,max,，即输入信号带宽。,（2）将u,1,加调制信号，u,2,加载波信号，可实现DSB或SSB调制。滤波器为带通滤波器DSB调制时，f,0,=f,C,，B,0.7,=2F,max,.。SSB调制时，B,0.7,=F,max,.-F,min,.F,max,中心频率f,0,=f,C,+0.5(F,max,+F,min,)。,（3）将u,1,加调幅信号，u,2,加插入载波信号，可实现振幅解调。此时要求滤波器为低通滤波器，滤波器高频截止频率f,H,F,max,.。,65/77,65,（4）将u,1,加正弦信号信号，u,2,不加信号，可实现倍频。此时要求滤波器为窄带滤波器，中心频率为所需倍频频率。,（5）将u,1,加调幅信号，u,2,加本振信号，可实现混频。此时要求滤波器为带通滤波器，中心频率为中频频率，f,0,=f,I,=f,L,-f,C,，带宽为2倍调制信号最高频率,B,0.7,=2F,max,.，即输入信号带宽,66/77,66,625 图示为单边带（上边带）发射机方框图。调制信号为 3003000 HZ音频信号，其频谱分布如图中所表示。试画出图中各方框输出端频谱图。,题625图,67/77,67,解6-25,各点频谱以下,68/77,68,626 某超外差接收机中频f,I,=500 kHz，本振频率f,L,f,s,.,解6-29,（1）从给定题能够看出，7.5MHz信号最强，说明发射频率就是7.5MHz。而调谐到在6.5 MHz和7.25 MHz时听到信号是7.5MHz信号对其形成干扰,（2）在调谐到6.5 MHz时,此时，f,S,=6.5 MHz，本振频率f,L,=f,S,+f,I,=6.5+0.5=7MHz,干扰信号频率f,J,=7.5MHz，且f,J,-f,L,=7.5-7=0.5 MHz=f,I,所以7.5MHz信号恰好是6.5 MHz信号镜像干扰信号。,75/77,75,（3）在调谐到7.25 MHz时,此时，f,S,=7.25 MHz,本振频率f,L,=f,S,+f,I,=7.25+0.5=7.75MHz,干扰信号频率f,J,=7.5MHz，且有 2f,L,-2f,J,=15.5-15=0.5 MHz=f,I,显然，这是干扰信号与本振信号组合频率产生4阶副波道干扰。,76/77,76,630 设变频器输入端除有用信号（f,S,=20 MHz）外，还作用着两个频率分别为f,J1,=19.6 MHz，f,J2,=19.2 MHz电压。已知中频f,I,=3 MHz，问是否会产生干扰？干扰性质怎样？,解6-30,因为有两个干扰信号，而且这两个信号频率都靠近并小于有用信号频率。所以可能会产生互调干扰。因为f,S,-f,J1,=20-19.6=0.4MHz,f,J1,-f,J2,=19.6=19.2=0.4MHz,满足f,S,-f,J1,=f,J1,-f,J2,条件，所以将产生3阶互调干扰。,77/77,77,