第6章(1)《高频电子线路》_(曾兴雯)_版高等教育出版社课后答案
最新曾兴雯主编高频电子线路习题答案
曾兴雯主编高频电子线路习题集第一章 绪论1－1 画出无线通信收发信机的原理框图，并说出各部分的功用。
答：上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图，它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。
发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频器（不一定必须）、功率放大器和发射天线组成。
低频音频信号经放大后，首先进行调制后变成一个高频已调波，然后可通过变频，达到所需的发射频率，经高频功率放大后，由天线发射出去。
接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。
由天线接收来的信号，经放大后，再经过混频器，变成一中频已调波，然后检波，恢复出原来的信息，经低频功放放大后，驱动扬声器。
1－2 无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？ 答：高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。
采用高频信号的原因主要是： （1）频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大，而且可以减小或避免频道间的干扰；（2）高频信号更适合电线辐射和接收，因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时，才有较高的辐射效率和接收效率，这样，可以采用较小的信号功率，传播较远的距离，也可获得较高的接收灵敏度。
1－3 无线通信为什么要进行凋制？如何进行调制？ 答：话筒扬声器因为基带调制信号都是频率比较低的信号，为了达到较高的发射效率和接收效率，减小天线的尺寸，可以通过调制，把调制信号的频谱搬移到高频载波附近；另外，由于调制后的信号是高频信号，所以也提高了信道利用率，实现了信道复用。
调制方式有模拟调调制和数字调制。
在模拟调制中，用调制信号去控制高频载波的某个参数。
在调幅方式中，AM普通调幅、抑制载波的双边带调幅（DSB）、单边带调幅（SSB）、残留单边带调幅（VSSB）；在调频方式中，有调频（FM）和调相（PM）。
在数字调制中，一般有频率键控（FSK）、幅度键控（ASK）、相位键控（PSK）等调制方法。
《高频电子线路》 高等教育出版社 课后答案
F
= 0.0356 × 109 Hz = 35.6 MHz
R p = Qρ = 100 BW0.7 = fρ Q =
35.6 × 106 Hz = 35.6 × 104 Hz = 356 kH z 100
[解]
f0 ≈ 1
= 100 kΩ//114. kΩ//200 kΩ=42 kΩ R 42 kΩ 42 kΩ = = 37 Qe = e = ρ 390 μH/300 PF 1.14 kΩ BW0.7 = f 0 / Qe = 465 kHz/37=12.6 kHz
课
Re = Rs // R p // RL
后
R p = Qρ = 100
390 μH = 114 k66.7 BW0.7 150 × 103
2 2
⎛ 2Δf ⎞ ⎛ 2 × 600 × 103 ⎞ 1 66.7 = 1+ ⎜Q = + ⎟ ⎜ ⎟ = 8.1 f0 ⎠ 10 × 106 ⎠ ⎝ ⎝
2.3
个多大的电阻? [解]
L=
ww
w.
Q=
Up Uo
• •
已知并联谐振回路的 f 0 = 10 MHz, C=50 pF, BW0.7 = 150 kHz, 求回路的 L 和 Q 以及 Δf = 600 kHz 时电压衰减倍数。如将通频带加宽为 300 kHz，应在回路两端并接一
1 1 = = 5 × 10−6 H = 5 μ H 2 6 2 −12 (2π f 0 ) C (2π × 10 × 10 ) × 50 × 10
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目 第２章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章
录
小信号选频放大器 谐振功率放大器 正弦波振荡器 振幅调制、振幅解调与混频电路 角度调制与解调电路 反馈控制电路
高频电子线路-曾兴雯6
2 2 2 2 2 Umax -1Umin 1C uC uC U 1 1 U m C P d t d t P Pd P t P (1 Pd ) t Pc (1 ma = Pc c c av av c c 2 RL Umin RL 2 RL 2 2 2 RL 2 Umax2 +
6.1 振幅调制****
高频电子线路
(一 )
**** 振幅调制信号分析
高频电子线路
调幅波的表达式
设载波电压为
uC U C cos c t
uC U C cos c t 调制电压为 u U cos t u U cos t
通常满足ωc >>Ω。
（6―1）
2 UC 42 载波功率Pc = 80mW 2RL 2 100
m2 0.52 总平均功率Pav Pc 1 80 1 90mW 2 2 边频功率PSB Pav Pc 10mW
高频电子线路
调幅波的功率
由于被传送的调制信息只存在于边频分量而不在载频分 量中, 而携带信息的边频功率最多只占总功率的三分之一 (因 为ma≤1)。 所以普通调幅(AM)的功率利用率很低。
c 相位调制(Phase Modulation,PM)：调制信号控制载波 相位，使已调波的相位随调制信号线性变化。
高频电子线路
振幅调制的分类
在振幅调制中，根据所取出已调信号的频谱分量不同， 又分为： 标准调幅（AM）
抑制载波的双边带调幅（DSB）
抑制载波的单边带调幅（SSB）
高频电子线路
第六章
振幅调制、解调及混频
BW 2Fmax
高频电子线路课后习题答案-曾兴雯精编版
高频电子线路习题集第一章 绪论1－1 画出无线通信收发信机的原理框图，并说出各部分的功用。
答：上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图，它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。
发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频器（不一定必须）、功率放大器和发射天线组成。
低频音频信号经放大后，首先进行调制后变成一个高频已调波，然后可通过变频，达到所需的发射频率，经高频功率放大后，由天线发射出去。
接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。
由天线接收来的信号，经放大后，再经过混频器，变成一中频已调波，然后检波，恢复出原来的信息，经低频功放放大后，驱动扬声器。
话筒扬声器1－2 无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？答：高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。
采用高频信号的原因主要是：（1）频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大，而且可以减小或避免频道间的干扰；（2）高频信号更适合电线辐射和接收，因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时，才有较高的辐射效率和接收效率，这样，可以采用较小的信号功率，传播较远的距离，也可获得较高的接收灵敏度。
1－3无线通信为什么要进行凋制？如何进行调制？答：因为基带调制信号都是频率比较低的信号，为了达到较高的发射效率和接收效率，减小天线的尺寸，可以通过调制，把调制信号的频谱搬移到高频载波附近；另外，由于调制后的信号是高频信号，所以也提高了信道利用率，实现了信道复用。
调制方式有模拟调调制和数字调制。
在模拟调制中，用调制信号去控制高频载波的某个参数。
在调幅方式中，AM普通调幅、抑制载波的双边带调幅（DSB）、单边带调幅（SSB）、残留单边带调幅（VSSB）；在调频方式中，有调频（FM）和调相（PM）。
在数字调制中，一般有频率键控（FSK）、幅度键控（ASK）、相位键控（PSK）等调制方法。
高频电子线路第六章课后习题答案
因此,输出信号中包含了的基频分量和 ( ωc + ) ,ωc ) ( 频率分量.
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高频电子线路习题参考答案
(2) u u u′ 1 = c + u , u′ 2 = c u D D 2 2 在忽略负载的反作用时,
u ′ 1 = g D K ( ωc t ) c + u i1 = g D K (ωc t )uD 2 i = g K (ω t )u′ = g K (ω t ) uc u D c D2 D c 2 2 uo = ( i1 i2 ) RL = 2 RL g D K (ωc t )u 2 2 1 2 = 2 RL g DU + cos ωc t cos 3ωc t + cos 5ωc t + ..... cos t 3π 5π 2 π
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高频电子线路习题参考答案
所以,(b)和(c)能实现DSB调幅 而且在(b)中,包含了ωc的奇次谐波与Ω的和频与差频分 量,以及ωc的偶次谐波分量. 在(c)中,包含了ωc的奇次谐波与Ω的和频与差频分量, 以及ωc的基频分量.
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高频电子线路习题参考答案
6-5试分析图示调制器.图中,Cb对载波短路,对音频开路; uC=UCcosωct, u =U cos t (1)设UC及U 均较小,二极管特性近似为i=a0+a1u2+a2u2.求 输出uo(t)中含有哪些频率分量(忽略负载反作用)? (2)如UC>>U ,二极管工作于开关状态,试求uo(t)的表示式. (要求:首先,忽略负载反作用时的情况,并将结果与(1) 比较;然后,分析考虑负载反作用时的输出电压.
7
高频电子线路习题参考答案
i Lc = ( i1 i2 ) = g D K (ωc t )( u + uc ) g D K (ωc t π )( u uc ) = g D K (ωc t ) K (ωc t π ) u + g D K (ωc t ) + K (ωc t π ) uc = g D K ′(ωc t )u + g D uc 4 4 cos 3ωc t + ...... U cos ω t + g DU c cos ωc t = g D cos ωc t 3π π cos(ωc + ω )t + cos(ωc ω )t 2 g DU + g U cos ω t 1 1 D c c π cos(3ωc + ω )t cos(3ωc ω )t + ..... 3 3
第3章(1)《高频电子线路》_(曾兴雯)_版高等教育出版社课后答案
4 −1/2
ξ α = 1+ 4
−nБайду номын сангаас 2
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第3章 高频谐振放大器 2. 多级双调谐放大器
21
第3章 高频谐振放大器
3. 参差调谐放大器
多级参差调谐放大器， 多级参差调谐放大器， 就是各级的调谐回路和调 谐频率都彼此不同。 谐频率都彼此不同。 目的是增加放大器总的 带宽， 带宽，同时又得到边沿较 陡峭的频率特性。 陡峭的频率特性。
③ 对高频小信号放大器的主要要求
2
第3章 高频谐振放大器
3.1 高频小信号放大器
① 功用 ②分类
③ 主要要求 增益要高，也就是放大量要大。 ☆ 增益要高，也就是放大量要大。 ☆ 频率选择性要好。频带宽度和矩形系数。 频率选择性要好。频带宽度和矩形系数。 工作稳定可靠。 ☆ 工作稳定可靠。 接收机前级放大器内部噪声要小。 ☆ 接收机前级放大器内部噪声要小。
15
第3章 高频谐振放大器 2. 放大器的性能参数 (3) 电压放大倍数
(4) 通频带
& U0 p1p2 Yfe K0 = =− 2 2 & Ub (p1 goe + p2gie + g 0 )
fo B0.707 = QL
其中： 其中：
f o = 1/(2π LC ∑ )
Q L = 1 /( ω 0 Lg ∑ )
②晶体管
是放大器的核心，电流控制和放大作用。 是放大器的核心，电流控制和放大作用。
③输出回路 LC并联谐振回路，输出变压器 及负载 并联谐振回路， 及负载YL 并联谐振回路
5
第3章 高频谐振放大器 二、放大器性能分析 1． 晶体管的高频等效电路 ． (1) 混Π等效电路 等效电路
高频电子线路答案 曾兴雯 主编
2-2 图P2-2为一电容抽头的并联振荡电路，振荡频率为1MHz ，C 1＝400pF ，C 2＝100pF 。
求回路电感L 。
若Q 0＝100，R L ＝2k Ω，求回路有载Q L 值。
解：接入系数8.0211=+=C C C p ，总电容 802121=+=C C CC C pF根据LC1=ω，得到H C f L μππ317108010141411212222=⨯⨯⨯⨯⨯==- 125.364.0212===L R p R k Ω Q 0＝100，故2.19910317210110066000=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-πωL Q R k Ω R ＝077.3125.32.199125.32.19900=+⨯=+R R R R K Ω55.11080101210077.312630＝＝总-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=πωC R Q L2－5 一个5kHz 的基频石英晶体谐振器， pF C q 2104.2-⨯=C 0=6pF ，，r o =15Ω。
求此谐振器的Q 值和串、并联谐振频率。
解2-5： 总电容q qq C pF C C C C C =≈+⨯=+=024.0024.06024.0600串联频率kHz f q 5= 并联频率()kHz C C f f q q 06.5012.0152100=+⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⨯= 品质因数61231042.881510024.01052121⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==-ππq q q r C f Q答：该晶体的串联和并联频率近似相等，为5kHz ，Q 值为61042.88⨯。
2－7 求如图所示并联电路的等效噪声带宽和输出均方噪声电压值。
设电阻R=10k Ω，C=200pF ，T=290 K 。
题2－7图 解2-7：网络传输函数为cRj c j R cj j H ωωωω+=+=11)/1(/1)(1)(max 0==ωj H HkHz RC t CRHdfcR Hdfj H B n125)(arctan 21)(11)(0202202==+==∞∞∞⎰⎰ωπωω V H kTRB U n n μ865.194202==答：电路的等效噪声带宽为125kHz ，和输出均方噪声电压值为19.865μV2.2－10 接收机等效噪声带宽近似为信号带宽，约 10kHz ，输出信噪比为 12 dB ，要求接收机的灵敏度为 1PW ，问接收机的噪声系数应为多大？解2-10： 根据已知条件答：接收机的噪音系数应为32dB 。
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答：下图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图，它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。
发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频器（不一定必须）、功率放大器和发射天线组成。
低频音频信号经放大后，首先进行调制后变成一个高频已调波，然后可通过变频，达到所需的发射频率，经高频功率放大后，由天线发射出去。
接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。
由天线接收来的信号，经放大后，再经过混频器，变成一中频已调波，然后检波，恢复出原来的信息，经低频功放放大后，驱动扬声器。
1－2 无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？答：高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。
采用高频信号的原因主要是：（1）频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大，而且可以减小或避免频道间的干扰；（2）高频信号更适合电线辐射和接收，因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时，才有较高的辐射效率和接收效率，这样，可以采用较小的信号功率，传播较远的距离，也可获得较高的接收灵敏度。
1－3 无线通信为什么要进行凋制？如何进行调制？答：因为基带调制信号都是频率比较低的信号，为了达到较高的发射效率和接收效率，减小天线的尺寸，可以通过调制，把调制信号的频谱搬移到高频载波附近；另外，由于调制后的信号是高频信号，所以也提高了信道利用率，实现了信道复用。
调制方式有模拟调调制和数字调制。
在模拟调制中，用调制信号去控制高频载波的某个参数。
在调幅方式中，AM普通调幅、抑制载波的双边带调幅（DSB）、单边带调幅（SSB）、残留单边带调幅（VSSB）；在调频方式中，有调频（FM）和调相（PM）。
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iD1
iD2
调制信号
b)
u c 0 VD1截止，VD2导通； iD2 gD (uc u )K(ct ) 总电流： i i i D D1 D2
37
第6章 振幅调制、解调与混频 ②平衡二极管电路
iD iD1 i D2 gDuc [K(c t) K(c t )] gD u [K(c t) K(c t )] 4 4 4 g D u c g D u [ cos c t cos 3c t cos 5c t ...] 3 5
2 UC P c 2RL
设：负载电阻RL 载波功率
上下边频的平均功率
AM信号的平均功率 两边频功率与载波 功率的比值：
P边频
m2 Pc 4
1 Pav 2π
m2 Pd t Pc 1 2 π
π
边频功率 m 2 载波功率 2
17
第6章 振幅调制、解调与混频 （一） 调幅波的分析
波形表示
已调波波形
m 1
过调制！
11
第6章 振幅调制、解调与混频
（一） 调幅波的分析
1 、表示式及波形
调幅信号表达式 u AM (t) UC (1 mcos t)cos c t
uAM ( t ) =UC［1 + m f (t)］cosωct 连续频谱信号f(t)
若调制信号为：
则调幅波表示式为：
载波
uc (t) Ucm cos c t
4
第6章 振幅调制、解调与混频
4．两种类型的频谱变换电路 ① 频谱搬移电路：将输入信号的频谱沿频率轴搬移。 例：振幅调制、解调、混频电路(本章讨论)。
特点：仅频谱搬移，不产生新的频谱分量。 ② 频谱非线性变换电路：将输入信号的频谱进行特定 的非线性变换。 例：频率调制与解调电路(第 7 章讨论)。 特点：产生新的频谱分量。
35
第6章 振幅调制、解调与混频 （一）AM调制电路 2、低电平调制 (1) 二极管电路 ②平衡二极管电路 载波
令 u1 u c
且 Uc U
产生AM波！
调制信号
36
第6章 振幅调制、解调与混频 ②平衡二极管电路
a)
令 u1 u c u 2 u 载波 且 Uc U u c 0 VD1导通，VD2截止； iD1 gD (uc u )K(c t)
28
第6章 振幅调制、解调与混频 （一）AM调制电路 1、高电平调制
（1）集电极调幅
过压区 欠压区
UCC0
图 6-13 集电极调幅的波形
29
（一）AM调制电路 1、高电平调制
第6章 振幅调制、解调与混频
（1）集电极调幅
30
第6章 振幅调制、解调与混频 （一）AM调制电路 1、高电平调制
（2）基极调幅
（一） 调幅波的分析 1 、表示式及波形
调幅度 调幅信号表达式
k a UΩ m UC
u AM (t) UC (1 mcos t)cos c t
调制信号波形
波形表示
载波波形
已调波波形
m 1
9
第6章 振幅调制、解调与混频
（一） 调幅波的分析
k U 调幅度 a Ω m UC
调制信号波形 载波波形
22
第6章 振幅调制、解调与混频 （三）单边带信号
当取上边带时： uSSB(t)=Ucos(ωc+Ω)t
分析：
SSB信号的振幅与调制信号的幅度成正比，它的频率 随调制信号频率的不同而不同，因此它含有消息特征。
23
第6章 振幅调制、解调与混频 （三）单边带信号
语音调制的SSB信号频谱
24
第6章 振幅调制、解调与混频 （三）单边带信号
2、低电平调制 (1) 二极管电路 ①单二极管电路
第6章 振幅调制、解调与混频
iD
条件： Uc U
流过二极管的电流i D为:
gD gD gD iD UC U Ω cos t U C cosc t π 2 2 gD gD U Ω cos( c ) t U Ω cos( c ) t π π 其频谱图: 产生AM波！
U Uc i o I0 1 cos t tanh cos c t U EE 2U T I0 (1 m cos t) 1 (x)cos c t 3 (x)cos3c t 5 (x)cos5c t U uc m 其中：x UEE UT 39
其频谱图:
总电流：
产生AM波！
38
第6章 振幅调制、解调与混频
（一）AM调制电路 2、低电平调制
(2) 利用模拟乘法器产生AM波 ①对单差分电路
uA uB i o I 0 1 tanh UEE 2UT 若将uc加至uA，uΩ加到uB，则有
载 波 调 制 信 号
5
第6章 振幅调制、解调与混频
第一节 振 幅调 制 几个概念： 调制： 用调制信号去控制载波某个参数的过程。 解调：
调制信号：
载波：
已调波：
6
第6章 振幅调制、解调与混频
第一节 振 幅调 制
什么是振幅调制？ 由调制信号去控制载波的振幅，使之按调制 信号的规律变化。 是使高频振荡的振幅与调制信号成线性关系， 其它参数(频率和相位)不变。 振幅调制的三种方式：
32
第6章 振幅调制、解调与混频
作 业
• 6-1 • 6-2 • 6-3
33
（一）AM调制电路
第6章 振幅调制、解调与混频
2、低电平调制
(1) 二极管电路产生AM波 ①单二极管电路 ②平衡二极管电路
载波
令 u1 u c
(2) 利用模拟乘法器
调制信号
u 2 u
且 Uc U
34
（一）AM调制电路
调幅信号表达 式 u
AM
(t) UC (1 mcos t)cos c t
波形表示
已调波波形
m 1
10
第6章 振幅调制、解调与混频
（一） 调幅波的分析
k U 调幅度 a Ω m UC
调制信号波形 载波波形
调幅信号表达 式 u
AM
(t) U C(1 mcos t)cos tc
LB为低频扼流圈
LB1是高频扼流圈
31
第6章 振幅调制、解调与混频 （一）AM调制电路 1、高电平调制
（2）基极调幅
由于基极电路电 流小，消耗功率小， 故所需调制信号功率 很小，调制信号的放 大电路比较简单，这 是基极调幅的优点。 但因其工作在欠压状态，集电极效率低是其一大缺点。 一般只用于功率不大，对失真要求较低的发射机中。而集 电极调幅效率较高，适用于较大功率的调幅发射机中。
调幅与检波的概念（4.1）
2．特点 对电路中信号频谱进行的变换，电路有新频率成分产生。 为此，需引用一些信号与频谱的概念。
3
第6章 振幅调制、解调与混频
3．信号与频谱 信号的三种表示法：表达式、波形图、频谱图。
信号 单音 调制 波 表达式 波 形 频 谱
u (t) U cosΩt
n max 复音 Umn cos nt 调制 u (t) n 1 波
连续频谱信号f(t)调幅波表达式:
uAM ( t ) =UC［1 + m f (t)］cosωct
调制信号
已调波
13
第6章 振幅调制、解调与混频
（一） 调幅波的分析 1 、表示式及波形
AM信号的产生原理图
或
14
第6章 振幅调制、解调与混频
2、调幅波的频谱
调幅波的三角展开： uAM (t ) U C cos ct
u AM
(t ) U 1 m co s( t ) co s t
f (t )
U n cos(nt n )
n1
C
n
n
n
c
n 1
式中，mn=kaUΩn/UC
12
第6章 振幅调制、解调与混频
（一） 调幅波的分析 1 、表示式及波形
(2) 180。相位跳变。 DSB信号的高频载波相位在调制电压零交点 处(调制电压正负交替时)要突变180°。
双边带调制（4.3）
21
第6章 振幅调制、解调与混频（ Nhomakorabea）单边带信号
单边带(SSB)信号是由DSB信号经边带滤波器滤除一个边 带或在调制过程中，直接将一个边带抵消而成。
单频调制 uDSB(t) = k uΩuC 当取上边带时： uSSB(t) = Ucos(ωc+Ω) t 当取下边带时： uSSB(t)=Ucos(ωc－Ω) t
g(t)cos c t
19
第6章 振幅调制、解调与混频 （二）双边带信号
2.波形
调制信号波形 载波波形
已调波波形
相位跳变！
20
第6章 振幅调制、解调与混频
（二）双边带信号
与AM波相比，DSB信号的特点: (1) 包络不同。 AM波的包络正比于调制信号f(t)的波形，而 DSB波的包络则正比于|f(t)|。
利用改变某一电极的直流电压以控制集电极高频 电流振幅。
27
第6章 振幅调制、解调与混频 （一）AM调制电路 1、高电平调制
（1）集电极调幅
等幅载波通过高 频变压器T1输入到被 调放大器的基极。 调制信号通过低频变 压器T2加到集电极回路且 与电源电压相串联。
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图 6-12 集电极调幅电路
(AM)：普通的调幅； (DSB－SC)：抑制载波的双边带调制； (SSB-SC)：抑制载波的单边带调制。