《高频电子线路》课后答案

1、高频电子线路参考答案第2章小信号选频放大器2.1已知并联谐振回路的L=1gH,C=20pF,Q=100,求该并联回路的谐振频率f、谐振电阻R及通频带BWR，需采用低阻变高阻网络，所以cm(05皿=36102x0.5欝-1=2.494寻-1-LLQRL-eLw2494x50LL1+丄Q2丿e1.986卩H1+1丿丿2.4942丿2.31pH3.91w2L1(2nx10 x106)2x2.31x10-6110 x10-12F110pF已知实际负载R500，谐振功率放大器要求的最佳负载电阻Lr贡-阴x10-6H-隔PH 41Iii=4LcR=O,工作频率f=30MHz,试计算图3.3.9(a)所示口

2、型输出滤波匹配网络e的元件值，取中间变换阻抗R=2O。L图解3.10抗。解(b)riQe2Q=el4.9=520 x10-12F=520pFC二Cr1)r1a=520pF1+22IQf2；l4.92丿=“=C2nx30 x106x50wR2L=542pF11Lw2C(2nx30 x106)2x542x10-121221111试求图(a)2U=52x10-9H=52nH=81.8x10-9H=81.8nHr11r1a1+=81.8nH1+lQL丿l7.7127.71x22nx30 x106=83nH111(2nx30 x106)2x83x10-9L=339x10-12F=339pF11=L+L=

3、(81.8+52)nH=133.8nH1112P3.10所示各传输线变压器的阻抗变换关系及相应的特性阻4U4Z2ZZ/2=4R4L将图3.3.9(a)拆成两个L型电路，如图P3.9(s)所示。由此可得 屉工r图MWHP3JI3.11功率四分配网络如图P3.11所示，试分析电路的工作原理。已知R=750，试求R、R、R及R的值。TOC o 1-5 h zLdid2d3s解当Ta与b端负载电阻均等于2r，a与b端获得信号源供给功率的r1s一半。同理，T、T两端负载R都相等，且等于4R时，a、b端功率又由T、T平均分r2r3Lsr2r3配给四个负载，所以每路负载R获得信号源供给功率的1/4,故图P3

4、.11构成功L率四分配网络。R=750,R=R=1500,R=18.750did2d3s3.12图P3.12所示为工作在230MHz频段上、输出功率为50W的反相功率合成电路。试说明：(1)tT传输线变压器的作用并指出它们的特性阻抗；r1r5T、T传输线变压器的作用并估算功率管输入阻抗和集电极等效负载阻抗。r6r7输人叱DSP312解(1)说明TT的作用并指出它们的特性阻抗r1r5T为1:1传输线变压器，用以不平衡与平衡电路的转换，Z=500。TOC o 1-5 h zr1c1T和T组成9:1阻抗变换电路，Z=Z=500/3=16.70。r2r3c2c3T为1:1传输线变压器，用以平衡与不平衡

5、电路的转换，r4c4T为1:4传输线变压器，用以阻抗变换，说明T、T的作用并估算功率管的输入阻抗和等效负载阻抗r6r7T起反向功率分配作用，T起反向功率合成作用。功率管的输入阻抗为50Q1X92=2.8Q功率管集电极等效负载阻抗为R=R=6.25Qab2x4第4章正弦波振荡器4.1分析图P4.1所示电路，标明次级数圈的同名端，使之满足相位平衡条件，并求出振荡频率。HP41解(a)同名端标于二次侧线圈的下端11f=.=0.877x106Hz=0.877MHz02nn：LC2nu330 x10-12x100 x10-6同名端标于二次侧线的圈下端1(c)f=0.777x106Hz=0.777MHz0

6、2n：140 x10-6x300 x10-12同名端标于二次侧线圈的下端1f=0.476x106Hz=0.476MHz021，故该振荡电路满足振幅起振条件。4.3试检查图P4.3所示振荡电路，指出图中错误，并加以改正。cq鼻Xu图P4.8解(a)图中有如下错误：发射极直流被Lf短路，变压器同各端标的不正确，构成负反馈。改正图如图P4.3(s)(a)所示。(b)图中有如下错误：不符号三点式组成原则，集电极不通直流，而v通过L直接加到发射极。只要将C和L位置互换即行，如图P4.3(s)(b)所示。3*扮图P4.3CSJ4.4根据振荡的相位平衡条件，判断图P4.4所示电路能否产生振荡？在能产生振荡的

7、电路中，求出振荡频率的大小。閔P4.412n4700 x10-12X300X10-6解(a)能；ff0=0.19X106Hz=0.19MHz(b)不能;(c)能;2LCLC；LCLCLC；LCLCLC，即fff11.22330102“03亠当ff时，x、x、x均呈感性，不能振荡；当fff时，X呈容性，X、X呈感性，不能TOC o 1-5 h z0102123振荡；当fff时，X、02031电容三点式振荡电路。LCLCff11.223301_0203,亠当ff时，x、x、x呈感性，不能振荡；当fff时，X呈容性，x、x呈感性，构成电感三点式振荡电路;1703丿02.3,120,.当fff时，X、

8、X、X均呈容性，不能振荡。TOC o 1-5 h z701123LC=LCLC即f=ff12233010203当ff(f)时，X、X、X均呈感性，不能振荡；0102123当f(f)ff时，X、X、X均呈容性，不振荡。703123LCf=f2233010203ff(f)时，X、X、X均呈感性；f(f)ff时，X、X、X均呈容性，故此种情况下，电路不可能产生振荡。011234.7电容三点式振荡器如图P4.7所示，已知LC谐振回路的空载品质因数Q二60，晶体管的输出电导G=2.5x10-5S，输入电导G=0.2x10-3S，试求该振荡器的振荡频率f，并验证I:0.4mA时，电路能否起振？“0CQ解所

9、以(1)求振荡频率f，由于J0CC12C+C300 x1000300+1000pF=231pFHz=1MHz112LC2兀*110 x10-6x231x10-12求振幅起振条件04g_I/26_S=0.0154SmCQ26G_1_1二S_24x10-6SpQL/C60门10 x10-6/231x10-12GpGieGcGeICrc)_-rIC丿2y_1/Rc丿Gie(300+1000)1000丿2x24x10-6S_40.6!S+R/R丿B1B2丿1/2x103丿s_0.5x10-3S_500!SI1000丿200 x&+12x103/36x103丿S_28J!S_G+G+G+G_(40.6+

10、28+500+25)yS_594ySpiecoeTg.C0.0154GC594x10-6e2故满足振幅起振条件。誥_7.814.8振荡器如图P4.8所示，它们是什么类型振荡器？有何优点？计算各电路的振荡频率。昌IJOQpF|丘2.1pFI1匕解(a)电路的交流通路如图P4.8(s)(a)所示，为改进型电容三点式振荡电路，称为克拉泼电路。其主要优点是晶体管寄生电容对振荡频率的影响很小，故振荡频率稳定度高。fu11+阳12.28.215丿11=Hz=2.25MHz02ni：LC2Z50 x10-6x100 x10-12pF=4.86pFf=Hz=9.6MHz02朋LC2n：57x10-6x4.86

11、x10-124.9分析图P4.9所示各振荡电路，画出交流通路，说明电路的特点，并计算振荡频率。(b)电路的交流通路如图P4.8(s)(b)所示，为改进型电容三点式振荡电路,称为西勒电路。其主要优点频率稳定高。解(a)交流通路如图P4.9(s)(a)所示。C=111+25+pF=30.83pF+一+一151055丿12兀5x10-6x30.83x10-12=12.82x106Hz=12.82MHz电容三点振荡电路，采用电容分压器输出，可减小负载的影响。3弊交流通路如图P4.9(s)(b)所示，为改进型电容三点式Lc振荡电路(西勒电路)，频率稳定度高。采用电容分压器输出，可减小负载的影响。111F

12、+1T+1200200511005.1丿1=9.06x106Hz=9.0602n8x10-6x38.625x10-12410若石英晶片的参数为：l-4H，C-6.3x10-3pF，qq-试求(1)串联谐振频率f;(2)并联谐振频率f与f相差多少？(3)晶体的品质sp因数Q和等效并联谐振电阻为多大？ HYPERLINK l bookmark100 解(1)f-1pF=38.625pFMHzCO=2pF/q=100Q，-=1.003x106Hz=1.003MHz2叭LC2兀x6.3x10-3x10-121+6.3x10-3x10-1；V*2x10-12qqC、1+旨-1f=0丿ps-1.58x10

13、3Hz=1.58kHz-1x1003x106丿wL2兀fL2nx1.003x106x4-_“Q=q=f=2.52x105rr100qq2L-L=CrC2q0LCCq=0qrC+Cq0qLqC2r0q6.3x10-3x10-12x4(2+6.3x10-3)x10-12x2x10-12x100=63x1060=63MQ4.11图P4.11所示石英晶体振荡器，指出他们属于哪种类型的晶体振荡器,并说明石英晶体在电路中的作用。(b)解(a)并联型晶体振荡器，石英晶体在回路中起电感作用。(b)串联型晶体振荡器，石英晶体串联谐振时以低阻抗接入正反馈电路。4.12晶体振荡电路如图P4.12所示，试画出该电路的

14、交流通路；若f为LC的谐振频率，f为lc的谐振频率，试分析电路能否产生自激振荡。若能振荡，J222指出振荡频率与f、f之间的关系。丿1丿2图P441解该电路的简化交流通路如图P4.12(s)所示，电路可以构成并联型晶体振荡器。若要产生振荡，要求晶体呈感性，LC和LC呈容性。所以fff。122J270J14.13画出图P4.13所示各晶体振荡器的交流通路，并指出电路类型。(b)830pF01-一fl+1$V10丰f).ififHDI_3.9kftf丰270pF解各电路的交流通路分别如图P4.13(s)所示。W串联晶提5并联爾撮4.14图P4.14所示为三次泛音晶体振荡器，输出频率为5MHz，试画

15、出振荡器的交流通路说明LC回路的作用，输出信号为什么由A?输出？图P4.1VQ.01単F解振荡电路简化交流通路如图P4.14(s)所示。LC回路用以使石英晶体工作在其三次泛音频率上。V构成射极输出器，作为振2荡器的缓冲级，用以减小负载对振荡器工作的影响，可提高振荡频率的稳定度。4.15试用振荡相位平衡条件判断图P4.15所示各电路中能否产生正弦波振荡，为什么？图P4.15解(a)放大电路为反相放大，故不满足正反馈条件，不能振荡。V为共源电路、v为共集电路，所以两级放大为反相放大，不满足正反12馈条件，不能振荡。差分电路为同相放大，满足正反馈条件，能振荡。通过rc选频网络构成负反馈，不满足正弦振

16、荡条件，不能振荡。三级rc滞后网络可移相180，而放大器为反相放大，故构成正反馈，能产生振荡。4.16已知rc振荡电路如图P4.16所示。(1)说明R应具有怎样的温度系数和如何选择其冷态电阻；(2)求振荡频频率f。J0囲IM.16解(1)R应具有正温度系数，R冷态电阻1R=5k01122f=o2nRC=971Hz12nx8.2x103x0.02x10-64.17rc振荡电路如图P4.17所示，已知r=10kq，v=v=12V，试分析R的阻值分别为下列情况时，输出电压波形的形状。(1)R=10kq；(2)2R=100kQ；(3)R为负温度系数热敏电阻，冷态电阻大于20kQ；(4)r为正222温度

17、系数热敏电阻，冷态电阻值大于20kQ。解(1)因为1+R=23停振，u=0；TOC o 1-5 h zRo1因为1+R=1+100=n3，输出电压为方波；R101可为正弦波；由于1+R3，却随u增大越大于3,故输出电压为方波。Ro4.18设计一个频率为500Hz的rc桥式振荡电路，已知c=0.047卩F，并用一个负温度系数20kQ的热敏电阻作为稳幅元件，试画出电路并标出各电阻值。解可选用图P4.17电路，因没有要求输出幅度大小，电源电压可取V=V=10V。由于振荡频率较低，可选用通用型集成运放741。CCEE由f=1确定R的值，即02nRCQ=6.8kQ12nx500 x0.047x10-6由

18、i+佯3可确定R的值，即R1R20kQUq，u为大信号并使四个二极管工作在开关状态，略QGmcm孙c去负载的反作用，试写出输出电流i的表示式。i=g(u+u)S(wt)，i=g(u一u)S(wt一n)DcG1c2DGc1ci=g(-u一u)S(wt一n)，i=g(u一u)S(wt)DcG1c4DcG1ci=i一i+i一i1432=2guS(wt)一2guS(wt一n)DG1cDG1c=2guS(wt)DG2cf44A=2gucosGtcoswt一一cos3wt+DGmInc3nc丿图P5205.21频率范围为0.13ES53.f耀馥曲械袪实題SS8悄号的电關樓总图5.3.5所示电路中，已知f=

19、100kHz，f=26MHz，调制信号u(t)的c1c2一kHz，试画图说明其频谱搬移过程。解频谱搬迁过程如图P5.21(s)所示。rrm4啪沁佇rfl严打n#沁rnTI理想模拟相乘器中，A=0.1V-1，若u=2cost)，TOC o 1-5 h zMXcu=1+0.5cos(Ot)+0.4cos(Ot)cos(ot)Y12c试写出输出电压表示式，说明实现了什么功能？解Auu=0.1x2cos2wt(1+0.5cosOt+0.4cosOt)OMxyc120.2(1+cos22wt)(1+0.5cosOt+0.4cosOt)c12=(0.1+0.05cosOt+0.04cosOt)+(0.1+

20、0.05cosOt+0.04cosOt)cos2wt212c用低通滤波器取出式中右边第一项即可实现乘积型同步检波功能。二极管包络检波电路如图5.4.2(a)所示，已知输入已调波的载频f=465kHz，调制信号频率F=5kHz，调幅系数m=0.3，负载电阻R=5kQ，试c决定滤波电容C的大小，并求出检波器的输入电阻R。i+所以可得1解取rc,2nfcC5/2nx465x103x5x103二342xIO-12F二342pF为了不产生惰性失真，根据RC土V1-0.321-m2Ca=0.02x10-6F=0.02liFmOR0.3x2nx5x103x5x103a所以可得340PFCm(=0.3)，故电

21、路也不会产生负峰切割失真。A、B、C点电压波形如图P524(s)所示。5.25二极管包络检波电路如图P5.25所示，已知调制信号频率F=300-4500Hz，载波f=5MHz，最大调幅系数m=0.8，camax性失真和负峰切割失真，试决定C和R的值。L要求电路不产生惰10wR现取F=43pF解(1)决定C从提高检波效率和对高频的滤波能力要求CSwRc10gnx5x106x(1.2+6.2)x103CtlllClAm0Ramaxmax为了避免产生惰性失真，要求F=3600pFd-0.80.8x2nx4500 x(1.2+6.2)x103所以C的取值范围为43pFCm，所以可得RamaxRmR=0

22、.8x7.4x103Q=5.92kQLamax因为R=R+R/R，即得RL12L12L所以R/R5.92kQR=5.92kQ1.2kQ=4.72kQL1由此不难求得R19.8kQL5.26图P5.26所示为三极管射极包络检波电路，试分析该电路的检波工作原理。解三极管发射极包络检波是利用三极管发射结的单向导电性实现包络检波的，其检波工作过程与二极管检波过程类似，若输入信号u，为一普通调幅波,s则输出电压u的波形如图P5.26(s)(a)所示，其平均值如图P5.26(s)(b)所示。o5.27图P5.27所示电路称为倍压检波电路，r为负载，c为滤波电容，检波2输出电压u(t)近似等于输入电压振幅的

23、两倍。说明电路的工作原理。O解当u为正半周时，二极管V导通、V截止，u对C充电并使C两端电压Us12s11C1接近输入高频电压的振幅；当u为负半周时，二极管V截止，V导通，u与u相s12sC1叠加后通过V对C充电，由于R取值比较大，故C两端电压即检波输出电压u可222O达输入高频电压振幅的两倍。5.28三极管包络检波电路如图P5.28(a)所示，c为滤波电容，r为检波负载电阻，图(b)所示为三极管的转移特性，其斜率g=100ms，已知V=0.5V，cBBu(t)=0.2l+0.5cos(Ot)cos(t)V，(1)试画出检波电流i波形；试用开关函数,scC写出i表示式，求出输出电压u(t)和检

24、波效率n；用余弦脉冲分解法求出输COd出电压u(t)。O(a)(b)图P5/2&i=guSt)=100 x0.2(1+0.5cosQt)coswtccs1cc2)+coswt一nc解(1)由于V=0.5V,所以在u(t)的正半周，三极管导通，负半周截止,TOC o 1-5 h zBBs导通角9=90，i为半周余弦脉冲，波形如图P5.28(s)所示。c122c+coswt-cos3wt+2nc3nc=(20coswt+10cosQtcoswt)cc10coswt+20+20cos2wt+5cosQtcoswt+10cosQt+10cosQtcos2wt+mA高次谐波，则得输出电压(2010A+c

25、osGtImAx1kQ=(6.37+3.18cosGt)V(nn丿Ug=318=31.8dmU0.5x0.12im(3)由于0=90为常数，a(90)=0.319，所以0I=30 x0.319=9.57mA，I=20 x0.319=6.38mAComaxC0U=IR=6.38x10-3x103=6.38VOC0U=9.57mAxlkQ-6.38mAxlkQ=3.19VGm因此，5.29u=(6.38+319cosGt)VO理想模拟相乘器中A二0.1V-1，若u二2cos(2nx1.5x1061)V，u=cos(2nx1001)+1.5cos(2nx10001)+0.5cos(2nx20001)

26、cos(2nx1061)V，试画出u及TOC o 1-5 h zYY输出电压的频谱图。解(1)由u表示式可知它为多音频调幅信号，F=100Hz，F=1000Hz， HYPERLINK l bookmark282 Y.12F=2000Hz，而载频f=106Hz，因此可作出频谱如图P5.29(s)-1所示。c妙M3(2)u与u相乘，u的频线性搬移到u频率(1.5MHz)两边，因此可作出频谱如YXYX图P5.29(s)-2所示。栉栅砌f卿血|脚吐苗a呦9呼席刃运伍仆冋片4坯松5.30混频电路输入信号u(t)=U1+ku(t)cos(wt)，本振信号sm0aGcu(t)=Ucos(wt)，带通滤波器调

27、谐在3=3=3上，试写出中频输出电压u(t)的LLmcLcI表7示式。解u(t)=U1+ku(t)cos(3t)IImaGs5.31电路模型如图P5.31所示，按表5.31所示电路功能，选择参考信号u、X输入信号u和滤波器类型，说明它们的特点。若滤波器具有理想特性，写出u(t)YO图P5.31表示式。解表5.31电路功能参考信号uvX输入信号u滤波器类型u(t)表示式o丿振幅调制u=Ucoswtccmcu=UcosGtGGm带通，中心频率wu=UcosGtcoswtoomc振幅检波u=Ucoswtrrmcu=UcosGtcoswtssmcc低通u=UcosGtoom混频u=UcoswtLLmL

28、u=UcosGtcoswtssmc带通，中心频率w1!u=UcosGtcoswtoomI说明：表5.31中以DSB信号为例。振幅调制、检波与混频的主要特点是将输入信号的频谱不失真地搬到参考信号频率的两边。5.32电路如图P5.31所示，试根据图P5.32所示输入信号频谱，画出相乘器输出电压u(t)的频谱。已知各参考信号频率为：(a)600kHz;(b)12kHz;O(c)560kHz。0-33y/itHj91L732.335/fcHjS7SS100y/fcHi(e)解各输出电压u(t)的频谱分别如图P5.32(s)(a)、(c)所示。O蘇5.33图5.5.5所示三极管混频电路中，三极管在工作点

29、展开的转移特性为i=a+au+au2，c01be2bea=3.25mA/V，a=75mA/V2，12a=0.5mA，0若本振电压图5.55三电路佩3!图u=0.16cost)V,LL混频电压增益A。u=10-3cost)V,sc中频回路谐振阻抗R=10kQ,P求该电路的解或ci=a+au+au2c01be2be=a+a(u+u)+a(u+u)201LS2LS=a+a(u+u)+a(u2+u2+2uu)01LS2LSLS可得中频电流为i=aUUcos(w-w)tI2smLmLCi=aUUcos(w+w)tI2smLmLC因此，中频输出电压振幅为U=aUURIm2smLmp所以，电路的混频电压增益

30、等于A=im=aUR=7.5x10-3x0.16x104=12cU2LmpSm5.34三极管混频电路如图P5.34所示，已知中频f=465kHz，输入信号u(t)=51+0.5cos(2nx103t)cos(2nx106t)mV，试分析该电路，并说明LC、LC、LCs112233三谐振回路调谐在什么频率上。画出F、G、H三点对地电压波形并指出其特点。%图PS-Jf解V构成本机振荡器，V构成混频电路，输入由F点输入加到混频管的基21极，本振信号由G点加到混频管的发射极，利用该三极管的非线性特性实现混频。LC调谐于106Hz，LC调谐于465kHz,1122LC调谐于1000kHz+465kHz=

31、1465kHz。3F点为输入AM调幅信号u(t)，G点为本振信号u(t),H点为中频输出信号u(t)，SLI它们的对应波形如图P5.34(s)所示。超外差式广播收音机，中频f=f=f=465kHz，试分析下列两种现象属ILc于何种干扰：(1)当接收f=560kHz，电台信号时，还能听到频率为1490kHzc强电台信号；当接收f=1460kHz电台信号时，还能听到频率为730kHz强c电台的信号。解由于560+2X465=1490kHz，故1490kHz为镜像干扰；(2)当P=1，q=2时，f=-(pf-f)=丄(1460+465-465)=730kHz，故730kHzNqLI2为寄生通道干扰。

32、混频器输入端除了有用信号f=20MHz外，同时还有频率分别为cf=19.2MHz，f=19.6MHz的两个干扰电压，已知混频器的中频N1N2f=f-f=3MHz，试问这两个干扰电压会不会产生干扰？1Lc解由于19.6x2-19.2=20MHz，故两干扰信号可产生互调干扰。第6章角度调制与解调电路出电压m、最大f6.1已知调制信号u=8cos(2nx1031)V，载波输u(t)=5cos(2nx1061)V，k=2nx103rad/sV，试求调频信号的调频指数of频偏纣和有效频谱带宽BW，写出调频信号表示式m解kUAf=fGmm2n2nx103x82n=8x103HzkU2nx103x8c,m=

33、8rad/G2nx103BW=2(m+1)F=2(8+1)x103=18kHzu(t)=5cos(2nx1061+8sin2nx103t)(V)o6.2已知调频信号u(t)=3cos2nx1071+5sin(2nx1021)V，k=103nrad/sV，试:of(1)求该调频信号的最大相位偏移m、最大频偏Af和有效频谱带宽BW；(2)写fm出调制信号和载波输出电压表示式。解(1)mf=5Af=mF=5x100=500HzmfBW=2(m+1)F=2(5+1)x100=1200HzkUmG5x2nx100因为m=fGm，所以U=T=1V，故fGknx103fu(t)=cos2nx102t(V)G

34、u(t)=3cos2nx107t(V)O6.3已知载波信号u(t)=Ucos(t),调制信号u(t)为周期性方波，如图P6.3omcG所示，试画出调频信号、瞬时角频率偏移Ao(t)和瞬时相位偏移申(t)的波形。0图P6.3解uFM(t)、Ao(t)和A申(t)波形如图P6.3(S)所示。那3调频信号的最大频偏为75kHz，当调制信号频率分别为100Hz和15kHz时，求调频信号的mf和BW。解当F=100Hz时，m=Afm=75X103=750fF100BW=2(+1)F=2(750+1)X100Hz=150kHz当F=15kHz时，m=Afm=75X103=5fF15x103BW=2(5+1

35、)x15x103Hz=180kHz已知调制信号u(t)=6cos(4nx103t)V、载波输出电压u(t)=2cos(2nX1081)V，k=2rad/V。试求调相信号的调相指数m、最大频偏Afoppm和有效频谱带宽BW，并写出调相信号的表示式。解m=kU=2x6=12radppGmHz=24kHzm012x4nx103Af=p=m2n2nBW=2(m+1)F=2(12+1)x2x103Hz=52kHzpu(t)=2cos(2nx108t+12cos4nx103t)Vo6.6设载波为余弦信号，频率f=25MHz、振幅U=4V，调制信号为单频cm正弦波、频率F=400Hz，若最大频偏Af=10k

36、Hz，试分别写出调频和调相信号m表示式。解FM波：m=f=10 x103=25fF400u(t)=4cos(2nx25x1061一25cos2nx4001)VFMPM波：m=m=25pFu(t)=4cos(2nx25x1061+25sin2nx4001)VPMTOC o 1-5 h z6.7已知载波电压u(t)=2cos(2nx107t)V，现用低频信号u(t)=Ucos(2nFt)o00m对其进行调频和调相，当u=5V、F=1kHz时，调频和调相指数均为10rad，0m求此时调频和调相信号的Af、BW；若调制信号U不变，F分别变为100Hzm0m和10kHz时，求调频、调相信号的Af和BW。

37、解F=1kHz时，由于m=m=10，所以调频和调相信号的Af和BW均相同，fpm其值为Af=mF=10 x103Hz=10kHzmBW=2(m+1)F=2(10+1)x103Hz=22kHz当F=0.1kHz时，由于m与F成反比，当F减小10倍，m增大10倍，即m=100,所以调频信号的Af=100 x0.1x103Hz=10kHz,BW=2(100+1)x0.1x103Hz=20.2kHz对于调相信号,m与F无关，所以m=10，则得ppAf=10 x0.1x103Hz=1kHz，BW=2(10+1)x0.1x103Hz=2.2kHz当F=10kHz时，对于调频信号，m=1，则得fAf=1x1

38、0 x103Hz=10kHz,BW=2(1+1)x10 x103Hz=40kHz对于调相信号，m=10，则pAf=10 x10 x103Hz=100kHz,BW=2(10+1)x10 x103Hz=220kHzm6.8直接调频电路的振荡回路如图6.2.4(a)所示。变容二极管的参数为：U=0.6V，丫=2，C=15pF。已知L=20gH，U=6V，u=0.6cos(10nx103t)V，BjQQ0试求调频信号的中心频率f、最大频偏Af和调频灵敏度S。cmF解变容二强管接入握荡回路2n、LCq2n20 x106x15x1012=9.193x106Hz=9.193MHzGm0.60.6+6=0.0

39、909f=mfc=0.0909x9.193x106Hz=0.8356MHz0.8356MHz0.6V=1.39MHz/VGmC.0=225pF、y=0.5、U=0.6V、U=6V，调制电压为=3cos(2nx104t)V。求调频波的：(1)载频；由调制信号引起的载频漂移；最大频偏;(4)调频灵敏度；(5)二阶失真系数。解求载频f，由于j0225jQpF=67.8pF0.6所以2n.-LC2n2x10-6x67.8x10-12弋jQHz=13.67MHz(2)求中心频率的漂移值f，由于Gm0.6+6=0.455所以-yfy)1/2f1/2J1+-丄1m2=一-1x0.4552L8(2Jc8(2J

40、U+UcBQ?=-0.133MHzc6.9调频振荡回路如图6.2.4(a)所示，已知l=2gH，变容二极管参数为:求最大频偏fmf=-mf=1/2x0.455x13.67MHz=1.55MHzm2cc2求调频灵敏度sFUGm1.55MHz3V(5)求二阶失真系数I(IL-1m2f82丿ccImf2八cSFK1(1-1x0.45516(4丿14=0.52MHz/V=0.0856.10变容二极管直接调频电路如图P6.10所示，画出振荡部分交流通路,分析调频电路的工作原理，并说明各主要元件的作用。3000470Q图P6J0TOC o 1-5 h z解振荡部分的交流通路如图P610(s)所示。电路构成

41、克拉泼电路。UQ(t)通过L加到变容二极管两端，控制其C的变化，从而实现调频，为变容二极管Cj部分接入回路的直接调频电路。图P6.10中，R、C为正电源去耦合滤波器，R、C为负电源去耦合滤波器。R、21324R构成分压器，将-15V电压进行分压，取R上的压降作为变容二极管的反向偏54压。L为高频扼流圈，用以阻止高频通过，但通直流和低频信号；C为隔直流电C5容，c、c为高频旁路电容。676.11变容二极管直接调频电路如图P6.11所示，试画出振荡电路简化交流通路，变容二极管的直流通路及调制信号通路；当uQ(t)=0时，CjQ=60pF，求振荡频率f。c解振荡电路简化交流通路、变容二极管的直流通路

42、及调制信号通路分别如图P611(s)(a)、(c)所示。C当C.=60pF，振荡频率为jQ12n帚TCHz=7.5MHz251O(3O,100X150)2n5x10-6x30+(100+150丿6.12图P6.12所示为晶体振荡器直接调频电路，画出振荡部分交流通路,说明其工作原理，同时指出电路中各主要元件的作用。X10-12丰100pFOTJ国中未注朋咨的电亩均为ICCOpF2萤上丄JL&ipfffiP6.12解由于1000pF电容均高频短路，因此振荡部分交流通路如图P6.12(s)所示。它由变容二极管、石英晶体、电容等组成并联型晶体振荡器。当u(t)加到变容二极管两端，使C发生变化，从而使得

43、振荡频率发生变化而实Oj现调频。由C对振荡频率的影响很小，故该调频电路频偏很小，但中心频率稳定度高。图P6.12中稳压管电路用来供给变容二极管稳定的反向偏压。6.13晶体振荡器直接调频电路如图P6.13所示，试画交流通路，说明电路的调频工作原理。解振荡部分的交流通路如图P6.13(s)所示，它构成并联型晶体振荡器。变容二极管与石英晶体串联，可微调晶体振荡频率。由于c.随u(t)而变化，故jG可实现调频作用。6.14图P6.14所示为单回路变容二极管调相电路，图中，c3为高频旁路电容,u(t)=Ucos(2nFt)，变容二极管的参数为丫二2，U=IV，回路等效品质因数Q二5。试求下列情况时的调相

44、指数m和最大频偏/。epmRt半5lOOkA1MOpFc,HFnRi图P6.14U=0.1V、F=1000Hz；GmU=0.1V、F=2000Hz；Gm=0.05V、F=1000Hz。Gm解(4)八YUQ2x0.1x15L解(1)m=YmQ=Gme=0.3radpceU+U9+1BQAf=mF=0.3x1000=300HzTOC o 1-5 h zmpm=0.3rad,Af=0.3x2000=600Hzpmm=2X0.05515=0.15rad,Af=0.15x1000=150Hzp9+1m6.15某调频设备组成如图P6.15所示，直接调频器输出调频信号的中心频率为10MHz,调制信号频率为1

45、kHz,最大频偏为1.5kHz。试求：(1)该设备输出信号u(t)的中心频率与最大频偏；放大器1和2的中心频率和通频带。o/SIfit大龄2图F6.15解(1)f=(10 x540)x10MHz=100MHzcAf=1.5kHzx5x10=75kHzm才、15kHz(2)f=10MHz,m=1.5,BW=2(1.5+1)x1=5kHzTOC o 1-5 h z1f11kHz175kHzf=100MHz,m=75,BW=2(75+1)x1=152kHz2f21kHz26.16鉴频器输入调频信号u(t)=3cos2nx106t+16sin(2nx103t)V，鉴频灵敏-s度SV/kHz，线性鉴频范

46、围2Af=50kHz，试画出鉴频特性曲线及鉴频输出Dmax电压波形。闽p和6G解已知调频信号的中心频率为103kHz，鉴频灵敏度S=5mV/kHz，因此可在图P6.16(s)中f=103kHz处作一斜率为5mV/kHz的直线即为该鉴频器的鉴频特性曲线。由于调频信号的m=16，F=103Hz且为余弦信号，调频波的最大频偏为fAf=mF=16kHzmf因此在图P6.16(s)中作出调频信号频率变化曲线，为余弦函数。然后根据鉴频特性曲线和最大频偏值，便可作出输出电压波形。6.17图P6.17所示为采用共基极电路构成的双失谐回路鉴频器，试说明图中谐振回路1、11、川应如何调谐？分析该电路的鉴频特性。n

47、urrnui图P6.17解回路I调谐在调频信号中心频率f上，回路II、川的谐振频率分别为f、JcIf。调频波的最大频偏为f，则可令ff+Af、ff-Af，或ff+Af,f与f以f为中心而对称。IIIJcmc画出等效电路如图P617(s)(a)所示，设ff。当输入信号频率f=fTOC o 1-5 h z1c川cc时，回路II、川输出电压u、u相等，检波输出电压u=u，则i=i,所以12O1O212u=(i一i)R=0；当ff时，uu，ii，u=(i一i)R0为负值；当fu，ii，u=(i-i)R0为正值，由此可得鉴频特性如图P617(S)(b)所1212O12L示。6.18试定性画出图6.3.1

48、6所示相位鉴频电路的鉴频特性曲线。ffi6.1.16轉虑电府中棚竝整糅尊电踣解由于是大信号输入，所以相乘器具有线性鉴相特性。当单谐振回路调谐在调频信号的中心频率f上，输入信号频率大于f时，回路产cc生负相移，输入信号频率小于f时回路产生正相c移，故鉴频特性曲线如图P6.18(s)所示。6.19图6.3.20所示互感耦合回路相位鉴频器中，如电路发生下列一种情况，试分析其鉴频囲胡特性的变化。(1)V、V极性都接反；V极232性接反；(3)v开路；(4)次级线圈l的两端对调；(5)次级线圈中心抽头不226+Ya直翳拥合回陆鼻加寵相也签期譽对称。解(1)V、V极性接反，输出电压极性反相；V极性接反，输

49、出电压232为u、u相叠加，鉴频特性近似为一直线，不能实现鉴频；(3)V开路，成为O1O22单失谐回路斜率鉴频器，鉴频线性度变差，鉴频灵敏度变小。只输出负半周电压；(4)鉴频特性反相；(5)鉴频特性不对称。6.20晶体鉴频器原理电路如图P6.20所示。试分析该电路的鉴频原理并定性画出其鉴频特性。图中R=R，C=C，V与V特性相同。调频信号的中心频121212率f处于石英晶体串联谐频f和并联谐频f中间，在f频率上，C与石英晶体cspc0的等效电感产生串联谐振，U=u，故鉴频器输出电压u=0。12O图P6.20解当f当f.在f频率上，u=u故u=u，u=uu=0；c12O1O2OO1O2f时，uu故uu，u=