高频期末习题(答案)(5)

2019-01-10 11:37

七、下图所示二极管峰值包络检波电路中, uAM(t)=0.8(1+0.8cosΩt)cosωct (v), 其中fc=4.7MHz,F=(100~5000)Hz,RL=5KΩ,为了不产生惰性失真和底部切割失真,求检波电容CL和电阻R`L的值 (10分)

解:为了不产生惰性失真, 解得40.6pF≤CL≤0.0047uF

5~10?maxma为了不产生底部切割失真,

?c?RLCL?21-maR?R?L=RLRL+R?L解得R`L≥20 kΩ

八、已知调频信号uFM(t)=100cos(2π×108t+20sin2π×103t) (mv) 求:1.载波频率fc,调制信号频率F和调频指数mf. 2.最大频偏Δfm

3.调频波有效带宽BW (10分) 解: 1.载波频率fc=1MHz 调制信号频率F=1kHz

调频指数mf=20rad

2.最大频偏Δfm=mf F=20kHz

3.调频波有效带宽BW=2(Δfm+F)=42kHz 九、某调频发射机框图如下图所示,调频器输出FM信号的中心工作频率fc=8MHz,最大频偏Δfm=40kHz,框图中混频器输出取差频信号;若最高调制频率Fmax=15kHz,求:

1.该设备输出信号的中心频率fo及最大频偏Δfmo;

2.放大器1和放大器2输出的信号中心频率与频谱带宽各为多少? (10分) ma?

解:1. 输出信号的中心频率fo=3×8-15=9MHz 最大频偏Δfmo=120kHz

2. 放大器1输出的中心频率为8MHz,BW=2(15+40)=110kHz

放大器2输出的中心频率为9MHz,BW=2(15+120)=270kHz

21

十、如图所示调谐放大器,问:

1. LC回路应调谐在什么频率上?

2. 为什么直流电源要接在电感L的中心抽

头上? 3. 电容C1、C3的作用分别是什么? 4. 接入电阻R4的目的是什么? (8分)

解:1. LC回路应调谐在输入信号ui的频

率上

2.直流电源要接在电感L的中心抽头上是使本电路晶体管的输出端部分接

入调谐回路,其目的是要达到预定的选择性和通频带要求

3.电容C1、C3是高频旁路电容,它们的作用是保证放大器工作在放大区 4.接入电阻R4的目的是降低Q值,加宽放大器的通频带

63

十一、已知载波电压uC(t)=5cos2π×10t,调制信号电压uΩ(t)=2cos2π×10t,令

常数ka=1。试: 1. 写出调幅表达式;

2. 求调幅系数及频带宽度;

3. 画出调幅波的波形和频谱图。 (12分)

解:1. ma=kaUΩm/Ucm=0.4

uAM(t)=UCm(1+macosΩt)cosωCt=5(1+0.4 cos2π×103t) cos2π×106t 2. ma=kaUΩm/Ucm=0.4 BW=2F=2kHz 3. 图(略)

十二、给定调频波的中心频率fc=50MHz,最大频偏Δfm=75kHz,求:

1. 当调制信号频率F=300Hz时,调频指数mf及调频波有效带宽BW

2. 当调制信号频率F=15kHz时,调频指数mf及调频波有效带宽BW (10分)

解:1. 调频指数mf=Δfm/F=250rad BW=2(Δfm+F)=150.6kHz 2. 调频指数mf=Δfm/F=5rad BW=2(Δfm+F)=180kHz 十三、在大信号包络检波电路中,

36

已知:uAM(t)=10(1+0.6cos2π×10t)cos2π×10t (v), 图中 RL=4.7kΩ,CL=0.01μF,检波效率ηd=ηa=0.85

求: 1.检波器输入电阻Ri

2.检波后在负载电阻RL上得到的直流电压UD和低频电压振幅值UΩm 3.当接上低频放大器后,若RL’=4kΩ,该电路会不会产生负峰切割失真?

4.按检波二极管的方向,若要实现反向AGC控制,受控管为NPN管,则AGC 电压加到受控管的哪个电极? (20分)

解:1. Ri= RL /2=2.35kΩ

2. 直流电压UD=8.5V 低频电压振幅值 UΩm=0.85×0.6×10=5.1V

3. 会产生负峰切割失真

4. +AGC电压加到受控管的发射极

十四、某收音机中的本机振荡电路如图所示。

1. 在振荡线圈的初、次级标出同名端,以满足相位起振条件;

2. 试计算当L13=100μH,C4=10pF时,在可变电容C5的变化范围内,电路的振荡频

22

率可调范围。 (11分)

解:1. 1端和4端为同名端 2.

1C??11+C4+C5C3十五、已知:调幅波表达式为

fo?12?L13C?解得:C?=20.5~139pF fo=1.35~3.5MHz

uAM(t)=10(1+0.6cos2π×3×102t+0.3cos2π× 3×103t)cos2π×106t (v)

求:1、调幅波中包含的频率分量与各分量的振幅值。

2、画出该调幅波的频谱图并求出其频带宽度BW。 (12分)

解:1.包含载波分量:频率为1000kHz,幅度为10V

上边频分量:频率为1003kHz,幅度为1.5V 上边频分量:频率为1000.3kHz,幅度为3V 下边频分量:频率为997kHz,幅度为1.5V 下边频分量:频率为999.7kHz,幅度为1.5V 10V 2.

3V 1.5V 1.5V 3V 带宽BW=2×3=6kHz 83

十六、载波uC=5cos2π×10t (V),调制信号uΩ(t)=cos2π×10t (V)

kHz

最大频偏Δfm=20kHz

997 999.7 1000 1000.3

求:1.调频波表达式;

1003

2.调频系数mf和有效带宽BW;

3

3.若调制信号uΩ(t)=3cos2π×10t (V),则m`f=? BW`=? (15分)

解:1. 调频系数mf=Δfm/F=20rad

调频波表达式uFM(t)=UCcos(ωCt+mfsinΩt)

=5cos(2π×108t+20sin2π×103t)V

2. 调频系数mf=Δfm/F=20rad 有效带宽BW=2(mf+1)F=42kHz 3. m`f=Δf`m/F=60rad BW`=2(m`f+1)F=122kHz

十七、如图所示为某晶体管收音机检波电路,问:

1. 电阻RL1、RL2是什么电阻?为什么要采用这种连接方式?

2. 电路中的元件R、C是什么滤波器,其输出的UAGC电压有何作用?

3. 若检波二极管VD开路,对收音机将会产生什么样的结果,为什么? (10分)

23

解:1. 电阻RL1、RL2是检波器得直流负载电阻,采用这种连接方式目的是减小

检波器交、直流负载电阻值得差别,避免产生负峰切割失真。

2.R、C构成低通滤波器,其输出的UAGC电压送到收音机前级控制调谐放大

器的增益,实现自动增益控制。

3.若检波二极管VD开路,则收音机收不到任何电台。 十八、某发射机输出级在负载RL=100Ω上的输出信号为

us(t)=4(1+0.5cosΩt)cosωCt V,请问:

1.该输出信号是什么已调信号?该信号的调制度m=? 2.总的输出功率Pav=?

3.画出该已调信号的波形、频谱图并求频带宽度BW (15分)

解:1.该输出信号是调幅信号。该信号的调制度m=0.5 2.总的输出功率Pav=(1+0.5m2a)Pc

=(1+0.5m2a)U2cm/2RL=0.09W

3.

1V 4V1V ωωC-ΩωCωC+Ω BW=2×Ω/2?=Ω/? 十九、频率为100MHz的载波被频率为5kHz的正弦信号调频,最大频偏Δfm=50kHz,求:

1.调频指数mf及调频波有效带宽BW

2.如果调制信号的振幅加倍,频率不变时,调频指数mf及调频波有效带宽BW

3.如果调制信号的振幅和频率均加倍时,调频指数mf及调频波有效带宽BW (12分)

解:1.调频系数mf=Δfm/F=10rad 有效带宽BW=2(mf+1)F=110kHz 2.调频系数mf=Δfm/F=20rad 有效带宽BW=2(mf+1)F=210kHz 3.调频系数mf=Δfm/F=10rad 有效带宽BW=2(mf+1)F=220kHz

二十、1.试画出石英谐振器的电路符号、等效电路以及电抗曲线,并说明它在f

fsfp时的电抗性质。

2.石英晶片之所以能做成谐振器是因为它具有什么特性?

3.常用的石英晶体振荡电路有几种? (12分)

24

解:1. 石英谐振器的电路符号、等效电路如下图(a)、(b)

ffp电抗呈容性 2.石英晶片之所以能做成谐振器是因为它具有压电和反压电特性 3.常用的石英晶体振荡电路有串联型和并联型两种

二十一、画出混频器的组成框图及混频前后的波形图,并简述混频器的工作原理。 (10分) 解:

混频器的工作原理:两个不同频率的高频电压作用于非线性器件时,经非线性变换,电流中包含直流分量、基波、谐波、和频、差频分量等。其中差频分量fLo-fs就是混频所需要的中频成分,通过中频带通滤波器把其它不需要的频率分量滤掉,取出差频分量完成混频。

二十二、如图所示为末级谐振功率放大器原理电路,工作在临界状态,图中C2为耦合电容,输出谐振回路由管子输出电容以及元件L1、L2、C1组成,外接负载天线的等效阻抗近似为电阻。现将天线短路、开路,试分别分析电路工作状态如何变化?功率管是否安全? (6分)

解:天线开路时,回路的品质因数升高,所以谐振阻抗Re急剧增加,功率管工作于过压状态,Ucm增高,很可能导致UCEmax? U(BR)CEO,功率管不安全。

天线短路时,回路严重失谐(呈感性),所以谐振阻抗Re急剧减小,功率管工作于欠压状态,Pc急增,很可能导致PCx?PCM,功率管烧坏。

二十三、变压器反馈式振荡电路如图所示,已知电路总电感L=10mH,C=0.01uF。

1.在图中变压器的次级绕组标明同名端,使反馈信号的相移满足电路振荡的相位条件。

2.估算电路的振荡频率。 (10分)

25


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