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第 6 章参考习题答案

第 6 章参考习题答案. 6-1 6-2 6-3 6-4 6-5 6-6 6-7 6-8 6-9 6-10 6-11 6-12 6-13 6-14 6-15 6-16 6-17 6-18 6-19 6-20 6-21 6-22 6-23 6-24 6-25 6-26 6-27 6-28 6-29 6-30. 6 - 1 已知载波电压 u c =U C sinω C t ,调制信号如图所示, f C >>1/T Ω 。分别画出 m=0.5 及 m=1 两种情况下所对应的 AM 波波形以及 DSB 波波形。. 题 6—l 图. 解 6-1 ,各波形图如下.

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第 6 章参考习题答案

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  1. 第6章参考习题答案 6-16-26-36-46-5 6-66-76-86-96-10 6-116-126-136-14 6-15 6-16 6-17 6-186-196-20 6-216-226-236-246-25 6-266-27 6-286-296-30

  2. 6-1 已知载波电压uc=UCsinωCt,调制信号如图所示,fC>>1/TΩ。分别画出m=0.5及m=1两种情况下所对应的AM波波形以及DSB波波形。 题6—l 图

  3. 解6-1,各波形图如下

  4. 6-2 某发射机输出级在负载RL=100Ω上的输出信号为u0(t)=4(1-0.5cosΩt)cosωct V。求总的输出功率Pav、载波功率Pc和边频功率P边频。 解6-2 显然,该信号是个AM调幅信号,且m=0.5,因此

  5. X + + X 滤波器 X X 6-3 试用相乘器、相加器、滤波器组成产生下列信号的框图(1)AM波;(2) DSB信号;(3)SSB信号。 解6-3

  6. 6-4 在图示的各电路中,调制信号uΩ(t)=UΩ cosΩt,载波电压uC=UCcosωct,且ωc>>Ω,UC>>UΩ,二极管VD1和VD2的伏安特性相同,均为从原点出发,斜率为gD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,试分析其输出电流的频率分量。 题6—4 图

  7. 解6-4

  8. 所以,(b)和(c)能实现DSB调幅 而且在(b)中,包含了ωc的奇次谐波与Ω的和频与差频分量,以及ωc的偶次谐波分量。 在(c)中,包含了ωc的奇次谐波与Ω的和频与差频分量,以及ωc的基频分量。

  9. 6-5试分析图示调制器。图中,Cb对载波短路,对音频开路; uC=UCcosωct, uΩ=UΩcosΩt(1)设UC及UΩ均较小,二极管特性近似为i=a0+a1u2+a2u2.求 输出uo(t)中含有哪些频率分量(忽略负载反作用)? (2)如UC>>UΩ,二极管工作于开关状态,试求uo(t)的表示式。 (要求:首先,忽略负载反作用时的情况,并将结果与(1) 比较;然后,分析考虑负载反作用时的输出电压。 题6-5图

  10. 解6-5 (1)设二极管的正向导通方向为他的电压和电流的正方向,则:

  11. (2)

  12. 在考虑负载的反作用时 与不考虑负载的反作用时相比,出现的频率分量相同,但每个分量的振幅降低了。

  13. 6-6 调制电路如图所示。载波电压控制二极管的通断。试分析其工作原理并画出输出电压波形;说明R的作用(设TΩ=13TC, TC、TΩ分别为载波及调制信号的周期)。 解题6-6 设二极管为过原点的理想二极管,跨导为gD,,变压器变比为1:1.。电阻R可看作两个电阻的串联R=R1+R2则:当在uc的正半周,二极管都导通,导通电阻RD和R1、R2构成一个电桥,二极管中间连点电压为零,初级线圈中有电流流过,且初级电压为uΩ。当在uc的负半半周,二极管都截止,变压器初级下端断开,初级线圈中电流为零。下图是该电路的等效电路图。因此在uc的正半周,次级获的电压为: 题6-6图

  14. 通过次级谐振回路,选出所需要的频率。输出电压的只包含ωC±Ω频率分量通过次级谐振回路,选出所需要的频率。输出电压的只包含ωC±Ω频率分量

  15. 在图中R的作用是用来调整两个二极管的一致性,以保证在二极管导通是电桥平衡,使变压器下端为地电位。在图中R的作用是用来调整两个二极管的一致性,以保证在二极管导通是电桥平衡,使变压器下端为地电位。

  16. 6-7 在图示桥式调制电路中,各二极管的特性一致,均为自原点出发、斜率为gD的直线,并工作在受u2控制的开关状态。若设RL>>RD(RD=1/gD),试分析电路分别工作在振幅调制和混频时u1、u2各应为什么信号,并写出uo的表示式。 解6-7 当u2的正半周,二极管全部导通,电桥平衡,输出为零。 当u2的负半周,二极管全部截止,,输出为电阻分压。 所以输出电压为:

  17. 当做AM调制时,u1应为载波信号,u2应为调制信号.当做AM调制时,u1应为载波信号,u2应为调制信号. 当做DSB调制时,u1应为调制信号,u2应为载波信号. 当做混频器时,u1应为输入信号,u2应为本振信号

  18. 6-8 在图(a)所示的二极管环形振幅调制电路中,调制信号uΩ=UΩcosΩt,四只二极管的伏安特性完全一致,均为从原点出发,斜率为gd的直线,载波电压幅值为UC,重复周期为TC=2π/ωC的对称方波,且UC>>UΩ,如图(b)所示。试求输出电压的波形及相应的频谱。 题6—8图

  19. 解6-8

  20. 6-9 差分对调制器电路如图所示。设:(1)若ωC=107rad/S,并联谐振回路对ωC谐振,谐振电阻RL=5kΩ,Ee=Ec=10V,Re=5kΩ,uC=156cosωCt mV, uΩ=5.63cos104t V。试求uo(t)。 (2)此电路能否得到双边带信号?为什么?

  21. 解6-9 (1) (2) 该电路不能产生DSB信号,因为调制信号加在了线性通道,无法抑制载波分量。要想产生DSB信号,调制信号应该加在非线性通道,且信号幅度比较小(小于26Mv)。

  22. 6-10 调制电路如图所示。已知uΩ=cos103t V ,uC=50cos107tmV。试求:(1)uo(t)表示式及波形;(2)调制系数m。 题6—10图

  23. 解6-10(1)

  24. 可见,由uC引起的时变电流分量是一个AM信号,而且调制深度m=0.5.输出电压为可见,由uC引起的时变电流分量是一个AM信号,而且调制深度m=0.5.输出电压为

  25. 6-11 图示为斩波放大器模型,试画出A、B、C、D各点电压波形。 题6—11图

  26. 解6-11

  27. 各点波形如下

  28. 6—12 振幅检波器必须有哪几个组成部分?各部分作用如何?下列各图(见图所示)能否检波?图中R、C为正常值,二极管为折线特性。 题6-12图 解6-12 振幅检波器应该由检波二极管,RC低通滤波器组成,RC电路的作用是作为检波器的负载,在其两端产生调制电压信号,滤掉高频分量;二极管的作用是利用它的单向导电性,保证在输入信号的峰值附近导通,使输出跟随输入包络的变化。

  29. (a)不能作为实际的检波器,因为负载为无穷大,输出近似为直流,不反映AM输入信号包络。它只能用做对等幅信号的检波,即整流滤波。(a)不能作为实际的检波器,因为负载为无穷大,输出近似为直流,不反映AM输入信号包络。它只能用做对等幅信号的检波,即整流滤波。 (b)不能检波,因为没有检波电容,输出为输入信号的正半周,因此是个单向整流电路。 (c)可以检波 (d)不可以检波,该电路是一个高通滤波器,输出与输入几乎完全相同。

  30. 6-13 检波电路如图所示,uS为已调波(大信号)。根据图示极性,画出RC两端、Cg两端、Rg两端、二极管两端的电压波形。 题-13图 解6-13 各点波形如右图

  31. 6-14检波电路如图所示,其中us=0.8(1+0.5cosΩt)cosωCtV,F=5kHz,fC=465kHz,rD=125Ω.试计算输入电阻Ri、传输系数Kd,并检验有无惰性失真及底部切削失真。6-14检波电路如图所示,其中us=0.8(1+0.5cosΩt)cosωCtV,F=5kHz,fC=465kHz,rD=125Ω.试计算输入电阻Ri、传输系数Kd,并检验有无惰性失真及底部切削失真。 解6-14 题6-14图

  32. 6-15 在图示的检波电路中,输入信号回路为并联谐振电路,其谐振频率f0=106Hz,,回路本身谐振电阻R0=20kΩ, ,检波负载为10kΩ,C1=0.01μF,rD=100Ω.。(1)若is=0.5cos2πⅹ106t mA,,求检波器输入电压us(t)及检波器输出电压uo(t)的表示式; (2)若is=0.5(1+0.5cos2πⅹ103t)cos2πⅹ106t mA, 求uo(t)的表示式.

  33. 解6-15(1) (2)

  34. 6-16 并联检波器如图所示。输入信号为调幅波,已知C1=C2=0.01μF,R1=1kΩ,R2=5kΩ调制频率F=1kHz,载频fC=1MHz,二极管工作在大信号状态。(1)画出AD及BD两端的电压波形;(2)其它参数不变,将C2增大至2μF ,BD两端电压波 形如何变化? 题6-16图

  35. 解6-16 (1)此时低通网络的截止频率为 因为F<fH<fC,所以电路是正常检波。各点波形如下:

  36. (2)当C2增大到2μF时 因为fH<<F,所以,BD端输出信号已不在是调制信号,而是直流,其大小约为输入AM信号中载波信号分量的振幅。

  37. 6-17 图示为一平衡同步检波器电路,us=Uscos(ωC+Ω)t,ur=Urcosωrt,Ur>>Us。求输出电压表达式,并证明二次谐波的失真系数为零。 解6-17 设二极管为过零点的理想折线特性 .检波效率为Kd 题6-17图

  38. 同样求锝

  39. 因此 当忽略高次项后,得到: 另外从上式可见,由于Ω二次谐波都是由coΩt的偶次方项产生的,但平衡输出后,n为偶次方项被彻底抵消掉了,所以输出只有调制信号的基频和奇次谐波分量,偶次谐波分量为0;而二次失真系数定义为Ω的二次谐波振幅与基频分量振幅之比,所以二次失真系数为0。

  40. 6-18 图(a)为调制与解调方框图。调制信号及载波信号如图(b)所示。试写出u1、u2、u3、u4的表示式,并分别画出它们的波形与频谱图(设ωC>>Ω)。 题6-18图

  41. 解6-18

  42. 当带通滤波器的中心频率为载波频率,且带宽为2Ω时,得当带通滤波器的中心频率为载波频率,且带宽为2Ω时,得 经过低通滤波器后,

  43. 各点波形如下

  44. 6-19 已知混频器晶体三极管转移特性为:iC=a0+a2u2+a3u3,式中,u=UScosωSt+ULcosωLt,UL>>US,求混频器对于及(ωL-ωS)及(2ωL-ωS)的变频跨导。 解6-19 根据已知条件,电路符合线性时变条件。则线性时变跨导为

  45. 6-20 设一非线性器件的静态伏安特性如图所示,其中斜率为a;设本振电压的振幅UL=E0。求当本振电压在下列四种情况下的变频跨导gC。(1)偏压为E0; (2)偏压为E0/2; (3)偏压为零; (4)偏压为-E0/2。 解6-20 设偏压为EQ,输入信号为uS=UScosωSt,且UL>>US,即满足线性时变条件。根据已知条件,则电流可表示为 题6-20图

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