高频电子线路课后题答案

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1、高频电子线路习题参考答案 第7章参考习题答案 7-1 7-2 7-3 7-4 7-5 7-6 7-7 7-8 7-9 7-10 7-11 7-12 7-13 7-14 7-15 7-16 高频电子线路习题参考答案 71 角调波u（t）=10cos(2106t + 10cos2000t) （V），试 确定: （1）最大频偏；（2）最大相偏； （3）信号 带宽； （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7-1 高频电子线路习题参考答案 72 调制信号u=2cos2103t + 3cos3*103t，调频灵敏 度kf=3kHZ/V，载波信号为uc=5

2、cos2107t (V)，试 写出此FM信号表达式。 解7-2 由题意可知： 高频电子线路习题参考答案 73 调制信号如图所示。（1）画出FM波的(t)和(t) 曲线；（2）画出PM波的(t)和(t)曲线；（3） 画出 FM波和 PM波的波形草图。 解7-3 波形如下图所示。 题73图 高频电子线路习题参考答案 信号（a）在 FM时，它们 的频率为线性 变化，称为线 性调频或扫频 信号； 由于 的积分限不定， 所以 波形实 际上可沿纵坐标 上下移动； 高频电子线路习题参考答案 信号（b）在 PM时，它们的 频率为线性变 化，称为线性 调频或扫频信 号； 高频电子线路习题参考答案 信号（c）可以

3、认为是 数字信号，因此实现 的调制为数字调制， 又因为是二元信号， 对它进行 FM 和 PM 分别称为 2FSK和 2PSK。 PM信号的波形与DSB信 号的波形相同，故在数字 调制中，可用产生DSB 信号的方法产生PM（或 PSK）信号。 高频电子线路习题参考答案 74 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 U加倍， 频率不变，带宽是多少？若U不变，频率 增大一倍，带宽 如何？若U和频率都增大一倍，带宽又如何 解7-4 高频电子线路习题参考答案 高频电子线路习题参考答案 75 电视四频道的伴音载频fc=83.7

4、5MHz，fm=50kHz， Fmax=15kHz。(1)画出伴音信号频谱图；（2）计算信号 带宽；（3）瞬时频率的变化范围是多少？ 解7-5 (1)因为没有给定伴音调制信号的频谱，而且伴音是一个多频调 制调频波。由于调频是非线性频谱搬移，多个频率分量调频 所产生的结果不能看作是每个频率分量单独调频所得结果的 线性叠加。因此，伴音信号的频谱中除了包含载频与调制信 号各频率分量的n次谐波的组合频率分量外，还包含着载频 与调制信号的每一频率分量的各次谐波分量一起产生的组合 频率分量。所以伴音信号的频谱很复杂，无法正确画出。 高频电子线路习题参考答案 (3) (2)信号带宽为 高频电子线路习题参考答

5、案 76 有一个AM和FM波，载频均为1MHz，调制信号均为（t ）=0.1sin(2103t) 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（t）=20sin(2*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=1000Hz AM调幅时，信号带宽为B=2F=21000=2000Hz。 FM调制时，fm=0.1kf=100Hz, 则调频信号带宽为 BS=2(fm+F)= 2(100+1000)=2200Hz. 高频电子线路习题参考答案 (3)比

6、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信号带宽， 但在宽带调制时，主要取决于调制灵敏度和调制信号的振幅， 带宽基本不随调制信号频率而变化，可以看作是恒定带宽。 (2) 若（t）=20sin(2*103t),则： AM调幅时，信号带宽仍然B=2F=21000=2000Hz。 但在FM调制时，fm=20kf=20Hz, 则调频信号带宽为 BS=2(fm+F)= 2(20+1)=42kHz. 高频电子线路习题参考答案 77 调频振荡器回路的电容为变容二极管，其压控特性为 Cj=Cj0

7、/（1+2u）1/2。为变容二极管反向电压的绝对 值。反向偏压EQ=4 V，振荡中心频率为10MHz，调 制电压为(t)=costV。（1）求在中心频率附近的 线性调制灵敏度；（2）当要求Kf21时，求允许的 最大频偏值。 解7-7 (1) 变容二极管的等效电容为 高频电子线路习题参考答案 高频电子线路习题参考答案 高频电子线路习题参考答案 78 调频振荡器回路由电感L和变容二极管组成。L=2uH， 变容二极管参数为: Cj0=225 pF，=0.5，=0.6V ， EQ= -6V，调制电压为（t）=3cos(10 4t) V。求输出 调频波的（1）载频；（2）由调制信号引起的载频漂移 ；（3

8、）最大频偏；（4）调频系数；（5）二阶失真系 数。 解7-8 高频电子线路习题参考答案 高频电子线路习题参考答案 高频电子线路习题参考答案 79 如图所示变容管FM电路，fc=360MHz，=3，=0.6V， (t)=costV。图中Lc为高频扼流圈，C3、C4和C5为高频 旁路电容。（1）分析此电路工作原理并说明其它各元件作 用；（2）调节 R2使变容管反偏电压为6V，此时Cj=20pF ，求L；（3）计算最大频偏和二阶失真系数。 题79图 高频电子线路习题参考答案 解7-9 （1）该电路是一个变容二极管部分接入的直接调频电路， C1、C2、Cj和L组成谐振回路，并与晶体管组成一个电容 三点

9、式振荡器。调制信号经Lc加到二极管上，形成随调制 信号变化的反向偏压。当调制信号随时间改变时，振荡器 的频率也随之改变，达到了调频的目的。Lc为高频扼流圈 ，C3、C4和C5为高频旁路电容。Lc、C5和Lc、C4组成的 低通滤波器保证了高频正弦信号不会影响直流偏置，并避 免了给电源带来高频干扰，C3对高频信号相当短路，从而 提高了振荡器的环路增益。调节R2，可改变变容二极管的 静态偏置电压，达到调整中心载波频率的目的。 高频电子线路习题参考答案 （2） 高频电子线路习题参考答案 当调制信号不为0时 高频电子线路习题参考答案 高频电子线路习题参考答案 （3） 高频电子线路习题参考答案 710 图

10、示为晶体振荡器直接凋频电路，试说明其工作原理 及各元件的作用。 题710图 高频电子线路习题参考答案 解7-10 在该电路中，由晶体管，和偏置电阻R3、R4、R5、耦合电容C2、 旁路电容CL、高频扼流圈LC1和LC2、以及回路元件变容二极管Cj 、电容C1、C2、C3、石英晶体、电感L1组成了一个皮尔斯失迎 晶体振荡电路。稳压二极管2CW4、电阻R1、R2、高频扼流圈 LC1、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W，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，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

11、调制信号 改变，达到了调频的目的。由高频扼流圈LC1、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L1和C1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C1，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。 高频电子线路习题参考答案 711 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Cj=Cj0(1uu) ，ZL1及 ZL2为高频扼流圈，C1对振荡频率短路。试推导：（1） 振荡频率表

12、示式；（2）基波最大频偏；（3）二次谐波 失真系数。 题711图 高频电子线路习题参考答案 解7-11 （1）从图中可以得到 高频电子线路习题参考答案 （2） （3） 振荡频率为： 高频电子线路习题参考答案 712 方波调频电路如图所示，其中，Ec=Ee=E1=12V， E2=5V，E3=3V，R1=4.5k，R2=3k， C1=C2=1000pF，调制信号(t)=1.5cos104tV（V）， 晶体管的100。求调频方波的瞬时表达式。 题712图 高频电子线路习题参考答案 解7-12 在该电路中，V5、V6、R1、R2组成受控电流源，使I1、I2随调 制信号u而变化。 V1、V2、VD1、V

13、D2和V3、V4、VD3、VD4以及电容C1、C2、组 成一个多谐振荡器。其振荡频率受I1、I2的控制。因此，当 调制信号u变化时，振荡频率也随之改变，达到了调频的目 的。输出LC回路是一个选频电路，对振荡器输出调频方波的 中心频率基频谐振，从而输出正弦调频信号。 V3截止时，VE4输出为高电平，VOH=VE4=E2=5V，V3饱和时， VE4输出为低电平，VOL=VE4=0V。 设在某个时刻V3开始导通，经过C1、C2耦合形成的正反馈，使 得V3很快由截止变为饱和，则VE4从高电平5V跳变为低电平 0V，而V1由饱和变为截止，VE2从低电平0V跳变为高电平 5V。 高频电子线路习题参考答案

14、此时C2上的电压为V1的导通电压VB1ON-5V，然后C2充电，当充 电到VBE1=VB1ON时，V1开始导通，经过C1、C2耦合形成的正反 馈，使得V1很快由截止变为饱和，则VE2输出从高电平5V跳变 为低电平0V，而V3由饱和变为截止，VE4从低电平0V跳变为高 电平5V。然后C1充电，当充电到VBE3=VB1ON时，V3又开始导 通，开始下个周期，如此循环，形成振荡。 可见，C1、C2的充电速度决定振荡频率。 设图中每个二极管的导通电压和每个晶体管的发射结导通电压 相等。且忽略晶体管的饱和压降。则： 高频电子线路习题参考答案 高频电子线路习题参考答案 高频电子线路习题参考答案 713 设

15、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7-13 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。 高频电子线路习题参考答案 晶体载 波振荡 器 调相器 积分器 倍频 器 X50 混频 器 晶体 振荡 器 倍频 器 X40 功率 放大 器 高频电子线路习题参考答案 714 在图示的两个电路中，那个能实现包络检波，哪个能 实现鉴频，相应的回路参数如何配置 题7-14图 高频电子线路习题参考答案 解7-14 （b）电路可以实现包络检波，这时要求两个回路的参数应 该相等，首先电感抽头应位于中点，而且要使f01=f02=fc,回 路带宽要大于等于输入AM信号中调制信号的最高频率分 量的2倍。 （a）电路可以实现鉴频，即用做一个平衡斜率鉴频器，利用 两个回路对输