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1、第7章习题参考解答7-1题图7-1是用频率为1000kHz的载波信号同时传送两路信号的频谱图。试写出它的电压表示式，并画出相应的实现方框图。计算在单位负载上的平均功率Pav和频谱宽度BWAM 2VJ*V1V0 5V0.5V0“70.2V0 2VII0 2V毗卩11 1 -L030 T 103310101007题图T-i解：(1)题图7-1为二次调制的普通调幅波。第一次调制：两路频率均为 F = 3 kHz的 音频信号分别调制到 f1= 10 kHz、f2= 30 kHz的载波(称为副载频)上。第二次调制：由两 路已调信号叠加调制到主载波fc= 100 kHz 上#令 q = 2n x 3x 1
2、03 rad s ,1 = 2 nx 104 rad s , - 2 = 2 n x3x 104 rad s , c=2 n x 106 rad s 第一次调制:1 t = 41 0.5c o st c o s1t2 t =2 1 0.4cost cos 2t第二次调制：t 二 5cos ct 41 0.5cost cos 21 0.4cost cos 2t 】cos ct=51 0.8 1 0.5cos 4 cos J 0.4 1 0.4cost cos 2t Icos ct(2)实现方框图如题图7-1 (b)所示4(1+ 0.5cosQi)cos 码 f0.4cosQo2 cos 码 oy
3、J L,A2(14-0.4 cos Q/)cos e,题图7-1(b)频谱图对应的方框圍#根据题图7-1所示频谱图，分别求出各频谱部分的平均功率。#1 2 载频为10 kHz的振幅调制波平均功率：已知Vmoi= 2 V, ma1 = 0.5，求得P01= V：012=2 W;12、Pav1 = 2P011 + - ma1 I = 4.5 W 2丿_ 1 2 载频为30 kHz的振幅调制平均功率：已知Vm02= 1 V , ma2 = 0.4,求得Po2= Vm02 = 0.5 W ；2r 1 2Pav2=2P2 1+ma2 =08W ,1 ;二极管Di、D2的伏安特性相同，均为从原点出发，斜率
4、为 gD 析其输出电流的频率分量。的直线。（1）试问哪些电路能实现双边带调制?2）在能够实现双边带调制的电路中，分Dj4)(b)(c)(d)题意分析：从图中可以看出，这4个电路为二极管电路的交流等效电路，和二极管平衡调制器的结构相似，与之不同的是信号的输入位置和二极管的连接方式，可以按照二极管平衡调制器的分析方法进行分析。分析思路如下：（1）标定二极管两端的电压和流过它的电流的正方向，一般可按实际方向标定（当然也可不按实际方向标定，但分析时难度较前者大， 易出错）；（2）求出加在二极管两端的电压U D; （ 3）求出流过二极管的电流 D = gt- D ,此时时变电导g t有两种情况：若U c
5、正向地加到二极管两端，则二极管在U c的正半周导通， g t = gDK ct ;若u c反方向地加到二极管两端，则 g t = gDK2ct -二；（4）根据同 名端判断各二极管电流对总的输出电流i的贡献：流入同名端为正，流出同名端位负；（5）分析i中的频率分量，若有fc F分量，且无fc分量，则可产生 DSB信号（滤波后）；若有 fc F和fc分量，则不能产生 DSB信号，只能产生 AM信号。解：（1 ） U D1 = U D2 = U c+uq, U c正向地加到两个二极管两端，故g1 t = g2 t =gD Kct, = gDK ：；二 ct ：D1-gK I.： ct： D2 =0
6、。因此，题图（a）所示电路没有输出，不能完成双边带调制功能。（2） U D1 = U c+uQ, U D2 = U c U Q = U D1 , U c 正向地加到 D 1 两端，反向地加 到D2两端，故g11 = gDK ，ct，g21 l=gDk ct -鼎爲h与2流向一致，在输出变压 器中产生的磁通相加，则输出电流 为二1 i2 =gDK ct D1 gKct _ 二- D2二 gK ct D1 -gK 诅-二 D1-gD K ct -k p 一二 i D1 =gDK：ct - c将上式展开可见，i中的频率分量包括直流、2nfc、（2n 1） fc F （ n= 1, 2, 3,），其频
7、谱如题解7-15 （b）所示。由此可见，题图 7-15 （ b）所示电路经滤波后可得到双边带信号。（3） U D1 = U c+uQ, U D2= U c+ U Q , U c正向地加到 D1两端，反向地加到 D2两端，故g1 t gDK ct , g2 t二gD K ct -二，h与i2的流动方向相反，于是有i 二h 1 二 gK 直 p -gK ct -二 D2二 9dKct： c PdKct -二-c -!二 gD Kct K ct - 二！ cgD Kctk ct厂 gD c gK吐(44gDVcm COS ctgDV m cost COSct一cos3 ct +E3兀由上式可以看出，
8、i中的频率分量有 fc, (2n 1) fc F (n = 1, 2, 3，)，其频谱如题解7-15( c)所示。由此可见，图(c)所示电路可以完成 AM调制功能，但不能得到 DSB信号。(4) U D1 = U c+ u Q, U D2= u c U Q , U c正向地加到两个二极管两端，故 1 t = gD K ct =g2t , i1与i2的流动方向相同，于是有i 丸订2 FdKctD1 gKctD2= gK ct D1 : D2 = 2gKct cM 22)= 2gD cos ct cos3 ctVcm cos -ct2 n-3，)由上式可以看出，图 7-15 (d)所示电路的输出电
9、流i中只有fc和2nfc ( n= 1, 2, 分量，不存在fc F分量，故不能完成调制功能。f厂F F M 3/-F 3/+F /f 2X3fF(c)题辭7-1吕题圈卜15(b)、仁)的频谱图7-16 差分对调制器电路如题图7-16所示。(1)若.c =107 rad s，并联谐振回路对谐振，谐振电阻Rl = 5k Q , Vee = J=10V, Re= 5k q , . c = 156cos ct mV，- 5.63cos104t V。试求 o t。(2)此电路能否得到双边带信号，为什么？ 题意分析：这是一单差分对调制电路，单端输出方 式。两个输入信号 U c和U Q分别从非线性通道和线
10、性通 道加入调制电路。由于加在非线性通道的载波振幅Vcm=156m V,不满足 Vcm V 26mV的条件，所以不能把th c 近似，于是只能按非线性的方法进行分析。由.丿于输出是从第二只管子的集电极输出的，则输出电压- O t l=Vcc -ic2 Rl 。特别要注意的是，这里的ic2并不等于ic2 ,只是ic2中能够通过滤波器的那些频率分量，因为在第二只管子的集电极上接的是并联谐振回路，它对-.c呈现为一谐振阻抗 Rl。解:有(1) 先求出恒流源管的集电极电流ic3。由于a 1,故ic3 iE3，以mA为单位,ic3 i E3 1 ：BE3 VEERe； Vee: Re1Re I VEE 丿=21 0.563cos104t由前面的分析可知，第二只管子的集电极电流(滤波前)P卜畦卜守卜thioi C2ic2为(2x26丿=1 0.563
