高频电子线路课后习题答案-曾兴雯.pdf

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1、高频电子线路习题集第一章绪论1-1画出无线通信收发信机的原理框图，并说出各部分的功用。答：8音频放大器调制器变频器激励放大输出功率放大载波振荡器V天线开关中频放大与滤波混频器高频放大本地振荡器上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图，它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变 频 器（不一定必须）、功率放大器和发射天线组成。低频音频信号经放大后，首先进行调制后变成一个高频已调波，然后可通过变频，达到所需的发射频率，经高频功率放大后，由天线发射出去。接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。由天线

2、接收来的信号,经放大后，再经过混频器，变成一中频已调波，然后检波，恢复出原来的信息，经低频功放放大后，驱动扬声器。1-2无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？答：高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。采用高频信号的原因主要是：（1）频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大，而且可以减小或避免频道间的干扰；（2）高频信号更适合电线辐射和接收，因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时，才有较高的辐射效率和接收效率，这样，可以采用较小的信号功率，传播较远的距离，也可获得较高的接收灵敏度。1-3无线通信为什么要进行凋制？如何进行调制？答：因为基带调制信号都是频率比较

3、低的信号，为了达到较高的发射效率和接收效率，减小天线的尺寸，可以通过调制，把调制信号的频谱搬移到高频载波附近；另外，由于调制后的信号是高频信号，所以也提高了信道利用率，实现了信道复用。调制方式有模拟调调制和数字调制。在模拟调制中，用调制信号去控制高频载波的某个参数。在调幅方式中，A M普通调幅、抑制载波的双边带调幅（D S B）、单边带调幅（S S B）、残留单边带调幅（V S S B）；在调频方式中，有调频(F M)和调相(P M)。在数字调制中，一般有频率键控(F S K)、幅度键控(A S K)、相位键控(P S K)等调制方法。1-4无线电信号的频段或波段是如何划分的？各个频段的传播特

4、性和应用情况如何？答：无线电信号的频段或波段的划分和各个频段的传播特性和应用情况如下表波段名称波长范围频率范图频段名称主要传播方式和用途长披(LW)1070,m30 300 kHz地波i远匝高通信中被(MW)102103 m300 kHz 3 MHz中演(MF)地波、天波 广播、通信 导航fift(SW)10100 m330 MHzO(HF)天波、地涡广播、通信超短波(VSW)1 10 m30700 MHz甚高颍(VHF)直线传播、对洗层敢拈通信 电视广播、调演广播、雷达分米波(USW)10 100 cm300 MHz 3 GHz特高频(UHF)直线传抵散射传揄通信、中继与卫星通信、雷达、电视

5、广播厘米波(SSW)1 10 cm3 30 GHz超高频(SHF)直线传糊中继和卫星通信、雷达考米波(ESW)110 mm30300 GHz1极高频(EHF)直线传揄微波通信,雷达第二章高频电路基础21对于收音机的中频放大器，其中心频率fo=465kHz.Bo_7O7=8kHz,回路电容C=2(X)pF,试计算回路电感利QL值。若电感线圈的Q o=100,问在回路上应并联多大的电阻才能满足要求。解 2-1：M=得:1L=(2万f)2C-4/x 4652 x 106 x 200 x 10 14/x 4652x200 0.586/724由 7。7=/得：。念隼5_ 1002%x 465x1()3*

6、200 x10-IO In x465x 2171.22WQ 二 gC gC 2。L g g0+g,.1+4%所以:RL=0Q-QL58.125100-58.125管-D&=x 171.22 a 237.66A/2答：回路电感为0.586mH,有载品质因数为58.125,这时需要并联236.66k Q的电阻。2-2 图示为波段内调谐用的并联振荡回路，可变电容C的变化范围为12260 pF,Ct为微调电容，要求此回路的调谐范围为5351605 k H z,求回路电感L和C,的值，并要求C的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。题 22 图根据已知条件，可以得出：回路总电容为CE=C+C“因此可以

7、得到以下方程组f3 1 11605X103=-=;-2兀W m g 2 (1 2 xlO-,2+C,)CRR则等效噪音带宽为H=R00f8,=-3-=f-”fH：J l+(a)CR)2=1不 孰，=小32万刖_L=.Hz4CR 4xl04 x 200 xl0 12 8输出噪音电压均方值为U：=4kTGB“H：=4kT BnR2=4kTRBnR=4xl.37xION x 290 xl04x 125x10=19.865(42)答：电路的等效噪声带宽为125kHz,和输出均方噪声电压值为19.865 UV2.2-8 如图所示噪声产生电路，已知直流电压E=10 V,R=20kQ,C=100pF,求等效

8、噪声带宽 B 和输出噪声电压均方值(图中二极管V 为硅管)。题 28 图解 2-8：此题中主要噪音来自二极管的散粒噪音，因此流过二极管的电流为1E-V 9 30=-2=一=0.465mA,0 R 20000二极管电阻为号,=等 上 a 56。网络传输函数为H(jt)=-：-+JcoC+ja)CR I l+JtoCR,Hu=R等效噪音带宽为:=-5-5-=f-Tdf=f-dfJ l+(fiX7/?)2 J X +dnfCR,)1=litCR arctan(2%/C7?)|=4 c%=4 x l 0 0 x l 0-i2 x 5 6IO10=44.64MHz224U：=210洱 用=2x0.465

9、x 10-3*i工xKT x44.64x106x562 2083x(/V2)2-9 求图示的T 型和n型电阻网络的噪声系数。题 2 9图解 2-9设两个电路的电源内阻为R s1.解 T型网络输出电阻为R 0=名 四+&(1)采用额定功率法E2输入匹配功率上神=不力，输出匹配功率P,=4线4R。噪 音 系 数=7(2)采用开路电压法u2.mo4kTBR,U jk T B R、NFU R R,+RI+R、u2.nio6 +4 +7?,(3)采用短路电流法P=4 k T B R。=4 k T B 段段x6+&NF(4+4+&),2.解n型网络输出电阻为：0=7l叫+火1 )+R、+&(a4+周 尺+

10、&)&一线居+(&+&)(氏+与)(1)采用额定功率法(2)采用开路电压法U=4kTBR(、2Um2.o=4kTBRs4xRi+Rs武R R 厂.D +.&D、2=4kTBRs&_.&+RR K 1叫+4N-=4kTBRS Ro2段R R +火2居+R2RS RR，s+夫26、2&、居7(3)采用短路电流法吃=4kTBGR黑、2%=4kTBGsRlRs+R2Rs+RlR27=4kTBRs(凡凡+犬2线+叫此,叫2-1 0 接收机等效噪声带宽近似为信号带宽，约 1 0 kH z,输出信噪比为1 2 d B,要求接收机的灵敏度为1 P W,间接收机的噪声系数应为多大？解 2-1 0：根据已知条件&

11、=102=15.85s：10工返=10so 15.85 15.85 X 1.37 x io-2 3x 290 X104瓦15.85x1.37x29158832dB答：接收机的噪音系数应为3 2 dB。第三章高频谐振放大器3-1对高频小信号放大器的主要要求是什么？高频小信号放大器有哪些分类？答 3-1：对高频小信号器的主要要求是：1 .比较高的增益2 .比较好的通频带和选择性3 .噪音系数要小4 .稳定性要高高频小信号放大器一般可分为用分立元件构成的放大器、集成放大器和选频电路组成的放大器。根据选频电路的不同，又可分为单调谐回路放大器和双调谐回路放大器；或用集中参数滤波器构成选频电路。3-2 一

12、晶体管组成的单回路中频放大器，如图所示。已知=4 6 5 kH z,晶体管经中和后的参数为：g-J.=0.4 mS,C.x c =1 4 2 p F,gu t?=5 5 uS,C ue =1 8 p F,Y.J.X =t z3 6.8 mS,Yr=0,回路等效电容C=2 0 0 p F,中频变压器的接入系数P =N /N=0.3 5,p2=N2/N=0.0 3 5,回路无载品质因数Q 0=8 0,设下级也为同一晶体管，参数相同。试计算：（1）回路有载品质因数Q和 3d B 带 宽 Bo 7；（2）放大器的电压增益；（3）中和电容值。（设力 c=3 p F）题 3 1 图解 3-2：根据已知条件

13、可知,能够忽略中和电容和y”的影响。得:I e回路总电容为cz=C+p：Ce+=200+0.352 X18+0.0352 x 142 202pF固有谐振电导为2x465xl03 x 202xl0nQ0 s(r 7.374/S回路总电导为gS=P；g +P；gie+go=0.352 x 55x 10+0.0352 x 0.4xlO-3+7.374x 联 14.6 S品质因数0 =2?70c 2%x 465x103 x 202xl0r-_ 14.6 x Iff640.43dB 带宽比，=血=11.51kHzM QL 40.4谐振增益0.35x0.()35x36.8x10-314.6x10=30.8

14、8中和电容.=占&J =黑x 3=1.615冲答:品质因数Q 为4 0.4,带宽为1 1.5 1 k H z,谐振时的电压增益为30.8 8,中和电容值为1.6 1 5 p F3-3 高频谐振放大器中，造成工作不稳定的王要因素是什么？它有哪些不良影响？为使放大器稳定工作，可以采取哪些措施？答 3 31集电结电容是主要引起不稳定的因素，它的反馈可能会是放大器自激振荡；环境温度的改变会使晶体管参数发生变化，如 心、口、g,。、g 唆、y*、引起频率和增益的不稳定。负载阻抗过大，增益过高也容易引起自激振荡。一般采取提高稳定性的措施为：(1)采用外电路补偿的办法如采用中和法或失配法(2)减小负载电阻，

15、适当降低放大器的增益(3)选用灯比较高的晶体管(4)选用温度特性比较好的晶体管，或通过电路和其他措施，达到温度的自动补偿。3-4三级单调谐中频放大器，中心频率f=4 6 5 k H z,若要求总的带宽B 0.7=8 k H Z,求每一级回路的3 d B 带宽和回路有载品质因数值。解 3-4：设每级带宽为B”则:因为总带宽为B ,=B 1 4 1 1RX则每级带宽为B I =-=15.7kHzV23-l有载品质因数。1=去”29.6答：每级带宽为15.7kHz,有载品质因数为29.6。3-5若采用三级临界耦合双回路谐振放大器作中频放大器（三个双回路），中心频率为=465 k H z,当要求3 d

16、B带 宽 为8 kHz时，每级放大器的3 dB带宽有多大？当偏离中心 频 率10 kHZ时，电压放大倍数与中心频率时相比，下降了多少分贝？解3-5设每级带宽为B”则:根据总带宽Bo,7=B 腐 二 I每级带宽为叫=吾$23-1得：Q 11.2kHz0.714当偏离中心频率10kHz时，根据谐振特性，有:27（l+A2-V）2+2 一 X p 2,一 5 P2-QI,“一L丁Q；再利用件当隰换X 脚 丸 秘 曲 峨 眼 帼 螂 简 然 妁 膝 的 08联”厮 也 阻 1 为 叫 中R0=(l+Q：)R“Xp=(l+2)X 其中Q尸 导 卷L当 Xp|=X p,产 生 并 联 谐 振，谐 振 阻

17、抗 为 Rp=Rp 因 此 有、3R7（l+Q-；）-l,X s 2=X,3=XnT,-=fX.Q,因此VKP2 1+上 l+Qz因为Xa=Xs3,因此从图（2）可以看出，总的品质因数为Q=XS：XS2=XS；XS3=Q+Q（证明完毕）3-2 0 上题中设RPI=20Q,RP2=100Q,F=30MHZ,指定Q2=5,试计算Ls、诙、品 和回路总品质因数Q。解 3-201001+PR,X=1+Q(1+Q)-1+Q2(1+52)-1 +5L -i _27.11*2nf 2nx30 xl06 0.144 阳 27.11QR,20X.=】=9.76Q儡 MTC plt=-=-7-544pF2 兀 f

18、 Xp1 2%X30X106X9.76=工理=2Q2 5112兀 fXn2 27rx 30 x 106 x 20 265pFQ.=(1+Q：)_1=2()Vioo(1+52)-12-05Q=Qi+1,即 p(T)=27c,振 幅条件=0,1,2.相位条件.平衡条件：“=1，即隽，振幅条件“=0,1,2.相位条件稳定条件:叫0d(a|=1振幅稳定条件相位稳定条件4-2试从相位条件出发，判断图示交流等效电路中，哪些可能振荡，哪些不可能振荡。能振荡的属于哪种类型振荡器？L题 4-2 图答 4-2(a)可能振荡，电感三点式反馈振荡器，(b)不能，(c)不能，(d)不能，(e)可能振荡，振荡的条件是L

19、1 C 1 回路呈容性，L 2 c 2回路呈感性，即要求f 0 1 f L 3 c 3 ;(2)L,C1 L2C2 L 3 c 3；(4)L C K L 2 c 2=1X 3。试分析上述四种情况是否都能振荡，振荡频率。与回路谐振频率有何关系？题 4-3 图解 4-3根据给定条件，可知（1）f W f0 2 f0 3,因此，当满足fo1 f 0 2 f f 0 2 f 0 3,因此,当满足f l f Z f f 0 3,就可能振荡，此时L C回路和L2 c2回路呈感性,而L3 c3回路呈容性，构成一个电感反馈振荡器。（3）f“=f 2 f 0 3,因此，当满足f.尸f水ff 0 3,就可能振荡，

20、此时L C回路和U C 2回路呈容性,而L3c3回路呈感性，构成一个电容反馈振荡器。（4）f G f 0 2=f 0 3不能振荡，因为在任何频率下，L3c3回路和L C回路都呈相同性质，不可能满足相位条件。4-4试检查图示的振荡器线路，有哪些错误？并加以改正。()题4-4图解4-4改正过的电路图如下4-5将图示的几个互感耦合振荡器交流通路改画为实际线路，并注明互感的同名端。4-6 振荡器交流等效电路如图所示，工作频室为10 MHZ,(1)计算G、G 取值范围。(2)画出实际电路。题 4_6解 4-6(1)因为B.=2ufx 10Tl-r 27T/-X10-5B”(27)2x10 6-1-2X1

21、0-5=2叫-39.4384x1()-2-1x 10-s0,呈感性,所以2Mx 3x10-(27r/)23xlQ-5C,-l27tfx3xl0-5,也应呈感性，即(27r/-)23xlQ-5C,-l()2G 3xl()T r_ 1_1_121 F1(2nf)2 3 x l05-4兀 2x10 x3x 10-s-12n2 Ph=2可 x 2 x ICT _ 1=啊):泮 G T 应该呈容性，及litf x C2 Inf x C2(27t/)2x2xlQ-5C2-l2itfxC2，G 1时满足起振条件，即gL +g0+&g(ngmKF gl.+g0+KF2gin,1,、(1+0.062)x1075

22、g,N.-K-(g.+gn)=-43.8mSF(1-K,)L 0.02487(1-0.02487)L =gmVT 43.8x26=1.14mA4-8在图示的电容三端式电路中，试求电路振荡频率和维持振荡所必须的最小电压增益。解 4-8题 4-8 图回路总电容C=暇=75pF振荡频率f,*f=lit4LC=,-2.6MHz2zj50 x 10 x 75x10*当以 e 作为放大器的输出时，反馈系数要维持振荡，应满足KK=1,即 长=1 白=C 片=3痂00=3K.、C 1UU4-9 图示是一电容反馈振荡器的实际电路，已知3=5 0 p F,C2=10 0 p F,C?=10 2 6 0 p F,要

23、求工作在波段范围，即 f=10 10MHz,试计算回路电感L 和电容C。设回路无载Q。=100,负载电阻R=lk Q,晶体管输入电阻Ri=500C.若要求起振时环路增益K。降=3,问要求的跨g.,o和静态工作 电 流 必 须 多 大？题 4-9 图解 4-9回路总电容C=产学+Cn+C,33.33+C0+C3Cl+Cmin=33.33+10+Co=43.33+CominuuCmas=33.33+260+C0=293.33+Co因此得到方程组如下20 xl06=-7=12jL(43.33+Co)10 xl06=/127tjL(293.33+Co)解之得max2n也 W i：，代入数值后得!tCo

24、 40pF,L =0.76gH反馈系数50 1150=3放大器增益KJ 1(330.33 x IO-12 1 11)100 v 0.76x10-6 1000 9 500)/=12.88x10-3ICQ=gmVT=12.88 x26 335pA4-1 0对于图示的各振荡电路；（1）画出交流等效电路，说明振荡器类型；（2）估算振荡频率和反馈系数。3）题4 T o图解 4-10（1）交流等效图如下（a）是一个西勒振荡器，当忽略15 p F的电容后，是一个电容三点式反馈振荡器；（b）是一个电容三点式反馈振荡器(2)2 2对于电路，反馈系数为KF=B0.2680.28.2 x 2.2，三-xl5C=-敦

25、 土 条+3.3 4.855pF8.2 x 2.2 卜-+158.2+2.21_ 2T CVLC 2KV57X10-6X 4.855 xlO-12 9.57MHz对 于（b）电路02mini 2.014MHz2nV50 xl06xl25xl0-12f 02 max/工 2.731MHz2JCV50X10-6X68X10-12因此，要电路振荡，振荡频率应该满足均3 4 2M，L minf02mE当L C串联支路的电容取68pF时，在回路电抗为0时振荡，即：(0.X 50 X 10-6-n-:-h1 to 68x10 12 3X 10-9-1 8|X10-9叫“_B,X47X10-*整理后得到：1

26、598 x 10T 8：-53.732 x 10,5 J x+1.068=02 53.732 x 10-is 453.732?x lO.o-41I.()68 x 1598 x 泊10叫 x 109 (W9.-三一IO _9,*1 47xl0T(0“I 3196 xlO-31=空彗詈，315x1叫 或 21x1叫所以f*=3 叫=J-xV315xlO12 2.826MHz,2K 2n或者f*=；x V21X1012 x 0.73MHz f1)2inas,Zu因此在频率0.73MHz下不满足相位条件，不能振荡。当L C串联支路的电容取125pF时，co.x 50 x 10-6-1 2 5 x 1

27、0 O,X10-11 0,x47xl0-6将上式整理得：8：=206x10,或 15x10”)因此f*=“206x10 X 2.285MHz,2兀 2兀或 者%=尸5xl祝z 0.616MHz 3+UU；+U 2 I I；)那么，频率分量的频率通式可表示为co=|q0j p02 r03|将U=U COS(O|t,u2=U2C O S2t+as斗/so3 t3 22次频率分量和组合系数为2的频率分量为：r u2 u2 u：a2-y-cos ZcOjt+cos 2a21+cos 23t+a2UIU2cos(co1+(o2)t+c o sC c O j-co2)t+a2 UU3 cos(0+o3)t

28、+UU3 cos(o o3)t+a2 U3U2 COS(G)3+C D2)t+U3U2 COS(G)3-(o2)t 3次频率分量和组合系数为3的频率分量a3+3a3，u；u：,-cos 30+cos 3(o2t+cos 3o)3t u2u u2U；二-C O S(2cdj+(02)t 1-,2 CO S(2t0(D2)tu2u u2u+-1-COSCZcDj+(01)t+-08(2(02-(0”+3%u2u u2u3 COS(2(j0j+C O J t H-；C O C(2C O (Dj)t+u2u u2u1 COS(2C O3+C O )t+1 COS(2C D3-o j tu2u u2u-

29、0 8(2(02 4-G)3)t+-0 8(2(02-O3)tu2u u2u+；2 C0S(2G)3+O)2)t+；2 COS(2a)3-(o2)t13a3UB2U32C0S(O2+叫+G)3 )t+CO S(O)2+G)-O)3)t4-cos(02-tt),+a)3)t+cos(tt)2-(O j-o3)t从上面可以看出：直流分量是由i 的表达式中的常数项和2 次项产生各频率的基频分量是由i 的表达式中的1 次和3次项产生各频率的3 次谐波分量和组合系数之和等于3 的组合频率分量是由i 的表达式中的3 次项产生叫分量的振幅为：aJJi+aj号IJ2TJ 号TJ2UA +aj詈3U32叫+2分

30、 量 的 振 幅 为:吗 也叫+5-%分量的振幅为:%呼55-2若非线性器件的伏安特性塞级数表示 1=珈+&2+2 2-,式中a。、a n+a?是不为零的常数,信号u是频率为1 5 0 k H z和 2 0 0 k H z的两个正弦波，问电流中能否出现5 0 k H z和 3 5 0 k H z的频率成分？为什么？答 5-2能出现5 0 k H z和 3 5 0 k H z的频率成分，因为在u 2 项中将会出现以下2次谐波和组合频率分量。2 0 0 k H z-1 5 0 k H z=5 0 k H z2 0 0 k H z+1 5 0 k H z=3 5 0 k H z2 x 2 0 0 k

31、 H z=4 0 0 k H z2 x 1 5 0 k H z=3 0 0 k H z5 3 非线性器件的伏安特性为.gDu u0i=50 u0式中，u=氏+u i+u 2=E Q+U C 0 S3 t+U 2 c os 3 2 t。若5很小，满足线性时变条件，则在氏 二-U 2/2时，求出时变电导g m(t)的表示式。解 5-3,根据已知条件，由+U2 cos a)2t=0得:cos(o2t=,co2t=arccos(-!)=如，所以2 2 2 3273c47-3t+兀 1 7 c2n2n-27-13+273C兀7 12n211设一个开关函数2J3I47-t3K(w2t)=c 2兀,2nn-

32、co2t 2nn+,2兀/_2nn+co2t 2n 兀+将K(g t)进行展开为富式级数为K(0,t)=+V sin cos neo2t=+-cos o,t3 i nit 3 3 it73,j G A +也,tcos 2co2t+cos 4o)2t-cos 5oo2t+2n-4 兀 57c所以i=K(o2t)g,)u=K(o2t)gl)(-y-+U,cosco,t+U2 cosco2t)=K(o2t)g1)(-+U2cos(o2t)+K()2t)gl)U1 coscoj时变跨导g(t)=K(ro2t)gD=gDf 2 73 V3,十 C O S C D 2t-C O S 2(D2t3 n 2n

33、G *耳=+cos 4a),t-cos 50M+147t 5T U5 4二极管平衡电路如图所示，t h 及 U 2 的注入位置如图所示，图中，u F U iC O S 3 代，U 2=l1 2 c os 3 2 t 且 U2 U 1.求 U o(t)的表示式，并与图5 7 所示电路的输出相比较。题5-4图解 5-4设变压器变比为1：1,二极管伏安特性为通过原点的理想特性，忽略负载的影响，则每个二极管的两端电压为：UD I=U|+U 2lUD 2=U l-U 2当假设负载电阻RL时U。=RL gDK(o)2D(U 1+u2)-gDK(02t-K)(u1-u2)=gDR(K(2t)-K(o2t-兀

34、)%+K(o2t)+K(02t-7t)u=gnRL KW)ui+%(4 4 4c o s02t-cos3(o2t+cos5(o2t+l兀 3兀 5K+U2 cos 02tU|COSCO/这个结果和把打、典 换位输入的结果相比较，输出电压中少了 3 的基频分量，而多了 3 2的基频分量，同时其他组合频率分量的振幅提高了 一倍。5-5图示为二极管平衡电路，u l=U!C O Si)i=g iK(2 t)(ui+u2).UD 2 =-(U|+%)iD 2=-gDK(02t -7 C)(u,+u2)则负载电流为：1.=*I 1 +ii 2 =g iK(2t)-K(o2t+u2)=gl)K,(o)2t)

35、(u1+u2)展开后为：(4 4 4iL=gD-cosco,t-cos 3co2t+cos5o2t+l九 3JC 5几X(U CO S 8 t+U 2 cos 82t.)-COS(C D2+C O )t+CO S(C D2-1)tit n-COS(3(O2+1)(-COS(3(O2-cojt3九 3K+-COS(5O)2+叫)t+止COS(5G)2-8”fl 2 2 1+gD2U2 +cos 2co2t-cos 4(o2t+cos 6co2t+3JI 15K 5 几和把这个结果与小、U 2 换位输入的结果相比较，输出电压中少了 3 1 的基频分量，而多了直流分量和3 2 的偶次谐波分量。5-6

36、试推导出图5 1 7 (下图)所示单差分对电路单端输出时的输出电压表示式(从V2 集电极输出)。题 5-6 图解 5-6设：uA=UIcoscoltu|t=U2 cosc02t则rl：,/、.UR+Eo 一-U.皿JK f 幺1+皿e I Ee,M t).Mt)t a n hC2 2 2(AEt(2VTJrIp(t)200(1-tan huA2 R e(EeCOS(o2t7i-Z p2 n-.n=l(x)co s(2 n-l)0 t,式中*=兴J%当谐振回路对3 谐振时,Ee设谐振阻抗为RL,且33 2,则:、1+-COStt)2t Bi(X)COStt)tEe)u0=Ec-i；2Rt=EC+

37、ER(x)0 C C Z L C 2c 2-2RU、Id-cos 4)=l+16%一与22tanhU=EC-B z m-I(X1)cos(2m-l),t/ni=O0 co+E E%.-i(xi)p 2 m-i(x2)cos(2m-I J O j t cos(2n-l)a)2tm=s O n=05-8 在图示电路中，晶体三极管的转移特性为 必 =a0I er题 5-8图若回路的谐振阻抗为R。试写出下列三种情况下输出电压u。的表示式。(1)U|=UiCOS,t,输出回路谐振在23 上；(2)uuUcCOSact+UoCOSaot.U。很小，满足线性时变条件，输出回路谐振在3 c 上;(3)u=U,

38、COS|t+U 2cos3 2t,且3 23|,U 很小，满足线性时变条件，输出回路谐振在(32一 3 J 上。解 5-8(1)%,=+/=q cos 8/+E”先将晶体管特性在静态工作点展开为泰勒级数静态电流/,=*-dnib=-J-!皿；ub e=Eb 鹿!匕(n=0,l,2,3.)ic=瓦+b2u2+byU2,+.+bnun0=In+u+u2+0 VT 2 匕26匕3u3+.+unW；因 为 条 /=A；Cs2 =(c o s 2(0/+1)所以。=4f cos 2 s/=卢 e cos 2/（2）ube=u+Eb=uc+un+Eb=Uc c os CZ +Un c os nZ +Eb因

39、为UC UQ满足线性时变条件，所以%=1 c o（t）+gm（，）%显然只有时变静态电流/c o（f）才能产生叫分量，因此将其展开为级数得 +“丝 7/jIct=aIse =/（）e =/（）+,，+Td+T“；+7 7 取一次和三次项，包含与分量的如渣，+瓶；=片4 3+，r，T4年。$3 3)8/3Vr因此,c os s J =K o M e迎（u +VT cCOS CO Jube=ux+u2+Eb=u x COS 3/+U2 COS 3 2 t +Eh因为U 2U 1满足线性时变条件，所以4+%Eb+u2ic=/c o()+g m )%=/4 e J +a Ise%Eb+与其中线性时变静

40、态电流儿。）=4/，4+%时变跨导肉将g,”展开为级数得1台（Sm（t）=aJse 1I11+二+34+VT 2 2V/2 6匕3 2,27取一次和三次项，包含包分量的为,。/A彩u I、7c o s (o2Z1”而且AU：c o s(o2f-Ui COSCO/=M q e2VrU,+-1 V +COS(02+G)”所 以 七 号 殳 金U；、4%UCOS(C D2-C O”5-9场效应管的静态转移特性如图所示题5-9图式中，UG S=EG S+U|C 0 S3M+U2 c os 3 2 t;若Ui很小，满足线性时变条件。当U2IVp-EG sl,EG S=VP/2时，求时变跨导gm以及gm

41、l;(2)当U2=IVp-EG Sl,EG S=VP/2时,证 明gm l为静态工作点跨导。解5-9(f)=山_ _ 2 1 DSS _ E(;s+“2)_ 2 1 R US _ c s+2一诟一工(丁厂而(-Jug/l-争-g”,。*COS(B2f,v当 E 3 1，U2U1o输出回路对3 2谐振，谐振阻抗为Ro，带宽B=2 FI（F=3 /2 J T）。（1）不考虑输出电压的反作用，求输出电压U。的表示式；（2）考虑输出电压的反作用，求输出电压u。的表示式，并 与（1）的结果相比较。题5-1 0图解 5-10(1)设变压器变比n 为 1：1,二极管为理想二极管，则开关函数a1 2-+2%2

42、5九根据题意，只取电分量，则uo=2R()gD cosa)2/u=&)&/)%c coscoK 7 1=2 溜01 cos(02+co1)，+2%.眼 cos?一 ”nK(2)当考虑输出的反作用的时候反射电阻为勺=，/%=&因此，此时的跨导为1 1g=-=-rD +Rf，D +R()4&gUun=-L COS(0/COS(0/K12R.gU./、2&gq/、=-LCOS(G)2+”+-LCOS(O2-”兀n信号各分量的振幅降低了第六章振幅调制、解调及混频61 已知我波电压uc=Ucsinwct调制信号如图所示，fcl/T。分别画出m=0.5及 m=l两种情况下所对应的AM波波形以及DSB波波形

43、。62 某发射机输出级在负载RL=100Q上的输出信号为uo(t)=4(l+0.5cosCt)cos3ct V。求总的输出功率Pav、载波功率Pc和边频功率P叱。解 6-2显然，该信号是个AM调幅信号，且 m=0.5,因此D Tj2 A2p=0.08 Wc 2 2x100(2(-2 Pav=Pc 1+=0.08 1+-=0.09WI 2 J I 2 P边 频=Pav-Pc=009-0.08=0.01W6-3试用相乘器、相加器、滤波器组成产生下列信号的框图（1）A M波；（2）D S B信号;（3）S S B 信号。解6-36 4在图示的各电路中，调制信号Uo（t）=Ua COsQ t,载 波

44、电 压 UC=UCCOSWct,且3 c Q,Uc Uo,二极管V g和VD 2的伏安特性相同，均为从原点出发，斜率为g D的直线。（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的电路中，试分析其输出电流的频率分量。题6-4图解6-4IJ)=(i1-i2)=0=(i,+i2)=gnK+wn)-g K 3 t-兀)(“,+un)=gnK(i)ct)(uc+un)g ca+l 九 3JCCOS G)ct+Ud COScos。+/)+cos(g a-gcos(3ac+%)gcos(3cOc-con)/+2-1 4 1+-cos 2(0/-cos 4CD2Z+.In+.2 g/Q=（弁

45、-、）=gfK（M）（%+）-g K-7t）（Hn-uc）=gK（n j）-K（co/-7t）“a+g=K（OJ）+K（oJ_ it）,=gK（act）un+glUcf 4 4go-coso）J-cos3a）t./+l 兀 37rUn COS C OQ/+gDUc cos co/2g M71cos（g +（0Q）/+C O S（C Oc-C O。）t-c o s（3（of+con）t-c o s（3（of-con）r+3 3+g/,c o s（o/L=&+2）=gK（Q，）（“c +k）+g/）。-%）=2 g,/（V M=2c g 门+2 cosoj-2-cos3U,二极管工作于开关状态，试

46、求u（t）的表示式。（要求：首先，忽略负载反作用时的情况，并将结果与（1）比较；然后，分析考虑负载反作用时的输出电压。）解6-5=-=2/?/a1t/n cosQZ+c cos ac t-cos Qi因此，输出信号中包含了Q 的基频分量和3c+。)、(包-。)频率分量。(2)，Uc，Uc+一%在忽略负载的反作用时，%=g。=g。*(/)华 +!)，2 =g。K(act)uD2=Wn%=(小)&=2RLSD K M，)”。(1 2 2 2 A=2Rf gDUQ+cos(f)ct-cos 3a)/+COS5(D/+.cos Or1 2 冗 3兀 5兀 J因此，与(1)相比，输出信号也中包含了。的基

47、频分量和(牝+C)、(g -C)频率分量，但多了叫的奇次谐波与。的组合频率(2 n+l)0c 土。分量在考虑负载的反作用时；=.A的/)倍+%)；=日元K3 0 7片不叫唱一忆)加=Gi)&2RrUa(1 2 2 2 1c=-+c o s o j-cos3o7+COS5G)7+.cosrD+R+Rf 2 n 3 兀 5 K)与不考虑负载的反作用时相比，出现的频率分量相同，但每个分量的振幅降低了。6-6 调制电路如图所示。载波电压控制二极管的通断。试分析其工作原理并画出输出电压波形；说明R 的作用(设T0=13Tc,Tc、TQ分别为载波及调制信号的周期)。+题 6-6图解 6-6设二极管为过原点

48、的理想二极管，跨导为g D,变压器变比为1:1.。电阻R可看作两个电阻的串联R=RI+R2则：当在”的正半周，二极管都导通，导通电阻RD和R i、R 2构成一个电桥，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。当在取的负半半周，二极管都截止，变压器初级下端断开，初级线圈中电流为零。下图是该电路的等效电路图。因此在上的正半周，次级获的电压为：un 2 00 uc 0或写成“：=K（S/）%通过次级谐振回路，选出所需要的频率。输出电压的只包含3c。频率分量uo=K（oc）un（1 2 2 2、=Uc+coscol-cos3co7+cos5oJ-c o sd12 7c 3汽 5兀

49、）2UQ 八uo=C O S CD/COSQZ,7t因此，该电路是一个0 S 3调制电路。其输出波形如下：在图中R的作用是用来调整两个二极管的一致性，以保证在二极管导通是电桥平衡，使变压器下端为地电位。6-7在图示桥式调制电路中，各二极管的特性一致，均为自原点出发、斜率为g D的直线，并工作在受U 2控制的开关状态。若设R L R D（R D=l/g D），试分析电路分别工作在振幅调制和混频时小、山各应为什么信号，并写出U。的表示式。+题6-7图解 6-7当 U 2的正半周，二极管全部导通，电桥平衡，输出为零。当 U 2的负半周，二极管全部截止,，输出为电阻分压。所以输出电压为：R%=K(i)

50、2t)/-a,/+Ki.R.(1 2 2、=-.+cos-cos 3(oJ+.u,Ro+R,2 n 2 3兀 2)当做AM 调制时，5应为载波信号，必应为调制信号.当做D S B 调制时，5应为调制信号，以应为载波信号.当做混频器时，川应为输入信号，必应为本振信号6-8在图(a)所示的二极管环形振幅调制电路中，调制信号W k U.c o s o t,四只二极管的伏安特性完全一致，均为从原点出发，斜率为汝的直线，载波电压幅值为U c，重复周期为8=2冗/3 c 的对称方波，且 U c U a,如图(b)所示。试求输出电压的波形及相应的频谱。解 6-8题 6-8 图UD=一 CUD2=UCUD3=