高频电子线路第7章参考答案

高频电子线路习题参考答案第7章参考习题答案7-17-27-37-47-57-67-77-87-97-107-117-127-137-147-157-16高频电子线路习题参考答案7－1角调波u（t）=10cos(2ⅹ106t+10cos2000πt)（V），试确定:（1）最大频偏；（2）最大相偏；（3）信号带宽；（4）此信号在单位电阻上的功率；（5）能否确定这是FM波还是PM波？（6）调制电压。解7-144432000/1000Hz()10cos200010cos2000()(1)210sin2000210/,10Hz2(2)10(3)2()2(101)1022kHz(4)根据给定条件，可以看出，，=，最大频偏最大相偏信号带宽因为调角波的功率就等mmmmPSmradSFttdtdttdtdtradsfmradBfF221050W22(5)于载波功率，所以P因为题中没给出调制信号的形式，因此无法判定它是FM还是PM信号。CLUR高频电子线路习题参考答案7－2调制信号uΩ=2cos2πⅹ103t+3cos3π*103t，调频灵敏度kf=3kHZ/V，载波信号为uc=5cos2πⅹ107t(V)，试写出此FM信号表达式。解7-2由题意可知：3333333033330337()223102cos2103cos3101210cos2101810cos310()()1210cos2101810cos3106sin2106sin310()5cos210()5cos2fttFMtkuttttttdtttdtttuttt733106sin2106sin310Vttt高频电子线路习题参考答案7－3调制信号如图所示。（1）画出FM波的△ω(t)和△φ(t)曲线；（2）画出PM波的△ω(t)和△φ(t)曲线；（3）画出FM波和PM波的波形草图。解7-3波形如下图所示。题7—3图高频电子线路习题参考答案信号（a）在FM时，它们的频率为线性变化，称为线性调频或扫频信号；由于的积分限不定，所以波形实际上可沿纵坐标上下移动；0()()tttdt()t()a高频电子线路习题参考答案信号（b）在PM时，它们的频率为线性变化，称为线性调频或扫频信号；()b高频电子线路习题参考答案信号（c）可以认为是数字信号，因此实现的调制为数字调制，又因为是二元信号，对它进行FM和PM分别称为2FSK和2PSK。PM信号的波形与DSB信号的波形相同，故在数字调制中，可用产生DSB信号的方法产生PM（或PSK）信号。()c高频电子线路习题参考答案7－4频率为100MHz的载波被频率被5kHz的正弦信号调制，最大频偏为50kHz。，求此时FM波的带宽。若UΩ加倍，频率不变，带宽是多少？若UΩ不变，频率增大一倍，带宽如何？若UΩ和频率都增大一倍，带宽又如何解7-4100MHz,5kHz,50kHz(1)2()2(505)110kHz(2)2()2(1005)210kHz根据题意，已知当加倍时，因为正比于，所以也加倍，调频指数增大一倍。CmsmmmfsmFfBfFUfUfmBfF高频电子线路习题参考答案(3)2()2(5010)120kHz(4)2()2(10010)220kHz当不变时，加倍时，最大频偏不变，但调频指数减小一倍，所以带宽为当、都加倍时，最大频偏加倍，但调频指数不变，所以带宽为fsmfsmUFmBfFUFmBfF高频电子线路习题参考答案7－5电视四频道的伴音载频fc=83.75MHz，△fm=50kHz，Fmax=15kHz。(1)画出伴音信号频谱图；（2）计算信号带宽；（3）瞬时频率的变化范围是多少？解7-5(1)因为没有给定伴音调制信号的频谱，而且伴音是一个多频调制调频波。由于调频是非线性频谱搬移，多个频率分量调频所产生的结果不能看作是每个频率分量单独调频所得结果的线性叠加。因此，伴音信号的频谱中除了包含载频与调制信号各频率分量的n次谐波的组合频率分量外，还包含着载频与调制信号的每一频率分量的各次谐波分量一起产生的组合频率分量。所以伴音信号的频谱很复杂，无法正确画出。高频电子线路习题参考答案83.750.0583.7(MHz)83.750.0583.8(MHz)100kHz83.7MHz83.8MHz所以，伴音信号瞬时频率的变化范围为，从到cmcmffff(3)(2)信号带宽为max2()2(5015)130(kHz)smBfF高频电子线路习题参考答案7－6有一个AM和FM波，载频均为1MHz，调制信号均为υΩ（t）=0.1sin(2πⅹ103t)V。FM灵敏度为kf=1kHz/V，动态范围大于20V。（1）求AM波和FM波的信号带宽；（2）若υΩ（t）=20sin(2π*103t)V，重新计算AM波和FM波的带宽；(3)由此(1)、（2）可得出什么结论。解7-6(1)根据已知条件，调制信号频率F=1000HzAM调幅时，信号带宽为B=2F=2ⅹ1000=2000Hz。FM调制时，Δfm=0.1kf=100Hz,则调频信号带宽为BS=2(Δfm+F)=2(100+1000)=2200Hz.高频电子线路习题参考答案(3)比较（1）和（2）的结果，可以看到，AM调幅时的信号带宽只取决于调制信号的频率，而与调制信号的大小无关。对于FM调制，在窄带调制时，信号带宽基本上等于AM信号带宽，但在宽带调制时，主要取决于调制灵敏度和调制信号的振幅，带宽基本不随调制信号频率而变化，可以看作是恒定带宽。(2)若υΩ（t）=20sin(2π*103t),则：AM调幅时，信号带宽仍然B=2F=2ⅹ1000=2000Hz。但在FM调制时，Δfm=20kf=20Hz,则调频信号带宽为BS=2(Δfm+F)=2(20+1)=42kHz.高频电子线路习题参考答案7－7调频振荡器回路的电容为变容二极管，其压控特性为Cj=Cj0/（1+2u）1/2。为变容二极管反向电压的绝对值。反向偏压EQ=4V，振荡中心频率为10MHz，调制电压为υΩ(t)=cosΩtV。（1）求在中心频率附近的线性调制灵敏度；（2）当要求Kf2＜1％时，求允许的最大频偏值。解7-7(1)变容二极管的等效电容为000()12122121121cosjjjjQQQjQCCCCtuEuuEECmt高频电子线路习题参考答案0001144222231212422212124911()1cos1cos22131coscos......43233coscos264464其中，jjjjQQQCjjQCCCCCCCCCEUmEftmtfmtLCLCfmtmtfffmmtfmt223164432111,418432因此：=，CCCmCCmCfmfffmffff高频电子线路习题参考答案22271555KHz/V18311624(2)30.160.01,163110.1610133.3kHz443当要求二次谐波失真系数小于1%时，应满足即所以所允许的最大频偏为mfCmfmfmCfkfUfKmfKmmfmf高频电子线路习题参考答案7－8调频振荡器回路由电感L和变容二极管组成。L=2uH，变容二极管参数为:Cj0=225pF，γ=0.5，υφ=0.6V，EQ=-6V，调制电压为υΩ（t）=3cos(104t)V。求输出调频波的（1）载频；（2）由调制信号引起的载频漂移；（3）最大频偏；（4）调频系数；（5）二阶失真系数。解7-80004142()63cos10()1110.668.7(pF)1cos10.5cos10jjjjQjQCCCCttEutuuuCmtt高频电子线路习题参考答案1422226120.5,0.5,68.71()1cos2131coscos......4323131coscos2......6446411113.6MHz2221068.710可以看出，因此得到：（）（）jQCjCCCjQmCpFftfmtLCfmtmtfmmtmtfLC高频电子线路习题参考答案22222223320.513.60.159MHz64641130.513.61.7MHz441.740.57(MHz/V)33350.513.60.159MHz64640.1590.0941.7（）（）（）（）（）（）（）CCmCmfmCmfmfmffmffkUfmffkf高频电子线路习题参考答案7－9如图所示变容管FM电路，fc=360MHz，γ=3，υφ=0.6V，υΩ(t)=cosΩtV。图中Lc为高频扼流圈，C3、C4和C5为高频旁路电容。（1）分析此电路工作原理并说明其它各元件作用；（2）调节R2使变容管反偏电压为6V，此时CjΩ=20pF，求L；（3）计算最大频偏和二阶失真系数。题7—9图高频电子线路习题参考答案解7-9（1）该电路是一个变容二极管部分接入的直接调频电路，C1、C2、Cj和L组成谐振回路，并与晶体管组成一个电容三点式振荡器。调制信号经Lc加到二极管上，形成随调制信号变化的反向偏压。当调制信号随时间改变时，振荡器的频率也随之改变，达到了调频的目的。Lc为高频扼流圈，C3、C4和C5为高频旁路电容。Lc、C5和Lc、C4组成的低通滤波器保证了高频正弦信号不会影响直流偏置，并避免了给电源带来高频干扰，C3对高频信号相当短路，从而提高了振荡器的环路增益。调节R2，可改变变容二极管的静态偏置电压，达到调整中心载波频率的目的。高频电子线路习题参考答案（2）12121212121212222121211110.520100.33pF0.5200.52030.51110.64360100.331016867022在调制信号为0时，回路总电容jQjQjQjQjQjQjQcCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCLHfC高频电子线路习题参考答案12121pF,31cos1cos1cos111()221cosjQjjQjQjjQjQjQjQjQjQjQCCCCCCCCCCCmtCCCCCmtCCmtftLCCCCCCCLCCCCCmtC当调制信号不为0时03320cos11160.620pF0.1510.15cos1cos，jjQjQQjQCCCtEuuuEuCmtmt高频电子线路习题参考答案12222222232060,1cos1()11cos(1)1coscos.....214181(1)1cos8121161(1)81令则：jQccjQjQccCpCmtpftffpCCCmtCfmtmtpppmmtpppfp222cos2.....161