通信电路课件高频第四章.docx

1、第四章高频作业4-2试指出下列电压是什么己调信号？写出己调信号的电压表达式, 并指出它们在单位电阻上消耗的平均功率及相应的频谱宽度。(1 ) Vo(0 = 2cos(4 x 1067rt) + 0.1 cos(3996x 1034- 0.1 cos(4004x 103(2) v0(r) = 4cos(2xl06r)+ l.6cos2(106 + 103)r + 0.4cos|2(106 + 104)d +1.6cos2 双 106-103+ 0.4cos2 双 1()6-104(3) %(，)= 5cos(气+ 69 +Q)，+ 5cOS(饥一69 -Q|)f4-5cos(6)+69| -Qj

2、)f+5 cos(供)一佃 + Q )f + 4 cos(绥)+ 己 + q )f + 4 cos(叫-<y2 - Q )r +4cos(6> + rw2 -Q+ 4cos(d>0 -co2 +C)t(V)式中：690 = 2- x 106 rad / s,叫=2勿 x 104 rad / s,co2 = 2勿 x 3x 10' rad / s,Q = Q = 2 x 10 rad I s。解：(1)" 为单音调制的普通调幅信号。v0(r) = 2(14-0.1cos(4xl0?r)cos(4-xl06r) 其中Vm0 = 2V,Mu = 0.iq = 4勿

3、x 1。3rad / s, coc =4-xl06rad Is ,所以E) = ； K,o2 = 2W,= p。(1 + ? M 匕)=2.01W, BWam =2F = 4kHz(2)此为双音调制的普通调制信号。V0(r) = 41 4- 0.8(cos 2 兀 x 103/) + 0.2(cos 2勿 x 104/) cos(2 xl 061)其中 VtnQ = 4V, Mal = 0.8, Mal = 0.2, Q = 2勿 X103 叩d / S, Q = 2兀 X1 ()4 md / s 所以 E=?VL=8W% = Po(l + 叫，+?仇；)=1°72W, BWm=2F

4、2= 20kHz(3) %为二次调制的双边带调制信号。v0(r) = 20cos cosfr4-16cos6y2rcosQ,rcos/4-18试求图所示电路的混频损耗九，假设二极管均工作在受牛控制的 开关状态，且Rd v< Rl o叫图 NP4 -18解 “MW"=4 -f, = 2受 KJ"） = 2 sm C°S + cos co,!- cos 3（o.t + R. + 2RRd + 2Rl 2 7i3 汗设 co t =COL- co c 因而七K叶专1所以气如 再看输入信号源，通过信号源回路电流n，根据上述分析其中 信号电流分量，客祟a也沪R【）+

5、2Rl2电上式表明，输入信号源的等效负载为2& ,所以当Rs = 2Rl ,输入信号 源提供的匹配功率Ps =（里L）2& =当=堂（因为匹配时，* =%）2 4凡 16R/ 4R222所以=101g 令= 101g（二骂）=101g（m）= 7dB*1sm / 顼LZ4-21在一朝外差式广播收音机中，中频频率£=h-A= 465kHz °试分析下类现象属于何种干扰，又是如何形成的。（1）当收到频率A=931kHz的电台时，伴有频率为1kHz的哨声；（2）当收听频率 A = 550kHz的电台时，听到频率为1480kHz的强电台播音；（3）当收 听频率/.=

6、148（UHz的电台播音时，听到频率为740kHz的电台播音。 解（1）为干扰哨声。引起干扰哨声的频率为M里卜q_ p当p = Lq = 2, fc =2/«930kHz,所以在931 kHz上可听到哨叫声；（2）为镜像频率干扰。因为人=-/；+ /；，所以当 p = l,0 = 2,? =£ + 2=1480田z,q p（3）为寄生通道干扰。当。=1480kHz 时 =1, g = 2,九=；九二740kHz4-22超外差式广播收音机的接收频率范围为535-1605kHz,中频频率 f,=fL-fe= 465kHz。试问：（1）当收听儿=702kHz电台的播音时，除 了调

7、谐在702kHz频率刻度上能收听到该台的信号外，还可能在接收 频段内的哪些频率刻度上收听到该台信号（写出最强的两个）？并说 明它们各自通过什么寄生通道形成的。（2）当收听到fc= 600kHz的电 台信号时，还可能同时收听到哪些频率的电台信号（写出最强的两 个）？并说明各自通过什么寄生通道形成的。解：（1）= 102kHz，由可知，当 p = 1,0 = 2J = 1404AHz,q pp = l,q = 3时,f = 1176田z。可见在1404kHz和1176kHz频率刻度上可 听到702kHz电台的信号。（2）在频率f =600好/z上,由fM=-fc-f,可知，当p = l,q = l

8、时, q pfM =503kHz （镜频）；p = l,q = 2 时，扁/765出z。可见在收听 600kHz 电台信号时，可同时收到1503kHz和765kHz电台信号。4-24混频器中晶体三极管在静态工作点上展开的转移特性有下列慕 级数表示：=/。+。九+奶；+孤3+叫4°已知混频器的本振频率为 fL = 23MHz ,中频频率fl=fL-fe=3MHzo若在混频器输入端同时作用 了心=19.6MHz和儿2 = 19.2MHz的干扰信号，试问在混频器输出端是否会 有中频信号输出？它是通过转移特性的几次方项产生的？ 解：组合频率分量通式膈，=|土垢土夜±儿土疯|中，当

9、p = l,0 = O, = 2,s = l 时，fps = fl-(2fM-fM2) = 3MHz9 产生中频信号输 出。可见它是由转移特性四次方项vhl4 = 4(vL + vwl + vjV/2)4中12v£viW12vjW2分 量产生的，被称为互调失真，其振幅为；业,岛湛血。4-25 一混频器已知PwB = ldBm ,对应的输入功率为 -10dBm,PjM3 = 15dBm,测得三阶互调失真功率PIM = -62dBm ,试求两个 输入干扰信号总电平九，并画出4,饥对输入功率曲线图。解：由题意可知，幻比4械高1钮伽，而招对应的输入信号功率为 -lOdBm,这样对应于3的输入

10、干扰功率为-10dBm+14dBm=4dBm。 由此导出：当 PlM = -62dBm 时，由于 PlM 由 PIMi 下降了 15dBm- (-62dBm) =77dBm,相应输入干扰功率由4dBm下降了 77dBm/3=25.67dBm,得 PM2 = 4dBm-25.67dBm = -21.67dBm,如图所示。4-28图所示为二极管包络检波器电路。若设二极管的特性均为一条 从原点出发、斜率为= 的直线，C低通滤波器具有理想的滤 波特性,Ri =4.7kQ,其中图(a)为推挽检波电路，图(b)中AG谐振回路的 固有谐振电阻Re0 = lQkQ。己知Rl » Rd , Vv(z)

11、 = Vsm cos(oct,试求电压传输系数" 并估算图(a)电路的&.和图(b)电路的心值。T(b)图 NP4-28解：图（a）电路中：每管电压传输系数.=白=2段=1_Ly Kw2 w推挽检波电路的电压传输系数n=普=:y sm 匕每管等效负载&'=昼=2堕=2凡妇 2妇每管输入阻抗R；=：R； =月，推挽检波电路的虬=2R,.=2R, =9.4A。图（b）电路中：，产1,取 R,.=；R, =2.35K1, = 1 时， % =心/4 =七）/；月=1欢。4-30包络检波电路如图所示，二极管正向电阻Rd = 100Q,F = 100-5000Hzo 图

12、（a）中，Manux =0.8；图（b）中虬=0.3。 试求图（a）中电路不产生负峰切割失真金额惰性失真的C和&2值。图（b）中可变电阻&接触点在中心位置时，是否会产生负峰切割失 真？图 NP4 - 30解：图（a）电路中已知Rl = +心=5&。,稣心=2"5000sd/s,Mg =0.8，根据不产生惰性失真 根据不产生负峰切割失真条件得Z(Q)ZMZ(0)= Mgx&=4AQ 因为 Zl(Q) = % +月2R,2，条件，得(RLi+RL2QmaxMamui%；= 4775 pFMgMg=0.8<Zl(Q) Rli + RR” = kQ +

13、4kE/Rn r >12mZ/(0) Ria + Rl2 10 + 40,2图(b)电路中，当七接触点在中间位置时，已知Z (Q) = /?,+ /?, =1211.5Q,Z,(0) = /?,+ = 2860QL22所以与端=°42>°3故不产生负峰切割失真。由此可得8W做=2(气+Q) = 62AHz。已知副载频勾的边带幅度九=5V, 副载频牡的边带幅度K,2 = 4V,所以P(iv = 4(|x+1xV；h22) = 82W o 频谱分别如下图：©0-0% 饥+0思 o+a>2+d<oc-a)rni 厂心”2 勿of Q(c)图NP4

14、-2频谱4-5电视图像传输系统如图(a)所示，设输入的图像信号频谱在0-6MHZ范围内是均匀的，试画出AH各点的频谱图，证明系统输出 信号v0不失真地重现输入图像信号七频谱。解：各点频谱如图(b)所示。图 NP4-5(a)图NP4-5(b)各点频谱图4-7 一非线性器件的伏安特性为，= % + / +角疽+%”,式中V = V)+ v2 4- v3 = V m cos W + V2ltl cos 的 + V3m cos 即，试写出电流，中组合频率 分量的频率通式，说明它们是各由i中的哪些次方项产生的，并求出 其中的缶、2口|+口2、口|+气-气频率分量的振幅。解：(1)组合频率分量通式copq

15、r =±p( ±qca1±r(D式中p + q + T3。(2)但频率分量由咐、时，、3%村、3%叩，；等展开项产生，振幅为 I"）= “K+，叫 3+：皿"+：叫"（2绍+气）频率分量由3v,2v2展开项产生,振幅为"（2绍+饥）=，时疽么,； （刃1 +饥-气）频率分量由6时盼3组成，振幅为3ini+（o2-a）.）=-aytllv2ny3ltl4-8 一非线性器件的伏安特性为i = gl）V V>°式中 0v<0v =椿+片+岭=椿+*cosc中+ *COS即，若吃,很小，满足线性时变条件, 则在

16、椿=一¥，（）,九三种情况下，画出g（3）波形，并求出时变增量 电导的表达式，分析该器件在哪种情况下能实现调制、解调和混频等 频谱搬移功能。叫解：根据伏安特性画出增量电导随V的变化特性g(u)如图所示。(1)时，画出川)波形如图(C)所示，ly图中通角cosO = W = L,求得=兰K, 2371713 喝如=土 ,=- 3 gD cos ncadcDt = -sin(-)27Vj TC37171)1713Tg(0 = ?+ £ - sinC) cos3 7i i n 3(2)崂=0时，画出的g(u)波形如图(b)所示。1 22(/) = Ar1(69I/) = n(-

17、+ -cos6y|r-COS369J/ + -)2 7i3 勿i 2f 顷""'和cosMT)"(3)崂=*,g(f) = g/),，如图(e)所示。可见，(1), (2)中g(。含有基波分量，能实现频谱搬移功能，而(3)中g”)仅有直流分量，故无法实现频谱搬移功能。在实现频谱搬移功能时，应遵循有用信号较弱，参考信号较强的原则, 这样可以消除一些无用有害的组合频率分量，使输出有用信号的质量 提 |Wjo调制时：=VcmcQs(Dct (载波)，v2 =Kb»cosQr (调制信号)。解调时：=Vcm cos a)ct (参考信号)，v2 =Vsm

18、( +M(l cos Q.t) cos(oct (调幅 信号)。混频时：v( = VLM cos co/ (本振信号)，v2 = Vvm(l + Ma cos Qr) cos 饱J (调幅信号)。4-9在图中所示的差分对管调制电路中，已知vr(/) = 360cos(10<Txl06r)(/?zV), vo(/) = 5cos(2xl03/)(wV), Vcc =VH. = 10V,R/* = 15AQ,晶体三极管”很大，V煦仞> 可忽略。试用开关函数求 4 =(妇土)值。解：< =' fcos 热)，" = /()+ 如Q)其中 n "4 5V

19、= | 诅ZVy 2Kre 5L(r) Q - = -x!0 3cos(2ix 10)QA),又xc= = 36QmV =13.85 >10Ree 3VT 26mVv*444 * aPM th( cos coet) ® K2 (co(t) = cos co(.tcos 3(0<1 +cos 5 co J 一.所以2re9勿v-14.=律/?(工 cos 绍.，)Q - 1 +10-3 cos(2;r X1 O',) K?(9，)= 1 +103 cos(2 X10" 0.423cos(l 0勿 x 106r) - 0.14cos(30 xl06r) +

20、0.047 cos(50 x 1 O)一(皿4)4-14图所示AD630平衡调制器简化结构中：（1）若同相和反相放大器的闭环电压增益pv|均为20dB,代=10廷1,求R,和氏的值。若将它分 别作为双边带调制器，双边带调制信号解调器，混频电路，试写出 片,电，表示式。图 NP4-14解：（1）已知A：,=20dB,即禺| = 1（）,&=1。心，由于同相和反相放大器 具有相等的闭环增益，即& =1 + & = 10所以Rf=10&,R/R,=&R1 R2f-所以 /?广=10& =100虹ZR = 111 缺。（2）双边带调制：V = vr = Vancosv2 = V2 = cosQr双边带解调：可=匕=VnH cos <yr/,v2 = vv =*cosQzcos 印¥昆频:V）= V； = Vlm cos cop, v2 = * = Vsm cos cojv（