高频复习题 第5章 频谱的线性搬移电路

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第6章振幅调制、解调与混频

6.1自测题

6.1-1调制是。

6.1-2调幅过程是把调制信号的频谱从低频搬移到载频的两侧，即产生了新的频谱分量，所以必需采用才能实现。

6.1-3产生单边带信号的方法有和。

6.1-4大信号检波器的失真可分为、、和。6.1-5大信号包络检波器主要用于信号的解调。6.1-6同步检波器主要用于和信号的解调。

6.1-7混频器的输入信号有和两种。6.1-8变频电路功能表示方法有和两种。6.1-9为了抑制不需要的频率分量，要求输出端的带通滤波器的矩形系数。6.2思考题

6.2-1为什么调制必需利用电子器件的非线性特性才能实现？它和小信号放大在本质上有什么不同之处？

6.2-2写出图6.2-2所示各信号的时域表达式,画出这些信号的频谱图及形成这些信号的方框图,并分别说明它们能形成什么方式的振幅调制。

图6.2-2

6.2-3振幅检波器一般有哪几部分组成？各部分作用如何？

6.2-4以下各电路能否进行振幅检波?图中RC为正常值,二极管为折线特性。

图6.2-4

6.2-5变频作用是怎样产生的？为什么一定要有非线性元件才能产生变频作用？变频与检波有何一致点与不同点？

6.2-6如图思6.2-6所示。设二极管的伏安特性均为从原点出发，斜率为gd的直线，且二极管工作在受uL控制的开关状态。能否构成二极管平衡混频器？求各电路输出电压u0的表示式。

图6.2-6

6.2-7.某混频器的中频等于465KHz,采用低中频方案(f1=fs+fi)。说明如下状况是何种干扰。(1)当接收有用信号频率fL=500KHz时,也收到频率为fM=1430KHz的干扰信号。(2)当接收有用信号频率为fs=1400kHz时,也会收到频率为fM=700kHz的干扰信号。

(3)当收听到频率为fs=930kHz的信号时,同时听到fM1=690KHz,fM2=810kHz两个干扰信号,一个干扰信号消失另一个也随即消失。

6.2-8晶体三极管混频器,其转移特性或跨导特性以及静态偏压VQ、本振电压uL(t)如图思6.2-8所示,试问哪些状况能实现混频?哪些不能?

图6.2-8

6.2-9什么是混频器的交调干扰和互调干扰？怎样减小它们的影响？

6.2-10已知混频器的伏安特性为i=a0+a1u+a2u。问能否产生中频干扰和镜频干扰？是否会产生交织调制和相互调制？

6.2-11.某接收机的中频fi=500KHz,带宽为

3KHz。当收听频率为1.501MHz的电台时,问将会有

2

几阶的组合频率干扰,能形成频率大约为多少kHz的干扰啸声。

6.2-12.某接收机工作频率为0.55～25MHz,中频fi=455kHz,本振频率高于信号频率。问在此频段之内哪几个频率点上存在着5阶以下的组合频率干扰,列出各频率点的fs值和组合频率干扰的p、q及阶数n。

6.2-13有一超外差接收机,中频为465kHz,当出现以下现象时,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0.5kHz的哨叫声。6.3习题

6.3-1设某一广播电台的信号电压u（t）=20（1+0.3cos6280t）cos7.33×106t(mV)，问此电台的载波频率是多少？调制信号频率是多少？

6.3-2有一单频调幅波，载波功率为100W，求当ma=1与ma=0.3时的总功率、边频功率和每一边频的功率。

6.3-3在负载RL=100

某发射机的输出信号u（t）=4（1+0.5cos

t）cos

，求总功率、边ct（V）

频功率和每一边频的功率。

6.3-4二极环形调制如图6.3-4所示，设四个二极管的伏安特性完全一致，均自原点出点为gd的直线。调制信号uΩ(t)=UΩmcosΩt，载波电压uc(t)如下图的对称方波，重复周期为Tc=2π/ωc，并且有Ucm>Uωm,试求输出电流的频谱分量。

图6.3-4

6.3-5.画出如下调幅波的频谱,计算其带宽B和在100Ω负载上的载波功率Pc,边带功率PSB和总功率Pav。。

(1)i=200(1+0.3cosπ×200t)cos2π×107t(mA)(2)u=0.lcos628×103t+0.lcos634.6×l03t(V)(3)图6.3-5所示的调幅波。

图6.3-5

6.3-6已知调幅波u1(t)和u2(t)的频谱分别如图6.3-6(a)和(b)所示。试分别说明它们是何种调幅波,并写出其标准表达式。

图6.3-6

6.3-7.如图6.3-7是载频等于1MHz,同时传输两路信号的AM调幅信号的频谱。(1)写出该普通调幅波的标准表示式,计算调制度、调制频率及信号带宽;(2)画出产生这种信号的方框图；

(3)仿照此方式画出一个载频等于10MHz,能同时传送两路带宽等于5kHz的语音信号的上边带调

制信号的频谱。.

图6.3-7

6.3-8.已知调制信号如图6.3-8所示。载波为频率等于1MHz的连续正弦波。(1)画出最大幅度等于4V,最小幅度为0V的普通调幅波波形和信号的频谱图；(2)画出双边带调制信号的波形和频谱图。

图6.3-8

6.3-9.某非线性器件的伏安特性的表示式为i=10+0.02u2(mA)。当u=5sinωct+1.5sinΩt(V),ωc>>Ω时,试画出i的频谱图,并说明利用该器件可以实现什么方式的振幅调制,写出其表示式,画出输出滤波器的幅频特性。

6.3-10.图6.3-10示出了某结型场效应管调制器的电路。场效应管的转移特性为

。输入载波uc=1.5cosωct(V)，调制信号uΩ=0.5ωΩt(V)，负载为LC并联谐振回

路,调谐在ωc的谐振阻抗Re=5kΩ,带宽等于2Ω。求输出电压uo。

6.3-11.图6.3-11(a)示出了某电路的框图。输入信号u1=2?cos200πt(V),u2如图6.3-11(b)所示。(1)画出两信号相乘的积信号波形和它的频谱。

(2)若要获得载波为150OkHz的调幅波,试画出带通滤波器的幅频特性H〈ω〉,并写出输出电压u。的表示式。

(2)求混频跨导gc和输出电压uo。

图6.3-43

6.3-44场效应管混频器及其转移特性如图6.3-44所示。已知u1=cos2π×1.2×10tV,回路的谐振电阻RL=l0KΩ,ul>>u2。

(1)画出时变跨导gm(t)的波形,并写出表示式。

(2)若u2=0.2(1+0.5sin2π×10t)cos2π×735×10tV,输出回路的谐振频率fo=465KHz。试求混频跨导gc和输出电压uo。

3

3

6

图6.3-44

6.3-45差动混频电路如图6.3-45所示，已知本振信号uL=2cos8π×10tV，输入信号us=(1+0.4sin3π×10t)cos7π×10tV。

3

6

6

图6.3-45

(1)导出ic2与uL和Us的关系式。

(2)画出ic2的频谱图。

(3)当LC回路调谐在fo=500KHz,带宽B=20kHz时,求混频跨导gc和uo。

6.3-46.已知某非线性器件的伏安特性如图6.3-46所示。若用它构成混频器,本振电压u1=U1mcosω1t,信号电压us=Usmo(l+macosΩt)?cosωst,外加静态偏置电压EB。试分析混频跨导gc与EB大小的关系,并画出它们之间的关系曲线。

图6.3-46

图6.3-47

2

6.3-47.图6.3-47为一场效应管混频器。场效应管的静态转移特性为iD=IDSS(1-uGS/Up),其中,IDSS=3mA,Up=-3V。输出回路调谐于465kHz,回路空载品质因数Qo=100,RL=1kΩ,回路电容C=600pF,接入系数n=l/7,c1、C2、C3对高频浮现的阻抗可近似为零。若场效应管处于平方律区内工作,试分析混频跨导gc与本振电压幅度U1m的关系,求最大混频跨导gc和混频器的电压增益kVc。

6.3-48.某三极管平衡混频器如图6.3-48所示。图中Cl、C2、C3、C4为隔直流电容,us=[1+mf(t)]cosωst(mV),u1=cosω1t(V)。V1、V2晶体管特性一致,转移特性斜率Sc=0.8mA/V,每管的直流偏置电压为0.2V。

(1)画出该混频器交流等效电路;(2)画出该混频器的时变电导g(t)的波形;

(3)若集电极回路调谐于和频,回路带宽高于f(t)最高频率的两倍,求其混频跨导gc及混频电压增益KVc。

图6.3-48

6.3-49.某推挽式场效应管混频器如图6.3-49所示。两只场效应管特性完全一致,静态偏置电压

EG=Up,场效应管转移特性。输入电压us=Usmcosωst,u1=U1mcosω1t,U1m>>Usm。试导出时变

电导g(t)的表示式,求该混频器的混频跨导gc和混频器的功率增益(回路的自身损耗认为是零)。

图6.3-49

6.3-50.某接收机工作频率范围内fs=2～30MHz,中频fi=1.3MHz,f1=fs+fi。现有一频率等于fM=7MHz的干扰串入接收机,问当接收机在信号频率范围内调整时,会在哪几个频率点上收听到该干扰信号(至少举出4个)。

6.3-51.某单边带发射机(上边带)的框图如图6.3-51所示。调制信号为300~3000Hz的音频,其频谱如下图。试画出圈中各方框输出端的频谱图。

图6.3-51

6.3-52外差式调幅广播接收机的组成框图如图6.3-52所示。采用低中频,中频频率fI=465kHz(1)填出方框1和2的名称,并简述其功能。

(2)若接收台的频率为810kHz,则本振频率fL=?已知语音信号的带宽为300~3400Hz,试分别画出A、B和C点处的频谱示意图。

图6.3-52

6.3-53混频器的本振电压号表示式

(1)AM;(2)DSB;(3)SSB;.(4)FM;(5)PM。6.3-54设某非线性器件的伏安特性为

,并且

频跨导gc以及中频电流的幅值。

6.3-55设某非线性器件的转移特性为且本振

试求变频跨导gc。

,若

。若

,假使

试求这个器件的时变跨导g(t)、变

,试分别写出以下状况的混频器输入及输出中频信

6.3-56乘积型混频器的方框图如图6.3-56所示,相乘器的特性为=0.1mA/V,

2

(V)

(V)。

(1)试求乘积型混频器的变频跨导；

(2)为了保证信号传输,带通滤波器的中心频率(中频取差频)和带宽应分别为何值?

图6.3-56

6.3-57已知混频器件的伏安特性为会产生交织调制和相互调制?

。问能否产生中频干扰和镜频干扰?是否

6.3-58某接收机中频fI=465kHz,fL>fs,当接收fs=931kHz的信号时,除听到正常的声音外,还同时听到音调为1kHz的干扰声,当改变接收机的调谐旋钮时,干扰音调也发生变化。试分析原因,并指出减小干扰的途径。

6.3-59有一超外差接收机,中频fI=fL-fs=465kHz试分析说明以下两种状况是何种干扰?(1)当接收fs1=550kHz的信号时,也听到fm1=1480kHz的强电台干扰声音;(2)当接收fs2=1400kHz的信号时,也会听到700kHz的强电台干扰声音。

6.3-60设混频器输入端除了作用有用信号fs=20MHz外,还同时作用有两个干扰电压,它们的频率分别为fm1=19.2MHz,fm2=19.6MHz已知混频器