高频 通信电子线路严国萍版(科学出版社)第五章作业答案
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第五章振幅调制与解调习题参考答案5- 1有一调幅波,载波功率为100W,试求当与时,每一对边频功率就是多少?[参考答案:,]解:因为边频功率,所以当时,当时,5-2试指出下列两种电压就是什么已调波?写出已调波表示式,并指出它们在单位负载上消耗得平均功率及相应得频谱宽度。
⑴⑵[参考答案:(1),(2)]解:⑴为标准调幅波频谱宽度(2)为双边带调幅波5-3如图P5—3所示用频率1000kHz得载波信号同时传送两路得频谱图(1) 求输出电压表示式。
(2) 画出用理想模拟相乘器实现该调幅框图。
(3) 估算在单位负载上平均功率与频带宽度。
图P5 —3解:(1) 图P5 —3所示得频率图就是两路已调波作为调制信号对载波进行二次调制即对载波=103kHz而言,它得调制信号就是由两个调幅信号合成。
第一个调幅信号得载波频率为=10kH z,第二个调幅信号得载波频率为=3X104kH z,且它们得调制频率均为3X0kHz。
合成后得已调波为v V Cm 1 M a1(1 cos Q t)cos 1t M a2(1 cos Q t)cos 2t cos C t由图5—1可知6 4 4C 2 n 10 rad/s, 1 2 n 10 rad/s, 2 6 n 10 rad/s,v 10 1 0.8(1 cos Q t)cos -f. 0.6(1 cos Q t)cos 2t cos C t⑵ 实现调幅得方框图如图P5- 3J 所示。
(2) 为普通调幅(AM)波,波形与频谱图如图P5 - 4J2所示图P5-3J ⑴(3) 负载上平均功率应为所有分量功率之与,故V 21 F a v -C m4 1.524 222 322 421 02W 87.5W2R L 2频带宽度为5-4试画出下列三种已调波电压得波形与频谱图。
(1) (2) (3)解:(1)为双边带(DSB)波,波形与频谱图如图P5-4J1 所示。
(b)频谱图图 P5 -4J1⑶为单边带(SSB)波,波形与频谱图如图P5—4J3所示5 -5如图P5—5所示,试画出它们得频谱图。
第五章高频作业解答5-9 试用相位条件的判断准则,判明题图5-1所示的LC 振荡器交流等效电路,哪个可以振荡?哪个不可以振荡?或在什么条件下才能振荡?(b) (c) (d) 解答:(b) 不能起振(be 与bc 电抗性质相同了) (c) 考虑管子的极间电容C i 时可能起振 (d) 当1122C L C L 时可以起振5-12 试画出题图5-2各振荡器的交流等效电路,并判断哪些电路可以振荡?哪些电路不能产生振荡?若不能振荡,请改正。
+V+V+V CC(a) (b) (c)2(e) 解答:(a) 可以起振 (b)不能起振,应将电感抽头接到三极管的发射极(c) 不能起振(e) 可以起振,工作在晶体标称频率上5-13 题图5-3表示三回路振荡器的交流等效电路,假定有以下六种情况,即L1题图5-31) L1C1>L2C2>L3C3;2) L1C1<L2C2<L3C3;3) L1C1=L2C2=L3C3;4) L1C1=L2C2>L3C3;5) L1C1<L2C2=L3C3;6) L1C1<L3C3<L2C2;试问哪几种情况可能振荡?等效为哪种类型的振荡电路?其振荡频率与各回路的固有谐振频率之间有什么关系?解答:1)L 1C 1> L 2C 2> L 3C 3 当,f>f 1,即1121C L f π>时,ce 是容性;f>f 2,即2221C L f π>时,be 是容性;f<f 3,即3321C L f π<时,cb 是感性;由于112233111C L C L C L >>可取f 同时满足上述条件。
所以上述情况可能振荡。
属于电容三端电路。
2)L 1C 1< L 2C 2< L 3C 3 当,f< f 1,即1121C L f π<时,ce 是感性;f< f 2,即2221C L f π<时,be 是感性;f> f 3,即3321C L f π>时,cb 是容性;由于112233111C L C L C L <<f 可同时满足以上条件,所以这种情况可以振荡,属于电感三端电路。
第5章 振幅调制、振幅解调与混频电路5.1 已知调制信号()2cos(2π500)V,u t t Ω=⨯载波信号5()4cos(2π10)V,c u t t =⨯令比例常数1a k =,试写出调幅波表示式,求出调幅系数及频带宽度,画出调幅波波形及频谱图。
[解] 5()(42cos 2π500)cos(2π10)AM u t t t =+⨯⨯54(10.5cos 2π500)cos(2π10)V t t =+⨯⨯20.5,25001000Hz 4a m BW ===⨯= 调幅波波形和频谱图分别如图P5.1(s)(a)、(b)所示。
5.2 已知调幅波信号5[1cos(2π100)]cos(2π10)V o u t t =+⨯⨯,试画出它的波形和频谱图,求出频带宽度BW 。
[解] 2100200Hz BW =⨯=调幅波波形和频谱图如图P5.2(s)(a)、(b)所示。
5.3已知调制信号3[2cos(2π210)3cos(2π300)]Vu t t Ω=⨯⨯+⨯,载波信号55cos(2π510)V,1c a u t k =⨯⨯=,试写出调辐波的表示式,画出频谱图,求出频带宽度BW 。
[解] 35()(52cos2π2103cos2π300)cos2π510c u t t t t =+⨯⨯+⨯⨯⨯3555353555(10.4cos2π2100.6cos2π300)cos2π5105cos2π510cos2π(510210)cos2π(510210)1.5cos2π(510300) 1.5cos2π(510300)(V)t t tt t t t t t =+⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯⨯+⨯+⨯+⨯-⨯+⨯++⨯- 3max 222104kHz BW F =⨯=⨯⨯=频谱图如图P5.3(s)所示。
5.4 已知调幅波表示式6()[2012cos(2π500)]cos(2π10)V u t t t =+⨯⨯,试求该调幅波的载波振幅cm U 、调频信号频率F 、调幅系数a m 和带宽BW 的值。
《通信电子线路》课程的部分习题答案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2-5,信号源及负载对谐振回路有何影响,应该如何减弱这种影响? 答:1、信号源内阻及负载对串联谐振回路的影响:通常把没有接入信号源内阻和负载电阻时回路本身的Q 值叫做无载Q (空载Q 值)如式通常把接有信号源内阻和负载电阻时回路的Q 值叫做有载QL,如式为空载时的品质因数为有载时的品质因数 Q Q QQ LL <可见oo Q RL Q ==ωLS L R R R LQ ++=0ω结论:串联谐振回路通常适用于信号源内阻Rs 很小 (恒压源)和负载电阻RL 也不大的情况。
2、信号源内阻和负载电阻对并联谐振回路的影响2-8,回路的插入损耗是怎样引起的,应该如何减小这一损耗?答:由于回路有谐振电阻R p 存在,它会消耗功率因此信号源送来的功率不能全部送给负载R L ,有一部分功率被回路电导g p 所消耗了。
回路本身引起的损耗称为插入损耗,用K l 表示 无损耗时的功率,若R p = ∞, g p = 0则为无损耗。
有损耗时的功率插入损耗 通常在电路中我们希望Q 0大即损耗小,其中由于回路本身的Lg Q 0p 01ω=,而Lg g g Q 0L p s L )(1ω++=。
2-11,L ps p p p p p p p 11R R R R Q Q G C LG Q L ++===故ωω同相变化。
与L S L R R Q 、 性。
较高而获得较好的选择以使也较大的情况,很大,负载电阻内阻并联谐振适用于信号源L L S Q R R ∴11P P K l '=率回路有损耗时的输出功率回路无损耗时的输出功L2L s s L 201g g g I g V P ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==L 2p L ss L 211g g g g I g V P ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=='20L 1111⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-='=Q Q P P K l2-12,解:2-13,5.5Mhz 时,电路的失调为:66.655.0*23.33f f 2Q p 0==∆=ξ 2-14,解:又解:接入系数p=c1/(c1+c2)=0.5,折合后c0’=p 2*c0=0.5pf,R0’=R0/ p 2=20k Ω,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=22.72K Ω,因此,回路的总的谐振阻抗为:Rp=1/(1/Ri+1/Rp0+1/R0’)=5.15 K Ω,有载QL=Rp/(2π*fp*L )=22.67,通频带B=fp/QL=1.994Mhz 2-17;第三章习题参考答案:3-3,晶体管的跨导gm是什么含义,它与什么参量有关?答:3-4,为什么在高频小信号放大器中,要考虑阻抗匹配问题?答:3-7,放大器不稳定的原因是什么?通常有几种方法克服?答:不稳定原因:克服方法:3-9,解:3-10;解:第四章习题参考答案:4-1,答:4-3,答:4-5,解:4-6;第五章习题参考答案:5-4,答:5-7,答:5-9,答:5-12,答:(e)图,在L 、C 发生谐振时,L 、C 并联阻抗为无穷大,虽然满足正反馈条件,但增益不满足≥1,故不能振荡?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57uH 57uH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:L=57uH,振荡频率为:,f0=9.5Mhz第六章习题参考答案:6-1,6-3,6-5,解:6-7,解:6-9,解:6-13,解:6-14;答:第七章习题参考答案:7-3,7-5,解:7-9,什么是直接调频和间接调频?它们各有什么优缺点?答:7-10,变容二极管调频器获得线性调制的条件是什么?7.11答:7-12;如图是话筒直接调频的电路,振荡频率约为:20Mhz 。
高频电子线路参考答案第2章 小信号选频放大器2.1 已知并联谐振回路的1μH,20pF,100,L C Q ===求该并联回路的谐振频率0f 、谐振电阻p R 及通频带0.7BW 。
[解] 90-612110.035610Hz 35.6MHz 2π2π102010f LCH F-===⨯=⨯⨯6312640.71010022.4k 22.361022.36k 201035.610Hz35.610Hz 356kH z100p HR Q Ff BW Q ρρ--===Ω=⨯Ω=Ω⨯⨯===⨯=2.2 并联谐振回路如图P2.2所示,已知:300pF,390μH,100,C L Q ===信号源内阻s 100k ,R =Ω负载电阻L 200k ,R =Ω求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。
[解] 011465kHz 2π2π390μH 300PFf LC≈==⨯0.70390μH100114k Ω300PF////100k Ω//114.k Ω//200k Ω=42k Ω42k Ω42k Ω371.14k Ω390μH/300 PF/465kHz/37=12.6kHzp e s p Lee e R Q R R R R R Q BWf Q ρρ===========2.3 已知并联谐振回路的00.710MHz,C=50pF,150kHz,f BW ==求回路的L 和Q 以及600kHz f ∆=时电压衰减倍数。
如将通频带加宽为300 kHz ,应在回路两端并接一个多大的电阻? [解] 6262120115105μH (2π)(2π1010)5010L H f C --===⨯=⨯⨯⨯⨯ 6030.7101066.715010f Q BW ⨯===⨯2236022*********.78.11010p oU f Q f U ••⎛⎫⎛⎫∆⨯⨯=+=+= ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭当0.7300kHz BW =时6030.746120101033.33001033.31.061010.6k 2π2π10105010e e e ef Q BW Q R Q f C ρ-⨯===⨯====⨯Ω=Ω⨯⨯⨯⨯而471266.72.131021.2k 2π105010p R Q ρ-===⨯Ω=Ω⨯⨯⨯ 由于,p e pRR R R R =+所以可得10.6k 21.2k 21.2k 21.2k 10.6k e p p eR R R R R Ω⨯Ω===Ω-Ω-Ω2.4 并联回路如图P2.4所示,已知:360pF,C =1280μH,L ==100,Q 250μH,L = 12=/10,n N N =L 1k R =Ω。
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。
第五章高频作业解答
5-9 试用相位条件的判断准则,判明题图5-1所示的LC 振荡器交流等效电路,哪个可以振荡?哪个不可以振荡?或在什么条件下才能振荡?
(b) (c) (d) 解答:
(b) 不能起振(be 与bc 电抗性质相同了) (c) 考虑管子的极间电容C i 时可能起振 (d) 当1122C L C L 时可以起振
5-12 试画出题图5-2各振荡器的交流等效电路,并判断哪些电路可以振荡?哪些电路不能产生振荡?若不能振荡,请改正。
+V
+V
+V CC
(a) (b) (c)
2
(e) 解答:
(a) 可以起振 (b)
不能起振,应将电感抽头接到三极管的发射极
(c) 不能起振
(e) 可以起振,工作在晶体标称频率上
5-13 题图5-3表示三回路振荡器的交流等效电路,假定有以下六种情况,即
L
1
题图5-3
1) L1C1>L2C2>L3C3;
2) L1C1<L2C2<L3C3;
3) L1C1=L2C2=L3C3;
4) L1C1=L2C2>L3C3;
5) L1C1<L2C2=L3C3;
6) L1C1<L3C3<L2C2;
试问哪几种情况可能振荡?等效为哪种类型的振荡电路?其振荡频率与各回路的固有谐振频率之间有什么关系?
解答:1)L 1C 1> L 2C 2> L 3C 3 当,f>f 1,即1
121C L f π>
时,ce 是容性;
f>f 2,即2
221C L f π>时,be 是容性;
f<f 3,即3321C L f π<
时,cb 是感性;
由于
1
12
23
3111C L C L C L >
>
可取f 同时满足上述条件。
所以上述情况可能振荡。
属于电容三端电路。
2)L 1C 1< L 2C 2< L 3C 3 当,f< f 1,即1
121C L f π<
时,ce 是感性;
f< f 2,即2
221C L f π<
时,be 是感性;
f> f 3,即3
321C L f π>
时,cb 是容性;
由于
1
12
23
3111C L C L C L <
<
f 可同时满足以上条件,所以这种情况可以振荡,属于电感三端电路。
3)L 1C 1= L 2C 2=L 3C 3 不可能振荡。
4)L 1C 1= L 2C 2>L 3C 3; f> f 1,ce 为容性; f> f 2,be 为容性; f< f 3,cb 为感性; 因为
1
12
23
3111C L C L C L =
>
即f 可同时满足上述条件,产生振荡,这种情况属于电容三端电路。
5)L 1C 1< L 2C 2=L 3C 3;
若电路为电容三端电路,必有 L 1C 1= L 2C 2> L 3C 3
若电路为电感三端电路,则应满足下列条件:
1
12
23
3212121C L C L C L πππ=
<
即 L 3C 3> L 2C 2= L 1C 1
而上述条件均不满足,所以不能振荡。
6)L 1C 1< L 3C 3< L 2C 2;
当此电路为电容三端电路时,应满足 L 1C 1> L 2C 2> L 3C 3
当此电路为电感三端电路时,应满足 L 3C 3> L 2C 2> L 1C 1
以上均不能得出 L 1C 1< L 3C 3< L 2C 2,因而这种情况不能振荡。
5-15 对于题图5-5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) 计算振荡频率。
57μ
题图5-5
解答:
L
上图为等效电路图,是电容三端式振荡电路。
pF C C C C C C C C C C C 9.43.315
2.8152.22.82.215
2.82.24142214213=+⨯+⨯+⨯⨯⨯=+++
=∑
MHz LC f 57.910
9.4105714.321
2112
6
0=⨯⨯⨯⨯⨯=
=
--∑
π
5-17 题图5-6(a)(b)分别为10MHz 和25MHz 的晶体振荡器。
试画出交流等效电路,说明晶
体在电路中的作用,并计算反馈系数。
10k
输出
10k
题图5-6(a ) 题图5-6(b)
解答:交流等效电路分别如下图 (a)(b)所示,图(a)中晶体等效为电感,反馈系数
5.0300
150
==F ,图(b)中晶体等效为短路元件,反馈系数16.0270
43==F
(a) (b)。