高频 通信电子线路答案 严国萍(科学出版社)第六章作业答案2
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6.1 已知普通调幅信号表达式为:AMu =20(1+0.6cos2π⨯2000t-0.4cos2π⨯5000t+0.3cos2π⨯7000t )cos2π⨯610tV1)试写出此调幅信号所包括的频率分量及其振幅 2)画此调幅信号的频谱图,写出带宽3)求出此调幅信号的总功率,边带功率,载功率以及功率利用率;(设负载为1Ω)载波:20cos2π610t 振幅:20V 频率:f f=1000Z KH各边频分量;为载波频率搬运的边频分量幅值为cm U Ma/2,边频为载波∴100Z KH ,998Z KH 分量6V1005Z KH ,995Z KH 分量4v 1007Z KH ,993Z KH 分量 3v 1000Z KH 分量为20v B=(1007-993) Z KH =14Z KH载频分量产生的平均功率为C P =2cm U /2R=200W边带功率:SB P =(a cm M U )2/2R ⇒ 1SB P =[(0.6/2)⨯20]2/2=182SB P =[(0.4/2)⨯20]2=8 3SB P =[(0.3/2)⨯20]2=4.5∴ SB P =1SB P +2SB P +3SB P =30.5W两边频之和为 2⨯30.5=61W∴ av P =C P +2SB P =200+61=261W功率利用率 η=2SB P /av P =(61/261)⨯100%=23.4%6.2 已知单频普通调幅信号的最大振幅为12V ,最小振幅为4V ,试求其中载波振幅和边频振幅各是多少?调幅指数a M 又是多少?a M =(max U -min c U )/(max U +min c U )=1/2又 a M =(max U -cm U )/cm U ∴ 1/2=(12-cm U )/cm Ucm U =8V 边频振幅=cm U a M /2=1/2⨯8⨯1/2=2V6.3 左图,载波输出功率为50W ,平均调幅指数为0.4,集电极平均效率为50%,求直流电源提供的平均功率D P 、调制信号产生的交流功率P Ω和总输入平均功率av P .η=50/D P ∴ D P =50/50%=100W P Ω=2a M D P /2=1/2⨯0.16⨯100=8W电源总功率:D P +P Ω=108W ∴ av P =c j (D P +P Ω)=54Wa M CCO U 是调制信号平均振幅。
6.1 已知某广播电台的信号电压为()620(10.3cos6280)cos5.7650410t t t υ=+⨯mV ,问此电台的频率是多少?调制信号频率是多少?解:该电台的频率是65.7650410918kHz 2c f π⨯==; 调制信号率是62801000Hz 2F π== 6.2 已知非线性器件的伏安特性为3012i a a a υυ=++,试问它能否产生频谱搬移功能? 解:不能产生频谱搬移功能,因为伏安特性中没有平方项。
6.3 画出下列各式的波形图和频谱图,并指出是何种调幅波的数学表达式。
(1)cos )cos 1(t Ω+t c ω (2)cos )cos 211(t Ω+t c ω (3)cos cos ⋅Ωt t c ω (假设Ω=10c ω) 解:(1)cos )cos 1(t Ω+t c ω是1a M =的普通调幅波;波形图频谱图:(2)cos )cos 211(t Ω+t c ω是12a M =的普通调幅波波形图频谱图(3)cos cos ⋅Ωt t c ω是抑制载波的双边带调幅波波形图频谱图6.4 已知调制信号()()()32cos 22103cos 2300t t t υππΩ⎡⎤=⨯⨯+⨯⎣⎦V ,载波信号()()55cos 2510c t t υπ=⨯⨯V ,1a k =,试写出调幅波的表示式,画出频谱图,求出频 带宽度BW 。
解:调幅波的表示式()()()()()()()()()5a 3535[5k ]cos 2510{52cos 22103cos 2300}cos 25105[10.4cos 22100.6cos 2300]cos 2510c t t t t t t t t t υυπππππππΩ=+⨯⨯⎡⎤=+⨯⨯+⨯⨯⨯⎣⎦=+⨯⨯+⨯⨯⨯ 频谱图频带宽度 322104kHz BW =⨯⨯=6.5 已知调幅波表示式()()()62012cos 2500cos 210AM t t t υππ=+⨯⨯⎡⎤⎣⎦V ,试求该调幅波的载波振幅cm V 、载波频率c f 、调制信号频率F 、调幅系数a M 和频带宽度BW 的值。
关于《通信电子线路》课程的习题安排:第一章习题参考答案:1-1:1-3:解:1-5:解:第二章习题解答:2-3,解:2-4,由一并联回路,其通频带B过窄,在L、C不变的条件下,怎样能使B增宽?答:减小Q值或减小并联电阻2-11,2-14,解:又解:接入系数p=c1/(c1+c2)=0.5,折合后c0’=p2*c0=0.5pf,R0’=R0/ p2=20kΩ,总电容C=Ci+C0’+C1C2/(C1+C2)=15.5pf,回路谐振频率fp=45.2Mhz,谐振阻抗Rp=1/(1/Ri+1/Rp0+1/R0’),其中Rp0为空载时回路谐振阻抗,Rp0=Q0*2π*fp*L=22.72KΩ,因此,回路的总的谐振阻抗为:Rp=1/(1/Ri+1/Rp0+1/R0’)=5.15 KΩ,有载QL=Rp/(2π*fp*L)=22.67,通频带B=fp/QL=1.994Mhz第四章习题参考答案:4-3,答:4-5,解:4-6;第五章习题参考答案:5-13,[书上(6)L1C1〈L3C3〈L2C2=〉f1〉f3〉f2,不能起振]解:5-15;如图(a)所示振荡电路,(1)画出高频交流等效电路,说明振荡器类型;(2)计算振荡器频率解:(1)图(b)是其高频交流等效电路,该振荡器为:电容三端式振荡器(2)振荡频率:57uH 57uHL=57uH,振荡频率为:,f0=9.5Mhz第六章习题参考答案:6-3,6-5,解:6-9,解:第七章习题参考答案: 7-3,7-12;如图是话筒直接调频的电路,振荡频率约为:20Mhz 。
试求: (1)画出振荡器的交流等效电路图 (2) 简述调频工作原理解:(1)振荡器的交流等效电路:(2)电容话筒在声波作用下,内部的金属薄膜产生振动,会引起薄膜与另一电极之间电容量的变化。
如果把电容式话筒直接接到振荡器的谐振回路中,作为回路电抗就可构成调频电路。
电容话筒示意图如下电容式话筒振荡器是电容三点式电路,它利用了晶体管的极间电容。
第6章 角度调制与解调电路6.1填空题(1) 用低频调制信号去改变载波信号的频率和相位,分别称为 调频 和 调相 ,它们都是频谱的 非线性 变换。
(2) 单频调制时,调频信号的调频指数m f 与调制信号的 振幅 成正比,与调制信 号的 频率 成反比;最大频偏Δf m 与调制信号的 振幅 成正比,与 频率 无关。
(3) 取差值的混频器输入信号为u s (t)=0.3cos[(2π×107t )+7sin(2π×103t)]V ,本振信号u L (t)=cos(2π×1.2×107t)V ,则混频器输出信号的载频为 0.2×107 Hz ,调频指数m f 为 7 ,最大频偏Δf m 为 7 ×103 Hz ,频带宽度为 16 ×103 Hz 。
(4) 3倍频器输入调频信号u s (t)=U sm cos[(2π×105t)+2sin(2π×102t)]V ,则3倍频器输出信号的载频为 3×105 Hz ,最大频偏为 3× 2 ×102 Hz ,频带宽度为 14×102 Hz 。
(5) 斜率鉴频是先将调频信号变换成 调频调幅 信号,然后用 包络检波器 进行解调得到原调制信号。
(6) 乘积型相位鉴频器由 频相变换网络 、 相乘器 和 低通滤波器 等组成。
6.2 已知调制信号3()8cos(2π10)V u t t Ω=⨯,载波电压6()5cos(2π10)V c u t t =⨯,3f 2π10rad/s V k =⨯,试求调频信号的调频指数f m 、最大频偏m f ∆和有效频谱带宽BW ,写出调频信号表示式。
[解] 3m 3m 2π108810Hz 2π2πf k U f Ω⨯⨯∆===⨯3m 33632π1088rad 2π102(1)2(81)1018kHz ()5cos(2π108sin 2π10)(V)f f FM k U m BW m F u t t t Ω⨯⨯===Ω⨯=+=+⨯==⨯+⨯6.3 已知调频信号72()3cos[2π105sin(2π10)]V o u t t t =⨯+⨯,3f 10πrad/s V k =,试:(1) 求该调频信号的最大相位偏移f m 、最大频偏m f ∆和有效频谱带宽BW ;(2) 写出调制信号和载波电压表示式。
高频通信电子线路答案严国萍(科学出版社)第六章作业答案26-13 二极管检波电路如题图6-2所示,设Kd=1,求下列情况下的输出电压v0,并定性画出其波形。
分析等幅高频信号经检波后变成直流信号;载波抑制的调幅波,输出电压为正半周包络;普通调幅波,输出电压为其包络;同时还要判断是否过量调幅。
解(1)等幅高频信号经检波后变成直流信号vo=KdVs(t)=1×1V=1V(2)这是载波抑制的调幅波,输出电压为正半周包络,vo=|cos10t|3(3)这是调幅度为0.5的调幅波,输出电压为其包络vo=1+0.5cos10t3(4)这是一过量调幅的调幅波vo=|0.5+cos10t|36-15 题图6-3中,若,,,,;二极管的;fi=465kHz;调制系数m=30%;输入信号振幅Vim=0.5V;如果R2的触点放在最高端,计算低放管输入端所获得的低频电压与功率,以及相对于输入载波功率的检波功率增益。
题图6-3分析此题关键是判断交流电阻和直流电阻的问题;剩下的完全按照公式可以求解。
R2放在最高端时,交流负载=R1+R2ri2/(R2+ri2)。
解R2放在最高端时负载电阻为交流负载=R1+R2ri2/(R2+ri2)=直流负载RL=R1+R2=510+4700==()低频电压振幅==0.3×0.5×0.85V=0.127V低放管输入端低频电压振幅Vi2=(R2ri2/(R2+ri2))/(R1+(R2ri2/(R2+ri2)))=0.078V低频功率=Vi2/2ri2=3×10W 输入电阻Ri=RL/2=输入载波功率Pi=Vi2/(2Ri)=4.8×10-5W2-6功率增益=6-17 电视接收机第二频道图像载频为56.75MHz,伴音载频为66.25MHz,如果要得到的图象中频为38MHz,试问这时电视机的本振频率为多少?伴音中频为多少?分析本振频率,中频。
解本振频率伴音中频6-18 已知高输输入信号的频谱如题图6-4所示。
标准答案(一)一、填空题(每空1分,共30分)1、无线电通信中,信号是以电磁波形式发射出去的。
它的调制方式有调幅、调频、调相。
2、针对不同的调制方式有三种解调方式,分别是检波、鉴频、和鉴相。
3、在单调谐放大器中,矩形系数越接近于1、其选择性越好;在单调谐的多级放大器中,级数越多,通频带越窄、(宽或窄),其矩形系数越(大或小)小。
4、调幅波的表达式为:uAM(t)= 20(1 +0.2COS100πt)COS107πt(V);调幅波的振幅最大值为24V,调幅度Ma为20℅,带宽fBW为100Hz,载波fc为5*106Hz。
5、在无线电技术中,一个信号的表示方法有三种,分别是数学表达式、波形、频谱。
6、调频电路有直接调频、间接调频两种方式。
7、检波有同步、和非同步检波两种形式。
8、反馈式正弦波振荡器按照选频网络的不同,可分为LC、RC、石英晶振等三种。
9、变频器可由混频器、和带通滤波器两部分组成。
10、列出三个常见的频谱搬移电路调幅、检波、变频。
11、用模拟乘法器非线性器件实现调幅最为理想。
二、选择题(每小题2分、共20分)将一个正确选项前的字母填在括号内1、下列哪种信号携带有调制信号的信息(C )A、载波信号B、本振信号C、已调波信号2、小信号谐振放大器的主要技术指标不包含(B )A、谐振电压增益B、失真系数C、通频带D、选择性3、丙类谐振功放其谐振回路调谐于( A )分量A、基波B、二次谐波C、其它高次谐波D、直流分量4、并联型石英晶振中,石英谐振器相当于(C )元件A、电容B、电阻C、电感D、短路线5、反馈式正弦波振荡器的起振条件为( B )A、|AF|=1,φA+φF= 2nπB、|AF| >1,φA+φF = 2nπC、|AF|>1,φA+φF ≠2nπD、|AF| =1,φA+φF ≠2nπ6、要实现集电极调制特性应使功放工作在(B )状态A、欠压状态B、过压状态C、临界状态D、任意状态7、自动增益控制可简称为( B )A、MGCB、AGCC、AFCD、PLL8、利用非线性器件相乘作用来实现频率变换其有用项为( B )A、一次方项B、二次方项C、高次方项D、全部项9、如右图所示的电路是(D )A、普通调幅电路B、双边带调幅电路C、混频器D、同步检波器10、在大信号包络检波器中,由于检波电容放电时间过长而引起的失真是(B)A、频率失真B、惰性失真C、负峰切割失真D、截止失真三、判断题,对的打“√”,错的打“×”(每空1分,共10分)1、谐振放大器是采用谐振回路作负载的放大器。
一.通信电子线路复习资料科学出版社严国萍第1章1.什么是调制?2.无线通信什么缘故要先调制再发射?3.什么是微波?射频频段包括?4.无线电波有哪些传播方式?各种波长的波适合于哪种传播方式?第2章1.串联谐振与并联谐振的相同点有哪些?不同点有哪些?2.串并联阻抗的相互变换公式3.抽头变换的几种情形〔阻抗形式的、电流源、电压源〕4.P26中要求的处理方式5.什么是插入损耗?其值范畴及其意义?第3章1.高频小信号谐振放大器的特点及其在通信系统中的位置P682.高频小信号谐振放大器的质量指标有哪些?各指标取什么值好3.单级高频小信号谐振放大器的电路组成如何?4.多级与单级的区别有哪些?5.自激产生的缘故及克服方法第4章1.谐振功率放大器的特点及其在通信系统中的位置P922.谐振功率放大器与小信号谐振放大器的联系与区别3.谐振功率放大器与非谐振功率放大器的联系与区别4.谐振功率放大器的半导通角有何特点5.谐振功率放大器的电路组成如何?各部分的作用?6.谐振功率放大器的要紧指标?如何处理达到指标最优?7.谐振功率放大器的实际电路要解决哪些问题?8.谐振功率放大器与丙类倍频器有何联系与区别第6章1.振幅调制的定义及分类 P1572.一般调幅波的频谱有何特点,谱线如何做?3.调幅电路的分类及相应可用于产生何种调幅波?P1644.产生单边带信号的方法及实际的方法是什么?5.高电平调幅与谐振功放有何联系与区别6.各种调幅波分别用什么解调方法7.二级管峰值包络检波器的工作原理及失真指标8.混频器与变频器有何联系与区别?9.混频器的要紧的干扰有哪些?含义如何?第7章1.调角与调幅有何区别,各自特点如何?2.调频与调相各自的定义及定义式3.什么是频偏与调制指数?二者有何关系?7-20式4.调频与调相的频谱有何特点?有效带宽及其特点?5.调频波的功率有何特点6.调频与调相有何联系与区别P227上7.调频方法分类。
什么是直截了当调频与间接调频?8.间接调频的关键是什么?调相的方法有哪些?P2339.什么叫鉴频与鉴相?10.鉴频的常用方法分别有哪些?11.鉴频器的要紧特性是什么?如何定义?用哪些指标衡量?相应的指标的含义如何?第8章1.什么是数字调制? P2522.数字调制的载波与调制信号为?3.数字调制的分类4.绝对调相与相对调相的定义5.二进制绝对调相有何缺点?6.如何实现二进制相对调相的调制与解调?7.二进制相对调相的要紧的优缺点8.如何明白得二进制数字调制、四进制数字调制、八进制数字调制?第10章1.相位锁定的条件2.什么是捕捉过程?什么是跟踪过程?二、复习题1.调制信号为t t v 2102cos )(⨯=Ωπ,未调制时的载波频率0f 为107Hz,载波振幅为1V,分别进行调频和调相,且P f K K 和值的大小均为100,试完成以下任务:1) 分别运算调频和调相时的瞬时频率和瞬时相位.2) 分别运算调频和调相时的频偏和调制指数.3) 分别运算已调制的调频波和调相波的有效频带宽度.4) 分别运算在单位电阻上调频波和调相波的的平均功率5) 写出已调调频波和调相波电压的数学表达式. 解:1) 调频时的频偏和调制指数:)/(2002100秒弧度=⨯==∆ΩV K f f ω调相时的频偏和调制指数:)/(1041000221005秒弧度⨯=⨯⨯⨯=Ω=∆ΩππωV K p p2)3) W 4)4. 关于锁相环路〔PLL 〕:1)简述锁相环路的组成并画出组成框图,然后简要说明各部分的作用。
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四川信息职业技术学院《高频电子线路》模拟考试试卷六班级姓名学号一、填空题(每空1分,共16分)1.通常将携带有信息的电信号称为,未调制的高频振荡信号称为,通过调制后的高频振荡信号称为 .2.丙类谐振功率放大器根据集电极电流波形的不同,可分为三种工作状态,分别为状态、状态、状态;欲使功率放大器高效率地输出最大功率,应使放大器工作在状态。
3.解调是调制的过程.振幅调制信号的解调电路称为振幅 ,它的作用是。
4.常用的混频电路有、和等。
5.调频和调幅相比,调频的主要优点是、和.二、选择题(每小题2分、共30分)将一个正确选项前的字母填在括号内1.正弦波振荡器中正反馈网络的作用是 ( )A.保证产生自激振荡的相位条件B.提高放大器的放大倍数,使输出信号足够大C.产生单一频率的正弦波2.电容三点式LC正弦波振荡器与电感三点式LC正弦波振荡器比较,优点是( ) A.电路组成简单 B.输出波形好 C.容易调节振荡频率 D.频率稳定度高3.高频功率放大器放大AM信号时,工作状态应选()A.欠压 B.临界 C.过压4.高频小信号调谐放大器主要工作在()A.甲类 B.乙类 C.甲乙类 D.丙类5.如图所示为示波器测量正弦波波形参数的画面,若“VOLTS/DIV”的指示值是2V,则所测正弦波的峰值为()A.9.2V B.4。
6V C.6.5V D.3.25V6.如图所示电路,以下说法正确的是 ( )A.该电路由于放大器不能正常工作,不能产生正弦波振荡B.该电路由于无选频网络,不能产生正弦波振荡C.该电路由于不满足相位平衡条件,不能产生正弦波振荡D.该电路满足相位平衡条件,可能产生正弦波振荡7.关于通角θ的说法正确的是()A.θ是指一个信号周期内集电极电流导通角度B.θ是指一个信号周期内集电极电流导通角度的一半C.θ是指一个信号周期内集电极电流导通角度的两倍8.调制的描述()A.用载波信号去控制调制信号的某一个参数,使该参数按特定的规律发生变化。
6-13 二极管检波电路如题图6-2所示,设Kd=1,求下列情况下的输出电压v 0,并定性画出其波形。
(1) )V (t 10cos 1)t (7s =v (2) )V (t 10cos t 10cos 1)t (73s =v (3) )V (t 10cos )t 10cos 5.01(1)t (73s +=v (4) )V (t 10cos )t 10cos 5.0(1)t (73s +=v
分析 等幅高频信号经检波后变成直流信号;载波抑制的调幅波,输出电压为正半周包络;普通调幅波,输出电压为其包络;同时还要判断是否过量调幅。
解 (1)等幅高频信号经检波后变成直流信号
o v =KdV s (t )=1×1V =1V
(2)这是载波抑制的调幅波,输出电压为正半周包络,
o v =|cos103
t |
(3)这是调幅度为0.5的调幅波,输出电压为其包络
o v =1+0.5cos103
t
(4)这是一过量调幅的调幅波
o v =|0.5+cos103
t |
6-15 题图6-3中,若C 1=C 2=0.01μF ,R 1=510Ω,R 2=4.7k Ω,C 0=10μF ,R g =1k Ω;二极管的R d ≈100Ω;f i =465kHz ;调制系数m=30%;输入信号振幅V im =0.5V ;如果R 2的触点放在最高端,计算低放管输入端所获得的低频电压与功率,以及相对于输入载波功率的检波功率增益。
题图6-3
分析 此题关键是判断交流电阻和直流电阻的问题;剩下的完全按照公式可以求解。
2
R 放在最高端时,交流负载R Ω=1R +2R 2i r /(2R +2i r )。
解2R 放在最高端时负载电阻为
交流负载R Ω=1R +2R 2i r /(2R +2i r )=1335Ω 直流负载L R =1R +2R =510+4700=5210Ω θ=(3d R π/L R )1/3=0.57rad=32
低频电压振幅
V Ω=cos a im m V θ=0.3×0.5×0.85V =0.127V
低放管输入端低频电压振幅
2i V =V Ω(2R 2i r /(2R +2i r ))/(1R +(2R 2i r /(2R +2i r )))=0.078V
低频功率P Ω=22i V /22i r =3×10-6
W 输入电阻i R =L R /2=2605Ω
输入载波功率i P =2/(2)i i V R =4.8×10-5W
功率增益/p i A P P Ω==0.063Ω
6-17 电视接收机第二频道图像载频为56.75MHz ,伴音载频为66.25MHz ,如果要得到的图象中频为38MHz ,试问这时电视机的本振频率为多少?伴音中频为多少?
分析 本振频率0s i f f f =+,中频22i o s f f f =-。
解 本振频率0(56.7538)94.75s i f f f M H z M H z =+=+= 伴音中频22(94.7566.25)28.5i o s f f f M H z M H z =-=-=
6-18 已知高输输入信号的频谱如题图6-4所示。
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。
1001 1005 f(kH
z)
题图6-4
解 上混频输出信号的频谱图如左下图所示,下混频输出信号的频谱图如右下图所示
6-24 某广播接收机的中频频率f i =f 0– f s =465kHz 。
试说明下列两种现象各属于什么干扰,它们是如何形成的?
(1) 当收听f s =931kHz 的电台节目时,同时听到约1kHz 的哨叫声。
(2) 当收听f s =550kHz 的电台节目时,还能听到f n =1480kHz 的电台节目。
2501
2505 495
499
解(1) 这是组合频率干扰。
本振频率f0=(931+465) kHz=1396 kHz载波信号与本振信号相混频,生成组合频率2fs-f0=(2×931-1396) kHz=466 kHz此频率信号通过中放,检波后形成1 kHz哨叫声。
(2) 这是镜像干扰。
本振频率f0=(550+465) kHz=1015 kHz由于前端选择性不好,使载波为1480 kHz电台的信号进入混频器,与本振混频,载波频率变为fn-f0=(1480-1015) kHz=465 kHz与中频信号相同,检波后其携带的音频信号成为本台的干扰。