通信电子线路复习题(2)汇总

1、第六章振幅调制、解调与混频6.1 某调幅波表达式为 Uam (t ) = (5+3cos2tt X 4X 10 3t ) cos2 兀 X 465X 10 3t (v)1、画出此调幅波的波形2、画出此调幅波的频谱图，并求带宽3、若负载电阻RL=100Q,求调幅波的总功率解：1.WWW461 465469BW= 2X4kHz= 8kHzUcm=5 ma=0.6Pc= U2cm/2 Rl= 125mWPx=(1+ m2a/2 )P c=147.5mW已知两个信号电压的频谱如下图所示，要求:(1)写出两个信号电压的数学表达式，并指出已调波的性质；(2)计算在单位电阻上消耗的和总功率以及已调波的频带宽

2、度。解：uam=2(1+0.3COS2n X 102t) COS2 n X 106t(V) uds=0.6 COS2n X 102t COS2 n X 106t (V)Pc=2VV Bs=0.09W; Pam=2.09W; BW=200HZ已知：调幅波表达式为uam (t) =10 (1+0.6cos2 兀 x 3X 10 2t+0.3cos2 兀 x 3X10 3t)cos2 兀 x 10 6t (v) 求：1、调幅波中包含的频率分量与各分量的振幅值。2、画出该调幅波的频谱图并求出其频带宽度BW解：1.包含载波分量：频率为1000kHz,幅度为10V上边频分量：频率为1003kHz,幅度为1

3、.5V上边频分量:频率为1000.3kHz,幅度为 3V下边频分量:频率为997kHz,幅度为 1.5V2.下边频分量:频率为999.7kHz ,幅度为 1.5V997999.71000 1000.31003kHz带宽 BVW= 2X3= 6kHz6.4试用相乘器、相加器、滤波器组成产生下列信号的框图(1) AM波;(2) DSB 信号；(3)SSB信号。解:常数(直流)uDSBuUc6.5 一集电极调幅电路，如图所示。集电极电源电压为Vx=24V,平均集电极电流Ico=20mA调幅变压器次级的调制音频电压为vc=16.88sin2兀X 10 3t (V),集电极效率 刀=80%回路电压白V

4、Mmo=21.6V。试求：(1)调幅系数M;最大集电极瞬时电压VCEmax；(3)集电极平均输入功率(PD) av；(4)调制信号源输出功率P。；(5)未调制时载波功率(R) 0；(6)已调波的平均输出功率(P0) av；解：(1)当线性调制时(2)集电极调幅时士不变，因此当 Mm=21.6V时VCcma=Vx+VQ m=24+16.88V=40.88VVCEma= Vxma(1+ 卫)=40.88 X 1.9V=77.7VM 2M1,0 49(品晨二(耳)十丈)二匕Mm(1+女)W = 24x20k10晨。十-)W0 6W iC-iH =#(R%瓯.电M(国 -(7J W + ”)一口 %

5、w + 里)/ Q4&W6.6在图示的直线性检波电路中，已知C=0.01F, R=4.7k ,输入载波频率 fc=465kHz,载波振幅VCm=0.6V,调制信号频率F=5kHz,调制系数M=50%二极管的等效内阻 RD=100QO若忽 视二极管的门限电压，试求：(1)流通角；(2)检波效率T d ;检波输出电压 V0；检波电路的车入电阻 R;不产生惰性失真的最大调幅系数Mmax。解：刀 d=cos=0.83=83%vo= TdM3MmCOsQt=0.83X 0.5 X0.6cos2 7tX5X10 3t=0.25cos10 兀 x 10 3t(V) R/2=4.7/2=2.35k Q不产生惰

6、性失真的条件为：- M *1- M 士(如心吟己行540%4入1。7。-0卜1产产=l .侬M, jjtazM. ntaz可解得：图所示二极管峰值包络检波电路中，uaM(t ) =0.8 (1+0.8cos at) cosco ct (v), 其中fc=4.7MHz, F= (1005000) Hz, R=5KQ，为了不产生惰性失真和底部切割失真，求检 波电容Cl和电阻Rl的值。解：为了不产生惰性失真，解得 40.6pFWC lW0.0047uF为了不产生底部切割失真，ma510cR _ RlRl RL+RLRlCl2ma amax m a解得 Rl20 k Q如图所示为某晶体管收音机检波电路

7、，问:(1)电阻Ri、R2是什么电阻？为什么要采用这种连接方式?(2)电路中的元件 R C是什么滤波器，其输出的Uagc电压有何作用?若检波二极管 VD开路，对收音机将会产生什么样的结果，为什么?答：(1)电阻 田、R.2是检波器得直流负载电阻，采用这种连接方式目的是减小检波器交、 直流负载电阻值得差别，避免产生负峰切割失真。R、C构成低通滤波器，其输出的UAgc电压送到收音机前级控制调谐放大器的增益， 实现自动增益控制。(3)若检波二极管 VD开路，则收音机收不到任何电台。如图示乘积型检波电路，vi是双边带调幅信号(1)为实现解调，V2应是什么信号？此解调器是属于何种类型？低通滤波器的截止频

8、率是多少？(2)写出图中vi、V2、i和vav的表达式.并画出对应的波形图。对应各波形图为图例4-32（a）、（b）、（c）、（d）所示。同步检波电路。为了获得反映原调制信号变化的v。，低通滤波器的截止频率为Qo(2)6.10画出混频器的组成框图及混频前后的波形图，并简述混频器的工作原理。解：（1）V2应是与发射设备的载波频率严格同步（即同频同相）的参考信号。该电路属于嘀入网颈 僖号吞珅羽才 麟率分低通滤波器本地信号非”性 器件卉“犯 X混频器的工作原理：两个不同频率的高频电压作用于非线性器件时，经非线性变换，电流中包含直流分量、基波、谐波、和频、差频分量等。其中差频分量fL0fs就是混频所需

9、要的中频成分，通过中频带通滤波器把其它不需要的频率分量滤掉，取出差频分量完成混频。6.11如图所示为晶体管收音机的某部分电路，试回答下列问题：.该部分电路是混频器还是变频器？调节可变电容Cla、Gb起什么作用?. L4、G、C5和可变电容 Gb组成什么回路？C4、L5组成什么回路？. L3的作用是什么？ G、G的作用是什么？简述电路的工作原理。天域解：1 .该电路是变频器，调节可变电容 Ga、Gb使本振回路与输入调谐回路谐振频率差一个 中频.L 4、C3、C5和可变电容 C1b组成本振回路，C 4、L5组成中频回路. L 3的是本振部分的反馈线圈，对中频频率近于短路.C 1是旁路电容，C 2的

10、是耦合电容. 工作原理：由磁性天线接收到的电磁波，通过线圈LA耦合到输入回路，选出所需的信号，再经电感L1L2耦合，加到管子的基极.中频回路C4L5并联阻抗对本振频率来说可认为短 路.这个电路对本振而言是属于基极接地互感反馈振荡电路.本振电压通过 C2加到发射极，而信号由基极输入，所以是发射极注入基极输入式的变频电路6.12有一超外差收音机，中频为465kHz,当出现下列现象时，指出这些是什么干扰及形成原因。(1)当调谐到580kHz时，可听到频率为 1510kHz的电台播音；(2)当调谐到1165kHz时，可听到频率为 1047.5kHz的电台播音；(3)当调谐到930.5kHz时，约有0.

11、5kHz的哨叫声。解：(1)为镜频干扰当 p=1、q=1,可求得 f 后f(+2f I=(580+2X465)kHz= 1510kHz(2)为寄生通道干扰当 p=1 , q=2* = g 灰+/ = g x 116 5 4 465)kHz = 1047_ 5kHz可知在调谐到1165kHz时，可听到1047.5kHz的电台干扰声。(3)为干扰哨声f c=930.5kHz, f i =465kHz. . f L=(930.5+465)kHz=1395.5kHz频率在输出当 p=1,q=2 时，组合频率分量的f i =2fc-f l=(2 X 930.5 -1395.5)kHz=465.5kHzf

12、i与 fi 产生的差派频率 F=f i-fi =(465.5-465)kHz=0.5 kHz端会产生干扰哨叫声。第七章角度调制与解调计算下列三种情况下，调频信号的带宽BWWfm75kHz,Fmax0.1kHz；fm75kHz,Fmax1kHz；fm75kHz,Fmax10kHz。 TOC o 1-5 h z ，1斛：;在FM中，fm基本不变，mf f75mf -fm -75 750? 1f1F10.1BW1 2乐访1)Fmax 2 7510.1kHz 150.2kHzfm 75mf-fm -75 75? 12F21BW22 (75 1) 1kHz 152kHzf75mf3 m 1 7.5? 1

13、f3F310BW32 (7.51) 10kHz 170kHz可见，调制频率变化 100倍，但BW变化却很小。设载频fc = 12MHz载波振幅 UCm= 5V,调制信号ut)=1.5cos2兀X 10 3t ,调频灵敏度 kf=25kHz/V,试求：(1)调频表达式(2)调制信号频率和调频波中心频率；(3)最大频偏、调频系数和最大相偏；(4)调制信号频率减半时的最大频偏和相偏；(5)调制信号振幅加倍时的最大频偏和相偏。解：(1)调频系数 m=A f MF=37.5rad调频波表达式 UFM(t)=U ccos ( 3 Ct + msin Q t)=5cos (2兀 X12X10 6t+37.5

14、sin2 兀 X10 3t)(2)调制信号频率为1kHz,调频波中心频率为12MHz(3)最大频偏 A f m=kfU 卡25X 1.5=37.5kHz调频系数 m=A f F=37.5rad最大相偏=m =37.5rad(4)最大频偏 A f m=kfU n=25X 1.5=37.5kHz最大相偏=m =75rad(5)最大频偏 Afm=kfU n=25X 3=75kHz 最大相偏=m =75rad载波 uc=5cos2tt X 10 8t (V),调制信号 w(t)=cos2 兀 X10 3t (V), 最大频偏 A f m= 20kHz求：(1)调频波表达式；(2)调频系数m和有效带宽B

15、W(3)若调制信号 ut)=3cos2 兀 X10 3t (V)，则 mf = ? BW = ?解：(1)调频系数 m= A f F=20rad调频波表达式 UFM(t)=U ccos ( 3 ct + msin Q t)=5cos (2兀 x 108t +20sin2 兀 x 10 3t ) V调频系数 m=AfMF=20rad有效带宽 BW=2(m+1)F=42kHzm f=AF m/F=60rad BW = 2(mf+1)F=122kHz角调波 u (t) =10cos(2p x 106t + 10cos2000 % t) (V),试确定：(1)最大频偏；(2) 最大相偏；(3)信号 带

16、宽；(4)此信号在单位电阻上的功率； (5)能否确定这是FM波还是 PM波？ ( 6)调制电压。解：根据给定条件，可以看出，2000 rad/S , F=1000 Hz ,(t) 10cos2000 t(1)最大频偏_4-2 10 sin 2000 td (t) d 10cos2000 t dtdtm 2 104rad / s,fm -m 104 Hz(2)最大相偏m mp 10rad(3)信号带宽 Bs 2( fm F) 2(10 1) 103 22kHz(4)因为调角波的功率就等于载波功率，所以P空2RlFM还是PM信号。(5)因为题中没给出调制信号的形式，因此无法判定它是调制信号 Uq=

17、2cos2兀x 103t + 3cos3 兀*103t ,调频灵敏度kf=3kHZ/V ,载波信号为Uc=5cos2兀x 107t (V),试写出此 FM信号表达式。解：由题意可知：(t) 2 kfu23 1032cos2103t3cos3103t12 103cos2 103t18 103cos3 103tt(t) (t)dt 0 t12 103 cos2103t 18 103 cos3 103t dt TOC o 1-5 h z 0 _336sin 2103t 6sin 3103tUfm (t) 5cos 2107t(t)5cos 2107t 6sin 2103t 6sin 3103t V1

18、 mcos t1 mcos t频率为100 MHz的载波被频率被5 kHz的正弦信号调制，最大频偏为50 kHz。，求此时FM波的带宽。若Uq加倍，频率不变，带宽是多少？若Uq不变，频率 增大一倍，带宽如何？若Uq和频率都增大一倍，带宽又如何？解：根据题意，已知c 100MHz, F 5kHz, fm 50kHz(1)Bs 2( fm F) 2(50 5) 110kHz(2)当U加倍时，因为fm正比于U ,所以fm也加倍，调频指数mf增大一倍。Bs 2( fm F) 2(100 5) 210kHz(3)当U不变日F加倍时，最大频偏不变，但调频指数mf减小一倍，所以带宽为Bs 2( fm F )

19、 2(50 10) 120kHz(4)当U、F都加倍时，最大频偏加倍，但调频指数mf不变，所以带宽为Bs 2( fm F ) 2(100 10) 220kHz有一个AM和FM波，载频均为1MHz调制信号均为u q (t ) =0.1sin(2兀x 103t) V 。 FM灵敏度为kf =1kHz/V,动态范围大于20 V。(1)求AM波和FM波的信号带宽；(2)若u q (t) =20sin(2兀*103t) V ,重新计算 AM波和FM波的带宽；(3)由此(1)、(2)可得出什么 结论。解7-6(1)根据已知条件，调制信号频率 F=1000HzAM调幅时，信号带宽为 B=2F=2x 1000

20、=2000Hz。FM调制时，Af m=0.1k f=100Hz,则调频信号带宽为 Bs=2( A fm+F)= 2(100+1000)=2200Hz.(2) 若u (t) =20sin(2 兀 *103t),则:AM 调幅时，信号带宽仍然 B=2F=2x 1000=2000Hz。但在FM调制时，A f m=20kf=20Hz,则调频信号带宽为 B s=2( A fm+F)= 2(20+1)=42kHz.(2)比较(1)和(2)的结果，可以看到，AM调幅时的信号带宽只取决于调制信号的频率，而与调制信号的大小无关。对于FM调制，在窄带调制时，信号带宽基本上等于AM言号带宽，但在宽带调制时，主要取决

21、于调制灵敏度和调制信号的振幅，带宽基本不随调。7. 8调频振荡器回路的电容为变容二极管，其压控特性为C=Cc/ (1+2u) 1/2。为变容二极管反向电压的绝对值。反向偏压a=4 V,振荡中心频率为 10MHz，调制电压为u Q (t)=cosQtVo (1)求在中心频率附近的线性调制灵敏度；(2)当要求&2如图所示调频发射机框图是由间接调频、倍频和混频组成的。要求发射中心频率为，最大频偏，已知调制信号频率，混频器输出频率，矢量合成法调相器提供调指数为0.2rad。试求:(1)倍频次数ni和n2.(2)、和的表布式解：由于电路通过矢量合成法调相实现了间接调频，对于矢量合成法调相最大相移为，所以

22、实现的间接调频的最大相移 (即调频指数M)同样等于，同时，由此可见值决定了最大频偏 .由题意可得最大频偏其中所以得贝U：7.13图示为晶体振荡器直接调频电路，试说明其工作原理及各元件的作用。解:在该电路中，由晶体管，和偏置电阻 圈LC1和LC2、以及回路元件变容二极管 皮尔斯失迎晶体振荡电路。稳压二极管R、R、R、耦合电容 C2、旁路电容C、电容G、G、G、石英晶体、电感 2CW4电阻R、R、高频扼流圈 Lc1、。、高频扼流L1组成了一个电容Cl、和电位器w构成变容二极管的直流馈电电路，调节电位器 vy可改变加在变容二极管上的反偏电压，从而调节了调频电路的中心频率和调制灵敏度。当加上调制电压后

23、， 变容二极管上的反偏电压随调制信号改变，因此振荡频率也随调制信号改变，达到了调频的目的。 由高频扼流圈Lei、电容CL组成的低通滤波器，保证了直流电压加在变容二极管上，同时又避免了高频 振荡信号反馈到电源，从而保证了中心频率的稳定，也消除了高频信号通过电源带来的交叉 耦合干扰。电路中的Li和G是用来进行扩大频偏，其原理是加大了晶体串联频率和并联频率的间 隔，调整微调电容 C,可调节频偏的大小。该电路的调频范围在晶体的串联频率和并联频率。7. 14变容管调频器的部分电路如图所示，其中，两个变容管的特性完全相同， 均为C=Co/（1+u/uZL1及ZL2为高频扼流圈，。对振荡频率短路。试推导：（

24、1）振荡频率表示式；（2）基波最大频偏；（3）二次谐波失真系数。解:（1）从图中可以得到EqEq1 Eq1CjC j0AeR1R2C j 0EquC jQ淇中m1 m cosUEq UC j0uEq U回路总电容为C jQ2 1 m cos t振荡频率为:f(t)12LC；mcosfc1 mcos t 2fc1 一 m cos2m cosfc一 m cos t 22m cos2 tfm2mfcf2mfc16_ 2m frckf 2f2m fm7. 15设计一个调频发射机，要求工作频率为160 MHz,最大频偏为1MHz,调制信号最高频率为10kHz,副载频选500 kHz,请画出发射机方框图， 并标出各处的频率和最大频偏值。解：从给定条件可以看出，相对频偏比较小，工作频率较高，如直接在高频端调频，要求电路的Q值很高，因此，为了保证教好的线性，最好采用间接调频， 实现在较低的频率上调频，然后通过倍频器和混频器，来得到所需的工作频率和最大频偏。发射机的基本框图如下：ufm (t) =3sin( coct+10sin2