《高频》自测题与习题解

wordword/83根据m=0.3可得：x~0.93。即电位器对地的电阻xR=4.743kQ。aR 26.9在习题6.9图所示的检波电路中，二极管导通电阻r=60Q,U=0V，输入调d on幅波的载频为465kHz,其振幅最大值为20V，最小值为5V，最高调制频率为5kHz。⑴写出气、uB的表达式；⑵判断能否产生负峰切割失真和惰性失真。习题6.9图解：〔1〕U=U(1,m)=20V，U=U(1-m)=5V，如此m=0.6，TOC\o"1-5"\h\zmaxIm a minIm a aU=12.5VIm输入电压u(t)=12.5(1,0.6cos10nx1031)cos2nx465x103tVQ=3：您=3：3"X60注0.48rad，k=cos3牝0.893R35000 d1Lu=kU(1,mcosQt)AdIm a=12.5x0.89(1,0.6cos10nx1031)牝11.13(1,0.6cos10nx1031)Vu沒6.68cos10nx1031V〔2〔2〕RCQ=5x103x0.01x10-6x2nx5x103=1.57.1.33m0.6a因为RCQ>土性，所以会产生惰性失真。ma牛=£°0沒°.67>°・6，不会产生负峰切割失真。6.10电路如习题6.10图所示。u=(2cos2nx465x1031,0.3cos2nx469x1031s+0.3cos2nx461x1031)V。〔1〕试问该电路会不会产生负峰切割失真和惰性失真；〔2〕假如检波效率k，1，试画出A、B、C三点的电压波形，并标出电压的大小。习题图解：表达式u可改写为：u=2(1+0.3cos2nx4x1031)cos2nx465x103tV。因此从s s表达式可得：f=465kHz，F=4kHz，m=0.3。c a〔1〕由于RC=5.1x103x6800x10-12=34.68x10-6sv;1-m2 \1—0.32 = ，126.58x10—6smQ 0.3x2nx4x103a满足不产生惰性失真的条件，所以不会产生惰性失真。土=51/3，0.38>m(=0.3)，由此可知也不会产生负峰切割失真。TOC\o"1-5"\h\zR5 a〔2〕因k，1，所以u=2(1+0.3cos2nx4x1031)=2+0.6cos2nx4x103tV,d B从表达式还可得：U=2V，U=2(1+0.3)=2.6V，U=2(1—0.3)=1.4V，其sm smmax smmin波形图参见习题6.10解图。因1/QC<<R，因此u经C后有u，0.6cos2nx4x103tVcL Bc C解图。

6.11习题6.11图示出了晶体管射极包络检波电路，试分析该电路的检波原理。习题图答：该电路是利用晶体管发射结的单向导电性实现检波的，其检波工作过程与二极管包络检波器工作过程类似。当输入信号u为正半周时，晶体管发射结导通，u向电容Cs s很快充电，当u小于u时晶体管截止，C对R放电，由于充电时间常数rC远小于C的s o be放电时间常数RC，如此电容两端将建立起电压，从而使发射结的导通角很小，此时检波器输出电压就按高频信号的角频率和幅度作小锯齿状的波动，它的平均值u〔包括直流o与低频分量〕与输入信号包络形状一样。6.12同步检波器与包络检波器有何区别？各有何特点？答：主要区别在于同步检波器检波时需要参加与调幅信号同频、同相的同步信号，这必将使电路变得较复杂，因此同步检波器虽然可用来解调任何调幅波，但主要解调DSB和SSB信号。而包络检波器不需要参加同步信号，因而电路相对于同步检波器而言简单得多，但只适用于解调AM信号。6.13根据下面器件伏安特性的表达式判断哪些具有混频作用，哪些不具有混频作用,哪些是理想的混频器件〔设器件工作在甲类状态〕〔1)i=a+au；〔2)i=a+au+au2；〔3)i=au2。0 1 0 1 2答：欲产生混频，就需要有“和频口+口、差频口-口”项，而只有“平方项"1 2 1 2才能产生此项。据此可以判断出：〔1)不能混频，因为没有平方项，即无u与u的相乘项。sL〔2)能混频，因为有平方项。〔3)能混频，因为只有平方项，所以是理想的混频器件。6.14某高频输入信号的频谱如习题6.14图所示。试分别画出本机振荡频率为1500kHz的上混频和下混频输出信号的频谱图。习题图答：上混频和下混频输出信号的频谱图参见习题6.14解图。2501 2505 493 499//kHzTOC\o"1-5"\h\z〔a) 〔b)习题解图6.15在习题6.15图所示晶体管混频电路中，晶体管在工作点展开的转移特性为\o"CurrentDocument"i=a+au+au2，其中a=0.5mA，a=3.25mA/V，a=7.5mA/V2，假如本C0 1BE2BE 0 1 2振信号u=0.16cosrntV，信号电压u=10-3cosrntV，中频回路谐振阻抗R=10kQ，L L s s p

求该电路的混频电压增益A。c习题图1•解：设u=V+u，由转移特性得g(t)=」—=a+2au，由此可得晶体管输BEBBL dU 1 2BEBE出的电流为i=g(t)u=(a+2au)u=aUrnt+2aVUrnt+aUUcos(rn,rn)c s1 2BEs1sms2BBsms2Lmsm Ls中频输出电压振幅为U=aUURIm2Lmsmp因此混频电路电压增益A="im=aUR=7.5x10-3x0.16x10xl03=12cU2LmpsmTOC\o"1-5"\h\z6.16设某非线性器件的伏安特性为i=a+au+au2+au4，如果C0 1 2 4u=Ucosrnt，u=U(1+mcosQt)cosrnt，且U>>U。试求这个器件的时变LLm Lssm a s Lmsm跨导、变频跨导与中频电流幅值。解：由于U>>U，如此i…g(t)u。由伏安特性可求出时变跨导Lmsm c sdig(t)= —=a+2au+4au3a+2aUcos切t+4aU3cos3切tdu 1 2 4 1 2LmL4Lm LBE\o"CurrentDocument"(1 1〃 )=a+2aUcos①t+4aU31 2LmL4LmI=a+2aUcos①t+4aU31 2LmL4LmI4\4L对于(口-切)而言，对应的基波分量为g=2aU+aU3，故变频跨导Ls 1 2Lm4Lmg=公=aUaU3c2 2Lm24Lm中频电流幅值为I=gU(1+mcosQt)TOC\o"1-5"\h\zImcsm ai=a+au2+au3，式中，u=Ucosrnt+Ucosrnt，且U>>U。求混频C0 2 3 smsLmL Lmsm器对于(口-口)与(2切-口)的变频跨导。Ls L s解：由于U>>U，晶体三极管转移特性可用线性时变关系来等效，有i…g(t)u。Lm sm c sg（t）=2au+3au2=2aUcos①t+3aU2cos2①tTOC\o"1-5"\h\z2L3L2LmL3Lm L3 3=—aU2+2aUcosrnt+—aU2cos2。t23Lm2LmL23Lm Lg2aU对（切-3）而言，其变频跨导g=公=—=aULs c12 2 2Lm对（23—3）而言，其变频跨导g=皇=（3/2）a3U：m=°aU2Ls c22 2 43Lm6.18变频器的干扰主要有哪些？在超外差接收机中，中频f=f-f=465kHz，ILs试分析如下现象:〔1〕在某地，当收音机收听1090kHz的信号时，还能听到1323kHz的电台播音;〔2〕当收音机接收1080kHz的信号时，还能听到540kHz台的播音;〔3〕当收音机接收580kHz的信号时，还能听到1510kHz台的播音;〔4〕当收音机接收931kHz的信号时，伴有音调约1kHz的哨声。解：主要有组合频率干扰、副波道干扰、交调干扰和互调干扰。〔1〕f=1090kHz，f=1323kHz，f=f+f=1090+465=1555kHz。TOC\o"1-5"\h\zs N LsI由于2f-2f=2x1555-2x1323=464kHz„f，所以此干扰为4阶副波道干扰LN I〔p=2、q=2）。〔2〕f=1080kHz，f=540kHz，f=f+f=1080+465=1545kHz。s N LsI由于f-2f=1545-2x540=465kHz=f，所以此干扰为3阶副波道干扰〔p=1、LN Iq=2）。〔3〕f=580kHz，f=1510kHz，f=f+f=580+465=1045kHz。s N LsI由于f-f=1510-1045=465kHz=f，所以此干扰为2阶副波道干扰〔也叫镜像NL I干扰，p=q=1〕。〔4〕f=931kHz，f=f+f=931+465=1396kHz。s LsI由于2f-f=2x931-1396=466kHz„f,所以是3阶组合频率干扰〔p=1，sL Iq=2）。第7章频率调制与解调刍测题一、 填空题由于调频与调相都表现为载波信号的瞬时相位受到调制，常常将调频与调相统称为，简称。载波频率为25MHz，振幅为4V，调制信号频率为400Hz的单频正弦波，最大频偏=10kHz，试分别写出调频波表达式u(t)=，调相波表达式u(t)=。FM PM一个调频信号可看成是瞬时相位△,(t)按调制信号的规律变化的调相信号；而一个调相信号如此可以看成是瞬时频率△切(t)按调制信号的规律变化的调频信号。对于调频信号，当调制信号幅度确定后，与就会被确定下来，不随输入信号频率变化，而与调制信号的频率成反比。调频波与调相波都是等幅信号，二者的频率和相位都随而变化，均产生与。在变容二极管调频电路中，其中心频率为5MHz，调制信号频率为5kHz，最大频偏2kHz，通过三倍频后的中心频率是，调制信号频率，最大频偏是，调频指数。间接调频先将调制信号进展，再用其值进展。比例鉴频器与相位鉴频器相比，其主要优点是，实现该功能的关键是电路中接入了一个。假如鉴频曲线为正S曲线，比例鉴频器的初次级回路均调谐在输入信号的载波频率f上，当输入信号频率f〉f时，假如f增大，鉴频器的输出电压，当o Io I输入信号幅度突然增大，输出电压，其原因为。答案：1.角度调制，调角；2.u(t)=4cos(2n„25„1061-25cos2n„4001)V，FMu(t)=4cos(2nX25x1061+25sin2nx400t)V；3.积分值，时间导数值；4.最大频偏,PM最大角频偏，调频指数；5.调制信号的幅度，频偏，相偏；6.15MHz，5kHz，6kHz，1.2〔提示：=€f/F=6/5〕7.积分，调相；8.具有自动限幅功能，大电容；9.增大，根本不变，比例鉴频器具有自动限幅功能。二、 选择题

1.假如载波u(t)=Ucos①t,调制信号u(t)=UcosQt,如此FM波的最大相c cmc Q Qm移△甲(t)。A.mA.mfB.KUC.KUfQm fcmD.KQ/Uf Qm2.给定FM波的,=12kHz，假如调制信号频率为3kHz,如此BW=。mA.40kHzB.24.6kHzC.30kHzD.6kHz3.已调波u(t)=Ucos(rn+Amt)t，如此其△切(t)表达式为。m c 1A.Amt B.Am12 C.2Amt D.Amt1 1 1 c调频波的调频指数与调制信号的成正比，与调制信号的成反比。A.频率B.相位C.振幅下面电路中不属于线性频谱搬移电路的是。A.混频器B.调幅器C.检波器 D.鉴频器关于直接调频和间接调频的说法是正确的。A．直接调频是用调制信号去控制振荡器的工作状态B．间接调频的频偏小，但中心频率比拟稳定C．A．直接调频是用调制信号去控制振荡器的工作状态B．间接调频的频偏小，但中心频率比拟稳定C．直接调频的频偏小，但中心频率稳定度好D．间接调频的频偏大，但中心频率稳定度好石英晶体调频电路的优点是。A.频偏大B.频率稳定度高C.抗干扰能力强调频过程完成的是，调相过程完成的是。A.电压-相位转换B.电压-频率转换C.频率-电压转换 D.相位-电压转换调频或调相接收机解调以前用限幅器的目的。A.抑制干扰 B.增加频带C.限幅器的作用不大答案：1.A；2.C；3.C；4.C，A；5.D；6.B；7.B；8.B，A；9.A。三、判断题角度调制的信号频谱是原调制信号频谱在频率轴上的线性平移。〔〕仅从波形或表示式不能判断是调频波还是调相波。〔〕调角信号的频谱包括无限多对边频分量，它的频谱宽度是无限大的。〔〕石英晶体调频电路属于间接调频电路。〔〕变容管作为回路总电容直接调频，实现大频偏线性调频的条件是€=2。〔〕单失谐回路斜率鉴频器的鉴频特性就是单调谐回路的幅频特性。〔〕相位鉴频器和斜率鉴频器都有包络检波器存在。〔〕目前的调频广播和电视伴音都采用相位鉴频器。〔〕比例鉴频器兼有限幅和鉴频功能。〔〕答案：1、3、4、8错，2、5、6、7、9对。习题u(t)=5sin(2nx1061+3cos4nx1031)V,试求：〔1〕载波频率和调制信号频率；〔2〕调制信号uq⑺；〔3〕最大频偏和最大相移；〔4〕信号带宽；⑸该调角波在单位电阻上消耗的平均功率。解：〔1〕f=106Hz；F=2x103Hz。c〔2〕因为调角波分为FM波和PM波，所以在没有确定u(t)是哪种调角波之前，不能确定u(t)。具体地说，假如u(t)是FM波，如此切(t)=①+ku(t)=W=2nx106一3x4nx103sin4nx1031rad/scfQdt/、 12nx1。3u(t)= sin4nx1031VQ kf式中，k为调频电路的比例常数。假如u(t)是PM波，如此f3„(t)=rnt+ku(t)=2nx1061+3cos4nx1031rad，u(t)=一cos4nx1031VcpQ QkP

式中，k为调相电路的比例常数。p〔3〕€f,△口m, ,6x103Hz,△屮,m(m),3m 2n 2n mfp〔4〕BW,2(m+1)F,2(3+1)x2x103,16x103Hz〔5〕P,"cm ,12.5W2R 27.2在调频广播系统中，按国家标准，€f,75kHz，假如调制信号频率的变化围为

m50Hz〜15kHz，试计算调频指数和频带宽度。解：当F=50Hz时：m，€fm,竺业,1500fF50BW…2mF,2x1500x50,150kHzf当F=15kHz时：m,f,75x103,5fF 15x103BW,2(m+1)F,2(5+1)x15x103,180kHz7.3调角波的数学表达式为u(t),10sin(1081+3sin1041)V，问这是调频波还是调相波？求其调制频率、调制指数、频偏以与该调角波在100Q电阻上产生的平均功率。解：当调制信号为Ucos1041时该式表示调频波，当调制信号为Usin1041时该Qm Qm式表示调相波。调制频率为F =121…1.59kHz2n2n调制指数为m,m,3最大频偏为平均功率为fp最大频偏为平均功率为€f,mF,3x1.59,4.77kHzmfP,UCm ,0.5W2R2x1007.4载波频率f,25MHz，振幅U,4V；调制信号为单频正弦波，频率为400Hz，c cm最大频偏为€f,10kHz。〔1〕写出调频波和调相波的数学表达式；〔2〕假如仅将调制信m号频率变为2kHz，其他参数不变，试写出调频波与调相波的数学表达式。解：由题意可得，m,m ,25fpF400〔1〕调频波的数学表达式u(t),4cos(2nx25x1061-25cos2nx400t)V，FM调相波的数学表达式u(t),4cos(2nx25x1061+25sin2nx4001)V。PM〔2〕假如调制信号频率为2kHz，即增大5倍，如此对调频波来说，m将减小5倍fm,10x103,5；对于调相波来说，m保持不变。所以fF 2x103 p调频波的数学表达式为u(t),4cos(2nx25x1061-5cos2nx2x1031)VFM调相波的数学表达式为u(t),4cos(2nx25x1061+25sin2nx2x1031)VPM的变化围为20Hz~15kHz，假如要求最大频偏€,45kHz，求出相应调频信号与调相信号的调制指数和带宽，m其结论说明了什么？€ 45x103€f45x103解：对于调频波，m,,3rad，m,——m-, 一—,2250radfminF 15x103fmax F20maxmin当€f一定时，F变化，mBW变化很小，因此BW,2(m+1)F,2(3+1)x15x103,120kHz。f对于调相波来说，m与调制频率无关，所以m,3。因为调相信号的最大频偏与调p p制信号频率成正比，所以，为了保证所有调制频率对应的最大频偏不超过45kHz，应保证最高频率时的最大频偏，因此调相信号的BW,2(m+1)F,2(3+1)x15x103，120kHz。可见，对于最高调制频率，调相信号的f带宽为120kHzo假如对于最低调制频率来说，带宽为BW,2(3+1)x20,160Hz，与最高调制频率时所占得带宽相差很大。所以说调相波的频带宽度没有被充分利用，这是调相波的缺点，也是调相制在模拟通信系统中不能直接应用的原因。但在数字系统中得到了广泛的应用。

400Hz，振幅为2.4V，调制指数为60，求最大频偏€f。当调制信号频率减小为m250Hz，同时振幅增大为3.2V时，调制指数将变为多少？解：求频偏：€f=mF=60x400Hz=24kHz。mkJ1 ^mO求调制指数：当为FM时，由m=得k=华，如此fOfUQm,mOU' 60x400x3.2m=—f Qm= =128fUO' 2.4x250Qmm当为PM时，由m=kU得k=i，如此ppQmpUQm*=802.4*=802.4m= --U'pU QmQmu(t)=cos2nx1031+cos2nx500tV的调制信号进展调频，频偏均为Q€f =20kHz；载波f=100MHz，U=5V，试写出调频波的数学表示式。max c cm解：△切=△切cos01+△切cosO1m1 1 m2 2=(2n，20x103cos2n，1031+2n，20x103cos2n，5001)rad/srn(1)=rn+ =(2nx108+△切)rad/s，如此c中(1中(1)=Jco(1)d1=2兀x100x1061+2nx20x103sin2nx10312nx20x103sin2nx50012nx1032nx500=(2nx100x1061+20sin2nx1031+40sin2nx5001)rad因此，调频波的表达式为u(1)=5cos(2nx1081+20sin2nx1031+40sin2nx5001)VFM7.8有一变容二极管调频原理电路如习题7.8图所示。图中，卩＞U，C为耦合电CCQ2容，C〜C为旁路电容，L为高频扼流圈。试改正图中的错误，并说明理由；分析该调3 5 p

频电路的原理。频电路的原理。习题图解：该电路由正弦波振荡电路、变容二极管与其偏置电路组成。电路存在两处错误：①变容二极管接反了，因为它应工作在反偏状态；②同名端接反了，此时的同名端为负反应，不能振荡。变容二极管调频电路的原理：当受调制信号u控制的变容二极管接入载波振荡器的振荡回路时，其振荡频率也受到调制信号的控制。适当选择变容二极管的特性和工作状态，可以使振荡频率的变化在一定围与调制信号成线性关系，从而实现了调频。7.9变容二极管直接调频的交流等效电路如习题7.9图所示。C=40pF，U+U=10V，,=2，jQ BQu（t）=2cos2nx1031V，L=15卩H，L=10.33uH。试求:习题图TOC\o"1-5"\h\zQ ^ 2习题图〔1）调频波的载波频率f、最大瞬时频率f和最小瞬时c max频率f；〔2）调频波的最大频偏„f，有效频带宽度BW。min m解：〔1〕f=— =— 牝5MHzc2nJ(L1+L2)CjQ 2^/(15+10.33)x10-6x40x10-12由式〔7.3.4）可知f(t)f(t)牝f(1+mcosQt),/2=f1+―UQm—cosQtU+U丿BQ 丿,/2(2 )=f1H cosQt\o"CurrentDocument"10 丿=f(1+0.2cos2nx1031)c故f=5x(1,0.2)=6MHzmaxf=5x(1-0.2)=4MHzmin，"人 u[2〕由△切=mm= 知一切moU,U0BQ„=0.2f=0.2x5=1MHz〔或„=瓦-匕〕m c m 2mf=%=崙=1x103，如此调频波有效频带宽度为BW=2(m,1)F…2x1。3x103=2MHzf7.10变容二极管调频电路如习题7.10图所示，L为高频扼流圈。变容二极管的CU=0.6V，变容指数y=3；中心频率f=360MHz；调制信号u(t)=cosQtV。〔1〕B c QjQ分析电路的工作原理；〔2〕调节％使变容二极管反偏电压为6V，此时C=20pF，求jQ振荡回路电感L为多大?团TlOOOpFJ l=l——+15Vlie&-10V0.5pF习题图解顼［该电路由C1、\£和L组成电容三点式调频振荡电路。当%改变变容二极管的反偏电压时，变容管Cj随之变化，从而振荡频率也随%规律变化而实现调频。电容C、3C4对高频旁路，调节R3可以改变变容管静态偏置时的结电容CjQ之值。〔2〕CCC 1x05x20振荡回路总电容C= —jQ = 1 …0.33pF£CCCC,CC1x0.5,1x20,0.5x2012,1jQ2jQ由fo=次—得L=——1(2nf)2C (2x3.14x360x106)2x0.33x10-12o€牝0.59卩H7.11变容二极管调频电路和变容管特性曲线如习题7.11图所示。当调制信号电压%(t)=cos2nx1031V时，试求〔1〕调频波的中心频率f；〔2〕最大频偏…f。10pFQ1500pF05vtllL20kQ10kQ=^0.01uF20-I 105-67〔a〕调频电路习题图解：由图〔a〕可得静态时变容二极管两端的直流电压Uq=而%x(-6)=-2V,此时从图⑹可知’变容二极管的、T0pF。又因为调制信号的振幅为1V，说明加在变容管两端的电压在-3V--1V之间变化。⑴该电路由%C3、£和L组成电容三点式调频振荡电路。其回路总电容CCC ,、，x.、，为C= 2-3-4 +C= +10=5+10=15pF，如此2CCCC+CCjQ15x30+15x10+30x1023+ 24 3415x30x10 — . 1 任18.39MHz 2nMC 2n75x10-6x15x10-12〔2〕变容管两端的电压在-3V所对应的C=5pFjC=5+C=5+5=10pF，f =——. 1 牝22.52MHz21j omax 2n\'5x10-6x10x10-12变容管两端的电压在-1V所对应的C=20pFjC=5,C=5,20=25pF，f=—— Hz„14.24MHz€ omin2nw5x10-6x25x10-12可见，上频偏Af=f-f=22.52-18.39=4.13MHzmomaxo下频偏Af=f—f=18.39-14.24=4.15MHzmoomin这是由于变容管特性曲线的非线性引起的，所以最大频偏颂=4.15MHzmax7.12中心频率为60MHz的调频电路如习题7.12图所示。〔1〕试画出电路的高频通路；〔2〕假如Uq=6V，CjQ=20pF，试求振荡回路的电感量L；〔3〕设变容二极管的=0.6V，u(t)=0.5cosQtV。试求调频电路的最大频偏Af。Q m0.47pFTTo4?pF半％27pFT20pFIk0.47pFTTo4?pF半％27pFT20pFIk口I％25pFiaopF习题图解：〔1〕高频通路如习题7.12解图〔a〕所示，振荡回路如题7.12解图〔b〕所示,且C6=C6,1/C,1/C,1/C~100+1/20,1/25,1/4.7„103，3pF2 3 4〔a)习题解图⑵由图⑹可知，£和£串联’其总电容⑵由图⑹可知，£和£串联’其总电容七CC 20X8.2―= „5.82pFC,C 20,8.2jQ7振荡回路的总电容接C6„匕7=103.3+5.82TOgpF,如此L=(2nf)2C=(2兀x60x106)2x109.12x10-12…。師卩Ho€⑶在振荡回路中’Cj属于局部接入。C2°… C' 103.3…TOC\o"1-5"\h\zp=-^=—…2.44,p=—a= …5.171C8.2 2c207 jQp=(1+p)(1+pp+p)=(1+2.44)(1+2.44x5.17+5.17)…64.621 12 2U0.5 008m= —= …0.08U+U0.6+6BQ颂=丄吋=—3—x0.08x60x106…0.11MHzm2po2x64.62TOC\o"1-5"\h\z7.13变容二极管调角电路如习题7.13图所示，图中，u(t)为载波信号，u(t)为调c Q制信号。〔1)调制信号的频率F=300〜1000Hz，试说明输出电压u(t)是调相波还是调o频波？假如要实现线性调制，计算输出的已调波u(t)可能的最大频偏Af；〔2)假如将o m图中的R由51kQ改为470kQ，C由0.001改为0.047pF，其余参数不变。变容二极3 3管的U=0.6V，变容指数7=2；回路等效品质因数Q=10。输入调制信号Bu(t)=0.2cos2兀x1031V；试分析此电路是变容二极管间接调频电路，并计算最大频偏Af。m

只1 研C=l II 15k口0.00111F丄宜C；4.7pF足丁平％边⑴一—ii—1=^-0.001pFlOkQAL+卯解：⑴当七=51kQ、1QCmin30.00111F―r-习题解图C只1 研C=l II 15k口0.00111F丄宜C；4.7pF足丁平％边⑴一—ii—1=^-0.001pFlOkQAL+卯解：⑴当七=51kQ、1QCmin30.00111F―r-习题解图C=0.001UF，调制信号频率F=300〜1000Hz时，如此32nx300x0.001x10-6牝53°.79kQ一1—= ，159.24kQQC 2nx1000x0.001x10-6max3其容抗与R阻值相差不多，此时认为加在变容管上的电压为调制电压，电路为可变3相移法调相电路，输出为调相波。由于调相回路是单级LC调谐回路，要实现线性调制其n最大相移m<—rad，所以调相电路可能的最大频偏为p6n…f=mF=-x1000Hz=523.33Hzmpmax6为R=470kQ ，3C=0.047uF31QC 2nx300x0.047x10-6min3路，加在变容管上的电压是调制电压经积分后的电压，为间接调频电路。此时变容管的电容调制度为m= UQm ，0.02，最大线性相移U+U0.6+9BQm=Qm=10x2x0.02=0.4，最大频偏为p…=mF=0.4x1000=400Hzmpmax7.14单回路变容二极管调相电路如习题7.14图所示。图中，C为高频旁路电容；变

容二极管的U€1V,变容指数Y=2；回路等效品质因数Q€20；调制信号Bu(t)€UcosQtV。试求如下情况时的调相指数m和最大频偏。⑴U=0.1V,Q Qm p QmQ=2nx103rad/s；〔2〕U=0.05V，Q=4nx103rad/s。Qm载波输入0.001pFTl '调相输出调制载波输入0.001pFTl '调相输出调制输入习题4图解：〔1〕U解：〔1〕U0.1m= Qm——= =0.01，U+U1+9

BQm=Qm=20x2x0.01=0.4，p如此,、U[2〕m= Qm,、U[2〕m= Qm—U+U

BQ如此005=0.005，m=Qm=20x2x0.005=0.2如此TOC\o"1-5"\h\z1+9 pAfm=UONX2X103=400HZ习题7.15图所示电路中，u(t)=3cos2nx1081V，调制信号u(t)=3cos2nx1031V。c Q直接调频电路的中心频率f=108Hz，K=2kx104rad/s-V，输出电压振幅U=3V。c f om当R=33kQ、C=0.1pF，或R=100Q、C=0.03卩F时，写出u的表达式，并说明电路o的功能。习题图解：〔1〕当R=33kn、C=O.lpF时嘉=2nx103…0.1x10-6°L59kO«R，所以RC网络为直通电路。u'(t)=u(t)，故输出电压的表达式nnu=3cos[2nx10st+Kfu(t)dt]=3cos(2nx10st+2nx104f3cos2nx1031)dtc fn=3cos(2nx10st+30sin2nx1031)V可见该电路是直接调频电路。〔2〕当R=100n、C=0.03卩F时—= ，5.31k。>>R，所以RC网络为微分电路。QC2nx103x0.03x10—dtu'(t)=RC =100x0.03x10-6xd(3cos2nx103'),—0.057sin2nx1031dtn dt故输出电压的表达式u=3cos[2nx10st+Kfu'(t)dt]=3cos(2nx10st—2nx104』0.057sin2nx1031)dtc fn=3cos(2nx10st+0.57cos2nx1031)V可见，该电路是调相电路。7.16某调频设备方框图如习题7.16图所示。直接调频器输出的中心频率为10MHz,调制频率为1kHz，频偏为15kHz。试求：〔1〕该设备输出信号的中心频率和频偏；〔2〕两放大器的中心频率和通频带各为多少？习题6图解：〔1〕输出信号的中心频率为f=(10x5-40)x10MHz=100MHzo频偏为A=15x5x10kHz=750kHzm〔2〕放大器1：f=10MHz；BW=2(Af+F)=2(15+1)kHz=32kHzTOC\o"1-5"\h\z1 1 m1放大器2：f=100MHz；BW=2(Af+F)=2(15x5x10+1)kHz=1502kHz2 2 m2习题7.17图所示的是窄带间接调频系统，经倍频和混频后产生宽带调频信号。传输的调制信号频率为100Hz〜15kHz，窄带调频的载频为f=200kHz，由晶体振荡器提供。c1窄带调频信号的最大频偏A=20Hz，混频器的本振频率f=11MHz，两个倍频器的

m1 L参数n=65、n=51。试求〔1〕窄带调频信号的带宽；〔2〕经倍频和混频后输出的宽1 2带调频信号的载频、最大频偏和带宽；〔3〕如果去掉混频器，最后输出的宽带调频信号的载频是多少？说明混频器的作用。习题7图解：〔1〕窄带调频信号的带宽为BW…2F=2x15kHz=30kHzmax〔2〕经倍频和混频后输出的宽带调频信号的载频为f=nf=n(f-f)=n(nf,f)=n(nf—f)o23 2 2L2 11L2 1c1L=51x(65x200x103-11x106)=102MHz最大频偏为€f=nn€f=65x51x20=66.3kHzm12ml宽带调频信号的带宽为BW=2( +F)=2x(66.3+15)=162.6kHz1 mmax〔3〕去掉混频器，最后输出的宽带调频信号的载频为f=nnf=65x51x200x103=663MHzo12c1要扩大最大频偏，需要倍频次数很高的倍频器，这样会使载频很高，混频器的作用就是将提高的载频降低到系统要求的程度。7.18某调频发射机组成如习题7.18图所示。直接调频器输出FM信号的中心频率为10MHz，调制信号u(t)的频率围为100Hz〜1000Hz，F时的调频指数m=5，调制TOC\o"1-5"\h\zQ max信号幅度保持不变。混频器输出取差频信号。试求：〔1〕输出信号u(t)的中心频率f与oo最大频偏€f;〔2〕m放大器的通频带应为多少？O >直接调頻器%倍频器•5混频器 *倍頻器X10 >煎火器 *TOC\o"1-5"\h\z习题8图解：〔1〕当U不变时△切、也不变。€f=mF=5x1000=5kHz。如此Qm m m m1 maxf=10f=10(f-f)=10(5f-f)=10X(5X10-40)=100MHzo 3 2L 1L=5X10=5X10X5=250kHzm m1〔2〕BW…2€f=2x250=500kHzmu(t)=100cos(2nX1071+5sin2nx1031)mV，后面所接鉴频电路的鉴频特性如习题I7.19图所示，其中€=f-f。试求：〔1〕该调频信号的最大频偏。〔2〕写出鉴频器输出电压u(t)的表达式。o习题9图解：〔1〕m=5，F=1kHz，如此Af=mF=5x1=5kHzm⑵SD=Af=&=。・。、dt△切=d(5sin27ix'03f)=5,⑵兀xi°3cos2n,1031rad/s,Af=5cos2nx103tkHz,如dt此u(t)=SAf=0.08x5cos2nx1031=0.4cos2nx1031VTOC\o"1-5"\h\zo Du(t)=3cos(①t+10sin2nx1031)V，鉴频特性的鉴频跨导S=-5mV/kHz，线性FM c D鉴频围大于2Af。求鉴频器输出电压u。m o解：由输入信号u(t)可得m=10,F=1kHz,如此最大频偏为FM f\o"CurrentDocument"Af=mF=10x1kHz=10kHz。调频波的瞬时频偏Af(t)=Afcos2nx1031。如此鉴频mf m器的输出电压u=SAf=-5x10cos2nx1031=-50cos2nx1031mVoD7.21单调谐回路在斜率鉴频器中和选频放大器中的应用目的有何不同？Q值上下对两者的工作特性各有何种影响？假如将双失谐回路鉴频器的两个检波二极管D、D都1 2调换极性反接，电路还能否工作？只接反其中一个二极管，电路还能否工作？有一个损坏〔开路)，电路还能否工作？答：斜率鉴频器中应用单调谐回路的目的是使回路工作在失谐状态，利用谐振曲线在不同频率时的输出电压不同，实现将调频波变化为调幅调频波。而在选频放大器中应用单调谐回路的目的是使回路工作在谐振状态，利用谐振回路使频率为f的信号输出最o大而抑制其他频率的信号，使放大器能够放大通频带有用的信号。Q值上下影响鉴频器的鉴频灵敏度S，而对选频放大器主要是影响通频带或选择性。D假如将双失谐回路鉴频器的两个检波二极管D、D都调换极性反接，电路还能实1 2现鉴频作用，只是鉴频特性曲线与原鉴频特性曲线反向。假如接反其中一个二极管是不能实现鉴频的，因无鉴频零点。假如一个二极管损坏〔开路），此时只有一个二极管工作,也无鉴频零点，不能实现鉴频。7.22在如7.4.12〔a〕所示的互感耦合相位鉴频器中，试回答如下问题〔1〕当耦合互感的同名端变化时鉴频特性曲线〔即S曲线〕如何变化？〔2〕当两个检波二极管D、1D同时反接时S曲线如何变化？〔3〕假如初级回路未调谐在中心频率f上时S曲线如2 c何变化？〔4〕假如次级回路未调谐在中心频率f上时S曲线如何变化？〔5〕假如次级c回路中的电感线圈中心抽头向下偏移时S曲线如何变化？〔6〕假如包络检波器的负载电容选择较大，足以旁路调制信号时能否鉴频？答：〔1〕当耦合互感的同名端变化时，鉴频特性曲线反向。〔2〕当两个检波二极管D、D同时反接时，鉴频特性曲线也反向。12〔3〕假如初级回路未调谐在中心频率f上时，鉴频特性曲线过原点，但电压幅值正c负端〔或称上、下〕不对称。如习题7.21解图〔a〕、〔b〕。就解图〔a〕而言，初级回路调谐低于匕，此时高于*的S曲线幅度变小，低于*的S曲线正常。〔4〕假如次级回路未调谐在中心频率匕上时，鉴频特性曲线对称，但不过坐标原点〔即鉴频特性曲线的零点〕。如习题7.21解图〔c〕、〔d〕。就解图〔c〕而言，次级回路调谐低于匕，如此零点低于*。鉴频零点决定于次级回路的谐振频率。

〔5〕次级回路中的电感线圈中心抽头的移动只是改变±D/2的对称性，即改变2 UaoU的大小，从而改变在f=f时u的大小，而不会使SUaoTOC\o"1-5"\h\zbo ， 当中心抽头向下偏移时，会使U/2增加一个,，使-U/2减小一个,，从而使输出电2 2 压在f=f时大于0，如习题7.21解图〔e〕。I 〔6〕如果负载电容选择过大，如此输出只有直流电流，又由于两个检波器二极管平 衡对接，直流电压在输出端大小相等、方向相反，输出电压将为零，此时电路不能鉴频。第8章反应控制电路刍测题一、填空题自动增益控制电路分为 电路和 电路。其中前者的优点是 ，缺点是 ；后者有一个起控门限电压，只有输入信号 电压大于它时，AGC电路 ，使增益 ；反之，可控放大器增益 。自动频率控制电路是通信电子设备中常用的 ，其原理框图由频率比拟器、低通滤波器和可控频率电路三局部组成，受控对象是 ，反应控制器为 和 。 自动频率控制电路的特点是存在 ，当然希望它越 越好。锁相环路是一个 控制系统，其原理框图由鉴相器、环路滤波器和压 控振荡器三局部组成。它的受控对象是 ，而反应控制器如此由能检测出相应误差的 和 组成。 锁相环路是通过 来控制 ，在达到同频的状态下，仍有 存在，进而实现无误差的频率跟踪，这是锁相环路的一个重要特点。 锁相环路中的鉴相器将完成参考信号与压控振荡信号之间的 到 的变换。它有各种实现电路，作为原理分析，通常使用具有 特性的鉴相器，它可以用 与 实现。锁相环路中的环路滤波器是一个低通滤波器，其作用是抑制鉴相器输出电压中的 ，而让鉴相器输出电压中的 顺利通过。 受环路滤波器输出电压的控制，实际上是一种 变换器。 在锁相环路中，如果固有角频差不变，环路闭合后，由于环路的自动调整作用, 不断增大，而 不断减小，最终达到 等于固有角频差, 等于 情况下的环路锁定状态。 锁相频率合成器由和锁相环路两局部组成。由于具有良好的特性，使频率准确地 锁定在参考频率或其某次谐波上，并使被锁定的频率具有与参考频率一致的频率稳定度 和较高的频谱纯度。 答案：1.简单AGC，延迟AGC,电路简单，在信号很小时增益也受控制而下降，才起 作用，减小，不变；2.反应控制电路，可控频率电路，频率比拟器，低通滤波器；3.剩 余频差，小；4.相位负反应，压控振荡器，鉴相器，环路滤波器；5.相位，频率，剩余相差；6.相位差，电压，正弦鉴相，模拟乘法器，低通滤波器；7.高频分量与干扰 杂波，低频分量或直流分量，压控振荡器，电压一频率；8.控制角频差，瞬时角频差， 控制角频差，瞬时角频差，零；9.基准频率产生器，锁相环路，窄带跟踪。二、选择题反应控制电路只能把误差。增大B.减小C.消除D.完全消除AGC电路的控制信号为。变化缓慢的直流B.低频C.交流D.任意AGC信号控制接收系统的。A.高放B.混频C.中放 D.检波 E.低放调幅接收机采用AGC电路的作用是。A.稳定频偏B.稳定中频C.稳定相移D.稳定输出电压AFC电路锁定后的误差称为。A.剩余频率B.剩余频差C.剩余相位D.剩余相差调频接收机采用AFC电路的作用是。A.稳定中频B.稳定输出C.稳定AGC输出D.稳定频率在跟踪过程中，锁相环路所能保持跟踪的最大频率围叫。A.捕捉带B.同步带C.通频带D.捕捉围属于锁相环路重要特性的是。环路在锁定状态时有剩余频差存在锁相环路的输出信号频率无法准确地跟踪输入参考信号的频率窄带滤波特性不容易集成化锁相环路闭合后的任何时刻，瞬时角频差、控制角频差和固有角频差之间具有的动态平衡关系是。固有角频差+控制角频差=瞬时角频差固有角频差+瞬时角频差=控制角频差瞬时角频差+控制角频差=固有角频差以上结论都不对答案：1.B；2.A；3.A,C；4.D；5.B；6.A；7.B；8.C；9.C。三、判断题反应控制电路主要由反应控制器和受控对象两局部构成。〔〕AGC电路主要用于接收机中，受控对象是压控振荡器。〔〕AF