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答：分立元器件组成的无线话筒之所以要有倍频电路，是因为振荡电路所产生的频率一般都在80MHz以下，而无线话筒使用的频段一般都在75MHz以上，为了获得符合要求的振荡频率，采用倍频电路是一个简单而有效的方法。图7.27中振荡电路产生的调频信号的频率只有46MHz左右，不在信息产业部所规定的频段范围内，加了倍频电路后，可将频率提高为92MHz，符合无线话筒的频率要求。
7.7、立体声复合信号由哪几部分组成？单声道调频收音机接收调频立体声广播时，所接收到的是立体声复合信号还是单声道（左声道或右声道）信号？
答：左右声道信号L、R经和差电路转换为主信号M和副信号S，副信号对38kHz的副载波信号进行副载波调制，生成信号St，38kHz信号1/2分频后生成19kHz的导频信号D。然后，由主信号M、副载波调制生成的St及导频信号D合成的信号即为立体声复合信号（M+St+D）。
单声道收音机没有立体声解码电路，接收立体声广播信号后所解调出的是主信号M，这一信号是左右声道信号之和，用它驱动喇叭就能起到单声道广播的效果。
7.8、高频电路中经常用到倍频技术，常用的倍频技术有哪些？芯片MC2833使用的是那一种倍频技术？
答：常用的有LC谐振回路组成的倍频电路和锁相环组成的倍频电路（见第8章），芯片MC2833的倍频技术属前一类。
7.9、收音机的机械调谐、电调谐、自动搜索调谐有什么区别？
答：机械调谐式收音机使用双联可变电容器同步改变输入回路和本振电路的频率，完成对于高频信号的选频作用。电调谐收音机用变容二极管取代双联电容器，通过电压的变化改变同步调节输入回路和本振电路的频率来实现选频作用。自动搜索AM收音机通过自动搜索电路输出自动搜索信号控制变容二极管的电容量，从低端到高端（或从高端到低端）依次搜索电台，直至搜索到一个电台后即自动锁定，按选台键后，解除锁定，继续搜索直至选定所需要的电台。
7.10、无线耳机系统分为哪几类？
答：按照用途的不同可常用的无线耳机系统分隐形无线耳机系统、感应式无线耳机系统、调频式无线耳机系统和无线耳机通信系统等四类。
7.11、感应式无线耳机系统由哪几部分组成？简述其工作原理。
答：感应式无线耳机系统，由发射电路和接收电路组成。发射电路由扩音机和发射线圈组成，音频信号经扩音机放大后输出音频电流，通过发射线圈时在语音室空间（或整个楼层）产生变化的磁场，接收线圈处于该磁场范围时，这一变化的磁场就在接收线圈中产生感生电动势，通过放大电路对这一电动势进行放大，即可用来驱动耳机发声，于是就实现了语音信号的无线传输。
7.12、调频式无线耳机系统由哪几部分组成？简述其工作原理。
答：调频式无线耳机系统由发射电路和接收电路组成，其工作原理与无线话筒类似，不同的是无线话筒的接收电路是“座机”，对功耗、体积、电源电压的要求较低，而发射电路则需要微型化、低电压供电、需要实现低功耗以便延长电池的使用时间。无线耳机系统的情况正好相反，发射电路和音源（“座机”）连接在一起，对体积、功耗、电源电压的要求较低，接收电路和耳机在一起则需要微型化、低功耗、低电压供电。
7.13、感应式无线耳机发射方是否需要调制，接收方是否需要解调？为什么？ 答：不需要调制和解调。
7.14、与普通A/D转换相比，用PCM编码对模拟量进行数字化转换有什么好处？ 答：普通A/D转换将语音信号转换为数字信号以后，用高电平表示数字“1”，低电平表示数字“0”。于此不同，PCM数字化时，用脉冲宽度来表示数字“1”和“0”，用宽脉冲表示“1”，用窄脉冲表示“0”。模拟量经PCM编码后，成为一串宽度宽窄有规律变化的脉冲，这一过程称为编码；反之，已经编码的PCM脉冲还原为模拟量的过程称为解码。与普通数字化方法相比，PCM编码的主要优点是抗干扰能力强。假如在传输过程中产生了干扰脉冲，干扰脉冲的宽度一般不会和“0”或“1”脉冲的宽
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度相等，据此，宽度不同的干扰脉冲很容易在解码电路中被删除。如果干扰脉冲的宽度与“0”或“1”脉冲的宽度正好相等（或相似），或者干脆将“0”脉冲干扰加宽成“1”脉冲，这种情况下，由于PCM每组脉冲的个数是固定的，解码电路可以通过计数功能或检验校验码的方式，将其滤除或不予输出。
7.15、无线话筒和无线耳机系统都用来实现语音信号的无线传输，两者有何区别？ 答：无线话筒的接收电路是“座机”，对功耗、体积、电源电压的要求较低，而发射电路则需要微型化、低电压供电、需要实现低功耗以便延长电池的使用时间。无线耳机系统的情况正好相反，发射电路和音源（“座机”）连接在一起，对体积、功耗、电源电压的要求较低，接收电路和耳机在一起则需要微型化、低功耗、低电压供电。
第八章
8.1、画出锁相环路的组成框图，简要说明各单元电路的作用。
答：锁相环路的组成框图如下，它由锁相环由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成。图中ui(t)是角频率为ωi的锁相环路输入电压，一般由石英晶体振荡电路产生，具有较高的频率稳定性。u0(t)是锁相环路（即压控振荡电路）的输出电压，角频率为ω0，uD(t)是鉴相器的输出电压，uC(t)是环路滤波器的输出电压。鉴相器可由乘法器组成，其输出信号uD(t)正比于两个输入信号的乘积；环路滤波器是低通滤波器，它在锁相环路中的作用是滤除电压uD(t)中的高频成分，改善控制电压的频谱纯度，提高系统的稳定性；压控振荡器是输出信号频率受输入电压控制的振荡器，理想压控振荡器输出信号频率与输入电压有线性关系
8.2、何谓输入相位、输出相位和误差相位，写出其定义式。 答：设输入信号ui(t)是角频率为ωi的正弦波电压：
ui(t)?UiSin(?it??1) 式中Ui为电压振幅，φ1为初始相位。
设压控振荡电路闭环时的输出信号u0(t)为余弦波电压：
u0(t)?U0Cos(?0t??2)
式中U0为输出电压振幅，ω0为角频率，φ2为初始相位。开环时压控振荡电路输出信号的频率不等于闭环时的ω0，用ωr表示开环时的频率，称为自由振荡角频率。为比较方便，设输入输出信号的初始相位φ1、φ2都等于零，并以开环时的压控振荡电路输出信号频率ωr为参考点，输入和输出信号可化为：
ui(t)?UiSin?rt?(?i??r)t?UiSin??rt??i(t)?ui(t) 鉴相器 uD(t) 环路滤波器 uC(t) 压控振荡器 u0(t) u0(t) 锁相环路的组成框图
??
??rt??0(t)? u0(t)?U0Cos?rt?(?0??r)t?U0Cos??式中 ?i(t)?(?i??r)t 称为输入相位，?0(t)?(?0??r)t 称为输出相位。两者之差
?e(t)??i(t)??0(t)?(?i??0)t即为误差相位。其中ωr为自由振荡角频率。
8.3、何谓输入固有频差、控制频差和瞬时频差，上述三个量与输入相位、输出相位和误差相位有
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什么关系？
答：定义及相互关系如下：输入相位φi(t)和输出相位φ0(t)对时间t求导，即为输入及输出信号角频率与自由振荡角频率之差，分别称为输入固有角频率差和控制角频率差：
输入固有角频率：??i?(?i??r)?d?i(t)dt 控制角频率差：??0?(?0??r)?d?0(t)dt
误差相位等于?e(t)??i(t)??0(t)?(?i??0)t 对时间求导，求得输入信号与输出信号角频率之差Δωe，称为瞬时角频率差 ??e?(?i??0)?d?e(t)dt 。
8.4、什么是锁相环的自由振荡频率，什么情况下锁相环输出信号的频率等于自由振荡频率？ 答：锁相环开环时压控振荡电路输出信号的频率不等于闭环时的ω0，用ωr表示开环时的频率，称为自由振荡角频率。
8.5、何谓锁相环的锁定状态？锁定时，锁相环有什么性质？
答：输入信号频率ωi不等于ω0时，将产生随时间变化的电压uC(t)，在这个电压的作用下，压控振荡电路的输出频率ω0(t)也随时间变化，变化的ω0(t)产生变化的输出相位φ0(t)，变化的φ0(t)又引起鉴相器输出相位差φe(t)变化，于是，环路输出频率及相位就处于不断的变化中。如果输入信号频率与压控振荡器的自由振荡频率相差不大，会出现这样的情况：变化的输出信号频率一旦等于输入信号频率（ω0=ωi），φe(t)不再随时间变化，uC(t)因此也等于恒定值，在这一恒定值作用下压控振荡电路输出频率等于ωi，从而维持ω0=ωi的状态不变，这时就说环路进入了锁定状态。
锁相环路锁定后，输出信号与输入信号之间没有瞬时频差，只存在稳态误差相位，也就是说锁定 后环路输出信号的频率严格等于输入信号的频率。
8.6、何谓锁相环的跟踪状态？处于跟踪状态时，输入信号频率与输出信号频率有什么关系？ 答：如果输入信号频率ωi(t)随时间变化，当这种频率的变化处于一定的范围内时，环路输出信号的频率ω0(t)始终跟随输入信号变化，这时，就说锁相环路处于跟踪状态。处于跟踪状态时，输出信号的频率同步地随输入频率变化，任意时刻这两个信号的频率都彼此相等。但是，输入信号的频率变化超出一定范围时，可能出现输出信号频率跟不上输入信号频率变化，出现这种情况时，环路即处于失锁状态。
8.7、何谓锁相环路的捕捉，锁相环通过捕捉的过程一定能进入锁定状态吗？
答：输入信号频率ωi(t)不等于压控振荡电路自由振荡频率ωr时，鉴相器的两个输入信号相位之差不等于零，鉴相器输出与相位差成正比的电压，经滤波器滤除高频成分后控制压控振荡器的输出频率ω0，这一频率接下来如何影响锁相环，分以下两种情况：
第一，如果输入固有频差Δωi（=ωi－ωr）较小，由于Δωi在环路滤波器的通频带内，鉴相器输出电压的基波分量能通过低通滤波器而加到压控振荡器。在这一控制电压的作用下，输出频率ω0(t)在ωr的基础上近似地按正弦规律变化，一旦变化到等于输入信号频率时，环路即进入锁定状态。这一过程即为前面所说的捕捉过程。锁相环通过捕捉的过程不一定能进入锁定状态，只有输入信号频率处于捕捉带内时，锁相环将通过捕捉过程进入锁定状态，超出这一范围时，环路将处于失锁状态。
8.8、画出由锁相环路组成的调频波解调电路框图，说明其工作原理。 答：由锁相环路组成的调频波解调电路框图如下 解调信号输出
ui(t) 鉴相器 uD(t) 环路滤波器 uC(t) 压控振荡器 u0(t) u0(t) 锁相环路组成的调频信号解调电路
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在锁相环的输入端输入调频信号时，环路输出信号的频率将跟踪输入信号的频率变化，ω0=ωi。压控振荡器的输出频率ω0(t)=ωr+A0uC(t)，可见压控振荡器输入电压uC(t)随时间变化的规律和输出频率ω0(t)随时间变化的规律相同。由于输出信号频率始终跟踪输入信号频率变化，ω0(t)=ωi(t)，ωi(t)随时间变化的规律与ω0(t)相同，因此也与电压uC(t)的变化规律相同，这样，环路滤波器的输出电压也就是解调的结果。
8.9、画出锁相环组成的二倍频电路，说明其工作原理。
答：电路框图如下所示，图中输入信号是石英晶体振荡电路产生的频率为fr的正弦振荡。由于出自石英晶体振荡电路，这一正弦振荡信号的频率稳定性很高，但频率较低，只能达到十几兆赫左右。用f0表示压控振荡器输出电压的频率，经1/2计数器分频后，其频率等于f0/2。锁相环锁定时，鉴相器的两个输入信号的频率严格相等，因此 fr?f0/2 由此求得 f0?2fr
上式表明，下图所示倍频器输出信号的频率是输入信号的2倍。于是得到2倍频的输出信号。
ui(t) fr f0/N 石英晶体振荡器 1/2计数器 锁相环路组成的二倍频电路
鉴相器 uD(t) 环路滤波器 uC(t) 压控振荡器 u0(t) f0