通信电路习题+答案

1、高频电子高频电子 线路线路 部分习题部分习题 复习提纲复习提纲 第一章第一章 1、LC并联谐振电路各个参数计算；如：并联谐振电路各个参数计算；如： 幅频特性、相频特性、谐振电阻、谐振频幅频特性、相频特性、谐振电阻、谐振频 率、空载率、空载Q值、有载值、有载Q值、归一化谐振曲值、归一化谐振曲 线、通频带、选择性、矩形系数线、通频带、选择性、矩形系数 2、阻抗变换电路的规则；、阻抗变换电路的规则； 3、无源四端网络、级联电路噪声系数的、无源四端网络、级联电路噪声系数的 计算；计算； 第二章第二章 1、单管单调谐高频放大电路的等效电、单管单调谐高频放大电路的等效电 路的画法；电压增益、通频带归一化路

2、的画法；电压增益、通频带归一化 谐振曲线的计算、谐振曲线的计算、 2、多级单调谐放大电路的电压增益、多级单调谐放大电路的电压增益、 通频带、矩形系数的计算。通频带、矩形系数的计算。 3、增强谐振放大器的稳定性的方法。、增强谐振放大器的稳定性的方法。 第三章第三章 1、丙类谐振功放的工作原理和功率计算，、丙类谐振功放的工作原理和功率计算， 如：电源直流功率、输出功率和集电极如：电源直流功率、输出功率和集电极 功耗、集电极效率等；功耗、集电极效率等； 2、丙类功放的性能分析：放大特性、负、丙类功放的性能分析：放大特性、负 载特性、调制特性。载特性、调制特性。 第四章第四章 1、反馈振荡的三个条件；

3、（如何判断、反馈振荡的三个条件；（如何判断 一个电路是否能正常振荡？）一个电路是否能正常振荡？） 2、三点式振荡电路的各种形式和振荡、三点式振荡电路的各种形式和振荡 频率的计算；频率的计算； 3、晶体振荡电路的分类和各自工作特、晶体振荡电路的分类和各自工作特 点。点。 第六章第六章 1、振幅调制和解调原理：调幅信号的分、振幅调制和解调原理：调幅信号的分 类，各自的数学表达式、频谱和波形的类，各自的数学表达式、频谱和波形的 画法、带宽的计算、各种调幅信号的产画法、带宽的计算、各种调幅信号的产 生和解调方法；生和解调方法； 2、调幅电路的分类和各自工作状态；、调幅电路的分类和各自工作状态； 3、检

4、波电路的分类、工作原理、失真分、检波电路的分类、工作原理、失真分 析；析； 4、混频电路的作用、特点、干扰分析。、混频电路的作用、特点、干扰分析。 第七章第七章 1、调角调制和解调原理：调角信号的分、调角调制和解调原理：调角信号的分 类，各自的数学表达式、频谱和波形的类，各自的数学表达式、频谱和波形的 画法、带宽的计算、画法、带宽的计算、 2、调角信号的产生和解调方法。（简单、调角信号的产生和解调方法。（简单 概念）概念） ) 1 ( 1 ) 1 ( / L Cj L Cr C Ljr CL Z 一、一、LC并联谐振回路并联谐振回路 第一章第一章 基础知识基础知识 LC并联谐振回路的主要参数并

5、联谐振回路的主要参数 2 2 ) 1 ( 1 )1( L Cg Z eo 幅度幅度 eo g L C 1 arctan 相位相位 Cr L eo R)2(谐振电阻谐振电阻 2 0 )( 1 L r R g eo eo 谐振电导谐振电导 (3) (3) 回路总导纳回路总导纳 (4) (4) 谐振角频率和频率谐振角频率和频率 LC f LC 2 11 00 或或 (5) (5) 回路空载回路空载Q Q值值 00 0 0 0 / e e g L gC L R I I Q eo 电感抗电感抗 谐振阻抗谐振阻抗 ) 1 ( 0 L CjgY e 0 0 7 . 0 )6( Q f BW 通频带通频带 7

6、 . 0 1 . 0 1 . 0 )7( BW BW K 矩形系数矩形系数 二、阻抗变换电路二、阻抗变换电路 )1( ZZ Z 21 2 高端阻抗高端阻抗 低端阻抗低端阻抗 n ZnZZ n Z 2 2 1 或或 三、电噪声三、电噪声 1 1、噪声的定义、噪声的定义无用信号或者是干扰信无用信号或者是干扰信 号号. .包括：电阻热噪声、晶体管噪声（热包括：电阻热噪声、晶体管噪声（热 噪声、散弹噪声、分配噪声、闪烁噪声）、噪声、散弹噪声、分配噪声、闪烁噪声）、 场效应管噪声场效应管噪声 2 2、电阻、电阻R R的噪声额定功率为的噪声额定功率为: :BWTKP nA 只与温度及通频带有关只与温度及通

7、频带有关, , 而与本身阻而与本身阻 值和负载无关。值和负载无关。 （注意（注意, , 实际功率是与实际功率是与 负载有关的）负载有关的）这一结论可以推广到这一结论可以推广到任何无任何无 源二端网络源二端网络。 3 3、额定功率增益、额定功率增益PA PA Ai A pA P P G 0 4 4、噪声系数输入信噪比与输出信噪、噪声系数输入信噪比与输出信噪 比的比值。比的比值。 00 / / ns nisi pP pP NF 输输出出信信噪噪比比 输输入入信信噪噪比比 用额定功率增益来表示用额定功率增益来表示 nAi nAo PA P P G NF 1 )1(121 3 1 2 1 1 . 11

8、 nPAPA n PAPAPA GG NF GG NF G NF NFNF 级联噪声系数级联噪声系数 。、未知阻抗、未知阻抗。试求电感。试求电感值为值为品质因数品质因数 有载有载时重新谐振，这时回路时重新谐振，这时回路调到调到回路失谐，回路失谐， 串联），串联），与电容与电容（由电阻（由电阻开路后再串接一阻抗开路后再串接一阻抗 端端时回路谐振。如将时回路谐振。如将调到调到短路，电容短路，电容 端端是回路损耗电阻。将是回路损耗电阻。将，值为值为回路空载回路空载 率率所示电路中，信号源频所示电路中，信号源频在图在图 x xxx ZLQ pFC CrZ pFC rQ MHzf 50 200 1110

9、0 11100 ,11 . 11 . 1 0 解：（解：（1）将）将1-1端短路，则阻抗端短路，则阻抗 ) 1 ( C LjrZ Hz10 LC2 1 f 60 串联谐振频率串联谐振频率 HH Cf 25410254 10100)1014. 32( 1 )2( 1 L 6 12262 0 r L Q 0 串联谐振的品质因数串联谐振的品质因数 9 .15 100 102541014. 322 66 0 0 0 0 Q Lf Q L r （2）1-1端开路后串接端开路后串接Zx 总的串联阻抗总的串联阻抗 X X x X x CC CC C C Ljrr Cj r Cj LjrZ 其中其中 ) 1

10、( 11 pFC100 谐振时，谐振时， pFC200 重新谐振时，重新谐振时， pF CC C x 200 200 1 100 1 1 11 1 9 .15 9 .15 50 102541014. 32 66 0 0 r Q L r rr L Q e x x e 。值值和和通通频频带带有有载载 、试试求求回回路路电电感感 匝匝，匝匝，匝匝， 中中，已已知知回回路路谐谐振振频频率率在在图图 7 . 0 210 0 .1,16,200 1040160,100 ,4652 . 12 . 1 BWQ LkRkRpFC NNNQ kHzf Le L）求）求解：（解：（1 kHz LC f465 2 1

11、 0 HH Cf 58610586 10200)1046514. 32( 1 )2( 1 L 6 1223 2 0 LS RR 和 和求求)2( 16 1 160 10 4 1 160 40 2 2 1 1 N N n N N n 接入系数接入系数 k n R R k n R R L L S S 256116 256164 2 2 2 2 2 1 k LQR L R Q eo eo 171 105861046514. 32100 63 00 0 0 8 .42100 171 2 .73 2 .73/ 0 0 Q R R L R Q kRRRR eo e SLeo 7 . 0 )3(BW求带宽求

12、带宽 kHz Hz Q f BW e 9 . 10 109 .10 8 . 42 10465 3 3 0 7 . 0 。值和通频带值和通频带回路有载回路有载 、谐振电阻、谐振电阻的谐振频率的谐振频率试求回路在有载情况下试求回路在有载情况下 。 所示电路中，所示电路中，在图在图 7 . 0 0 0 21 100,5,20,10,5 ,20,8 . 03 . 13 . 1 BWQ Rf QkRCkRpFC pFCCHL LLSS pFCCC L 402020 22 3 1 4020 20 21 1 CC C n k n R R L L 4559 2 pF CC CC CC S 3 .18 4020

13、 4020 5 21 21 MHzHz LC f 6 .41100416. 0 103 .18108 . 014. 32 1 2 1 )1( 9 126 0 kRRRR k LQR LSeo eo 88. 5 45 1 10 1 9 .20 1 1 / 9 .20 108 . 0106 .412100)2( 66 00 1 .28100 9 .20 88. 5 )3( 0 0 0 0 Q R R Q L R Q L R Q eo e eo e MHz Q f BW e 48. 1 1 .28 6 .41 )4( 0 7 . 0 1.6 试求虚线框内电阻网络的噪声系数。试求虚线框内电阻网络的噪声

14、系数。 0 1 SA SAi PA P P G N 此为线性无源网络此为线性无源网络根据题意，根据题意，解：解： S S SAi R U P 4 )1( 2 21 21 21 21 2 )( /)( )2( RRR RRR RRRR U RRR R U S S SS S S S 短路电阻短路电阻 开路电压开路电压 戴维南电路戴维南电路 S S s S sss S SS SAo SAi SS S SS SS S S SAo RR RR R R RR RRRRRRRR RR RRRRR P P N RRRRR UR RRRRRR RRRUR R U P 2 2 11 2 2 2121 2 1 2

15、121 121 2 2 21 2 21 21 22 2 2 2 )( 1 2 )( )()(4 )(4)( )( 4 噪噪声声系系数数 。试求总噪声系数。试求总噪声系数。 别是别是后两部分的噪声系数分后两部分的噪声系数分 率增益分别是率增益分别是络。前两部分的额定功络。前两部分的额定功 传输线部分时无源网传输线部分时无源网大器三部分组成，其中大器三部分组成，其中 线、混频器和放线、混频器和放接收机线性部分由传输接收机线性部分由传输 2 , 6, 2 . 0 82. 0 7 . 1 3 22 1 NF NFG G PA PA dBNF GG NF G NF NFNF G NF PAPAPA PA

16、 9 .125 .19lg10 5 .19 2 . 082. 0 13 82. 0 16 22. 1 11 22. 1 82. 0 11 21 3 1 2 1 1 1 或或 解：解： 信噪比应为多少？信噪比应为多少？ 输入端的输入端的的要求，高放的要求，高放满足输出端信噪比为满足输出端信噪比为 性部分如图所示，为性部分如图所示，为某卫星通信接收机的线某卫星通信接收机的线 IdB20 8 . 1 85.1598. 3126 10000100316402025 、分分别别对对应应、 、分分别别对对应应、 解解： dBdB dBdBdB 07. 1 290 20 11 1 o e T T NF 10

17、000100316 85.1598. 3 321 32 PAPAPA GGG NFNF题目给出题目给出 08. 1 100316 185.15 316 198. 3 07. 1 11 21 3 1 2 1 PAPAPA GG NF G NF NFNF )3 .20(10810008. 1 0 0 dBSNRNFSNR SNR SNR NF i i 第第2 2章章 高频小信号放大电路高频小信号放大电路 高频小信号放大器，也称为谐振放大高频小信号放大器，也称为谐振放大 器，或选频放大器。器，或选频放大器。作用：选频滤波、无作用：选频滤波、无 失真地放大高频小信号。失真地放大高频小信号。 b e c

18、 e + - b I b U ie y creU y bfeU y c I + - c U oe y crebieb UyUyI coebfec UyUyI 1、晶体管、晶体管Y参数等效电路参数等效电路 2、单管单调谐放大器、单管单调谐放大器 CC U 2 R b C 1 R C L C C e C 3 R 1 2 3 4 输 入 输 出 C L 1 1 2 2 3 3 4 4 ie g eo R oe y ifeU y ie y S y S I 2 n 1 n o U + + - - + - i U C L 1 1 2 2 3 3 4 4 ie y eo R oe y ifeU y ie y

19、 S y S I 2 2 n 1 n+ - i U C I C U 31 YYL P U ieeoL yn Lj CjgYY 2 214 1 谐振频率谐振频率 LC f 2 1 0 回路有载值回路有载值 g C gL Qe 0 0 1 谐振频率处放大器的电压增益及其模值谐振频率处放大器的电压增益及其模值 g ynn U U A fe i u 21 00 0 g ynn U U A fe i u 21 00 0 3、多级单调谐放大器、多级单调谐放大器 电压增益振幅电压增益振幅 nu1u2 un n fe n n y g nn A)( 21 谐振频率处电压增益振幅谐振频率处电压增益振幅 级放大器通

20、频带级放大器通频带 7 . 0 /1 0 0 /1 1212BW Q f BW nn n 12 1100 1 1 1 . 0 1 . 0 n n n n n BW BW K 级放大器矩形系数级放大器矩形系数 。和通频带和通频带。试求放大器电压增益。试求放大器电压增益 时测得：时测得： 在在匝。晶体管匝。晶体管匝，匝， 匝，匝， 工作频率工作频率所示的调谐放大器中，所示的调谐放大器中，在图在图 7 . 0 0 5432 310310 0 ,45,7,200,18 ,28607 .10,2 39355 20,100,4,7 .10 2 . 22 . 2 BWAy mSypFCSgpFC SgMHz

21、fmAI DGNN NQHLMHzf uore feoeoeie ieEQ 4 1 20 5 4 1 20 5 31 54 2 31 32 1 N N n N N n解：解： 。所以还要计算所以还要计算而而 。，首先计算首先计算要计算要计算 eoieeooe fe u ggnggng gnn g ynn A , , 2 2 2 1 21 21 S LQ g Lg Q eo eo 6 66 00 0 0 102 .37 104107 .1014. 32100 11 1 S gnggng ieeooe 6 22 2 2 2 1 102172860 4 1 2 .37200 4 1 则则 96.12

22、 10217 1045 4 1 4 1 6 3 21 g ynn A fe u 14.17100 217 2 .37 00 0 0 0 Q g g Q R R Q L R Q L R Q eo eo e eo e MHzHz Q f BW e 63. 01063. 0 14.17 107 .10 6 6 0 7 . 0 的相同。的相同。参数与题参数与题，在工作条件下测得，在工作条件下测得 容。晶体管采用容。晶体管采用均为耦合电容或旁路电均为耦合电容或旁路电 回路电感回路电感 图。已知工作频率图。已知工作频率是中频放大器单级电路是中频放大器单级电路 1 . 23223 , 4/,100,5 .

23、1,30 3 . 2 41 2100 YACG CC NNQHLMHzf （1）交流等效电路图）交流等效电路图 S LQ g Lg Q eo eo 2 .15 105 . 1103014. 32100 11 1 )2( 66 00 0 0 2 1 2 4 1 N N n mS gnggng ieeooe 41. 0 8 . 2 4 1 35. 02 . 01 2 2 2 2 1 1 1 n CCnCC ieoe 2 )3( 4 .27 1041. 0 1045 4 1 1 4527362736)4( 3 3 21 22 g ynn A jy fe uo fe mSg f QBW g gQ gf

24、 Q f BW R gg eo eoe P 17. 1035. 0 1030 1001010 1 )5( 6 6 0 07 . 0 0 00 7 . 0 设设并并联联后后总总负负载载电电导导为为 1321 41. 017. 1 11 1 gg R R gg P P mS g f QBW g eo 17. 1 035. 0 1030 1001010 6 6 0 07 . 0 是是多多少少？ ，则则允允许许最最大大如如果果要要使使总总的的通通频频带带为为 ？试试问问总总的的通通频频带带是是多多少少回回路路的的每每级级 ，工工作作频频率率为为在在三三级级单单调调谐谐放放大大器器中中 e e QkHz

25、 QLC kHz 10 ,40 ,4654 . 2 kHzBWBW kHz Q f BW e 93. 5625.1151. 012 625.11 40 465 1 7 . 0 31 7 . 0 0 7 . 0 单单级级（三三级级） 单单级级 ）每每级级通通频频带带解解：（ kHz BW BW6 .19 51. 0 10 12 )2( 3/1 7 . 0 7 . 0 三级三级 单级单级 kHz BW f Qe7 .23 6 .19 465 )1(7 . 0 0 谐振电压增益是多少？谐振电压增益是多少？ 改动？改动后总改动？改动后总，则每级放大器应怎样，则每级放大器应怎样 求级联后总通频带仍为求级

26、联后总通频带仍为通频带各为多少？若要通频带各为多少？若要 时两级放大器总增益和时两级放大器总增益和的放大器与之级联，这的放大器与之级联，这 同同，如果再用一级完全相，如果再用一级完全相通频带通频带 ，电压增益电压增益已知单调谐放大器谐振已知单调谐放大器谐振 MHz MHzBW Auo 4 4 105 . 2 7 . 0 MHzBWBW AA uuo 57. 2464. 012 10010)1( 7 . 0 21 7 . 0 22 1 单单总总 总总 大器的通频带。大器的通频带。需要增大每级单调谐放需要增大每级单调谐放 则则 若总的通频带若总的通频带 总总 单单 总总 MHz BW BW MHz

27、BW 25. 6 64. 0 4 12 4)2( 21 7 . 0 7 . 0 7 . 0 的变化。的变化。的变化将导致的变化将导致 的变化，而的变化，而变化，是源于变化，是源于因为：因为： 电压增益有影响。电压增益有影响。改动后，将对放大器的改动后，将对放大器的 Auog gBW 7 . 0 )3( 0 00 7 . 0 0 00 0 11 Qg gf Q f BW Q g g Q Lg Q Lg Q eoe eo e e eo 单单 64. 0 1 7 . 0 7 . 0 0 00 7 . 0 单单 单单 单单 改动后改动后又又 BW BW g g Qg gf Q f BW eoe 411

28、0041. 0)64. 0( 64. 0 2 2121 uouo uououo fe uo fe uo AA AA g g A g ynn A g ynn A 总总 第三章第三章 高频功率放大电路高频功率放大电路 高频功放的作用：作为发射机的重要高频功放的作用：作为发射机的重要 组成部分，对高频已调信号进行功率放大，组成部分，对高频已调信号进行功率放大， 经天线将其辐射到空间。经天线将其辐射到空间。 1、工作原理、工作原理 工作原理：工作原理： 输入电压输入电压 tUu bmb0 cos 是一个变化量，是一个变化量， 引起发射结电压引起发射结电压 的变化，的变化， BE u 再引起基极电流再引

29、起基极电流 变化，变化， B i 从而使得集电极电流从而使得集电极电流 的变化。的变化。 C i tnIi n CnmC0 cos 的信号放大。则的信号放大。则选择频率为选择频率为 时，回路谐振。时，回路谐振。当当 0 0 1 LC tURtIu CmmCC001 coscos 输出功率输出功率 RI R U IUP mC Cm mCCmO 2 1 2 1 2 1 22 1 直流电源功率直流电源功率 0CCCD IUP 集电极功耗集电极功耗 ODC PPP 效率效率 0 1 2 1 CCC mCCm D O C IU IU P P 功率计算公式：功率计算公式： 丙类功放：当丙类功放：当u uB

30、E BEUon Uon时，晶体管才导通。时，晶体管才导通。 导通角导通角218021的起的起 振振幅条件。振振幅条件。 2.根据瞬时极性法，可根据瞬时极性法，可 判断出这是负反馈。不判断出这是负反馈。不 满足相位起振条件，所满足相位起振条件，所 以不能够产生振荡。以不能够产生振荡。 分析：分析：1.这是共这是共 射放大电路，容射放大电路，容 易满足易满足T1的起的起 振振幅条件。振振幅条件。 2.根据瞬时极性法，可判断出这是负根据瞬时极性法，可判断出这是负 反馈。不满足相位起振条件，所以反馈。不满足相位起振条件，所以 不能够产生振荡。不能够产生振荡。 分析：分析：1.这是共这是共 基放大电路，

31、容基放大电路，容 易满足易满足T1的起的起 振振幅条件。振振幅条件。 2.根据瞬时极性法，可判断出这是正反根据瞬时极性法，可判断出这是正反 馈。满足相位起振条件。馈。满足相位起振条件。 路可以产生振荡。路可以产生振荡。振荡的稳定条件。该电振荡的稳定条件。该电 斜率的，所以满足斜率的，所以满足的阻抗的相频特性是负的阻抗的相频特性是负 并谐回路并谐回路回路的阻抗特性，回路的阻抗特性，所以采用所以采用 输出量是输出量是并联回路的输入量是并联回路的输入量是 LCLC UiLC C ,. 3 Re 4.6 对于题图对于题图4.6所示的各振荡电路：所示的各振荡电路：（1） 画出高频交流等效电路，说明振荡器

32、类型；画出高频交流等效电路，说明振荡器类型； （2）计算振荡频率。）计算振荡频率。 分析：这是一个共分析：这是一个共 集放大电路。由于集放大电路。由于 b极和极和e极之间、极之间、 c 极和极和e极之间都是极之间都是 是是2.2pF的电容，的电容， 所以应该是电容三所以应该是电容三 点式振荡电路。点式振荡电路。 从高频等效电路图从高频等效电路图 中可以看出，在中可以看出，在LC并并 谐回路中，谐回路中，15pF电容电容 与两个与两个2.2pF电容相电容相 串连，再与串连，再与3.3pF电电 容并联。容并联。 pFC3 . 4 2 . 2/12 . 2/115/1 1 3 . 3 MHz LC

33、f 2 .10 103 . 410572 1 2 1 126 0 第五章第五章 。分量是由哪些项产生的分量是由哪些项产生的其中其中 。说出。说出中有哪些组合频率分量中有哪些组合频率分量电流电流 试写出试写出若若 特性为特性为已知非线性器件的伏安已知非线性器件的伏安 21 2211 4 4 3 3 2 210 ,coscos , 1 . 5 i tUtUu uauauauaai mm , coscos 4 4 3 3 2 210 2211 uauauauaai tUtUu mm 代入代入解：将解：将 4 22114 3 22113 2 22112 221110 4 4 3 3 2 210 )co

34、scos( )coscos( )coscos( )coscos( tUtUa tUtUa tUtUa tUtUaa uauauauaai mm mm mm mm 得到得到 第一项是直流量，第一项是直流量， 21 和和：第二项包含角频率分量第二项包含角频率分量 )cos()cos( )2cos1( 2 )2cos1( 2 )coscos2 coscos( )coscos( 212121 2 2 2 1 2 1 2 2211 2 2 2 21 2 2 12 2 22112 ttUU t U t U a tUtU tUtUa tUtUa mm mm mm mm mm 第三项第三项 。， 包含的频率分

35、量有：包含的频率分量有： 212121 22 )coscos3 coscos3 coscos( )coscos( 2 2 2 211 221 2 2 1 2 3 3 21 3 3 13 3 22113 tUtU tUtU tUtUa tUtUa mm mm mm mm 第四项第四项 。， 频率分量有：频率分量有：分析得到第四项包含的分析得到第四项包含的 21212121 2233 )cos()cos( 2 1 coscos cos BABABA nt n 且且 的频率分量，的频率分量，中至少包含中至少包含由于由于 )446( )( coscos 332244 4 4 4 2211 ABBABA

36、BAa BAa tUBtUA mm 设设 第五项第五项 。， ， 频率分量有：频率分量有：分析得到第五项包含的分析得到第五项包含的 2121 21212121 33 224422 项产生的。项产生的。分量是由第三项和第五分量是由第三项和第五所以，所以， 21 的组合频率分量。的组合频率分量。 中中的表达式，并写出的表达式，并写出条件，求时变电导条件，求时变电导 满足线性时变满足线性时变，且且 若若 特性为特性为已知非线性器件的伏安已知非线性器件的伏安 itg UUUU tUtUUu u uug i mmmQ mmQ D )( , 2 1 ,coscos 00 0 2 . 5 121 2211

37、tUtUUu UUUU tUtUUu mmm mmmQ mmQ 22111 121 2211 coscos 2 1 2 1 ,coscos 则则 ，且且 解：根据题意，解：根据题意， 变跨导变跨导时的时变静态电流和时时的时变静态电流和时可以画出在可以画出在0 2 u 1m U 2 1m U D g 可以求出可以求出 32 1 cos cos 2 0 0 1 1 1 得到得到则则 时，时，当当 m m U U ut 1 10 cos)( n n tnggtg 3 ) 33 ( 2 1 2 1 )( 2 1 1 3 3 10 D D D g g tdgtdtgg 3 sin 2 ) 3 sin(

38、3 sin 1 cos 1 cos)( 1 1 3 3 1 11 n n g nn n g ttdng ttdntgg D D D n 1 1 1 10 cos 3 sin 2 3 cos)( n DD n n tn n n gg tnggtg c i求求)2( 1 10000 cos)( n n tnIItI 20 )()(utgtIiC tUtn n n gg tnIIi m n DD n nC 22 1 1 1 1000 cos)cos 3 sin 2 3 ( cos )cos()cos( 2 1 2121 tntn 211 nnic和和中包含有频率分量：中包含有频率分量： 频谱搬移吗？

39、频谱搬移吗？种情况下，分别能实现种情况下，分别能实现 这两这两中的组合频率分量。在中的组合频率分量。在并写出并写出 的表达式，的表达式，试求在这两种情况下试求在这两种情况下 ，或或中，若中，若在题在题 i tg UUU mQQ )( 02 . 53 . 5 1 提示：此题分析与题提示：此题分析与题5.2类似，先分析出类似，先分析出 g(t)的波形，再求其表达式，最后带入的波形，再求其表达式，最后带入i 的公式中，即可分析出电流中的频率分的公式中，即可分析出电流中的频率分 量。若量。若i中包含有输入电压中没有的频率中包含有输入电压中没有的频率 分量，则电路具有频谱搬移的作用。分量，则电路具有频谱

40、搬移的作用。 01 Q U）（ 2 1m U D g tn n tKtg tg n n 1 1 1 11 )12cos( )12( 2 )1( 2 1 )()( )( 一样，一样，的波形与单向开关函数的波形与单向开关函数可以看出可以看出 20 )()(utgtIiC 带入公式带入公式 tUtn n tnIIi m n n n nC 221 1 1 1 1000 cos) 12cos( ) 12( 2 ) 1( 2 1 cos 差差频频分分量量和和频频分分量量 上上式式中中， ) 12cos() 12cos( 2 1 cos) 12cos( 2121 221 tntn tUtn m 和乘积检波。

41、和乘积检波。 混频、倍频混频、倍频此电路能够完成调幅、此电路能够完成调幅、 。， ，直流量，直流量，中包含的频率分量有：中包含的频率分量有： 212 1 )12( n ic 1 2 mQ UU ）（ 1m U D g D g D gtg )(可以看出，可以看出， 20 )()(utgtIiC 带入公式带入公式 tUgtnIIi mD n nC22 1 1000 coscos 任何的频谱搬移。任何的频谱搬移。所以，此电路不能实现所以，此电路不能实现 和和：中包含的频率分量只有中包含的频率分量只有由于由于 21 c i 第六章 一、调制与解调的概念一、调制与解调的概念 调制：调制： 在发射端用调制

42、信号（基带信在发射端用调制信号（基带信 号）去控制载波信号的某个参数，号）去控制载波信号的某个参数， 使之随着调制信号而变化。使之随着调制信号而变化。 从频域上看，调制是将调制信号从频域上看，调制是将调制信号 从低频段搬移到高频段。从低频段搬移到高频段。 目的：便于天线发送；实现不同信目的：便于天线发送；实现不同信 号源、不同系统的频分复用。号源、不同系统的频分复用。 解调：解调： 在接收端将已调波信号从高频段搬在接收端将已调波信号从高频段搬 移到低频段，移到低频段， 恢复原调制信号。恢复原调制信号。 正弦波调制正弦波调制 调幅调幅(AM) 调频调频(FM) 调相调相(PM) 普通调幅普通调幅

43、AM 抑制载波的双抑制载波的双 边带调幅边带调幅DSB 抑制载波的单抑制载波的单 边带调幅边带调幅SSB 残留边带调幅残留边带调幅 VSB 普通调幅方式是用低频调制信号去控普通调幅方式是用低频调制信号去控 制高频正弦波制高频正弦波( (载波载波) )的振幅的振幅, , 使其随调制使其随调制 信号波形的变化而呈线性变化。信号波形的变化而呈线性变化。 1. 普通调幅信号的表达式分析普通调幅信号的表达式分析 按照调幅的定义：按照调幅的定义： 的振幅的振幅 C u u 即即tkUUkuUtU mCmCmCm cos)( 称为包络函数。称为包络函数。 （1 1）AMAM波的数学表达式波的数学表达式 则已

44、调幅则已调幅AM信号为信号为 ttUtU CCmAM cos)()( ttmU tt U kU U ttkUU tkuU CaCm C Cm m Cm CmCm CCm cos)cos1 ( cos)cos1 ( cos)cos( cos)( CM m a U U km 调幅指数调幅指数 10 a m t u （2 2）AMAM波的波形图波的波形图 临界调制：临界调制： 过调制：过调制： m ma a11，U Umin min0 0。普通调幅波的普通调幅波的 包络变化与调制信号不再相同包络变化与调制信号不再相同, , 产生了产生了失失 真真。 0)1(, 1 min aCma mUUm 返回返

45、回 包络包络 tUtu m cos)( tUtu CCmC cos)( )( u )( C u C ttmU tu CaCm AM cos)cos1 ( )( tU m tU CCm a CCm )cos( 2 cos tU m CCm a )cos( 2 )( AM u C C C 上边频上边频 下边频下边频 （3 3）AMAM波的频谱图波的频谱图 C 载载波波分分量量 可见可见, u, uAM AM(t (t) )的频谱包括了三个频率分量：的频谱包括了三个频率分量： C 上边频分量上边频分量 C 下边频分量下边频分量 原调制信号的频带宽度是原调制信号的频带宽度是或或F F。 ) 2 ( F

46、 而普通调幅信号的频带宽度是而普通调幅信号的频带宽度是2(2(或或 2F), 2F), 是原调制信号的两倍。是原调制信号的两倍。 普通调幅将调制信号频谱搬移到了普通调幅将调制信号频谱搬移到了 载频的左右两旁，但是频谱结构不变，载频的左右两旁，但是频谱结构不变， 属于线性搬移。属于线性搬移。 FBW AM 2 若单频调幅信号加在负载若单频调幅信号加在负载R R上上, , 则载频则载频 分量产生的平均功率为分量产生的平均功率为: : R U P cm C 2 2 1 载频功率载频功率 两个边频分量产生的平均功率相同两个边频分量产生的平均功率相同 边带功率边带功率 ca cma SB pM UM R

47、 P 22 4 1 ) 2 ( 2 1 调幅信号总平均功率调幅信号总平均功率 CaSBCAV PMPPP) 2 1 1 (2 2 （4 4）AMAM波的功率分配波的功率分配 1 a M 3 1 2 1 1 4 1 2 2 2 2 a a AV SB M M P P 携带信息的边频功率最多只占总功携带信息的边频功率最多只占总功 率的三分之一率的三分之一( (因为因为Ma1)Ma1)。 在实际系在实际系 统中统中, , 平均调幅指数很小平均调幅指数很小, , 所以边频功所以边频功 率占的比例更小率占的比例更小, , 功率利用率功率利用率更低。更低。 携带有携带有 用信息用信息 2、普通调幅信号的产

48、生和解调方法、普通调幅信号的产生和解调方法 分为：低电平调幅和高电平调幅分为：低电平调幅和高电平调幅 A、低电平调幅、低电平调幅 tUtU U k tu ccmm cm AM cos)cos1 ()( )()(1 1 tutuk c cm U k k 1 , 由于乘法器输出信号电平不太高由于乘法器输出信号电平不太高, , 所所 以这种方法称为低电平调幅。以这种方法称为低电平调幅。 B、高电平调幅、高电平调幅 丙类谐振功率放大器的调制特性丙类谐振功率放大器的调制特性 也可以产生普通调幅信号。也可以产生普通调幅信号。 由于功放的输出电压很高由于功放的输出电压很高, , 故这故这 种方法称为高电平调

49、幅。种方法称为高电平调幅。 Vtt tttuAM 6 102cos)70002cos3 . 0 50002cos4 . 020002cos6 . 01(20)( 1 . 6 式式为为已已知知普普通通调调幅幅信信号号表表达达 （1）试写出此调幅信号所包括的频率）试写出此调幅信号所包括的频率 分量及其振幅；分量及其振幅； （2）画出此调幅信号的频谱图，写出）画出此调幅信号的频谱图，写出 带宽；带宽； （3）求出此调幅信号的总功率、边带）求出此调幅信号的总功率、边带 功率以及功率利用率。功率以及功率利用率。 )700010(2cos)700010(2cos3 )500010(2cos)500010(

50、2cos4 )200010(2cos)200010(2cos6 )102cos(20 )102cos(70006cos3 . 0 )50004cos(4 . 0)20002cos(6 . 0120 )( 66 66 66 6 6 tt tt tt t tt tt tuS 解解：（：（1） V V V VHz 3700010 4500010 6200010 20,10 6 6 6 6 ，振幅为，振幅为 ；，振幅为，振幅为 ；，振幅为，振幅为边频分量边频分量 ；振幅为振幅为载波分量载波分量 频率分量有：频率分量有：此调幅信号中所包含的此调幅信号中所包含的 （2）频谱图与带宽）频谱图与带宽 kHzH

51、zFBW14700022 max 带宽带宽 （3）调幅信号的总功率、边带功率以及）调幅信号的总功率、边带功率以及 功率利用率。功率利用率。 WPPPP W R PW R P W R P W R U P SBSBSBSB SBSB SB cm C 61)(22 5 . 4 2 3 8 2 4 18 2 6 200 2 20 2 321 2 3 2 2 2 1 22 单边带功率单边带功率 载波功率载波功率 WPPP SBCAV 2615 .3022002 总功率总功率 %4 .23 261 612 C SB P P 利用率利用率功率功率 又又是是多多少少？各各是是多多少少？调调幅幅指指数数 边边频

52、频振振幅幅，试试求求其其中中载载波波振振幅幅和和最最小小振振幅幅为为 ，的的最最大大振振幅幅为为已已知知单单频频普普通通调调幅幅信信号号 Ma V V 4 122 . 6 6.3 采用图采用图6.3.1所示集电极调幅电路中，所示集电极调幅电路中， 载波输出功率为载波输出功率为50W，平均调幅指数，平均调幅指数 Ma=0.3，集电极效率，集电极效率c=50% 。求直流。求直流 电源提供的平均功率电源提供的平均功率PD、调制信号产生的、调制信号产生的 交流功率交流功率P和总输出平均功率和总输出平均功率P PAV。 WPMP CaAV 5450)4 . 0 2 1 1 () 2 1 1 () 1 (

53、 22 W M P P PMPP PMRUMP PPP aC AV D DaDCAV DaDCCa DCAV 100 )4 . 05 . 01(5 . 0 54 ) 2 1 1( ) 2 1 ( 2 1 /)( 2 1 )()2( 2 2 2 22 0 且且 WPMP Da 81004 . 05 . 0 2 1 )3( 22 的基波分量振幅。的基波分量振幅。二极管电流中二极管电流中 是流经是流经其中其中）输入电阻）输入电阻（ 。）电压传输系数）电压传输系数（ 求：求：是理想低通滤波器。试是理想低通滤波器。试 可用傅立叶级数展开为可用傅立叶级数展开为电流电流 流经二极管的周期性流经二极管的周期性

54、若输入若输入 原点出发的直线。原点出发的直线。设二极管伏安特性是从设二极管伏安特性是从 波电路。波电路。所示为推挽式二极管检所示为推挽式二极管检题图题图 i IIUR UU CR ttIi i tUu mmmi mAVd L CCAV cms 11 ,/2 /1 ),2cos2cos21( cos 4 . 64 . 6 回路；回路；流过流过 导通，导通，截止，截止，为负半周时，为负半周时， 回路；回路；流过流过 截止，截止，导通，导通，为正半周时，为正半周时，分析：分析： L S L S CRi VVU CRi VVU 2 21 1 21 )2cos2cos21( )2cos(2)cos21

55、)2cos2cos21( 2 1 ttI ttIi ttIi CCAV CCAV CCAV （ LAVLAV AV RIRiU Iiii 2 2 21 （1）由波形可知，）由波形可知， 2 m AV U U 5 . 0 m AV d U U L m m i LAVAVm AVm R I U R RIUU II 2 222 2)2( 1 1 步步检检波波？为为什什么么？它它们们又又是是否否能能够够实实现现同同 时时，同同步步检检波波？当当试试问问它它们们是是否否能能够够实实现现 路路中中，所所示示两两个个二二极极管管推推挽挽电电在在题题图图 0 cos,cos)cos1()( 5 . 65 .

56、6 r crmrcamS u tUuttMUtu Lo oDCSr oDCSr Riiu ugitKuu ugitKuu )( 0/)()2/( 0/)()2/( 1 21 11 11 ）（ 取值应该有什么要求？取值应该有什么要求？ 的的和负载和负载电容电容和底部切割失真，则对和底部切割失真，则对 性失真性失真。若希望电路不产生惰。若希望电路不产生惰 调制信号频率范围为调制信号频率范围为 输入调幅信号载频输入调幅信号载频 已知二极管导通电阻已知二极管导通电阻 中，中，所示的二极管检波电路所示的二极管检波电路在图在图 L a c d RC M Hz MHzfkR kRR 8 . 0 ,50001

57、00 ,7 . 4,4 ,1,100 5 . 4 . 66 . 6 max 2 1 解解：（：（1） 4 max 21 1050002 541 kRRR根据题意：根据题意： 电容电容C对载频信号应近似短路，要求对载频信号应近似短路，要求 F R C RC c c 12 36 108 . 6)105( 105107 . 42 105105 105 或或 F RM M C M M RC a a a a 6 34 2 2 2 10048. 0 105108 . 0 8 . 011 1 或或 要避免惰性失真，满足条件：要避免惰性失真，满足条件： FCpF C 048. 08 . 6)105( 的取值为

58、的取值为电容电容 3 33 2 3 21 1012 4 1 16. 3 1 1 1016. 310)116. 4(/ 1016. 4/ L L L R RR RRRR RMR R R M aa 或或 满足条件满足条件要避免底部切割失真，要避免底部切割失真，)2( 真？为什么？真？为什么？是否会产生底部切割失是否会产生底部切割失 最高位置时，最高位置时，的接触点在中心位置或的接触点在中心位置或当可变电阻当可变电阻 。输入信号输入信号 所示的检波电路中，所示的检波电路中，在题图在题图 2 63 2 1 102cos)102cos3 . 01(5 . 0 ,1,7 . 4 ,5107 . 67 .

59、6 R Vttu kRkR R S L )(tu o 直直流流电电阻阻 交交流流电电阻阻 要要求求满满足足条条件件：解解：避避免免底底部部切切割割失失真真 R R M a 。不会产生底部切割失真 而 ，当接触点在中心位置时 R R M R R kRRRR kRRR a L 3 . 042. 0 86. 2 21. 1 21. 11/35. 251. 0/ 2 1 86. 235. 251. 0 2 1 21 21 会产生底部切割失真。会产生底部切割失真。 而而 ，当接触点在最高位置时当接触点在最高位置时 R R M R R kRRRR kRRR a L 3 . 026. 0 21. 5 33.

60、 1 33. 11/7 . 451. 0/ 21. 57 . 451. 0 21 21 。求混频跨导求混频跨导 若晶体管转移特性为若晶体管转移特性为 中，中，所示的晶体管混频电路所示的晶体管混频电路在图在图 cSLLLmL u u esBEC guutUu eIufi T BE ,cos ,)( 6 . 5 . 68 . 6 T LLmBB T BE tBBBE U tUU T es U u T es Uu BE c e U I e U I u i tg gtg cos 1 0 )( |)( )( 。和和解解：先先求求出出 tdtee U I tdte U I tdttgg LL U tU U