高频电子电路参考答案王卫东版

1、-0C0R根据f0第1章高频小信号谐振放大器1.1给定串联谐振回路的 fo =1.5MHz , Co =100pF，谐振时电阻R=5.1，试求Q。和L。又 若信号源电压振幅 Ums =1mV，求谐振时回路中的电流Io以及回路上的电感电压振幅 ULom和 电容电压振幅UCom。解：（1 ）串联谐振回路的品质因数为2- 1.5 106 100 10-1 2 5212精选资料，欢迎下载12C°(2 二 f。)2112 2 2 12100 10-2 4 二2 1.52 101241.1258 10 (H)=113H（2）谐振时回路中的电流为Ums 1I0 ms 0.2（mA）R 5回路上的电

2、感电压振幅为ULom 二Q05s =2121 =212gV）回路上的电容电压振幅为Ucom =-Q°Ums =一212 1 =212(mV)1.2在图题1.2所示电路中，信号源频率 f°=1MHz，信号源电压振幅 Ums=0.1V，回路空 载Q值为100, r是回路损耗电阻。将 1 1端短路，电容C调至100pF时回路谐振。如将1C调至200pF时1端开路后再串接一阻抗 Zx （由电阻Rx与电容Cx串联），则回路失谐; 重新谐振，这时回路有载 Q值为50。试求电感L、未知阻抗Zx 。Zx解：（1）空载时的电路图如图（a）所示。（b）有载时的电路1C(2 二 f。)21100

3、 10丫 4二2 1012:2.533 10二(H)=253yH根据Qo二 丄有:O0C1 rr1r:.-?0C1 Q0：15.92(门)16 122 二 10 100 10 一 100（2）有载时的电路图如图（b）所示。空载时，C =G =100pF时回路谐振，则f°, Q0 = =100 ;2 兀/EC?r1l有载时，C =C2 =200pF时回路谐振，则 f°, QL =050。2 兀 jL(C2LCx)r+R<根据谐振频率相等有Cx = 200pF。根据品质因数有：r 亠 R 100一厶。一2，解得 R-r-15.92C）。C1= C2 LI Cx =C2Cx

4、，解得:1.3在图题1.3所示电路中，已知回路谐振频率 f。= 465kHz，Q。=100，N =160匝，M =40匝，N2=10匝，C=200pF , Rs =16kQ , R =1kQ。试求回路电感 L、有载Q值和通频带B。图题1.3Rl解：本电路可将部分接入电路（图（a）等效成电路图（b）。5RlRis AR2gs=FCRp3R2g图（b）图中，Rp为谐振电阻，部分接入系数R =2 . N =40 160 円 4 , P2N =10 160 =016。根据谐振频率有：1 1L2226 :. 5.857 10-(H) =586HC(2：f0)2 200 1012 44652 106R根据

5、空载时的品质因数 Q00CRp有：OoLRp：1.711105(门)Qo _100*一2二 465 103 200 102根据图（b）有载时的品质因数为Ql国oC2 2P1 gs gpP2 gL2- 465 103200 10J2116 16 1031.711 1051162 103:42.7811精选资料，欢迎下载3465 10-42.78通频带为4:1.087 10 (Hz) =10.87kHz1.4 在图题 1.4 所示电路中，L =0.8yH , C =C2 =20pF , Cs =5pF , Rs =10kQ , CL =20pF ,R. =5k Q , Q0 =100。试求回路在有

6、载情况下的谐振频率fo、谐振电阻Rp （不计Rs和Rl）、Ql值和通频带B 。解：将Rl、Cl看作负载导纳，并折合至回路两端，则空载时和有载时的电路如下图所示。Cs1RpC1Rs lQ2亠p Cl-2p gLRpC2图（a）空载时部分接入系数pC-C1 +C220C2图（b）有载时1 , C=d=4=10(pF)20 20 2C1 C2 20 2021回路总电容 C =Cs C p Cl 二5 10 20 =20(pF)4（1）有载时的谐振频率为= Sts2二 LC、2- 0.8 10 20 104239.789 106(Hz) =39.8MHzR(2) 根据Qo二一二有COoL% =Q0 0

7、L =100 2- 39.8 106 0.8 10卫：20005.6(") =20.01kQ(3) 有载时的品质因数为Rs2 RPPR100001 _1 _20.01 1 -1045:24.99精选资料，欢迎下载(4 )通频带为b 亠 394Ql 24.991.592 106(Hz) =1.592MHz1.6 (1)并联谐振回路如图题1.6所示。已知通频带B=24fo.7，电容为C，若回路总电导gg=gs +Gp +Gl。试证明：gg = 4兀心f0.7C。(2)若给定 C=20pF，2Af0.7 =0.6MHz ,Rp = 10k Q ,R5 =10k Q ,求 Rl。图题1.6

8、L_'c(1) 证明:有载品质因数QL二巴 r j0c =_匹(1) g 瓦通频带B =邑=2也f0.7 ( 2)ql(1) 代入(2)中有：2&0 7 =业=-«0C 2兀C故 g送=4川if°.7C。=2二 6 1 06 20 1 0卫：7.5398 10(S)13110 鼻(S)(2) 解：根据(1)有：g£=4!fo.7C=2xX2Afo.7 XCRp 10 101 1 1 gs3 =1 10 "s); GpRS 10汇10故 Gl 二g Gp -gs =7.5398 10“ 10“ 10“ =5.5398 10°(S)

9、113因此 R41.8 10 (门)=1.8k QGl 5.5398 汉101.7并联谐振回路与负载间采用部分接入方式，如图题1.7所示，已知匚=4叮，L2=4H（J、L2间互感可以忽略），C =500pF，空载品质因数 Q =100，负载电阻Rl -1kQ，负 载电容Cl =10pF。计算谐振频率fo及通频带B 。Cl解：设回路的谐振电阻为RP ,图题1.7可等效为图1.7。图1.7图中的接入系数为為二九冷；回路两端总电感丄=4"8（卩H）;1回路两端总电容 C = C - p2CL =50010 =502.5(pF)。(1) 谐振频率为f° -1_2- ： 2.5102

10、 106(Hz) 2.51MHz2二 LC'2- 8 10“ 502.5 102(2) 由 Q0有Rp=Q0pL=100 2 二 2.51 106 8 10”： 1.2617 104(门)12.6k Q二 QlQ02 RpRl1001丄空41:24.06通频带BQl2.51 106-24.0651.043 10 (Hz) =104.3kHz第2章 高频功率放大器2.1为什么低频功率放大器不能工作于丙类，而高频功率放大器则可工作于丙类？答：两种放大器最根本的不同点是：低频功率放大器的工作频率低，但相对频带宽度却很宽， 因而只能采用无调谐负载，工作状态只能限于甲类、甲乙类至乙类（限于推挽电

11、路），以免信号严重失真；而高频功率放大器的工作频率高，但相对频带宽度窄，因而可以采用选频网络作为负载，可以在丙类工作状态，由选频网络滤波，避免了输出信号的失真。2.2丙类放大器为什么一定要用调谐回路作为集电极负载？回路为什么一定要调到谐振状 态？回路失谐将产生什么结果？答：选用调谐回路作为集电极负载的原因是为了消除输出信号的失真。只有在谐振时，调谐回路才能有效地滤除不需要的频率，只让有用信号频率输出。 此时，集电极电流脉冲只在集电极瞬时电压最低区间流通，因而电流脉冲最小，平均电流Ic。也最小。若回路失谐，则集电极电流脉冲移至集电极瞬时电压较高的区间流通，因而电流脉冲变大，Ico上升，同时，输出

12、功率下降，集电极耗散功率将急剧增加，以致烧损放大管。因此，回路失谐必须绝对避免。2.3提高高频放大器的效率与功率，应从哪几方面入手？答：（1）使放大器工作于丙类，并用选频网络作为负载；（2）适当选取电流导通角 vc 。2.9晶体管放大器工作于临界状态，Rp =200 1，Ico =90mA，Ec =30V , rc =90。试求P。解：查课本后附录得：gicgi（90 ） =1.57Icmi icogiUc) =90 1.57 =141.3(mA)1 213 2 POIc2m1 Rp(141.3 10*)2 200 ： 1.997(W)=2W2 23FD=Eclco=30 90 10=2.7(

13、W).nPO2-100%： 74.1%Pd2.72.10已知谐振功率放大器的导通角乙分别为180、90和60时，都工作在临界状态，且三种情况下的Ec、Icmax也都相同。试计算三种情况下效率的比值和输出功率P-的比值。P解：（1 ）。Pd2cm1Rp2EcIc-tmax12(bc)Rp2 EC I c max -；0(乙)cmax Rp ,、；1 (乙) 2Ec：0c)T Ec、Icmax、Rp相同，因此有1：2：3町(180 J .町(90:0(180 ) ： : 0(90 )耳2(60 J _0.52 : 0.52:0(60 ) 一 0.5 ： 0.3190.391210.218:1.56

14、7 :1.4031:1.57 :1.40(2)2Rp：j (乙)- P-1：P-2 ：P-3 = ：12(180)：(90 ): ： 12(60 ) =0.522:0.5 : 0.3911:1: 0.612.11已知谐振功率放大器电路,Ec =24V , F。=5W。当 =60% 时，试计算 Pc 和 Ic-。若保持P-不变，提高到80%，则Fc和Ic-减小为多少?解: (1)PoPdRPC po- Pc Ico1 _ 1_0.6FO5 3.33(W)n0.6FD8.33D0.35(A)24Pdpon_ 50.6：8.33(W)(2)Ec1 10.8FCPo5 =1.25(W)0.8Pd5 =

15、6.25(W)0.8 IcoPd625 0.26(A)24Ec2.12实测一谐振功放，发现Po仅为设计值的20%, Ico却略大于设计值。 试问该功放工作在 什么状态？如何调整才能使Po和Ico接近于设计值？解：通常功放设计工作在临界状态，则：Po =P临界20%， Ico ： Ico临界。根据P73图2.17知：此功放工作于欠压工作状态。故增大Rp就可使此功放工作于临界状态，R及Ico都可接近于设计值。2.14某一晶体管谐振功率放大器，已知Ec =24V , I® = 250mA , R =5W，电压利用系数=1。试求Pd、Rp、Icm1和电流导通角 乙。解：(1) Pb=Eclc

16、o=24 250 106(®Po5(2) 100%100% 83.3%Pd62 2(3) Ucm1 =Ec =24V Rp 二智 二!457.6(门)2Po 2 汇5(4)I cm1竺 4 9417(A)U cm1 24(5) g1“严豊"67查附录知:g1 (78 ) =1.67，故忑=78。2.15 一高频功放以抽头并联谐振回路作负载，谐振回路用可变电容调谐。工作频率f =5MHz，谐振时电容C =200pF，回路有载品质因数 Ql = 20，放大器要求的最佳负载阻 抗Rpcr =50门。试计算回路电感L和接入系数Pl。(2)设并联谐振回路谐振阻抗为Rp，则有:Ql 二

17、电二 oCRpoL解:1(1)根据fo ：有：2 兀 “LC1 1 6L2TZ齐 5.066 10 (H) = 5.066 HC(2 二 f0)2200 10(2 二 5 106)2- Rp202-5 106 200 10 丄2：3183.1(")Qo-'qC15W，且Ec =24，导通角2.16某高频谐振功率放大器工作于临界状态，输出功率为Vc =70。功放管参数为：g cr =1.5A/V , I cm = 5A。试冋：(1) 直流电源提供的功率Pd、功放管的集电极损耗功率Pc、效率 和临界负载电阻 Rpcr各是多少？(注： q(70 ) =0.253 , : d70 )

18、 =0.436 )(2)若输入信号振幅增大一倍，功放的工作状态将如何改变？此时的输出功率约为多少？解:(3)(4)仿照若负载电阻增大一倍，功放的工作状态将如何改变?若回路失谐，会有何危险？如何指示调谐?P72 例 2-1，先求 cr 。即c2)1；1(飞) Ec cQcrEc(1 - cr)：1(%)cr(1)2P。冷 J-ECgcrg)_止 0.91274241.5 0.436UcmEc cr =24 0.912721.9(V)I cm12巳U cm1： 1.3699(A)21.9 I c maxIcm1 1.36993.1419(A)-：1(70 ) 0.436 I c max = gcr

19、 (EC _ U c m1 = g cr EC ( _ cr11FOU cm11 cm Ec -cr I cmax122cr0Ec gcX1 (Q)IcoPd= lcmax ： 0(70 ) =3.1419 0.253 ： 0.7949(A) = EClc。=24 0.7949 ：19.08(W)=PD P> =19.0815 =4.08(W)15 100% : 78.6% 19.08Ucm1 21.9.、 Rpcr皿15.99( Jp I cm1 1.3699(2)由于功放工作于临界状态，若Ubm增大一倍，则功放的工作状态进入过压工作状态。U bm一 1 2 ic下凹部分 且I co、

20、I cm1缓增r PoI cm2Rp缓增(几乎不变)(P75图2.20 )(3)由于功放工作于临界状态，若Rp增大一倍，则 Rp> gd、一功放的工作状态进入过压工作状态。(P73图2.17)(4) 回路失谐时负载阻抗Zp模值即ZpgdT进入欠压状态 T Ico、Icml1Ucm1；FD=Eclc。、FOUcmllcmlCOS Pc二Pd- 巳一功耗大，烧坏管子。2用Ico的最小值来指示调谐。2.17高频大功率晶体管 3DA4的参数为fT =100MHz , 2 =20，额定输出功率 F =20W，临界饱和线跨导gcr -0.8A/V，用它做成2MHz的谐振功率放大器，选定Ec =24V

21、 ,玄=70，Icmax =2.2A，并工作于临界状态。试计算Rp、F、FC、与Pd。解：临界状态时,1 c maxg cr ( EcI2 2- UcmEc丄竺=24 -=21.25(V)gcr0.8I co = Icmax 二0(4)=2.2 0.253 = 0.5566(A) 由 icmax ' (%) = 2.2 0.436 = 0.9592(A)(1) Rp 二如？!空，22.15()Icm1 0.959211(2) PoUcm1Icm121.25 0.9592 ： 10.19(W)22(3) PD =Eclco =24 0.5566 ： 13.36(W)(4) Pc =PD

22、R =13.3610.19 =3.17(W)Po1019(5) - 100%100% ： 76.27%Pd13.36第3章正弦波振荡器3.1为什么振荡电路必须满足起振条件、平衡条件和稳定条件？试从振荡的物理过程来说明 这三个条件的含义。答：(1)在刚接通电源时，电路中会存在各种电扰动，这些扰动在接通电源瞬间会引起电路 电流的突变(如晶体管ib或ic突变)，这些突变扰动的电流均具有很宽的频谱，由于集电极 LC并联谐振回路的选频作用，其中只有角频率为谐振角频率 .o的分量才能在谐振回路两端产生较大的电压Uo(j')。通过反馈后，加到放大器输入端的反馈电压Uf(j，o)与原输入电压Ui(jJ

23、同相，并且有更大的振幅，则经过线性放大和正反馈的不断循环，振荡电压振幅 会不断增大。故要使振荡器在接通电源后振荡幅度能从小到大增长的条件是：Uf (j o)二T(j -o)Ui (j o) Ui (j o)即：T(j-o) 1起振条件(2)振荡幅度的增长过程不可能无休止地延续下去。随着振幅的增大，放大器逐渐由放大区进入饱和区截止区，其增益逐渐下降。当因放大器增益下降而导致环路增益下降至时，振幅的增长过程将停止，振荡器达到平衡状态，即进入等幅状态。振荡器进入平衡状态后，直流电源补充的能量刚好抵消整个环路消耗的能量。故平衡条件为：T（j，。）=1（3）振荡器在工作过程中，不可避免地要受到各种外界因

24、素变化的影响，如电源电压波动、噪声干扰等。这些会破坏原来的平衡条件。如果通过放大和反馈的不断循环，振荡器能产生回到原平衡点的趋势，并且在原平衡点附近建立新的平衡状态，则表明原平衡状态是稳定的。振荡器在其平衡点须具有阻止振幅变化、相位变化的能力，因此：振幅平衡状态的稳定条件是:.T (;.-；0)0；相位平衡状态的稳定条件是:；：T C -o）：03.2图题3.2所示的电容反馈振荡电路中，G =100pF , C2 =300pF , L=50H。画出电路的交流等效电路，试估算该电路的振荡频率和维持振荡所必需的最小电压放大倍数AUmin解：电路的交流等效电路如图3.2所示。（Lc开路，EC短接到地

25、，Re、Ce、Cb被短路）振荡频率fs: Jlc，式中c二C1C2CiC2100 300100 300= 75(pF)1S ： 2二 LC12二 50 10$ 75 1012.599 106(Hz) =2.6MHz要维持振荡首先要满足的振荡条件为：T（j?,o） 1，即|AjF| 1，而FG =1G 一3故有图题3.2=3L图3.23.3图题3.3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名端。RbiReTQ Ec(b) eC(a)1H(c)CeTCcC* L1L2o Ec图题3.3解：相应的高频等效电路以及电感线圈的同名端（利用瞬时极性法来判断）如下图所示。Rbi _

26、Rb2(c)(共射)Li3.4试将图题3.4所示的几种振荡器交流等效电路改画成实际电路，对于互感耦合振荡器电路须标注同名端，对双回路振荡器须注明回路固有谐振频率的范围。C(c)(d)图题3.4解：以图（c）为例，应该加上直流偏置电路，则实际电路为:其振荡频率 fs < f3 =12 兀 JLC3哪个是不3.5利用相位条件的判断准则，判断图题3.5所示的三点式振荡器交流等效电路， 可能振荡的？哪个是可能振荡的？属于哪种类型的振荡电路？有些电路应说明在什么条件 下才能振荡。解: (a)可以振荡，属于电感三点式振荡电路；(b) (c) (d)不可能振荡，因为不满足相位条件;(e)可能振荡，条件

27、是L2C2呈容性，L3C3呈感性，即12: L3C3f f212- - L2C2，属于电感三点式振荡电路;(f )可能振荡，条件：考虑极间电容Cbe，属于电容三点式振荡电路。3.6图题3.6所示是一个三回路振荡器的等效电路。设有下列四种情况:(1) Li Ci A L2C2 > L3C3 ; (2) L1C1 £ L2C2 £ L3C3 ; (3) L1C1 = L2C2 A L3C3;(4) LG £L2C2= L3C3 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？解：根据三点式振荡电路组成原则来判断，即L.G、L2C2同性质，L3C3

28、为异性质。设:二 112二.LG(1 ) L1C1 > L2C2 : L3C3 即：fi ： f2 ： f3J0fif2f3f当fl ： f2 ： f3时，为电容三点式振荡电路;(2) LiCi : L2C： L3C3 即：fl . f2f3J10f3f2fif当fi f2 f3时，为电感三点式振荡电路;30fi (f2)f3f勺 fi = f2 C f3 时，为电容三点式振荡电路；(4) LG VL2C2= LbC3 即：fi ；a f2 = f3J/Tzt/ V0f3 ( f2 )fif(3) JG =L2C2 L3C3 即：仏=f2 ： f：当fi f f3时，此电路不能起振。3.

29、7试检查图题3.7所示的振荡器电路有哪些错误，并加以改正。Ec(b)Ec(d)(e)图题3.7(f)解：以图（a）、（d）为例，可检查直流偏置电路和交流通路（正反馈）来判断。图（a）：直流电源被变压器的次级线圈短路到地，加不到晶体管基极，故应加隔直电容 Cb ；交流通路：通过瞬时极性法得知，此反馈为负反馈，故应修改同名端的标注。图（d）:直流电源通过电感 L、电阻Re到地，加不到晶体管基极，故应加隔直电容Ce ；交流通路正确。E3.8某振荡电路如图题 3.8所示。（1）试说明各元件的作用。（2） 回路电感L=1.5H,要使振荡频率为 f。=49.5MHz，贝C4应调到何值?RcLc3pF C3

30、C5-'Ee图题3.8解：(1) C、C2、C3、C4、L构成振荡回路；Rbi、R2 :偏置电阻；Lc:高频扼流圈；Cb :旁路电容；Rc :集电极负载电阻；Re :发射极偏置电阻；C5 :隔直电容。(2)交流等效电路如图 3.8所示。振荡回路两端总电容为C C2C3C =C4GC2 GC3C2C3而振荡频率fs2LC1 、2 二二1-6、2c =_(2 二 fs)2L(2二 49.5 106)2 1.5 10“C1C2C36891 102(F) =6.891pF6.2 30 3二 C4茁 C2C3 ”891一6.2 30亠67 30 3 ： 4.997(PF) ： 5pF3.9图题3

31、.9所示振荡电路的振荡频率f。=50MHz ,画出其交流等效电路并求回路电感L。解：交流等效电路如图3.9所示。8.2 8.2 20回路两端总电容=4 3.3 2.2+1512.621(pF)8.2 8.2 8.2 8.2 20 8.2L =(2 二 f°)2C( 50 106)2 12.621 10-28.028 10 = (H)=0.8yH3.10对于图题3.10所示各振荡电路:(1 )画出高频交流等效电路，说明振荡器类型；(2 )计算振荡频率。32k'.1o1000pF12k'.1(b)Ec半 6800pF1000pF来 68125pF解：(1)交流等效电路如图

32、 3.10所示。15pF8.2pF3.3pFp 2.2pF 丰 2.2pF(b)克拉泼振荡电路(a)西勒振荡电路图 3.10(2)图(a):8.2 22 15回路两端总电容 C =3.34.8548(pF)8.2 x 2.2 +8.2 汉15 +15 汇 2.21振荡频率 fs =七 9.567 x 106(Hz) = 9.567MHz2二 LC 2- 57 10- 4.8548 10-2图（b）:回路两端总电容1C(59.859 100)(pF)1 1 1+!1000100068 1252二 LC2- 50 10- (59.859 100) 10-:(2.25 2.91) J06(Hz)3.

33、11图题3.11所示是一电容反馈振荡器的实际电路，已知C =50pF ,C2 =100pF ,L和电容G 。C3 =10260pF，要求工作在波段范围，即f = 10 20MHz，试计算回路电感设回路无载Q。=100，负载电阻Rl =1kQ，晶体管输入电阻 R =500 Q,若要求起振时环路 增益代F =3，问要求的跨导gm必须为多大？丿G二二 C2C0彳 C3L图 3.11-1RlC3解：（1）交流等效电路如图3.11-1所示，并将高频小信号等效电路折合到c、e两端，变成图 3.11-2。图中=k|gie p2gL，而gL =gp ' gL （ gp为回路的谐振电导）。OgmUbeg

34、 近一Co +C3 二GC211*当e图 3.11-2（2）回路两端总电容 C二Co （3 -CCJ，振荡频率f =1 一G +C22兀J LCC3=10pF时对应的f =20MHz，则：20MHz1式屮 c =c° C3CQ50灯00=c° 102 二.LCG +G50+100C3 =260pF时对应的f = 10MHz，则:10MHz1式中 CC。C C1C2c C" 50灯00=C0 - 260 - 2 二 LC 'G +C250+100由式有：C =14，代入式中可解得：Co =40pF根据C3 =10pF时对应的f =20MHz有：”50000C

35、 =40 1083.33(pF)50+10012(2二 f) C1(2二 20 10 )83.33 10一:0.76 10-(H)=0.76(1H(3) 利用课本上求Auo的方法求解。假设回路的谐振电阻为 Rp。Q0rp0L Rp =Q °L =100 (10 20) 106 0.76 10(4.775 9.550) 103 * *()(2.9856 3.22115) 10(S)输出图题3.16图 3.16b、e两端总电导为gv二kFgie p2gL二丄 9134 5004|(4.775 9.55) 103而代UceogmUbeoUbeoUbeogmF右要求AuoF -3，其中FC1

36、11二-，则要求Auo =6C22解：其交流等效电路如图 3.16所示。其中晶体相当于电感，而L,G与L2C2呈容性。此电路可产生自激振荡，且条件是:3.23图题3.23所示为用集成运放组成的文氏电桥振荡器。（1）说明电路中各元件的功能；（2）标出集成运放输入端的极性。解：RG、R2C2组成串/并联RC选频网络，运放、R3、R4组成同相放大器。其极性标示如图3.23所示。第5章振幅调制、解调及混频5.1有一调幅波的表达式为6 u =25（1 0.7cos2 二5000t0.3cos2 二10000t）cos2 二10 t（1）试求它所包含的各分量的频率与振幅；（2）绘出该调幅波包络的形状，并求

37、出峰值与谷值幅度。解：（1）此调幅波所含的频率分量与振幅为频率（Hz）106610 ±5000610 ±10000振幅（V）258.753.75（2）此调幅波的包络为：令Um（t） =25（1 0.7COS2 二5000t -0.3COS2 二 10000t）=25（1 0.7cos v -0.3cos2v）利用高等数学求极值的方法求解出包络的峰值与谷值：当71=180时，包络的谷值为 0;当=54.3时，包络的峰值约为 37.6。5.2有一调幅波，载波功率为100W 试求当ma =1与ma =0.3时每一边频的功率。1解：设调幅波载波功率为Pc,则边频功率为 PcPu二m

38、；Fc =P。411（1） ma =1 时，Pu 二PPc100 =25（W）441 2 1（2） 讥=0.3 时，Pu =P0.32 Pc0.09 100 =2.25（W）445.3 一个调幅发射机的载波输出功率为5kW 讥=70%，被调级的平均效率为 50 %。试求:(1) 边频功率；(2) 电路为集电极调幅时，直流电源供给被调级的功率；(3) 电路为基极调幅时，直流电源供给被调级的功率。1解：设调幅波载波功率为Pc ,则边频功率为Pu =_m2R =p。41 o(1)T R 二 P 亏 mFC4 1 2 1 2 F边频ma Pc0.7 5 二1 225(kW)(2 )集电极调幅时：=-p

39、o E =50%Pd PdFC5- Pd-10(kW)0.5(3) 基极调幅时：r =:电=50%，而 PoP. P =5 4225 =6.225(kW)PdR 6.225Pd-12.45(kW)H 0.55.4载波功率为1000W试求ma =1与讥=0.7时的总功率和两边频的功率各为多少？解：设载波功率为巳,则P- =1 0 0 0 W 边频功率为R nmP- =R，总功率为41 25 2叭(1严P-，因此ma巳PP1250W250W1500W0.7122.5W122.5W1245W5.6图题5.6示出一振幅调制波的频谱。试写出这个已调波的表达式，并画出其实现调幅的 方框图。1V0.2V |

40、 0.2V2V0.5V0.5V2V1V0.2V| 0.2V0.5V10.5V1970990100010101030967 973987 993100710131027 10335V图题5.6f (kHz)解：(1 )根据频谱得到该已调波的表示式为:u（t）-5cos（2j ;.106t）：；2cos（2 ：卩仝。103t） ：A2 cos（2叮泊 1010103t）>cos（2 ： ：970104） ：fcos（2 ：.：1030103t）0.5cos（2j >9871031）亠0.5cos（2 ：，：993 103t）亠0.5cos（2j >1007103t）亠0.5cos

41、（2 ：，：1013103t）0.2cos（2 二 967103t） 0.2cos（2 - 973 103t） 0.2cos（2二 1027103t） 0.2cos（2二 1033103t）=5cos（2 二 106t） 2cos（2二 990 103t） 2cos（2二 1010 103t）cos（2 :：970 :：103t） cos（2 ; 1030 :：103t）i：；cos（2 . :：990 :：103t）cos（2j :：3 :：103t）亠cos（2： :：1010 :：103t）cos（2.： : 3:： 103t）33330.4cos（2 ,： :：970 10 t） co

42、s（2）. ；.3 10 t） ：；0.4cos（2二 1030 :： 10 t） cos（2,： :： 3 10 t）=5cos（2 二 106t）21 0.5cos（2 二 3 103t）cos（2 二 990 103t） 21 0.5cos（2 二 3 103t）cos（2 二 1010 103t）1 0.4cos（2二 3 103tcos（2 二 970 103t） 10.4cos（2二 3 103tcos（2二 1030 103t）=5cos（2 二 106t）21 亠0.5cos（2 二 3 :：103t） :：cos（2 二 990:：103t）亠cos（2二 1010:：103

43、t）10.4cos（2二 3 103t cos（2二 970 103t） cos（2二 1030 103t）=5cos（2 二 106t）410.5cos（2 二 3 103t） cos（2 二 106t）cos（2二 10 103t）21 亠0.4cos（2二 3>103t） ；.cos（2二 106t）cos（2二 30；.103t）=5cos（2 二106t）10.41 ：0.4cos（2二3 103t） cos（2二 30 103t） 0.81：；0.5cos（2二 3 103t） cos（2二10103t）=5cos（2 二106t）1-0.41 0.4cos（6二103t）

44、cos（6二 104t） -0.810.5cos（6二 103t） cos（2二 104t）=5cos（2 二106t）1-0.162.5 cos（6二103t） cos（6二 104t） ：0.42 cos（6二 103t） cos（2二 104t）(2 )由(1)知：此信号是一个 AM信号，其调制信号又是由两个 AM信号构成。相应的 实现框图为：3cos（6 二 10 t） >0.4cos（6 二 103t）40.16cos（6 二 10 t）” u（t）5cos（2 二 106t）5.7图题5.7所示二极管平衡调幅电路中，单频调制信号呛=Ucos0t，载波信号Uc =Ucm cos

45、 ct，且UcmL U m，即满足线性时变条件，两个二极管 VD1、VD2的特性相同, 均为idgdUdUdRdgrUdUdRr（Ud0）（Ud ：0）式中，Rd和Rr分别为二极管的正、反向电阻，且RrU Rd。试求输出双边带调幅波电流的表达式。解:止,设输入变压器匝数比为故其等效电路如图（a）二UcU,。VD1Ud2（1） Uc 0时，流过1： 1。当 Uc 0 时，VD1、VD2 导通；Uc ：:0 时，VD1、VD2 均截所示，Uc 0时的等效电路如图（b）所示，其中 山勺二 u.u电压源山1单独作用时，id1电压源Ud2单独作用时，id2-i liFIFi L1 iL1(2)Uc 0

46、时,（利用叠加定理求解）RdRl的电流设为iL1，则有：，且 i L1 id1RdRd U RlRdRlUd2:,且二id 2Rd RLRlRd RlxRd+%2 xRd二 51 +%2 _2uq_Rd +RdURlRd+R_Rd+RdR_Rd+ Rl一 艮+2Rl一 Rd+2RlUd1Ud2流过Rl的电流设为iL2，同理可求得:iL2Rr 2Rl综合（1） （2）有：一个周期内，iL为:丄Rd 2Rl iL R竺Rr 2Rl(Uc0)(Uc : 0)引入开关函数:(Uc0)(Uc ：0)(Uc 0)(Uc ：0)则有:2uc2uciLSi(t)S2(t)尺 +2RR +2Rl2us,(t)2

47、u 1_&(切Rd 2RlRr 2Rl2sI 11R +2瓦 +2嘘頁+ 2Rl R +2&2(Rr 一尺)usdt)R 2Rl (Rd 2Rl)(R.2R)将S（t）进行傅立叶级数展开有:cos3 ct HI2S(t)cos ct2 J!cos3 ct3 二二 iL 2U2(尺一刚UmCOm- -COS ctRr 2Rl (Rd 2RL)(Rr 2Rl)2 二输出的双边带调幅波电流表达式为.* 4U 仇（Rr 一&）c+lLCOS. 】tCOS，ct二（Rd 2Rl）（R2Rl）5.8判断图题5.8中，哪些电路能实现双边带调幅作用？并分析其输出电流的频谱。已知：调制信

48、号 u =U , m COSl 1，载波信号 Uc =U cm cos .ct，且 Ug L Um ， -。二极管 VD1、VD2的伏安特性均为从原点出发斜率为gd的直线。Rl(b)Rl图题5.8解：设变压器的匝数比为 2 : 1,则负载Rl等效至初级的电阻为 4R，且VD1、VD2的伏安特 性为Id =gdUd。以（c）图为例介绍分析过程，做如图的假设，图中人广人 ui,Ud2二-Uc- u lo+Uc+UcVD2 (c)当Uc 0时，VD1导通，VD2截止；Uc ：.0时，VD1截止，VD2均导通。则利用开关函数分析法有：Ud1id1=6Ts(t)id2-sjt)rd2Rl式中，呦(Uc

49、0) , S2(t)J0 (Uc CO)U(Uc0)(% ： 0) UL g +RL亠Ud2昭2R-RL_rR：s(t)"+ ucv(t)=2RUcUcrd 2Rl汁2RS(t)P(t)】怀 役 十2訂卩式中,s(t)1(Uc 0)-1(Uc ：O)因此，(c)图可产生AM信号。结论：(a)图没有输出，(b)图可产生DSB信号，(d)图可实现倍频的作用。第6章角度调制与解调6.1 (1 )当FM调制器的调制灵敏度 kf =5kHz/V，调制信号 U(t)=2cos(2二2000t)时，求 最大频率偏移你和调制指数mf ；(2)当PM调制器的调相灵敏度 kp =2.5rad/V，调制信

50、号 u=2cos(2二2000t)时，求最 大相位偏移二:m。解：(1) FM: . ：f (t)二kfUi =5 103 2cos(2 二 2000t) =1O4 cos(2二 2000t) ( F = 2000Hz ) 吋4 ：fm =104Hz =10kHzmf-m105F 2000(2) PM A釵t) =kpU«t) =2.5 汇2cos(2 兀 x2000t) =5cos(2兀汇2000t) ( F = 2000Hz ) mp(t)max = ： m =5rad6.2 角调波 U(t) =10cos(2 二 106t 10cos 2000 二t)。试确定：(1)最大频偏；(2)最大相偏;(3)信号带宽；(4)此信号在单位电阻上的功率；(5)能否确定这是 FM波或是PM波?解：由题意