阳昌汉课本作业

第一章无线电信号——调幅信号5-1解：如图所示。5-2解：电台的频率fc=ωc/2π=6.33×106/2π=1.008MHz。调制信号的频率F=Ω/2π=6280/2π=1KHz。5-3解：调制的过程是频谱搬移过程，它必须要产生新的频率分量，即上下边频分量。要产生新的频率分量没有非线性器件是不行的，因此必须利用非线性器件的非线性特性才能产生新的频率分量。而小信号放大器是处于线性工作状态，它不会产生新的频率分量，即输出信号频率与输入信号频率相同。5-4解：(1)ma=1时，∵Pc=100W，∴总功率PAV=(1+ma2/2)Pc=150W，边频功率Pb=m2Pc/2=50W，每一边频功率Pbu=Pbd=Pb/2=25W。(2)ma=0.3时，∵Pc=100W，∴总功率PAV=(1+ma2/2)Pc=104.5W，边频功率Pb=m2Pc/2=4.5W，每一边频功率Pbu=Pbd=Pb/2=2.25W。5-5解：∵Ucm=4V，ma=0.5；∴载波功率Pc=Ucm2/2RL=16/2×100=0.08W，总输出功率PAV=(1+ma2/2)Pc=0.09W，边频功率Pb=m2Pc/2=0.01W。第一章无线电信号——调角信号7-4解：(1)载频fc=100MHz，调频信号频率F=5KHz，调频指数mf=5。(2)瞬时相位θ(t)=2π×108t+5sin2π×5×103t；瞬时角频率ω(t)=dθ(t)/dt=2π×108+5×2π×5×103sin2π×5×103t，瞬时频率f(t)=108+25×103sin2π×5×103t。(3)最大相移∆θm=|mf|=5rad，最大频偏∆fm=mfF=5×5=25KHz。(4)有效频带宽度BW≈2(mf+1)F=2(5+1)×5=60KHz。7-5解：(1)当F=300Hz时，mf=∆fm/F=75/0.3=250，BW≈2(mf+1)F=2(250+1)×0.3=150.6KHz。(2)当F=3KHz时，mf=∆fm/F=75/3=25，BW≈2(mf+1)F=2×(25+1)×3=156KHz。(3)当F=15KHz时，mf=∆fm/F=75/15=5，BW≈2(mf+1)F=2×(5+1)×15=180KHz。7-6解：(1)当调制信号为余弦波时u(t)是调频波，当调制信号为正弦波时u(t)是调相波。(2)无论是调频还是调相波，m=mf=mp=10，∆fm=mF=10×103=10KHz。(3)电路不变，说明Kf和KP不变；当调制信号频率变为F'=2KHz，UΩm不变时，则对于调频电路：∵∆fm=KfUΩm=mF=10×103=10KHz不变，与原电路相同，∴∆fm'=∆fm=10KHz；且BW≈2(∆fm'+F')=2×(10+2)=24KHz。对于调相电路：∵mp=KpUΩm=10不变，∴∆fm'=mpF'=10×2=20KHz；且BW≈2(∆fm'+F')=2×(20+2)=44KHz。(4)电路不变，说明Kf和KP不变；当调制信号频率不变，UΩm减小一倍时，则对于调频电路：∵原∆fm=KfUΩm=mF=10×103=10KHz，当UΩm减小一倍时，∆fm'=5KHz；且BW≈2(∆fm'+F)=2×(5+1)=12KHz。对于调相电路：∵mp=KpUΩm=10，当UΩm减小一倍时，mp'=5KHz；∴∆fm'=mp'F=5×1=5KHz；且BW≈2(∆fm'+F)=2×(5+1)=12KHz。7-7解：(1)已知fc=1MHz，Kf=1KHz/V，UΩm=0.1V，F=1KHz。∴BWAM=2F=2×103=2KHz。又∵mf=KfUΩm/F=0.1，∴BWFM≈2(mf+1)F≈2F=2KHz。(2)电路不变，说明Kf不变；且UΩm=20V，F=1KHz。∴BWAM=2F=2×103=2KHz。又∵mf=KfUΩm/F=20，∴BWFM≈2(mf+1)F=2(20+1)×1=42KHz。结果表明，调幅波的BWAM只与F有关，而调频波的BWFM与Kf、UΩm、F有关。7-8解：(1)已知Ucm=2V，fc=107Hz，∆fm=104Hz，UΩm=3V，F=400Hz。∴m=mf=mp=∆fm/F=25。∴调频波：uFM(t)=Ucmcos(ωct+mfsinΩt)=2cos(2π×107t+25sin2π×400t)V；调相波：uPM(t)=Ucmcos(ωct+mPcosΩt)=2cos(2π×107t+25cos2π×400t)V。(2)电路不变，说明Kf和KP不变；UΩm不变，F变为2KHz，则对于调频波：∆fm=KfUΩm不变，mf=∆fm/F=10/2=5，∴BWFM≈2(mf+1)F=2(5+1)×2=24KHz，uFM(t)=2cos(2π×107t+5sin2π×2×103t)V。对于调相波：mP=KPUΩm不变，∴BWFM≈2(mP+1)F=2(25+1)×2=104KHz，uPM(t)=2cos(2π×107t+25cos2π×2×103t)V。7-9解：已知Ucm=5V，fc=108Hz，UΩm1=1V，F1=103Hz；UΩm2=2V，F2=500Hz，∆fm=20KHz。且当t=0时调制信号的最大振幅为UΩm=3V，有Kf=∆fm/UΩm=20/3KHz/V。再由mf=KfUΩm/F可得mf1=KfUΩm1/F1=20/3，mf2=KfUΩm2/F2=80/3，∴uFM(t)=5cos[2π×108t+(20/3)sin2π×103t+(80/3)sin2π×500t]V。第二章选频网络2-5解：高频等效电路如图所示。图中，p1=N23/N13=0.4，p2=N45/N13=0.3，gg=1/Rg，g=1/R，gL=1/RL。(1)∵CΣ=p12Cg+C+p22CL=0.42×9+20+0.32×12=22.52pF，∴L13=1/(2πfo)2CΣ=1/(2π×30×106)2×22.52×10-12=1.25μH。(2)∵gp=1/ωoL13Q0=1/2π×30×106×1.25×10-6×60=70.7×10-6s，∴gΣ=p12gg+gp+1/R+p22gL=343.1μs，QL=1/ωoL13gΣ=1/2π×30×106×1.25×10-6×343.1×10-6≈12.372-6解：高频等效电路如图所示。图中，接入系数p=C1/(C1+C2)=0.625。图中，接入系数p=C1/(C1+C2)=0.625。(1)∵CΣ=Ci+C1C2/(C1+C2)=14.38pF，∴fo=1/2πLC=46.93MHz；(2)Rp=ωoLQ0=2π×46.93×106×0.8×10-6×100=23.58KΩ；(3)∵RΣ=Ri//Rp//(RL/p2)=4.534KΩ，∴QL=RΣ/ωoL=19.23；(4)BW0.7=fo/QL=2.44MHz。第三章高频小信号放大器2-9解：(1)高频等效电路如图所示。图中，p1=N21/N31=0.75，p2=N45/N31=0.3，gp=1/ωoL31Q0=1/2π×10.7×106×4×10-6×100=37.2×10-6s。(2)∵CΣ=1/(2πfo)2L31=1/(2π×10.7×106)2×4×10-6=55.3×10-12F=55.3pF，∴由CΣ=p12Coe+C+p22Cie2得C=CΣ-p12Coe-p22Cie2=49.75pF。(3)∵gΣ=p12goe+gp+p22gie2=0.752×200×10-6+37.2×10-6+0.32×2860×10-6=0.407×10-3s，∴Auo=p1p2|yfe|/gΣ=0.75×0.3×45×10-3/0.407×10-3=24.87。又∵QL=1/ωoL31gΣ=1/2π×10.7×106×4×10-6×0.407×10-3=9.12，∴BW0.7=fo/QL=10.7×106/9.12=1.17MHz；对于单调谐回路，K0.1≈10。2-10解：(1)高频等效电路(忽略yre)如图所示。图中，p1=N23/N13=0.3，p2=N45/N13=0.25，gp=1/ωoL13Q0=1/2π×10.7×106×4×10-6×100=37.2×10-6s。由y参数的表达式得：|yfe|=224.364.26=44.97ms=44.97×10-3s，φfe=arctg(-36.4/26.4)=-540；goe=0.2ms=0.2×10-3s，Coe=1.3×10-3/2π×10.7×106=19.34pF；gie=2.86ms=2.86×10-3s，Cie=3.4×10-3/2π×10.7×106=50.57pF。(2)∵CΣ=1/(2πfo)2L13=1/(2π×10.7×106)2×4×10-6=55.3×10-12F=55.3pF，∴由CΣ=p12Coe+C+p22Cie2得C=CΣ-p12Coe-p22Cie2=50.41pF。又∵gΣ=p12goe+1/10×103+gp+p22/15×103+p22/6.2×103+p22gie2=348.2×10-6s。∴Auo=p1p2|yfe|/gΣ=0.3×0.25×44.97×10-3/348.2×10-6=9.7。又∵QL=1/ωoL31gΣ=1/2π×10.7×106×4×10-6×348.2×10-6=10.67，∴BW0.7=fo/QL=10.7×106/10.67=1.00MHz；对于单调谐回路，K0.1≈10。(3)AuoΣ=(Auo)4=(9.7)4=8.85×103；(BW0.7)4=124/1(BW0.7)1=0.43×1=0.43MHz；(K0.1)4=11004/1/124/1=1.47/1.44=3.42。2-11解：高频等效电路(p1=p2=1)如图所示。图中，由y参数的表达式得：|yfe|=22520=20.6×10-3s，φfe=arctg(-5/20)=-140；goe=20μs=20×10-6s，Coe=40×10-6/2π×10.7×106=0.6pF；(1)∵BW0.7=fo/QL，∴QL=fo/BW0.7=10.7×106/500×103=21.4；又∵Auo=p1p2|yfe|/gΣ=|yfe|/gΣ，∴gΣ=|yfe|/Auo=20.6×10-3/100=206×10-6s。再据QL=1/ωoLgΣ得L=1/ωoQLgΣ=1/2π×10.7×106×206×10-6×21.4=3.37×10-6H。(2)∵CΣ=1/(2πfo)2L=1/(2π×10.7×106)2×3.37×10-6=65.65pF，∴由CΣ=Coe+C得C=CΣ-Coe=65.65-0.6=65.05pF。(3)∵gp=1/ωoLQ0=1/2π×10.7×106×3.37×10-6×100=44.14×10-6s。∴由gΣ=goe+1/R+gp得R=1/(gΣ-goe-gp)=1/(206×10-6-20×10-6-44.14×10-6)=7.05KΩ。2-12解：影响谐振放大器稳定性的因素是反向传输导纳Yre≠0。因为Yre在某些特定频率点的条件下，很可能通过管子内部的反馈对输入端产生影响（即形成正反馈，产生自激）。其物理意义是表示在输入短路时输出电压引起输入电流的变化关系。因此，在通常情况下，应考虑稳定措施，如实际中的中和法和失配法等，以抑制隐患。2-13解：因为在高频工作时，晶体管的极间电容Cb’c的作用不能忽略。因为Cb’c会通过管子内部的反馈Yre（≈-jωCb’c）影响电路的稳定性，为此应考虑管子单向化的措施，如中和法等。而在低频工作时，Cb’c的容抗值很大，内部反馈的影响很小，故低频工作时不用去考虑采用单向化的措施。2-14解：中和电容的连接方法如图所示。中和条件为：CnU45=Cb’cU21。第四章高频功率放大器3-1解：因为衡量功率放大器的指标是输出功率和效率。欲使输出功率和效率要高些，那么就必须降低在有源器件上的损耗功率，即减