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1、第5章 频谱的线性搬移电路 本章与第六章整合，参见第六章第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，所以必须采用 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
2、须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6.2-26.2-3振幅检波器一般有哪几部分组成？各部分作用如何？6.2-4下列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6.2-46.2-5 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？变频与检波有何相同点与不同点？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
3、管平衡混频器？求各电路输出电压u0的表示式。图6.2-66.2-7.某混频器的中频等于465KHz,采用低中频方案(f1=fs+fi)。说明如下情况是何种干扰。(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
4、问哪些情况能实现混频?哪些不能?图6.2-86.2-9什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+a2u2。问能否产生中频干扰和镜频干扰？是否会产生交叉调制和互相调制？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0.5525MHz,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
5、阶数n。6.2-13有一超外差接收机,中频为465kHz,当出现下列现象时,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）cos7.33106t(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
6、负载RL=100某发射机的输出信号u（t）=4（1+0.5cost）cosct（V），求总功率、边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u(t)=Umcost，载波电压uc(t)如图所示的对称方波，重复周期为Tc=2/c，并且有UcmUm,试求输出电流的频谱分量。图6.3-46.3-5.画出如下调幅波的频谱,计算其带宽B和在100负载上的载波功率Pc,边带功率PSB和总功率Pav。(1)i=200(1+0.3cos200t)cos2107t(mA)(2)u=0.lcos628103t+0.lcos6
7、34.6l03t(V)(3) 图6.3-5所示的调幅波。图6.3-56.3-6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6.3-66.3-7.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6.3-76.3-8.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。
8、(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6.3-86.3-9.某非线性器件的伏安特性的表示式为i=10+0.02u2(mA)。当u=5sinc t+1.5sint(V),c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=1.5cosct(V)，调制信号u=0.5t(V)，负载为LC并联谐振回路,调谐在c的谐振阻抗Re=5k,带宽等于2。求输出电压uo。6.3-11
9、.图6.3-11 (a)示出了某电路的框图。输入信号u1=2cos200t(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,并写出输出电压u。的表示式。图6.3-10图6.3-116.3-12.在图6.3-12所示的电路中,uo=Um cost,uc=Ucm cosct，c，UcmUm二极管处于开关状态工作,VD1、VD2均可近似认为是理想二极管。试写出uo的表达式,说明该电路能够实现何种振幅调制。若uc与uo位置互换,结果又如何。6.3-13.某晶体三极管电路如图6.3-13所示。若三
10、极管的转移特性ic=4(mA),输入信号ul=(1+0.lcos2103t)cos2106t(mV),u2=cos5l06t(V)。(1)画出静态时变电流Io(t)和时变电导g(t)的波形,并写出它们的表达式。(2)若要在负载上取得载频为6MHz的AM调幅波,对LC并联谐振回路有何要求。输出电压uo的幅度Uom(t)等于什么?图6.3-12图6.3-136.3-14. 图6.3-14示出了用差分对放大器构成的振幅调制器电路。图中LC并联谐振回路的谐振频率o=10106rad/s,谐振阻抗Re=2k,输入电压uc=100cos10106t(mV),u=5cos2103t(V),其他参数如图所示。
11、求输出电压uo。6.3-15. 图6.3-15示出了一单差分放大器电路,V1、V2的集电极之间负载是LC并联振荡回路,阻抗为Ze。(1)导出电压UAB与u1和u2的关系式。(2)分析该电路载波信号uc和调制信号u分别从u1和u2输入或倒换位置输入两种情况下UAB的频谱。分别说明它们能获得何种振幅调制,调制质量如何。图6.3-14图6.3-156.3-16. 图6.3-16示出了4个二极管调制器电路,图中ucu句。试说明哪个电路能实现AM调制,哪个电路能实现双边带调制,并写出输出电压uo的表示式。图6.3-166.3-17某已调波信号的波形如图6.3-17所示。已知载波频率为调制信号频率的100
12、倍,即 c=1000。(1)写出该已调波的表达式。(2)画出频谱图,注明各谱线的强度,并确定其带宽。(3)求单位电阻上的载波功率和边带功率。图6.3-176.3-18已知调制信号的波形如图6.3-18所示。试分别按比例画出最大值为5V的AM波和DSB波的波形。要求AM波的调制度ma=0.6,并标明最小值。图6.3-186.3-19二极管调制电路如图6.3-19所示。已知,c,UCmUm。二极管伏安特性为从原点出发的折线,即uD0时,导通电阻为rD,时,iD=0。试求各电路的输出电流t,分析其电流分量,判别哪些电路能实现DSB调制。图6.3-196.3-20 在图6.3-20（a）所示的二极管调
13、制电路中,四只二极管的伏安特性完全一致, 均为从原点出发的折线,即un0时,i=0,uD0时,倒通电阻为rD。调制信号u=Umcost，载波为图(b)所示的对称方波，UCUm，且TcUB时,ic=a u2BE，uBEUB时，ic=0。uc=Ucmcosct,u=Umf(t),UmUcm,cmax,。max,为f(t)的最高频率分量。(l)画出V2管的时变静态电流和时变电导的波形。(2)写出输出电流io的表达式。(3)为了获得载频为c的已调波电压,应对滤波器提出什么要求,并写出输出电压uo的表达式。图6.3-21图6.3-226.3-23在图6.3-23所示的包络检波器中,设检波二极管为理想二极管,RLRo若输入电压分别为以下信号时,在满足c条件下,试分别求uo1和uo。(1)ui=2sinct+()V(2)ui=-41+0.6f(t)sinct V(3)ui=3cos(c-)tV(4)ui=3cosct+0.5cos(c-)t+0.5cos(c+)t V(5)若电阻R取值过大,会出现什么现象?图6.3-236.3-24 二极管检波电路如图6.3-24所示。RL=1K,输入信号电压(V)图6.3-24 二极管检波电路试求:(1)调幅波的调幅指数ma、调制信号频率F,并写出调幅波的数学表达式(2)试问会不会产生惰性失真或负峰切割失真?(3)uA=?,uB=?。(4)画出A
