《通信电子线路习题解答》(严国萍版)解析

1、SL关于通信电子线路课程的习题安排：第一章习题参考答案：1-1:在无线通信中为什么要采用调制与解调，各自的作用是什么？解调制就是把图像或声音信息装载到载波上的过程。而解调则是调制的逆过程，即从已调制的高频振荡中取出原调制信号。调制的原因有两点：为了天线易于实现。无线通信是利用天线向空中辐射电磁波来传送信息的，而天线长度必须和电磁波的波长可以比拟，才能有效地把电振荡辐射出去。而声音信号的频率约为20Hz20kHz,即其波长范围是15X103-15X106m,要制造出与此尺寸相当的天线显然是很困难的。因此直接将音频信号辐射到空中去是不可能的。为了区分不同的电台信号。因为各种声音信号频率都在20Hz

2、20kHz,如果不调制则它们在空中混在一起，收听者也无法选择所要接收的信号。因此,有必要将不同的信息调制到不同的高频载波上去。1-3：超外差式接收机里“混频”的作用是什么？如果接收信号的频率是2100MHz,希望把它变成70MHz的中频，该怎么办？画出方框图并标明有关频率。|:.如果接收信号的频率是2100MHz,希望把它变成70MHz的中频则需要加一个振荡频率为2170MHz的本地振荡器。将接收信号和本地振荡信号同时加到某一非线性器件上，经过频率变换后再通过一个谐振频率为70MHz的选频网络即可。其实现框图如图所示。1-5：（1）中波广播波段的波长范围为187560m,为避免邻台干扰,两个相

3、邻电台的载频至少要相差10kHz.问在此波段中最多能容纳多少个电台同时广播?（2）短波广播的波长范围是16.7136.5m,问最多能容纳多少个电台？中波广播波段的频宽为C/187-C/560=1071kHz,其中电波传播的速度C=30X12km/s,因此该波段中最多能容纳107个电台同时广播。短波广播波段的频宽为C/16.7-C/136.5=15.7MHz,其中电波传播的速度C=30Xlkm/s,因此该波段中最多能容纳1577个电台同时广播。第二章习题解答：3,解：图（a）：，八T1111cor1图（b）：=1atCi图（c）：=coLyXTCtCx当回路频率满足以下条件时回路达到谐振状态2-

4、4，由一并联回路，其通频带B过窄，在L、C不变的条件下，怎样能使B增宽?答：减小Q值或减小并联电阻2-5，信号源及负载对谐振回路有何影响，应该如何减弱这种影响?1、信号源内阻及负载对串联谐振回路的影响：通常把没有接入信号源内阻和负载电阻时回路本身的Q值叫做无载Q（空载Q值）如式wL如式Q=-o-QwL0R+R+RRo通常把接有信号源内阻和负载电阻时回路的Q值叫做有载Q厶如式可见Q和厶2又若信号源电压振幅Vsm=1mV，求谐振时回路中的电流人及回路元件上的电压卩L（lm和Vc（）m。1,/)!9I9WoRoCo5X2kX1.5XIO6X100XIO-12I1解：Lo=471C=4k2X(1.5X

5、106)2X100X10-12H113H谐振时，回路电流/=0.2mAUcom=Vgm=QVsm=212Vsm=212mV2-13,给定并联谐振回路的/o=5MHz,C=50pF,通频带2A/y.7=150kHz,试求电感匚、品质因数仇以及对信号源频带为5.5MHz的失阖。又若把2为話冋路电感值为解2A/q,7150 x12要使2A/o.7加宽为300kHz,则Q值应减半，即Ql=Qq=16-7设回路的并联等效电导为gp,则由J師叫，厶5.5MhZ时，电路的失调为：Q0加宽到300kHz，应在回路两端再并联上个阻值多大的电限？gp=QonL=云.3x25XIO6金.2x1肓=47X10S即并联

6、电肌值为2*05=6.66当o下降为(?L后，gp变为g=2x47xlO-cS.因而并联电导值为2f=33.3f5pR=21.3kflg2-14,如图所示，己知L=O.8卩H,Q=100,Ci=C2=20pF,Ci=5pF,解：扌巴尺*折令至IJ冋路两缔”得2.06MHz谐振阻抗対只卩=总电导为谐振颇率为fv-所以按入系数&=1Okfl,Co=2pF,&=5kfl0试计算回路谐振频率、谐振阻抗（不计R时）、有载Q.值和通频带。又解：接入系数p=c1/(c1+c2)=0.5,折合后c0=p2*c0=0.5pf,R0=R0/p2=20kQ,总电容C=Ci+C0+C1C2/(C1+C2)=15.5p

7、f,回路谐振频率fp=45.2Mhz，谐振阻抗Rp=1/(1/Ri+1/Rp0+1/R0)，其中Rp0为空载时回路谐振阻抗，Rp0=Q0*2n*fp*L=22.72KQ,因此，回路的总的谐振阻抗为：Rp=1/(1/Ri+1/Rp0+1/R0)=5.15KQ,有载QL=Rp/(2n*fp*L)=22.67，通频带B=fp/QL=1.994Mhz2-17；有一耦合回路如图所示。已知=1MHz、Pi卩2=1kfl今尺1q=1试求：;3)冋路参数I，、厶2、C八G和M；图中、b两端的等效谐振阻抗Z(,;初级回路的等效品质因数0；nH%M回路的逋频带BW;如果调节C?使几2=950kliz(信号源频率仍

8、为iMHz),求反射到初级4)5)回路的串联阴抗c它呈感性还是容性?解由已知条件可知两个冋路的参数是全同的，即A,=L2,C1)由p=at0L得p1000_/竹二匕2=H=159pH晒2jtxI06二=丄F=159pF3；厶(2ttx106)2X159x10-63)初级回路的等效品质因数为在临界耦合时由此得c(=c.4)初级回路的品质因数为M=丄、/局乩=-血x20H=3.18pH他*2nx1062)次级反射到初级回路的反射电阻(两个回路都处于谐振状态)为心=吋此时ab两端的等效谐振阻抗为纯阻，即p2(1000)c“LQ=25kfl40Zab=Zp=Rj,=-20fl0=齐50因此由式(3.2

9、.39)可得出通频带为2办7=41=V2x寻Hz=28.3kHz5)当=950kHz时，信号源频率仍为IMHz,此时次级回路对信号源频率呈电感性，因而反射到初级的串联阻抗应呈电容性“此时C；=F=177pFw2(2jtx950 xIO3)2x159xIO6=2xIO6x159x2ttx106x177xLOn=100Q电限反射到初级回路的阻抗为用+笔(2ttx10&X3.1&X106)2“八20:+1002=0.768Q第三章习题参考答案：一.3-3,晶体管的跨导gm是什么含义，它与什么参量有关？答:根据定义:3沖Em是晶体管的跨导，反映晶体管的放大能力再即输入对输出的控制能力。A=A=4(S)

10、绻约为几十ms的数量。考虑阻抗匹配问题?阻答:3-7，放大器不稳定的原因是什么？通常有几种方法克服？答：不稳定原因：由于晶体管为双向器件，内部存在反向传输导纳，所以当放大器的正反馈能量抵消了回路损耗能量，且电纳部分也恰好抵消时，放大器失去放大性能，处于自激振荡工作状态。克服方法：山厂沽体管右反向代输寸納了/了实环1沽体管为双血器件,，为了抵消或减小*的作用。应使晶体管单向化。单向化的方法有两种：一种是消除了應的反馈作用，称为中和法；另一种是使负载电导勿或信号源电导的数值加大，使得输入或输出回路与晶体管失去匹配，称为失配法。中和法在晶体管的输出端和输入端之间插入一个外加的反馈电路，使它的作用恰好

11、和晶体管的内反馈互相抵消。具体线路如图(A)所示，Cn为外接电容，由于与S有关，故中和法只能在一个频率上完全中和。图(A)加中和电容的放大器电路图(B)共发-共基级联放大器电路失配法失配法是以牺牲增益来提高放大器的稳定性的。失配法一般采用共发-共基级联放大器实现，如图(B)所示。复合管的输入导纳和输出导纳基本上不再互相依赖，可把它看成单向器件。复合管3,参数可用如下公式近似表示：ya%yrd+%e)Ar心中和法与失配法的优缺点中和法的优点是电路简单，增益不受影响；其缺点是只能在一个频率上完全中和，不适合宽带放大器；因为晶体管离散性大，所以实际调整麻烦，不适于批量生产要抽釆用中和法来稳定放大器工

12、作，对由于温度等原因引起的各种参数变化没有改善效果D失配法的优点是性能稳定，能改善各种参数变化的影响；频带宽，适合宽带放大，适于波段工作；生产过程中无需调整，适于大量生产。失配法的缺点是增益较低。9,在图中，晶体管3DG39的直流工作点是*e=+8V,/e=2A；工作频率几=10.7MHz；调谐回路采用中频变压器厶$=4卩H,Q(i=100,其抽头为JV320圈，“235圈，“45=5圈，试计算放大器的下列各值：C1)(3)电压增益；功率增益；通频带；回路插入损耗；稳定系数S(设放大器和前级匹配gs=gie)晶体管3DG39在Uce=8V,ZE=2mA时参数如下：解：1%=45mS；%=54,

13、1%|=0.31mS,%=8&5gie=2860卩S；Ge=18pF,gg=200卩S；Coe=7pF该电路的交流等效电路如图所示。(I)电压啊-diP2=N、320025XO25X45X1O-(2)功率士曾益岀I.为(3)迪频帯为所以37X00,252X200X10+0.252X2860X10-6+37X10228,25X10(4叫跻插入损刁t102X2X2860X100+252=4乂2860X1045X0.31X1010.7934)14.51=12=2612*0.77mS,38.5mS2兀心/tX26X250X102可求得Jbk=jCbc可求得根据式卩45X10X0.31X10(37X10

14、_b+0.252X2860X10-6)-200XI06单级通频帝2AA：.?;(1)为了求得电压增益/必须已知根据式I0X10_1S,r,hMHz.孙70Q号=I+j)(5)稳定系数为图表示一单调谐回路中频放大器，已知工作频率A=io.7MHz,回路电容02=56pF,回路电感L=3.75H,Q：=100的圈数N=20,接入系数pi=0.3,化=03,米用晶体官3DG6C,由手册查得，其主要参数为/丁2503pF。静态工作点电流由&、&、&决疋，现/E=1mA,对应的仇=50。求:四级的总电压增益(A.o)4：四级的忌通频帀(2A/0.7);如四级的总通频带(2九7)4保持和单级的通频带2几.

15、7相同，则单级通频带应加宽多少？四级的总电压增益下降多少?,曲齐忽略不计)。而y参数均亍混合7T参数有关，所以,必须首先由手册查得参数，计算!Ii晶体管混合X参故所以乂fr-故再求y参数:jie=(0.145+jl*43)mSgie=0.145mS0.15mSR正=6*07kl而Ri=15kfl,7?2=6.2kQ,它们与&为同一数量级，所以，输入电阻必须考虑为RRZ三者并联。gie=gie+告=(0.15+0.07+0.16)mS0.38mS/1/21/12y1n3心=143X174=2二I。7X2卩=21PFI|1|gm?bb1.=geeIyc1斗TT萨1=01+bbybre/式中3；bf

16、e=j若已知3,从手册上查得厂bZ、CbW、Cbe等参数号由此可求得9求得这些参数对计算实际电路是很有用的。0.74mS2?rX10.7XIO6XC20.174XICT根据式（3I9）W求得切以巾级电压增益=22.8174X1010.7X10四级总增益下降到第四章习题参考答案：4-1,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：=2.32X469kHzl.08MHz=(56+0.09X11+0.09X21)pF59pF2kX10.7X106X59X102X.:5心7.八）5XL).311165C5091().74X10F心11pFgp+gw+Pigg4-Pigie四

17、级的总电压增益四级总通频带(5)欲使(2几.)=2几.7=469kHz则单级通带应加宽2A/0,IVfeI=v26.42+36.4mS45mS：,(二=(X:;X丨厂S谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号（信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更小），其工作状态通常选为丙类工作状态（90），电流为余弦脉冲，为了不失真地放大信号，它的负载必须是谐振回路。而低频功率放大器的负载为无调谐负载，如电阻、变压器等，通常为甲类或乙类工作状态。因此,4-3，丙类放鳩为什么-定魏恥碉作为融離电蹶郭醐为什么-饌翩蘇滋?關失騎产生ft么驟？答：谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号（信号的通带宽度只有其中心频率的

18、1%或更小），其工作状态通常选为丙类工作状态905）,为了不失真地放大信号，它的负载必须是谐振回路。丙类工作状态的集电极电流脉冲是尖顶余弦脉冲。这适用于欠压或临界状态。尖顶余弦脉冲含有基波、二次、三次、次谐波，为了获得基波分量（即基波频率的正弦波，就要在输出端抑制其他谐波分量，因此一定要调到基波谐振状态。如果回路失谐，就会使输出含有其他谐波分量，就会产生波形失真。如果激励信号过大，回路失谐还会造成管子烧坏。5,=24V,Zco250mA,Po电流导通角仇。3VV-某一晶体管谐振功率放大器，设已知卩CC=电压利用系数$=1。试求尸=、R：、1rr.i1解：依题意，可得P=vcclco=6W7c=

19、FJF=83.3%RP=vijpo=(evQCy/po=57.6a4-6nii.i.V-11gi(伏)=(2/W)久=1.67查余弦脉冲系数表發得3c=78q解晶体管放大器T作于临界状态，血,=200Q,心=90rnA,Vn,=30er=90%试求p,.与7.=P=Vcc/,则可振荡“因滞丿7?宀第五章习题参考答案4,图（a）：可以起振。图6）：不能起振（晶体管be与be电抗性质相同了）图（c）：考虑管子的极间电容G时可能起振。图（d）：当L2C2LC,时可以起振。图（a）：可以起振。图6）：不能起振（晶体管be与be电抗性质相同了）图（c）：考虑管子的极间电容G时可能起振。图（d）：当L2C

20、2LC,时可以起振。Rc1试胭也条件删瞇服判断图3叭）（協示毗C劇器交流等效电路瑯个可以振淤耶个不可以翩?或在什么条件下才能振瘀MiC1试画出图中各振荡器的交流等效电路，并判断哪些电路可以振荡？5-12-I+VccRc2Rb1（正（e）图，在L、荡？5-13，C发生谐振时，（e）L、C并联阻抗为无穷大，答：虽然满足正反馈条件，但增益不满足三1,故不能振图表示三回路振荡器的交流等效电路，假定有以下六种情况，即（1）厶C厶2。2厶C3；（3）LiCL2C2L3C；（5）L1C1L2C2=L3C3；试问哪几种情况可能振荡？(2)LCrLzCz7L3C3；(6)LiC1L2Cv7L3C3；等效为哪种类

21、型的振荡书上（6亘1C1L3C3L2C理券能起振解：|!|由于当./,即/A3C2L3C当/i.即/时.晶体簣ce间电抗是容性；2kvI“Ci当/“即/时.品体管be间电抗是容性；VL,C2当/3.即/-时.晶体管cb间电抗是感性,2兀VZC；i丿厶GL2C2dLQ可取十同时满足上述条件所以上述情况下电路可能振荡屈丁电容三端电路。(2)Z.1C1Z-2C2Z.3C3当ffz,即/：=时晶体管cb问电抗足容性事2兀V乙3U34厶24V/刖，JH寸满出以上条件，所以这利,淸况下电跆可以振越丿禺丁也感州i也路。不苛能振荡当I.m”时品休管cbinj1l抗为感忖:,Z7,HJ-晶休管ceglLl抗为容

22、性；I/；HJ+屆体管beInJ屯执为睿，性；因为1A，=，Vn3c3vn2c2vtl|J/可FJ时满足I:述条件.产生振荡，这种ti；况属于电容三端111路（5厶IC1V厶zCz=厶3。3若电路为电容三端电路，则必有L1C1=L2C2L3C3若电路为电感三端电路，则应满足下列条件/L2C2=LG而上述条件均不满足，所以电路不能振荡。（6）AzC3厶C3L2C2L3C3当此电路为电感三端电路时，应满足5-15；/15；C：i；jF57uHSpF3.3pFi.A&ZpF=iSpF12rd=3.沁卜卫）丄门2-2pF11一泯頻niooi2*即f高频交o1=1-1M57uHpF；（2）计算振荡器频率

23、解：（i）图（b）是其高频交流等效电路，该振荡器为;电容三端式振荡器（2）振荡频率：3-3+11丄I丄I丄乙28.?15(b.)pF=4.9pFL=57uH,振荡频率为:第六章习题参考答案;6-1,为什么调幅、检波利混频都必须利用电了:器件的非线性特性J能实现？它们之问各有何异l“J之处？答：由广调幅、检波利混频均属J频率变换R卩输山信兮中产生了新的频率分量.而线性器件不可能产生新的频率分量.口有利用非线性器件才能完成频率变换的功能。调幅、检波和丫昆频三者柏冋之处足都属于线性频率变换，即丈现频谱搬移，它们实现的原理框图都可川图664衣示。卄线性器件都可來川乘法器。，f0=9.5Mhzvv图6-

24、64自测试题6-1解答图图665自测试题6-2M答图调幅、检波和混频不同点是输入的信号不同，输小的滤波器不同。调幅输入邸J是调制信号/）和载波vo（t）,即=5（/）,滤波器足II心频率为载波频那5的带逋滤波器。检波输入的是己调制的中频信弓）和木地振落信兮，即=5（门，滤波器足RC低通谑波器。混频输入的足己调制信6-3,111|1-Iu.；I,./.11I.；./-I-!-1-I1!u频率3的带通滤波器。述制下列凋幅佶号的频谐I冬I.购足佶号册彪.并计算心单Z111NL卜-产生的佶弓功率。(/)=2O1+O.2cos27tX4OOz-IO.Iccs2xX3200/)cos2tvXIO6Cz(2

25、)=4cos62Ozcos2ttX1O9r=20(I4-O.2cos2ttX4OOz41OS(/)此电压表示式表示ii丈波被扌巾制的双边帯凋帕佶号频m女II昭日)冋亍示波:/杉图女口禺cd月亍示。(2)H匕电屁表示武表示含钱波及I二下边频的泮迪凋怖波彳盲号频谱如mb)好斤示波九乡I冬I女II11切亍示o3)J1匕电居表示武表示仅有上边频n勺单边曲讪划I隔彳首号.频谱如I冬I669e)月斤示.波；/杉图女II图(f)/1斤示C2.572-5V2.p2OV2.SV2VOOfliooiy/kFix1OO0CbJ1OO1Z/kFTx1OO1Z/kFTx3)T/V(/WVWWTLU啊匕叫四”CeJ6-1

26、3,二极管检波电路如图所示，设Kd=l,求下列情况下的输出电压%&)，并定性画出其波形。=cos107(V)vs(t)cos107cos107(1)解:(3)等幅f：；i频信号绎检波后变为宜流侍号，如图a所示。(/)=(1+0.5:osI：J：7)(:()、1()7(V)(3)i波.输山41压如图(d所示。Pc=O.5+cos103ZR上的直流电压对二极管来说，相当于负反馈电压広越大，负反馈(b)为什么负载电阻农愈大，则检波特性的直线性愈好，非线性失真愈小；榆波电压传输系数Kv愈崗，对末级中频放大器的影口向愈小？但如果尺太大，会产生什么不良的后果？越强，从而改善了检波特性的非线性。当二极管内阻

27、一定时，Ke越大，即检波器负载尺越大，对末级中放回路的次级而言丛越大，即等效电阻越大，对其影响越小。R过大，容易产生惰性失真和负峰切割失真。第七章习题参考答案：7-3，载波振荡I勺频率为Zo=25MHz,振帕为Vo=4V；调制侑号为单频正弦波，频率为400Hs域犬频偏为/=10kHzo试写出：(1调硕波和调相波的数学表达式；(2)若调制频率变为2kHz所有其他参数不变写山调频波和调相波的数学衣达式。分析木物中应注意两点：一足单频正眩波应用2“=VcsinC/表示二足对P单-凋制频率來说调频和调+H之冋的差別难于看山但当调制步页率变化时这科差别就晁露出来了。解/、10X10Af1OX10如=4c

28、os2)rX25X105/+25sinX400/)若调制孵为2kHz,即増大5倍月对调频波来说册瞬小5倍湎对调相波来说,仍然保持不变俪以删波的数学表示式为vFM(f)=4cos加X25X105/-5cos(2X2X10*)调相波般学表达式为臥=4cos加X25X10s/+25sin(2irX2X107)(I)l周硕波的数学农达式为=4cos匸2穴X25X106Z25cos(2穴X400)调和波fi勺数学表达式为5,75(1)若F=1kHz加pi=血门=12,贝IJI周频ftxx=m(Fi=12XlkHz=12kHz占=2(+1)Fj=2(12-1-1)X1kHz=26kHz调扌冃/mi=”5F

29、i=J.2X丄kHz=12kHz2?=2F3=2X(3+I)X4kHz=32kHz调相A/m3=mp3F=12X4kHz=48kHz召=2Sp3+l)Fs=2X(12+1)X4kHz=104kHz由此可以看山当戸变化时八调频波的频偏不变带宽基木不变，而调和波的频偏和带宽随F变化。；O7F=1kHz.而Vn-2Vni.贝【J洲频/m224LcHzB=2AJz+2F=50kHz调对1/m224kB2A./m2|250kHz由止匕说口月当凋制侑号振幅变化时，无沦足调频还足调相频偏和带宽的随之变化7-9,什么是直接调频和间接调频？它们各有什么优缺点？答:(I)直扌&调频法川刃制制信号A扌妾护花制振渗湍

30、的闕时频华变彳匕的方法称刃&.扌妾凋步页法。口接调频法塚理简单.频佈M较大M旦中心、频率不易矩急定。在丄10弓玄振渗器中，君彳吏可控电抗器连接于品彳本步袞湯湍中可以堆用步页率无急定度但频俯0成小。(2)问孩调频法久务凋制仃f号进行积分处理然丿音川它挖制载;波n勺I關汕寸才ti位变从而实现|Hj接控制缎波的I囱吋步页率变住.的方法称为冋扌妾调步页法oFh询述调频波T调柏波之.问的关系可知，调频波可看成将调制佶弓积力石的调相波。训+11输出n勺号+H刑-分丿打n勺凋;iijfpr号而白足凋和波但对一原训制彳幷号而吉贝u为调频波o这种实现凋+U的也蹄独v：于高频我波振渤器以夕卜丿齐以这利调频波宠出的

31、优虫足我波屮心、步页率的定性-ia以彳故得鮫面但jd能得至u的跟人频偏较小。间接调频实于见n勺原埋框图女IIra77所示。珑題劇亂醍輾閒亂其按技术霖是瀕濮量尢村与询髓號持翳繊除系;中心解的就住罐乔寄生邮尽量小;淵灵敏度腿亂其申躺馱与调脱娥Z间是稲肌7-10,变容二极管调频器获得线性调制的条件是什么？变容二极管是利用半导体PN结的结电容随反向电压变化这一特性而制成的一种半导体二极管。它是一种电压控制可变电抗元件。结电容0与反向电压Vr存在如下关系：式中Cj表示反向电压为零时的结电容,Wd表示PN结的势垒电压当闹制信号衍=ofliiCr=C-Cdi=石Eg+；/-)(/_2im-JA/3=KA3f=gXCX1