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现代电子线路基础----_习题答案.pdf

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资源描述

1、 1 第 六 章习题答案 6.1 在题图 6.1 所示调谐放大器中,工作频率 fo=10.7MHz,L1-3=4H,Qo=100, N1-3=20 匝 , N2-3=5 匝 , N4-5=5 匝 ,晶体管 3DG39 在 fo=10.7MHz 时测得gie=2860S,Cie=18pF, goe=200S, Coe=7pF,|yfe|= 45mS,yre=0,试求放大器的电压增益 Avo和通频带 BW。 解: 25.020531 321 NNP, 25.020531 542 NNP总电容 pF4.55)L*)f2/( (1C 20 LC振荡回路电容 pF8.53CpCpCC ie22oe21

2、LC振荡回路固有谐振频率 120f LC10.85(MHz) 固有损耗电导:6000 3 6 . 7 1 0 ( )0011gSQ L 2 Q f L 2 2 2 6 2 6 61 2 0 0 . 2 5 2 0 0 1 0 0 . 2 5 2 8 6 0 1 0 3 6 . 7 1 0 0 . 2 2 8 ( )o e i eG P g P g g m S 1 16.32L 0Q GL)KHz(6563.16 710QfB L0W , 1210228.0 104525.025.0G |y|PPA 6 3fe210V 注:由上述计 算可以看出, 0f 和 0f 相差不大,即部分接入后对谐振频率

3、影响较小,但概念要清楚。另外,这里给出了 fey (即认为是 mg )不要通过 EQI 来计算 mg 。 6.2 题图 6.2 是某中放单级电路图。已知工作频率 fo=30MHz,回路电感 L=1.5H, Qo=100,N1/N2=4,C1C4均为耦合电容和旁路电容。晶体管在工作条件下的 y参数为 ie (2.8 j3.5)m Sy ; re 0y fe (36 j27)mSy oe (0.2 j2)mSy 试解答下列问题: (1) 画出放大器 y参数等效电路; (2) 求回路谐振电导 g; (3) 求回路总电容 C; (4) 求放大器电压增益 Avo和通频带 BW; (5) 当电路工作温度或

4、电源电压变化时 , Avo和 BW是否变化? 解: (1) y参数等效电路 如上图: (3) 由0 12f LC得2 2 2 6 2 1 2011 1 8 7 84 4 3 1 4 1 5 1 0 3 0 1 0C . ( p F )L f . . (2) 11P , 25.041122 NNP由 y参数得 )(58.1810302 105.363 pFCie , )(6.1010302 10263 pFCoe CCV23321CLCI GG 题图 6.1 交流等效电路 折合后的等效电路 iV oV EEVC2VT4C+_C1R2R 2R1R3R23CL1VT1N2+_ oey C LcI)(

5、 bfe Vyiey+-iV 21/ RR iey题图 6.2 y参数等效电路 2 2 2 212 1 8 7 8 1 0 6 0 2 5 1 8 5 8 7 0 2o e i eC C P C P C . . . . . ( p F ) 6 1 211 4 9 12 2 1 5 1 0 7 0 2 1 0of . ( M H z )LC 固有损耗电导: 60 66001 1 1 2 1 6 1 02 2 3 1 4 1 0 0 4 9 1 1 0 1 5 1 0oog . ( S )Q L Q f L . . . 2 2 3 2 3 61 2 0 0 2 1 0 0 2 5 2 8 1 0

6、2 1 4 1 0 0 3 9 6o e i eG P g P g g . . . . . ( m S ) (4) 3 6 6011 890 3 9 6 1 0 2 3 0 1 0 1 5 1 0LQ.G L . . 0 30 3 3 789WLfB . ( M H z )Q. 2 2 3120 31 0 2 5 2 7 3 6 1 0 2 8 40 3 9 6 1 0feVP P | y | .A.G. (5) 当电路工作温度或电源电压变化时,会引起 y参数变化, 从而 voA 和 BW会发生变化。 6.3 某场效应管调谐放大器电路如题图 6.3所示 ,为提高放大器稳定性 ,消除管子极间电容

7、 CDG引起的内部反馈 ,电路中加了 CN、 LN元件 ,试解答下列问题。 (1) 分析 CN、 LN是如何消除 CDG引起的内部反馈的? (2) 分析其它各元件的作用; (3) 画出放大器的交流等效电路; j (4) 导出放大器电压增益 Avo表达式。 解:( 1) NN CL、 与 dgC 组成并联谐振回路,使得漏栅之间的反馈阻 抗为 ,故消除了漏栅之间的反馈,即消除了 dgC 引起得内部反馈,实现了单向化。 ( 2)各元件的作用: 11 CL、 组成并联谐振回路,起选频作用; 32 CL、 组成并联谐振回路,起选频作用,作放大器的负载; 65CC、 为输入、输出的耦合电容; NN CL、

8、 组成串联谐振回路,减小内部反馈; 21RR、 为偏置电阻,提供场效应管的工作点; 2C 为旁路电容; 4C 为电源滤波电容; 场效应管用作放大器。 ( 3)交流等效电路如 上图 : ( 4)与晶体管相似,设 y参数分别为 isy 、 rsy 、 fsy 、 osy 且 0rsy ,且设负载( LG )接入系数为 2P , 32 CL、 并联谐振回路固有损耗为 0g 则 GyPvgGPg PvyA fsgsLosgsfsvo |)( | 2022 6.4 题图 6.4 示出了晶体管丙类调谐功放晶体管的输出特性 (vBE最大值对应的一条输出特性曲线 )和负载线 A-B-Q 直线 (也称输出动特性

9、 ),图中 C 点对应的 vCE等于电源 VCC,试解答下列问题。 (1) 当 vi=0,VCE=VCC时 ,动特性为何不从 C点开始 ,而是从 Q点开始? (2) 导通角 为何值时 ,动特性才从 C点开始? (3) ci 电流脉冲是从 B点才开始发生,在 BQ段区间并没有 ci ,为何此时有电压降 vBC存在? 解: 1)根据电路可得 : 则在 CCCEi VVv ,0 时, cosbmC GVi , 又因为 2/0 ,所以 0iC 因此,当 CCCEi VVv ,0 时,动特性不从 C点开始,而是从 Q点开始。 1C 2C3C 4C561L 2LNLN1RRDDV输 入 输 出DG83C1

10、C2L输 入输 出1LNCNLGDS题图 6.3 交流等效电路 ciABmaxvBCQCEv临界线题图 6.4 3 2)根据 1)的推倒可知,当 时时,即 2/0c o s bmC GVi 动特性才从 C点开始。 3)由于该电路的负载是 LC谐振网络,则虽然在 BQ段 ci 为 0,但是因为 LC谐振网络具有储能作用,电感 L对电容 C充电后,电容 C两端的电压造成此时电压降 BC。 6.5谐振功率放大器 工作在欠压区 ,要求输出功率 Po=5W,已知 VCC=24V,VBB=VD,Re=53 ,设集电极电流为余弦脉冲 ,即 c m bcbc o s ( 0 )0 ( 0 )I t vi v

11、试求电源供给功率 PD和集电极效率 c 。 解:由题义知 : BBD VV ,而imBBD V VVar cos ,可得: )(2/ rad 0 111s i n c o s() c o s 21c o s1 c o ss in1)(1 由 WRIIVPecmcmcm 5)(21)(21 2110 ( emccm RIV 1 ) 得 )(869.053 522 AI cm )(64.6869.024)(0 WIVP mCCD %3.7564.6 50 DC PP6.6 实测谐振功率放大器,发现输出功率 Po仅为设计值的 20%,而 Ico却略大于设计值。试问放大器工作于什么状态?如何调整放大器

12、, 才能使 Po和 Ico接近设计值? 解:根据图 6.3.5知,该放大器工作在欠压状态。可以适当增大导通角 或 Re的值。 6.7 试求题图 6.7所示各传输线变压器的阻抗变换关系式 Ri/RL及相应特性阻抗 ZC表达式。 i LR1Tr2Tr3 LR1Tr2TriR iR 1Tr2Tr L2RL2R(a) (b) (c) BiR 1Tr2Tr 3Tr LRAiR LR2Tr1(d) (e) 题图 6.7 解: (a)由图可知: Li ii 4 , iL vv 4 ,故 16/1/ Li RR ,Liiicc RRivZZ 4144/121 (b)由图可知: iL ii 4 , Li vv

13、4 , 16/ Li RR ,Li Lc RivZ 821 ,LLLc RivZ 2212 (c)由图可知: 2/*22/*22 LLL RiRiVV iLiLiLi iRiRiRv 2222221 ,故 4/ Li R , Li iLcc Ri iRZZ 2221 (d)由图可知: iL ii 3 , Li vv 3 ,故 9/ Li RR ,LiLcc RivZZ 321 (e)由图可知: Li ii 3 , iL vv 3 ,故 9/1/ Li RR ,LiLicc RRivZZ 31321 , Lc RZ 3 6.8 证明题图 6.8中 RB开路(即 B端信源开路)时 RC和 RD上的

14、功率都为 PA/2,其中 PA=IV。 4 ARVI1I1I2I2I 12+vvvv34CD12+IIDR题图 6.8 解:根据传输线的变压器的特性可知: I=(I1+I2) I1=I2=I/2 v1=v2 根据功率合成 (或分配 )网络的最佳传输条件可知 : RC=R/2 RD=2R RC上的电压 VRC=V-v1 RD上的电压 VRD=v1+v2 2 2 1 2 1 1 2D C CV I * R v ( I I ) * R v ( I I ) * R CRIvvvRI *2*2 111 2VvR*IVV 1C1 对于推导 v1=V/2也可根据教材进行说明 RC上的功率ARC PIVIIv

15、VP 21*2)(*)( 211 RD上的功率ARD PVIvvIP 212)(2 21 6.9 题图 6.9所示为互感耦合反馈振荡器,画出其高频等效电路,并注明电感线圈的同各端。 B1RB2 ER ECBC 1C CCV1L 2L B1R BC B2R ER EC1L 2L1C CCV123 BCB1R B2R ER EC11L 2LCCV(a) (b) (c) 题图 6.9 解:高频等效电路、电感线圈的同各端如下图所示: 1L2LC)( a 2L1LC)( beR1L2LC)(CBR6.10试判断题图 6.10所示交流通路中,哪些不能产生振荡。若能产生振荡,则说明属于哪种振荡电路。 VT

16、VTC C1L 1L2L2L VT1C2C3L(a) (b) (c) VT12C1L23 VTL VT1C23C 1L2L(d) (e) (f) 题图 6.10 解: (a) 不能振荡(负反馈); (b)互感耦合振荡器; (c)不能振荡( bcbe XX 与 同性质); (d)电感三点式振荡器; (e) 不能 振荡; (f)电容三点式振荡器; 6.11 题图 6.11为一三谐振回路振荡器的交流等效电路,若电路参数之间的关系为: (1) L1C1L2C2L3C3; (2) L1C1=L2C2=L3C3; (3) L2C2L3C3L1C1; 试分析以上三种情况下电路能否振荡?若能振荡,则属于哪种类

17、型的振荡电路?其振荡频率 fo与各回路的固有谐振频率 f1、 f2、 f3之间是什么关系? 1L23 1C23VT5 题图 6.11 解:由于并联回路的谐振频率为LCfO 2 1, LC回路的等效阻抗为)1( CLjCLZ ,可得: off 时 Z为容性; off 时 Z为感性 ( 1) 可得 321 fff , 21 ZZ、 同性质必须 2ff (容性),或者 1ff (感性) 而 1ff 时, 3Z 为感性,不能振荡; 3ff 时, 3Z 为容性,不能振荡; 32 fff 3Z 为感性, 能振荡; 可见当 332211 CLCLCL 时能振荡,为电容三点式,且 302 fff ( 2) 3

18、32211 CLCLCL 任何频率时都有 321 ZZZ 、 同性质,不能振荡 ( 3)可得 132 fff , 21 ZZ、 同性质必须 1ff (容性), 或者 2ff (感性) 而 1ff 或者 2ff 时, 3Z 都与 21 ZZ、 同性质,不能振荡 6.12 题图 6.10(a)、 (b)分别为 10kHz和 25kHz晶体振荡器 ,试画出交流等效电路 ,说明晶体的作用 ,并计算反馈系数。 10K10K0.1 F3 .9 K43pF270pFL15V1 0 K 300pF 0.1 F5.6K 3.9K0.1 Fm H20 pF8 30 pF15 0 pF1 5 0 p F15V 输

19、出(a) (b) 题图 6.12 解:交流等效电路如下图所示: )(aP1 5 0P1 5 0 0O U TP3 08 P2 03 0 0 P10 K / 5 .6 K)(bP43K9.3LP2 7 0晶体作用: (a) 高 Q值电感; (b) 短路线 反馈系数:由 OfVVF. ,得: (a) 45.030015001501500150F ; (b) 14.02702704327043F 6.13 将石英晶体正确地接入题图 6.13所示电路中,组成并联型或串联型晶振电路。 BC 1C 2CLERB1R EEVB2R BC12C3CL BRCCV ER(a) (b) 题图 6.13 解: (a

20、)用晶体取代 L即可,构成并联型晶振电路; (b)晶体一端接 C1和 C2 之间,另一端接到发射极,构成串联型晶振电路。 6.14 若 非线性器件的伏安特性为 i=a1v+a2v2,其中 v=Vcmcosct+V mcos t+(V m/2) cos t,且满足 c 的条件。求电流 i中的组合频率成分。 解: 221 2 1 c m c m 2 c m c m33i a v a v a ( V c o s t V c o s t ) a ( V c o s t V c o s t)22 可以看出 i 中含有直流、 ccc , ,2 ,2 , 。 6 6.15 两个信号的表达式分别为 v1=V1

21、mcos1t(V)和 v2=V2mcos2t(V)。试写出两者相乘后的数学表达式 ,并定性画出波形和频谱示意图。 解: 121 2 1 2 1 2 1 2c o s c o s c o s ( ) c o s ( ) 2mmmm VVv t V V t t t t 6.16 已知某调幅波的表达式为 62 5 1 7 . 5 c o s 2 5 0 0 s i n 2 1 0 ( V )av t t 试求该调幅波的载波振幅 Vcm、载波角频率 c、调制信号角频率 、调制度 ma和带宽 BW的值。 解 : )(102s i n)5002c o s7.01(25)( 6 Vtttv a 对照 AM

22、波表达式 ttmVtv cacma c o s)c o s1()( 可得: VVcm 25 7.0am Hzf 60 10 HzF 500 HzFBW 10002 6.17 某调幅发射机发射的未调制载波功率为 9kW。当载波被角频率为 1的正弦信号调制后 ,发射功率为 10.125kW,试计算调幅度 ma1。如果再加一个角频率为 2的正弦信号对其进行 40调幅后再发射 ,试求这两个正弦波同时调幅时的发射总功率。 解:又题义知: KWP 90 KWPmPPP 125.1021021010 可得 5.01m 而 2 2 20 1 2 0 1 0 2 01 1 11 0 . 1 2 5 0 . 4

23、9 1 0 . 8 4 52 2 2P P P P P m P m P K W 6.18 已知某调幅波的表达式为 462 5 1 0 . 7 c o s 2 5 0 0 0 0 . 3 c o s 2 1 0 s i n 2 1 0 ( V )av t t t t 试求其包含的频率分量及相应的振幅值 ,并求出该调幅波的峰值与谷值。 解 : 6 6 66 4 6 42 5 s in 2 1 0 8 . 7 5 s in 2 ( 1 0 5 0 0 0 ) s in 2 ( 1 0 5 0 0 0 ) 3 . 7 5 s in 2 ( 1 0 1 0 ) s in 2 ( 1 0 1 0 ) av

24、 t t t ttt 包含的频率分量及相应的振幅值: 1MHz 25V 1.005MHz 8.75V 0.995MHz 8.75V 1.01MHz 3.75V 0.99 MHz 3.75V 调幅波包络为 42 5 1 0 . 7 c o s 2 5 0 0 0 0 . 3 c o s 2 1 0tt ,可化简为 23 . 53 7 . 6 1 5 c o s 2 5 0 0 06t 最大值为 37.6V,最小值为 0V 即调幅波的峰值与谷值分别为 37.6V、 0V。 6.19 已知某调幅波的频谱如题图 6.19所示。试写出该调幅波的数学表达式 ,并画出实现该调幅波的原理框图。 1 0 0 0

25、k H z5 V2 V0 . 5 V 0 . 5 V2 V0 . 5 V 0 . 5 V9 9 0 1 0 1 09 9 39 8 7 1 0 1 31 0 0 71 V0 . 2 V 0 . 2 V1 0 3 0 1 0 3 31 V0 . 2 V 0 . 2 V9 7 0 9 7 3 1 0 2 79 6 7 题图 6.19 解 : 34135 1 ( 1 c o s 6 1 0 ) c o s 2 1 0a a av t m m t t 3 4 624( 1 c o s 6 1 0 ) c o s 6 1 0 c o s 2 1 0aam m t t t 于是有: 125 / 2 2 5

26、 / 2 1aamm, 1 3 2 45 / 4 0 . 5 5 / 4 0 . 2a a a am m m m, 可得: 1 2 3 40 . 8 0 . 4 0 . 5 0 . 4a a a am m m m , , , 345 1 0 . 8 ( 1 0 . 5 c o s 6 1 0 ) c o s 2 1 0av t t t 3 4 60 . 4 ( 1 0 . 4 c o s 6 1 0 ) c o s 6 1 0 c o s 2 1 0t t t 框图如下: 12cc11122 mmVV1212 mmVV t0 v ( t ) 频谱 波形 7 加 法 器加 法 器乘 法 器乘 法

27、 器加 法 器 加 法 器 乘 法 器1v2v0.8V0.4V 1c os c t2c os c t5Vc os c t()avt6.20 画出题图 6.20所示多级调制产生 SSB信号的框图中 A、 B、 C三点的频谱图。已知 fo1=5MHz,fo2=50MHz,fo3=100MHz。并说明为何要采用逐级调制方法。 4 k H z0调 制 信 号 频 谱上 边 带滤 波 器上 边 带滤 波 器上 边 带滤 波 器v( t )vo( t )S S BA B Cfo 1fo 2fo 3 题图 6.20 解: A、 B、 C点频谱图如下: f:A)( fF5 M0f:B)( fF5 5 . 0

28、0 4 Mf:C)( fF1 5 5 M 5 . 0 0 4 M5 5 M1 5 5 . 0 0 4 M采用多级调制主要是为了增加两个边频带之间的相对距离,使得易于设计滤波器。 6.21 用题图 6.21(a)所示的电路产生 AM波 ,已知调制信 号 v(t)=Vmcost,载波 vc(t)=Vcmcosct,用示波器测量得到输出端的波形产生了过调制失真如题图 6.21(b)所示。则应如何调整电路参数克服这种失真? (注:直流电压 Eo、载波和调制信号幅度均不能改变 ) 解:由题图 6.21(a)知 0 3 c m 0 1 ma 3 c c1 2 1 2 0E v ( t ) R V E R

29、Vv ( t ) R ( ) v ( t ) ( 1 c o s t ) c o s tR R R R E 1 ma 20RVm RE,可减小 12RR 的值,从而减小 am ,克服过调制失真。 6.22 差分对管调幅电路如题图 6.22所示。已知载波 vc(t)=Vcmcosct,调制信号 v(t)= V mcos t。 (1) 若 c 107rad/s,LC回路对 c谐振 ,谐振电阻 RL=1k ,Ee=Ec=10V,RE=5k , vc(t)=156cosct(mV),v(t)= 5.63cos104t(V)。试求输出电压 vo(t)。 (2) 电路能否得到双边带信号 ? ( a ) 调

30、 幅 器 电 路t0( b ) 过 调 制 失 真 波 形X F C 1 5 9 6乘 法 器带 通 滤 波器增 益 为AM增 益 为1A M 波EoR1R2R3 vt avt cvt题图 6.21 LCvo(t)vc(t)v(t)-Ee+ Ec+-REio题图 6.22 8 解:( 1)如图: B E 1TV()VC 1 E 1 E SI I I e , )(22 2TBEVVESEC eIII )1()1()1( )(2)(22122121TCTBEBE V tvCVVVCCCCCCEE eIeIIIIIII 得出:TcEECC VtvthIII 2 )(21 ,而TcEEEECCCCC

31、V tvthIIIIIII 2 )(2121)(21)(21 21122 而ECEE RtvII 10)(3 )12()(2 )( 121 tnC O SVVV tvth cTcmnnTc ,其中 )6()26156()( 121212 nnTcmn VV n=1时, 2.1)6(12 输出电压0 ( ) 1 01( ) 1 . 2 1 0 6 ( 1 0 . 1 ( ) ) c o s2C L c cEvtv t E R C O S t v t tR 即 )(10c o s)10c o s563.01(610)( 740 Vtttv ( 2)不能,因为EeCEE R EtvII )(3 ,要

32、得到 DSB,必须 0eE ,而如 0eE ,则没有直偏置,电路不能工作。 6.23 在题图 6.23所示的包络检波器电路中 ,已知 LC谐振回路固有谐振频率为 106Hz,谐振回路的谐振电阻 Ro=20k,检波系数 kd=0.9,试回答下列问题。 (1) 若 is(t)=0.5cos2106t(mA),写出检波器 输入电压 vs(t)及输出电压 vo(t)的表达式。 (2) 若 is(t)=0.5(1+0.5cos2103t)cos2106t(mA),写出 vo(t)的表达式。 解: (1) 661 0 / 2( ) 2 0 0 . 5 c o s 2 1 0 2 c o s 2 1 0 (

33、 )2 0 1 0 / 2sv t t t V 2 0 9 1 8o d s mv ( t ) K V . . ( V ) ) (2) 36361 0 / 2( ) 2 0 0 . 5 ( 1 0 . 5 c o s 2 1 0 ) c o s 2 1 02 0 1 0 / 22 ( 1 0 . 5 c o s 2 1 0 ) c o s 2 1 0 ( )sv t t tt t V 332 1 0 5 2 1 0 1 8 1 0 5 2 10odv ( t ) k ( . c o s t ) . ( . c o s t ) ( V ) 6.24 检波电路图题图 6.24 所示。已知 va(t

34、)=0.8(1+0.5cos10103t)cos2465103t(V),二极管的导通电阻 rd=125 。求输入电阻 Rid和检波系数 Kd,并检验有无惰性失真和负峰切割失真。 解: 1 2 35 2id RR . k3 3 0 8 1dd rK co s ( ) .R直流负载为: 1 47 R R . k ,交流负载为: 12R R / / R , 0 6 8 0 5aR / R . m . ,无负峰切割失真。 3 6 54 7 1 0 0 0 1 1 0 4 7 1 0R C . . . , 2 2 531 1 0 5 5 5 1 0 0 5 1 0 10a m a xa m a x m

35、a xm . .m. ,无惰性失真 6.25 为了不产生负峰切割失真 ,通常采用题图 6.25所示的分负载检波器电路。试问当 ma=0.3时 ,此电路是否会产生负峰切割失真。若该电路产生了负峰切割失真又应如何解决? RLV DLCRois( t )CL ovt+-10k0.01 F svt+-题图 6.23 R1V Dva( t )C1+0.01F+-4.7kR 210kFC 2 v o ( t )-题图 6.24 R1V Dva( t )C1+5100.01F+- 4.7kR2R31k0.01FC 2 C 39 解:( 1)当电位器的动臂位于最上端时: 直流负载 )(21.521 KRRR

36、交流负载 )(33.117.4 17.451.0/ 221 KrRRR i3.0256.021.5 33.1 amRR故电路会产生负峰切割失真。 (2) 可 将电位器的动臂向下移动以增加 R ,设移动后 2R 上边部分为 21R , 2R 下边部分 22R ,则: )(7.422212 KRRR )(21.521 KRRR 1151.0/ 222221222211 RRRrRRRR i设 amRR 得: 3.021.5 1)1151.0( 222221 RRR 解得: )(236.021 KR 所以将电位器的动臂向下移动,使得移动后上边部分 KR 236.021 即可消除负峰切割失真 6.26

37、 已知调制信号 v(t)=2cos22000t(V),若调频灵敏度 kf=5kHz/V,求最大频偏 fm和调制指数 mf。若调相灵敏度 kp=2.5rad/V,求最大相偏 m和调制指数 mp。 解: 5 2 1 0m f mf k V ( k H z ) , 3 2 1 0 1 0 5 2 2000ffm 2 5 2 5m p mk V . ( r a d ) , 5pm 6.27 已知载波频率 fc=100MHz,载波电压振幅 Vcm 5V,调制信号电压 v(t)=cos2103t+2cos2500t(V),若最大频偏 fm 20kHz,试写出调频波的数学表达式。 解:对调频波( FM):按

38、定义有 )()( tvKt fcf 又由 m a xm a x 2 fVK M A Xff ,得m a x2 2 2 0 4 0 /)33fM A XfK k r a d s VV 3300830( ) c o s( ( ) ) c o s( sin 2 1 02 1 02 2 0 8 0sin 2 5 0 0 ) 5 c o s( 2 1 0 sin 2 1 0 sin 2 5 0 0 )2 5 0 0 3 3tt ff c m c f c m ctfKv t V t K v t d t V t tK t t t t 6.28 已知载波频率 fc=25MHz,载波振幅 Vcm 4V,调制信号

39、 v(t)=V msin2400t(V),最大频偏 fm 10MHz。 (1) 试分别写出调频波 vf (t)和调相波 vp(t)的表达式。 (2) 若调制频率改为 2kHz,其它参数不变 ,再写调频波 vf (t)和调相波 vp(t)的表达式。 解:( 1)当调制频率为 400Hz时: 对调频波( FM):按定义有 )()( tvKt fcf 且 m a xm a x 2 fVK mff )c o sc o s ()(c o s ()(00tmfccmtfccmf tVKtVdttvKtVtv )400224002c o s4002210252c o s (4 m a xm a x6 ftf

40、t )1025)4002c o s (102510252c o s (4)( 336 tttv f 对调相波( PM): )()( tvKtt pcp ,且 m a xm a x 2 fVK mpp 所以:最大相偏 max2 fVK mp 63( ) c o s ( ( ) ) 4 c o s ( 2 2 5 1 0 2 5 1 0 s i n ( 2 4 0 0 ) )p c m c pv t V t K v t t t ( 2)当调制频率为 2KHz时: 对调频波( FM): )105)1022c o s (10510252c o s (4)( 3336 tttv f 对调相波( PM):

41、 )1022s i n (10510252c o s (4)( 336 tttv p 10 6.29 若调角波的数学表达式为 v (t)=10sin(2108t+3sin2104t)(V)。 (1) 这是调频波还是调相波? (2) 求载频、调制频率、调制指数、频偏、带宽以及调角波在 100 电阻上的功率。 解:( 1) 8 4 8 4 4 2 1 0 3 2 10 2 1 0 3 2 1 0 2 10( t ) t s i n ( t ) , ( t ) c o s ( t ) 根据定义:当 v(t)=V mcos104t时为调频波 ,当 v(t)=V msin104t时为调相波。 ( 2)

42、载频: 100MHz; 3fpmm; 30mf kHz ; 2 ( 1 ) 8 1 0 8 0B W m f k H z 调角波的总功率约等于载波功率,即 210 / 1 0 0 0 .5 ( )2cP P W 。 6.30 一个调频设备如题图 6.30所示。已知本振频率 fL=40MHz,调制信号频率 f 100Hz15kHz,混频器输出频率为 fL-fc2,倍频系数 N1=5、 N2 10。若要求输出调频波的载频 fc=100MHz,最大频偏 fm 75kHz。试求 fc1和 fm1以及 两个放大器的带宽 BW1、 BW2。 1cL C 振 荡 器直 接 调 频放 大 器B W1倍 频 器

43、N1混 频 器倍 频 器N2放 大 器B W2本 地 振 荡器1mf 2cf 2mf Lf 3cf cf mf题图 6.30 解:由题意可知: 3 2 11 0 1 0 1 0 1 0 5 1 0 0c c L c L cf f ( f f ) f f ,可得 1 6cf MHz 1 5 1 0 75mmff ,可得 1 15mf . kHz 由 2( )mBW f f ,可得 1 1 m a x2 ( ) 3 3mB W f f k H z , 1 m a x2 ( ) 1 8 0mB W f f k H z 6.31 变容二极管直接调频电路如题图 6.31所示。试分析电路并回答如下问题。 (1) 画出简化的高频等效电路 (交流通路 )。 (2) 分别说明元件 L2,R5、 R6和 C5, R1、 R2在电路中的作用。 (3) 该电路的振荡频率主要由哪些元件决定? 解: (1) 简化的高频等效电路如 上图 : (2) L2高频扼流圈,阻止高频信号进入信号源; R5、 R6为变容二极管提供偏置, R5和 C5极为 电源滤波,滤高频; R1、 R2为三极管提供直流偏置。 (3) 振荡频率主要由 C2、 C3、 C4、 L1、 C

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