北京工业大学通信电路原理-第1-12章-习题答案

1通信电路原理第一章习题答案l-12已知调制信号的频率范围为40Hz～4.5kHz。用这个信号去调制载频为640kHz的高频信号，求调幅后，电台所占的频带宽度是多少？解：调制信号频谱：640kHz载频频谱：∵Fmax=4.5kHz∴调幅后:BAM=BDSB=2×4.5=9kHzBSSB=4.5kHzAM：DSB：SSB：注意：载频和Fmin(40Hz)与带宽无关。1-13设短波波段的波长是16.7～136.5m，各调制信号的最高频率为4.5kHz，问在此波段内最多能设置多少个调幅电台？解：fmax=C/λmin=(3×108)m/16.7m=17964kHzfmin=C/λmax=(3×108)m/136.5m=2197.8kHz信道频率范围：fmax−fmin≈15766kHz∵Fmax=4.5kHz，B双边带=2×4.5=9kHz，B单边带=4.5kHz∴双边带调幅电台设置数：理论值（最多）：15766/9≈1751个实际（设各电台间隔10kHz）：15766/(9+10)≈829个单边带调幅电台设置数：理论值（最多）：15766/4.5≈3503个实际（设各电台间隔10kHz）：15766/(4.5+10)≈1087个21-14某电视台的图像载频的频率是57.75MHz，它的波长是多少？如果用最高频率为6MHz的视频信号去作双边带调幅。问这个电视频道所占的频率带宽是多少MHz？解：λ=C/fo=(3×108)/(57.75×106)≈5.1948mB=2×6=12MHz注意：载频与带宽无关1-17一个单频率调幅信号，设调幅系数mA=0.3和l时，边频功率和载频功率之比为多少？能量利用率η为多少？解：由单频F调制幅度频谱：令：单位电阻上的功率mA=1时：mA=0.3时：mA=0.5时：3l-20用频率40Hz~15kHz的调制信号（振幅不变）进行调频、调相，调频时最大频偏Δfmax=50kHz，为常数；调相时，调相系数mP=0.5rad，也为常数。试求调频时，调频系数mF的变化以及调相时频偏Δf的变化？解：已知：F：40Hz~15kHz变化，振幅VΩm不变FM:∵Δfm=F×mF=50kHz（不变）∴mFmax=Δfm/Fmin=50kHz/40Hz=1250mFmin=Δfm/Fmax=50kHz/15kHz=3.33BFMmax=2(Δfm+Fmax)=2(50k+15k)=130kHzBFMmin=2(Δfm+Fmin)=2(50k+0.04k)=100.08kHz（因为随mF随F反比变化，Δfm不变，BFM变化范围较小）PM:∵mP=0.5rad（不变）∴Δfmmax=Fmax×mF=40Hz×0.5=20HzΔfmmin=Fmin×mF=15kHz×0.5=7.5kHzBPMmax=2(Δfmmax+Fmax)=2(7.5k+15k)=45kHzBPMmin=2(Δfmmin+Fmin)=2(0.02k+0.04k)=0.12kHz（因为mF不变，Δfm随F正比变化，BFM变化范围很大）1-23画一个超外差式调频接收机的框图，并画出各主要点的波形图与频谱图。解：超外差式调频接收机框图，各主要点的波形图与频谱图。4通信电路原理第四章习题答案4-4有人说“晶体管的β值是个常数，基本不变”，请问这种说法有没有条件限制，有什么条件限制？解：有限制。当f工作fβ时，β=βo（常数）当f工作fβ时，随着f工作↑，β↓，|β|≈fT/f工作4-5巳知某电视机高放管的fT=1000MHz，βo=100，假定要求放大频率是1MHz、10MHz、100MHz、200MHz、500MH的信号，求高放管相应的|β|值。解：已知：fT=1000MHz，βo=100，则：fβ=fT/βo=1000MHz/100=10MHz（1）f工作=1MHz时，∴f工作fβ∵|β|=βo=100（低频区工作）（2）f工作=10MHz时，∴f工作=fβ∵|β|=βo=70（极限工作）（3）f工作=100MHz时，∴f工作fβ∵|β|≈fT/f工作=1000/100=10f工作=200MHz时，∴f工作fβ∵|β|≈fT/f工作=1000/200=5f工作=500MHz时，∴f工作fβ∵|β|≈fT/f工作=1000/500=254-10巳知一调谐放大器加题图4-45所示，回路的谐振频率为465kHz，回路电感L的Qo=100，放大管的Coe=10pF，Roe=30kΩ，Yfe=50mA/V，其他参数如图中所列，试求：（1）画出放大器的高频等效电路；（2）回路电感L值；（3）放大器的通频带宽度；（4）为使电路稳定，请在适当地方加上中和电路，并标出中和元件的大致值；（5）计算本放大器谐振时的电压增益。图4-45解：（1）放大器的高频等效电路（2）计算回路电感L值mHCfLpfCpCpCCTTpTTpCfLkHzLCfoLoeoo58.0106.2021046541416.20225251102542005110020,521004041465211223222222112122）（代入则且总6（3）计算放大器的通频带宽度kHzQfBLCgQsgpgpggsRgsRgsLQgLLLoeoeoeLLoo4.192410465248.56.202245.011058.0106.20210245.011)(10245.010312411031244109.5)(10311,)(10311)(109.51058.010465210011307.03124434622210436330通频带有载则且回路总总总（4）中和电容CN的位置如图中所示，CN的大致值为0.5~5pf（5）放大器谐振时的电压增益1630245.0410245.0105051524321总gYppAfeV4-18在调谐放大器的LC回路两端并接一电阻，会对放大器的谐振增益、、选择性、稳定性等各项指标产生什么影响？解：∴原调谐放大器LC并联回路没有并接电阻，可以认为并接电阻无穷大∵并接电阻后，R↓(g↑)→回路Q↓∴R↓(g↑)→回路Q↓∵（1）谐振增益AV=(P1P2|Yfe|)/g，g↑→AV↓（谐振增益下降）（2）B0.7=fo/Q，Q↓→B0.7↑（通频带变宽）（3）B0.7和B0.1同时↑，K0.1=B0.1/B0.7不变，但随着Q↓，B0.7↑，抑制比↓（带外衰减变慢），（选择性变差）（4）随着谐振增益AV↓，（稳定性变好）4-19一收音机的中放电路，共有三级调谐回路，频率均为465kHz，被放大的信号带宽为9kHz，试求每级放大器的通频宽度及品质因数。解：已知：fo=465kHz，B信号=9kHz设：三级单调谐回路放大器，带宽压缩系数为0.51每级：B0.7=B信号/0.51=9kHz/0.51≈18kHz每级：Q=fo/B0.7=465/18≈25.874-21请在图4-18（a）的单调谐放大电路中加中和电容，并标明中和电容的大致值。解：如图所示正确连接CN：②点，同名端正确选择后，经由CN反馈的Vf与经由Cb’c反馈的Vo（Vce）反相180o，实现负反馈，CN在0.5~5pf范围内取值，当CN取值等于Cb’c时，可消除的Cb’c影响，使放大器稳定工作。不正确连接CN：①点，Vcc交流接地；③点，Vf与Vo（Vce）同相，为正反馈；④点，直流、交流均接地。通信电路原理第五章习题答案5-8已知题图5-4所示的两个小信号放大系统，试回答：题图5-4（1）输出噪声功率Pno=PniAPA1APA2APA3对不对？为什么？不对，没有考虑3个单元电路各自产生的噪声Pnn1、Pnn2、Pnn3正确：Pno=PniAPA1APA2APA3+Pnn1APA2APA3+Pnn2APA3+Pnn3（2）两个系统各自的噪声系数？系统1：Nf=Nf1+(Nf2-1)/APA1+(Nf3-1)/(APA1APA2)=1.5+(3-1)/20+(4-1)/(20×15)=1.5+2/20+3/300=1.61系统2：Nf=Nf1+(Nf2-1)/APA1+(Nf3-1)/(APA1APA2)=3+(4-1)/15+(1.5-1)/(15×10)=3+3/15+0.5/150=3.2003（3）这两个系统的指标分配哪个较合理？为什么？系统1指标分配合理，因为前级的Nf1小和APA1大，所以Nf为1.61（比系统2的Nf=3.2更接近于1），则系统1的噪声性能优于系统2。8通信电路原理第六章习题答案6-5若非线性器件的伏安特性为i=αo+α1v+α2v2能否用它进行混频、调幅和振幅检波？并说明原因。解：由i=αo+α1v+α2v2，（v为输入电压，i为输出电流，i与v为非线性关系）（1）外加两个频率的信号电压：v=V1mcosω1t+V2mcosω2t将v带入上式，得：将i=αo+α1(V1mcosω1t+V2mcosω2t)+α2(V1mcosω1t+V2mcosω2t)2=αo+α1V1mcosω1t+α1V2mcosω2t+α2(V21mcos2ω1t+V22mcos2ω2t+2V1mV2mcosω1tcosω2t)=αo+α1V1mcosω1t+α1V2mcosω2t+α2[(V21m/2)(1+2cos2ω1t)+(V22m/2)(1+2cos2ω2t)]+α2V1mV2m[cos(ω1+ω2)t+cos(ω1−ω2)t]可见：输出电流i中，含有cos2ω1t，cos2ω2t项，由窄带BPF选出，可实现2倍频；含有[cos(ω1+ω2)t+cos(ω1−ω2)t]，由一定带宽BPF选出，可实现混频、调幅；（BPF：带通滤波器）（2）外加任意调幅信号，由一定带宽LPF选出，可实现检波（见6-6题）。6-6上题中，若所加电压是调幅波信号，即v=Vm(1+mcosΩt)cosωot试分析i中是否含cosΩt调制信号分量，若要将调制分量取出，应增接什么滤波电路？解：由i=αo+α1v+α2v2将v带入上式，得：i=αo+α1[Vm(1+mcosΩt)cosωot]+α2[Vm(1+mcosΩt)cosωot]2=αo+α1Vm[cosωot+mcosΩtcosωot]+α2[V2m(1+mcosΩt)2cos2ωot]=αo+α1Vm[cosωot+mcosΩtcosωot]+α2V2m[(1+2mcosΩt+m2cos2Ωt)1/2(1+cos2ωot)]=αo+α1Vm[cosωot+mcosΩtcosωot]+(α2V2m)/2[1+2mcosΩt+m2cos2Ωt+cos2ωot+2mcosΩtcos2ωot+m2cos2Ωtcos2ωot]可见：输出电流i中，含有2mcosΩt(调制信号电压)项，由一定带宽的LPF选出，可实现检波。LPF带宽要求：（Ω=2πF）BLPF=fH≥F（LPF：低通滤波器，BLPF：LPF带宽，fH：LPF上限截止频率）96-8题图6－1是晶体管的转移特性，用它来作二倍频，为了使ic中的二次谐波振幅达到最大值，工作点应如何取定。（已知输入信号振幅为2V）解：∵φ=60o时，ic中的二次谐波振幅Ic2最大又∵cosφ=(VD−VQ)/Vm∴VQ=VD−Vmcosφ=0.7−2cos60o=0.7−2×0.5=−0.3V6-9上题，若作三倍频，在其他条件均相同时，工作点应在二次倍频的工作点之左还是之右，为什么？解：∵φ=40o时，ic中的二次谐波振幅Ic3最大又∵二次倍频φ=60o时，工作点为−0.3V∴工作点由−0.3V左移，可使导通角φ由60o减小到40o验证：VQ=VD−Vmcosφ=0.7−2cos40o=0.7−2×0.766=−0.832V106-15已知电路框图如题图6-5所示，试问（1）若v1=V1mcosΩt，v2=V2mcosωot，输出vo可