1、第一章習題答案1、畫出調幅發射機的原理框圖，并說明各部分的作用 答：調幅發射機的原理框圖如下所示：振蕩器：用來產生高頻信號。倍頻器：可將振蕩器產生的高頻信號頻率升高到發射所需要的頻率值。倍頻器可以是整倍數倍頻，也可以非整倍數的分數倍頻。其輸出頻率即為發射所需要 的載波頻率信號。在倍頻器后通常還可設置高頻功率放大器，用來放大載波信號， 使之有足夠的功率驅動發射天線（負載）向空中發射電波。調制放大器：實際上是低頻放大器，它由低頻電壓放大器和功率放大器組成， 用來放大話筒所產生的微弱話音信號，然后送入調制器。調制器有幅度調制器， 頻率調制器，相位調制器等。調幅廣播發射機用的是幅度調制器。 它是將高頻

2、等 幅載波信號的幅度隨著低頻信號的大小發生變化的電子電路。經過調制器調制后的高頻載波信號叫做高頻已調信號， 高頻已調信號可以經 過高頻功率放大器放大后驅動相應負載。發射機中的負載是天線。2、畫出超外差接收機的原理框圖，并說明各部分的作用。答：超外差接收機的原理框圖如下圖所示：高頻放大器：對天線接收到的微弱信號進行放大， 同時對接收信號進行選頻，抑制有用頻率信號以外的其它無用頻率信號。高頻放大器輸出載波為fc的已調信號和本機振蕩器所提供的頻率為 f L的高頻等幅信號同時輸入混頻器。混頻器的作用，在混頻器的輸出端可以得到固定的中頻信號。 在超外差接收機中， 通常采用本振頻率與載波頻率之差 f I

3、f l fc作中頻頻率。這種作用就是所謂 的外差作用。也是超外差接收機的由來。當輸入信號頻率變化時，使本機振蕩頻 率也相應的改變，保持中頻頻率固定不變，因此中頻放大器的增益和選擇性都與 接收的信號載波頻率無關。中頻放大器是中心頻率為fl ,帶寬為f f力的 選頻放大器，它可以進一步濾除中頻以外的無用信號。 并將有用中頻信號放大到 足夠值。中頻信號是已調波信號，且調制規律不變。即中頻信號保留了輸入信號 中的全部有用信息。幅度檢波器：中頻信號經幅度檢波器解調即可恢復出原基帶信號， 再經低頻放大 器放大輸出。為了有助于理解各組成部分的作用，在圖中畫出了各部分輸出的電 壓波形。3、頻率為330MHzI

4、勺電波，稱為什么頻段的電波？它對應的波長是多少？答：屬于高頻（HFF信號，對應白波長范圍是10m100m.4、簡述無線電通信中調制的目的。答：信號調制可以將信號的頻譜搬移到任意位置，從而有利于信號的傳送， 并且使頻譜資源得到充分利用。例如，天線尺寸為信號的十分之一或更大些， 信號才能有效的被輻射。對于 語音信號來說，相應的天線尺寸要在幾十公里以上，實際上不可能實現。這就需 要調制過程將信號頻譜搬移到較高的頻率范圍。 如果不進行調制就把信號直接輻 射出去，那么各電臺所發出信號的頻率就會相同。調制作用的實質就是使相同頻率范圍的信號分別依托于不同頻率的載波上， 接收機就可以分離出所需的頻率信號， 不

5、致互相干擾。這也是在同一信道中實現 多路復用的基礎。5、舉例說明生活中發射機和接收機的例子。答：略6、什么是載波？什么是調制信號和基帶信號？給出調制的定義。答：由振蕩電路輸出的、具頻率可保證天線的長度大大下降到實際能發射的高頻 信號稱為載波。待發射的有用的模擬信號為調制信號； 有用的模擬信號轉換為數 字信號稱為基帶信號；調制是指攜帶有用信息的調制信號去控制高頻載波信號。7、為什么要進行調制？給出兩種理由。答：根據天線理論，天線的長度與電信號的波長需可比擬， 發射的電信號必須是 高頻信號；而且，直接發射調制信號會導致信道混疊。8、給出無線廣播的中波和短波的各自頻率范圍答：中波(MF): 0.33

6、MHz短波(HF): 330MHz9、給出中國移動通信GSM勺載波頻率范圍。答：GSM勺頻段：GSM900 上行 880915MHz 下行 925960MHzGSM1800 上行 17101785MHz 下行 18051880MHzGSM1900 18501910MHz , 19301990MHz上行和下行組成一頻率對，上行就是手機發射、機站接收；下行就是基站到手機。10、將下列功率轉換為dBm值。(1) P2 1W;(2) P2 0.001W; (3) P2 0.0001W;(4) P2 25 W解：(1) 30dBm; (2) 0dBm; (3)10dBm;41.9dBm11 一通信系統的

7、電壓為2.15V,負載阻抗50 ,轉換為dBm(50Xo解：19.66dBm(50)習題解答：解1：根據環境溫度相同的兩個電阻Ri, R2并聯后所產生的熱噪聲是并聯電阻總值產生的熱噪聲，則電阻Ri, R2并聯的總阻值是：Ri XR2 r并=并 Ri + R2所以，熱噪聲電壓的均方根值為： R1 XR2Vt 并="KTR并 Be= 3KTBe 逐解2:雙極性型晶體管有很多種噪聲，主要有熱噪聲：晶體管的熱噪聲主要有基區體電阻rbb產生，它和電阻的熱噪聲一樣，計算方法也和電阻產生的熱噪聲的計算公式相同：Un , 4KTRBWn低頻噪聲也叫閃爍噪聲， 閃爍噪聲是由晶體管的制造工藝不完善造成的

8、噪聲，其電流譜密度近似于頻率成反比，所以閃爍噪聲又叫做1/ f噪聲，其噪聲譜不是白噪聲譜。散粒噪聲：散粒噪聲是通過 PN結的載流子在平均電流I0上隨機起伏引起的噪聲，其噪聲電流均方電流譜密度為：,2In 2qI°Bn(A2/HZ)散粒噪聲與頻率無關，是白噪聲譜。場效應管的噪聲特性優于雙極性晶體管， 尤其等效輸入噪聲電流比雙極性晶體管小得多。場效應管的等效最佳源內阻要比雙極性晶體管大得多，特別適合于源內阻較大的場合。解 3： 低噪聲前置放大器的設計過程中，主要考慮以下幾個因素：1. 信號源輸出阻抗和放大器源內阻之間的匹配，達到最佳噪聲匹配的要求。2. 放大器的放大倍數盡可能大。3. 需

9、要合適的通帶寬度。4. 合適的環境工作溫度。（ 降溫工作，放大器散熱措施等）5. 防止外來噪聲干擾。 （如： 防電磁場干擾的屏蔽措施， 防工頻交流干擾，合理的接地措施等）解 4： 具體描述接地的基本目的是什么。干擾噪聲源主要有哪些？信號源和放大器采用不同的接地點，這些接地點之間往往存在或大或小的地電位之差。這種地電位之差， 對于差分放大器來說是一種共模干擾， 對于單端放大器來講就是一種差模干擾。由于地電位差產生的的干擾噪聲范圍，很有可能就是信號的接收或放大的頻率范圍，所以很難用濾波的方法解決問題。 所以， 要克服地電位差噪聲的不利影響， 其有效辦法就是采取合適的接地技術或隔離技術。 接地的基本

10、目的就是讓地電位差的噪聲干擾， 減小到最小程度。干擾噪聲源種類很多。常見的噪聲源有如下幾種：1. 電力線尖峰脈沖干擾噪聲源2. 工頻電磁場的噪聲干擾源3. 射頻噪聲干擾源4. 地電位差噪聲干擾源5. 摩擦電噪聲干擾源6. 導體在磁場中的運動產生的噪聲干擾源7. 電化學噪聲干擾源解 5： 接地方式有幾種？各有什么特點？1. 單點串聯接地接地方式，其特點是：（ 1）接線簡單，布線方便，在對噪聲特性要求不高的電路中普遍采用。（ 2）廣泛應用于脈沖數字電路。（ 3）不適用于各部分電路功率差異較大的情況。（ 4）不適合用于數字和模擬混合電路情況，尤其是小信號處理系統。2. 單點并聯接地方式特點是：（ 1

11、）在高頻情況下，各部分電路的地線之間會通過分布電容和分布電感的耦合而形成相互干擾。隨著頻率的增高，接地線的感抗加大，接地線之間的分布電容增大，相互之間的影響更加嚴重。 在很高頻率的情況下， 接地線的等效阻抗會很大，而且會像天線一樣向外發射電磁波噪聲。(2)當頻率低于1MHz時，這種接地方式很實用。(3)當頻率為1MHz- 10MHz要注意最長的接地線不要超過波長的1/20。(4)當頻率高于10MHz時，必須考慮使用多點接板地方式。3 .多點接板地方式特點是：(1)多點接板地方式適用于高頻電路，以降低接地阻抗。(2)多點接地板方式不適用于低頻大電流情況。(3)多點接板地方式的典型應用于印制線路板

12、中的大面積敷銅箔設計。4 .混合接地方式的特點是：(1)適用于各部分電路的工作頻率范圍很寬，既有高頻分量又有低頻分量的情況。(2)在單點并聯接地的基礎上，各部分電路用小電容就近接到接地板上，所以這種接地方式是綜合了前兩種接地方式的優點。(3)對于低頻低電流，由于小電容的阻抗很大，相當于單點并聯接地；而對于高頻地 電流，小電容阻抗很小，這種方式相當于多點接板地。解6：消除電流的干擾影響，在實際應用中有以下幾種方式：(1)利用差分放大器的高共模抑制比能有效的抑制地回路的共模干擾；(2)采用隔離變壓器可以將前/后級不同的電路的地回路完全隔離，消除地回路電流的干擾；(3)采用光電耦合器件可以有效隔離不

13、同電路的地回路電流干擾，光電耦合器件的隔離技術特別適用于數字電路；(4)采用將電路的單端輸出變換成雙端輸出后，將差模干擾變成共模干擾，再用差分 放大器抑制地電流共模干擾等等。第二章習題答案一、選擇題1、小信號諧振放大器的主要技術指標不包含(B )A、諧振電壓增益B 、失真系數 C 、通頻帶 D 、選擇性2、高頻小信號調諧放大器主要工作在(A.甲類B .乙類 C .甲乙類 D .丙類3、在高頻放大器中，多用調諧回路作為負載，其作用不包括（ D ）A選出有用頻率B .濾除諧波成分C .阻抗匹配D .產生新的頻率成分4、下列不屬于單調諧放大器主要技術指標的是 （D ）A諧振電壓增益B .通頻帶 C

14、.選擇性 D .紋波系數5、放大器的噪聲系數Fn是指（A ）A.輸入端的信噪比/輸出端的信噪比B .輸出端的信噪比/輸入端的信噪比C.輸入端的噪聲功率/輸出端的噪聲功率D.輸出端的噪聲功率/輸入端的噪聲 功率6、如圖1所示調諧放大器，接入電阻 R4的目的是（C ）D .減小通頻帶7、放大器的通頻帶是指其電壓增益下降到諧振時的 （D ）所對應的頻率范圍，用2 f0.7表示。A 1/2 B 、1/3 C 、1/ <3 D 、1/V28、多級單調諧放大器，可以提高放大器的增益并改善矩形系數，但通頻帶（A ）。A、變窄B 、變寬 C 、不變9、隨著級數的增加，多級單調諧放大器（各級的參數相同）的

15、通頻帶變，選擇性變。（ B ）A、大、好B、小、好G大、差D小、差10、高頻電子電路中常采用（B ）參數等效電路進行分析。A XB、YC、ZD、S11、多級調諧回路放大器的通頻帶是單調諧回路放大器的 B 倍。A n BJ2n 1 C '2 D 、1/也二、填空題1、單向化是提高諧振放大器穩定性的措施之一， 單向化的方法有 中和法 和 失 配法。2、某小信號放大器共有三級,每一級的電壓增益為 10dB,則三級放大器的總電 壓增益為30dB。3、在小信號諧振放大器中,三極管的集電極負載通常采用自耦變壓器,它的作用是獲得最大功率增益 。4、信噪比等于信號功率Ps與 噪聲功率Pn之比。5、噪聲

16、系數等于輸入端信噪比與輸出端信噪比之比。6、為了抑制不需要的頻率分量，要求輸出端的帶通濾波器的矩形系數盡可能接近107、晶體管的截止頻率f?是指當電流放大倍數|下降到低頻0的1/J2時所對應的工作頻率。8、矩形系數是表征放大器選擇性 好壞的一個物理量。9、消除晶體管yre的反饋作用的方法有 中和法和失配法 。10、在單調諧放大器中，矩形系數越接近于 1、其選擇性越 "；在單調諧的 多級放大器中，級數越多，通頻帶越 窄（寬或窄）,其矩形系數越 小（大 或小）11、小信號諧振放大器的主要特點是以諧振回路 作為放大器的交流負載,具有選頻和濾波功能。12、小信號調諧放大器按調諧回路的個數分單

17、調諧 和 雙調諧 。13、高頻小信號放大器的主要性能指標有增益、通頻帶、選擇性和穩定性。為了提高穩定性，常用的措施有 中和法 和適配法。14、放大電路直流通路和交流通路畫法的要點是：畫直流通路時，把 電容 視為開路；畫交流通路時，把 電容 視為短路。15、高頻小信號調諧放大器一般工作在 甲類 （甲類，乙類，丙類）狀態，它 的主要技術指標有增益和選頻性能,選頻性能通常用矩形系數和抑制比 兩個指標衡量。三、判斷題1、小信號諧振放大器的矩形系數大于 1,且越大越好。（錯 ）2、諧振放大器是采用諧振回路作負載的放大器。（對 ）3、諧振放大器處在諧振時其增益最大。（對 ）4、小信號諧振放大器抑制比越大，

18、其選擇性越好。（錯 ）5、諧振放大器的Ko.i愈大于1,則放大器的選擇性愈好。（錯 ）6、多級耦合的調諧放大器的通頻帶比組成它的單級單調諧放大器的通頻。（錯）7、調諧放大器兼有放大和選頻功能。（對 ）8、高頻小信號諧振放大器不穩定的主要原因是諧振曲線太尖銳。（錯）9、小信號調諧放大器單調諧回路的選擇性比雙調諧回路的選擇性好。（錯 ）10、雙調諧回路放大器在弱耦合狀態下，具諧振特性曲線會出現雙峰。 （對） 四、計算題1、某單級中頻放大器的調諧頻率為 465kHz,調諧回路包含一電容為200pF與一 電感并聯，電感的品質因數Q=100,不考慮任何負載影響。試計算此放大器的電 壓增益和通頻帶，如果回

19、路兩端并聯一負載阻抗 R=40kQ,那么電壓增益和通頻 帶變為多少？解：(1) RpQo0C1003122 / 465 10200 10171k , Av0 = Rp=171000,AV0 2010g(171000) 104dB, BW 8465 104.65kHzQ0100171 40(2) Rp RpR 32.4k ,Avo Rp 32400,p 171 40Avo 20log(32400) 90dB,'Ql RpQ7RQl100 32.417118.95,BW 龍 -65- 24.5kHzQl18.952、如題圖2-41所示，場效應管的轉移導納gm=3mA/V漏級輸出阻抗Rs=1

20、20k如果電感線圈損耗r =2.0 Q,調諧回路的調諧頻率為 850kHz。試求：圖2-41題2圖(1)調諧回路的電容C=?(2)忽略負載影響，最大電壓增益為多少?(3)通頻帶為多少？解：(1)f 2106 3 2195pf(2f0)2L (2©2 (850 103)2 180180 106- 12- 461.54k ,Cr 195 1012 2總的回路并聯阻抗為RtRp / Rds461.54/120 95.24k ,AV0gmRT 3 95.24 285.72AV0 2010g(285) 49dB,Rt0L95.24 103 1062 兀 850 103 18099,BWQl85

21、0 103998.59kHz3、如題圖2-42所示，晶體管的參數為y°e=20N S,線圈L品質因數為Q=45,調 諧頻率為460kHz,計算放大器的通頻帶。解：RpQo0C圖2-42題3圖45_ _ 3_ 92 冗 460 103 1 10 915.58k總的并聯阻抗RTRp/( )/( Rl) 15.58/100/50 10.62kyoe33Ql RT 0C 10.62 102 冗 460 10一 9_ _ _ _1030.68,BW -f0- 15kHzQl4、某中頻調諧放大器電路如題圖 2-43所示。調諧頻率為465kHz, Li=350 H, 兩個晶體三極管具有相同的參數：

22、Re=3.75kQ, yte=90S, y°e=15p S。計算：圖2-43題4圖(1)回路電容值G(2)變壓器的次級與初級線圈比值;(3)最大電壓增益。C解：回路電容610 (465 335pf103)2 350Rp35010612ci335 101214.35715106Re1-2pyoep . RieYoe0.237Rt總的并聯阻抗1Rp/()/(y°eRie.2 )P33.3k ,pRT yfe 0.237 90 33.3103711 , 201g(711)=57dB5、題圖2-44為一電容抽頭的并聯振蕩回路，諧振頻率為1MHzG=100pF,G=400pF, 求回

23、路電感L。若Q=100, R=2kQ,求回路有載品質因數 Q和通頻帶。解：總電容CC1c2CiC2接入系數:CiCiC2L圖2-44題5圖80pf , f°0.2 , Rl1 L 0.32mH 2局LC折合到回路兩端的等效阻抗:rL4 50 kpRp Qo oL 200kQ,總的并聯阻抗 Rt Rp/RL 40kQ,有載品質因數Ql旦20 ,帶寬BW 0L50kHz Ql6、調諧放大器如題圖2-45所示，調諧頻率為465kHz,調制信號的最高頻率為 5kHz,電感L=300p H, Q=90,晶體管輸出導納y=8 / S,負載阻抗R=5.36k Q , 在調諧頻率處電壓增益不得小于

24、250,電感總匝數為70。試確定Li部分匝數、 必要的通頻帶寬和晶體管的yfe。圖2-45題6圖解：鳥二 125Kp2 yoe 8 106p2, Rl yoe，5.36 103 8 10 60.207RpQlpN 15 匝。-1Q0 0L 78.8k ,RtRp/()2 yoe34.78kRT34.78 1030L 2 兀 465 103 300 10 6BW f0 11.625kHz QlAv。pyfe Rt 250,yfe 35ms7、單回路調諧放大器如題圖 2-46所示，已知工作頻率 f°=465kHz,通頻帶 BW=10kHz 回路空載時 Q=100,晶體管參數：gie=0.

25、5mS, goe=60 S, | yfe|=30m& 試求：圖2-46題7圖(1)回路的有載品質因數Q; 若不考慮回路固有損耗，放大器的最大功率增益為多少(dB) ? 若考慮回路損耗，則放大器的最大功率增益又為多少(單位為dB)?解：(1)Ql旦 465kHz 46.5BW 10kHzAp0max 4giegoe3 24。5(103 60 I。,7500,Ap0max(dB) 10lg(7500) 38.8dBAp0 Ap0 max (1Q0)27500 (1 700)22146.7,Ap0(dB) 101g(2145) 33.3dB8、如題圖2-47所示，工作頻率f°=46

26、5kHz, L=560 H, 00=100,晶體三極管Q1 和 Q2參數相同：yie=1.7ms, yoe=290ps, yfe=32ms 通頻帶 BW= 35kHz。試求：圖2-47題8圖(1)阻抗匹配時的接入系數p1、P2；(2)阻抗匹配時的諧振功率增益(dB);(3)回路的插入損耗(dB)Ql解：f0465BW 益13.3,gp16.11 wS, gT o LQo145.95 人 oLQlgie goe gT gp 39.84 p S, gie2 P2gie,P2 0.108'2goeP1 gie,P10.2621 (1 QL)2 0.7516,1(dB) 1.25dB(2)回路

27、的插入損耗Q0(3)匹配時的諧振功率增益1,A9 30/12,4giegoeye 0.7516 390.3 4giegoe%Q=60,計算諧振回路參數L、C和外接電阻R的值。Ap0(dB) 101gAp025.9dB9、單級小信號諧振放大器的交流等效電路如圖2-48所示，要求諧振頻率f°=10MHz通頻帶BW=500kHz諧振電壓增益Avo=100o在工作點和工作頻率上測 得晶體管的y參數為：yie(2 j0.5)mS, ye 0,yfe(20 j5)mS, y°e (20 j40)如果電感品質因數圖2-48題9圖。解：由avo注100，得gTA0號0包的6八gTg %g0

28、e如下圖:BWO1005062gg又gpgT f0BW 00c206 10 6 107500 103 210768.03然S,所以g10、三級相同的單調諧中頻放大器級聯,65pF,gT gp g0e 118 小，R=8.5kQ。工作頻率f°=450kHz,總電壓增益為60dB,總帶寬為8kHz。求每一級的增益、3dB帶寬和有載品質因數Q值。AVAV1 AV2 AV3AV1 ,20lgAV1 20dB,AV1 1020lg AV60 lg AV160dB,由于 BW BW ,21/n 1, 8kHz BW . 21/3 1, BW 15.7kHzf0450 kHz “Ql029BW 1

29、5.7kHz11、一個晶體管IF放大器如題圖2-49所示。（1）指出各個元件的作用；（2）畫出 交流等效電路；（3）利用晶體管Q1和Q2的y參數等效電路，在問題（2）的基礎上 繼續畫出部分接入與回路之間的連接。.圖2-49題11圖解：(1)C2的作用是隔直流、低頻交流，只讓高頻交流信號進入 Q" C6的作用也是隔直、低頻電流，只讓高頻信號進入 Q2； C3、C7均對高頻呈現低阻抗，近似短路，用作高頻旁路阻抗；C4對低、高頻均呈現高阻，用作諧振回路電容；Ci對高頻呈現低阻抗，使 Ri與R2一同構成Qi基極偏置。(2)交流等效電路圖：第六章習題答案1、已知調制信號uq (t)由1 kHz

30、和2 kHz兩個頻率組成，振幅分別是1.5 V和0.5 V,若載波信號Uc(t)=5 cos2兀X8H0/,且單位調制電壓產生的頻偏和相偏分別為4 kHz/V和0.2 rad/V,試分別寫出調頻信號和調相信號的表達式。解：_3_ 3u =1.5cos2103t 0.5cos22 103t_U 1 cos 1t U 2 cos 2tUFMUcmtcos ctkf 0u (t)dtUcmcostt kf (u , cosf 01t u , cos t)dt 122UcmcoskfU1 t sin 1tkfU 2cos t225 cos28310 tV -cos2310113cos4 10 t 2U

31、pmUcm cosctkpU Ucm CoSct kp(u 1cos 1tu 2 cos 2t)5cos 2108t 0.3cos2103t 0.1cos4103t2、已知調角信號u(t)=10 cos(2"t+coS4 兀 X3t1V。若U(t)是調頻信號,試寫出載波頻率fc、調制頻率F、調頻指數M f和最大頻偏 A m。(2)若U(t)是調相信號,試寫出載波頻率fc、調制頻率F、調相指數Mp和最大頻偏 Am。解:由u FMU cm cosk f U ct -sin t得fc210 8210 8 Hz410 3fm10210 3 HzHz(2)由UpmU cm cosctkpUmS

32、int得8210108HzMpkpU m 14103103 HzfmM PF 2 103 Hz p3、對于單頻調頻信號UFM(t),若其調制信號振幅不變，頻率F增大一倍，試問UFM(t)的最大頻偏Am和帶寬BW有何變化？若調制信號頻率不變，振巾哥UQm增大一倍，試問UFM(t)的最大頻偏和帶寬有何變化*同時將調制信號的振幅和頻率加倍，則UFM的最大頻偏和帶寬又有何變化？解：由m kfU m”,、kfU m及BW=2(M+1) F=2(- m+1) =2( m )可知：(1)調制信號振幅不變，頻率 F增大1倍，則 fm不變、帶寬BW增加；(2)調制信號頻率不變，振幅增大 1倍，則 fm增加1倍、

33、帶寬BW增加；(3)同時將調制信號頻率和振幅增大1倍，則 fm增加1倍、帶寬BW增加1倍。4、若調制信號振幅不變而頻率改變，試比較相應的調幅信號、調頻信號和調相信號的頻譜 和帶寬如何變化。解：設調制信號為單頻正弦波u (t) U mCOS t,載波為Uc(t) UcmCOS ct(1)調幅信號(AM):頻譜中只有口( c± )。帶寬為BW =2 ?;當頻率 增加21倍，頻譜成份沒有變化，邊帶功率不變( P 二M2P 1Lm),帶寬增加2倍。av 4 a c 8 R(2)調頻信號：頻譜成份為( c±n )。帶寬為BW= 2(m+ ) =2(kfUm+ );當頻率kfU -Q增

34、加1倍，由Mf -m知M f減小，根據貝塞爾函數的性質知，邊頻成份減少、邊頻功率減小，帶寬增加。(3)調相信號：頻譜成份為( c±n )。帶寬為:BW 2( m+ ) =2(kpUm+ );當頻率 增加1倍，由Mp kfUm知Mp不變，根據貝塞爾函數的性質知邊頻成份不變、邊頻功率不變，帶寬增加。5、已知調頻信號 UFM(t)和調相信號UPM所對應的單頻調制信號頻率均為0.5 kHz,Mf和Mp分別為3 rad。(1)試求UFM和UPM的最大頻偏 Am和帶寬BW;(2)若調制系數kf (kp)不變， 調制信號振幅不變，頻率改為1 kHz,試求這兩種調角信號的4卜和3川；(3)若調制系數

35、kf (kp)不變，調制信號頻率不變，仍為0.5 kHz,而振幅降低為原來的1/2,試求這兩種調角信號的Am和BW。解:(1) FMfmBWPMfmBW3M f F 3 0.510 3 Hz 1.5 kHz2( M f 1)F 4kHzM °F 3 0.510 3 Hz 1.5 kHzp2( M p 1) F 4kHz(2)對于1 kHz的FM 信號0.5 kHz : M f kfU mM f M f1kHz : M f kfU m一3fm M f F 1.51 10 Hz 1.5 kHz對于1kHz的PM信號M pkpU m M p 3rad_3fmM pF3 1 10 Hz3kH

36、zBW2( M p1) F8 kHz1.5對0.5 kHz ,12U m的FM信號kfU m士 iMf 1.5rad2 ffmM f F1.50.5 10 3 Hz0.75 kHzBW2( M f 1) F 2.5 kHz對 0.5 kHz ,12U m 的 PM 信號M pkpU m kpU m 2 M p 21.5 radfm M p F 1.50.5 10 3 Hz 0.75 kHz6、已知調頻信號最大頻偏 時分別對應的頻帶寬度。BW 2( M p 1)F2.5 kHzA m=50 kHz,試求調制信號頻率為 300 Hz、1 kHz、3 kHz、10 kHz解：由fm kfU m 50

37、KHz得mfkfU m 50BW 2(mf 1)300Hz 時mffm500.3167BW 2(mf1)168 0.6 100.8kHz1kHz 時mffm50150BW 2(mf 1)2(50 1) 1 102kHz3kHz 時mffm50；173BW 2(mf 1)2(17 1) 3 108kHz10kHz 時mffm5010BW 2(mf 1)2(5 1) 10 120kHz7、在小信號諧振放大器、正弦波振蕩器和斜率鑒頻器(或相位鑒頻器)中都要用到LC并聯回路，試比較在以上不同電路里選擇LC回路的目的和性能指標有何不同。解：略8、在如圖6-33所示晶振變容二極管調頻電路中 ，若石英諧振器

38、的串聯諧振頻率 fq=10 MHz, 串聯電容Cq與未加調制信號時變容管的靜態結電容CjQ之比為2X1&并聯電容C0可以忽略，又變容二極管參數 n=2, Ub=0.6 V,加在變容管上的反向偏壓 Uq=2V,調制電壓振幅為UQm = 1.5 V。(1)分別畫出變容二極管直流通路、低頻交流通路和高頻等效電路，并說明這是哪一種振蕩電路；(2)求出最大線性頻偏 Am。圖6-33題8圖解:(1)變容二極管直流通路、 低頻交流通路和高頻等效電路:此電路為電容三點式振蕩電路。(2)最大線性頻偏fm :1.52+0.6=0.577(1C jQ25C q 10 2 qm cost)n(1m cost)

39、2C jCq1c2Cj2(1Cqm cos23)10(t)11. LC . LCq 1 2(1 mcos t)2 10 3o 1 2(1 mcos t)2 10 3fm1fo12(1 0.577)210 31.000178913fo23"fm2fo12(1 0.577)10 1.002483844fofm fm2fm1 0.002304931fo 11.525kHz29、在如圖6-34所示變容管調頻電路中，變容管結電容，調制信號UQ=UQmcos2兀x410(V), Mf=5 rad,載頻 fc=5 MHz。(1)分別畫出變容二極管直流通路、低頻交流通路和高頻等效電路；(2)試求直流

40、偏壓Uq ;(3)試求調制電壓振幅 U Qm和最大頻偏 Amo解：振蕩電路簡化交流通路、變容二極管的直流通路及調制信號通路分別如圖（a）、（b）、（c）所示。（1）(2)變容二極管的直流偏壓為：U 12 ?RQ R R2 . 2(3)根據：mf kUJm 5得:kfU m 55 104104kf4 .fm kfU m mf5 104 Hz10、在如圖6-35所示的間接調頻電路方框圖中，uq是調制信號，輸出uo是調相信號，試 寫出Uo的表達式，并且說明在什么條件下此電路可以實現間接調頻。圖6-35題10圖解:(1) u0的輸出表達式為：tU0(t)=UcmC0s ctk p0U dt+U 即 S

41、in J(2)設間接調頻輸出表達式為：tU0(t)=UcmSin ct kp 0U dttt=Ucmsin ctcos kp 0U (t)dt cos ct sin kp 0u (t)dttt當 k u (t)dt<一時，cos k u (t)dt 1p 012p 0ttsin kp 0u (t)dt kp ”(t)dtt所以有：U0(t)Ucmsin ct+Ucmcos ctk p 0U dt11、在如圖6-36所示變容管調相電路中,加在變容管上的調制信號 UQ=U Qmcos t,變容管 參數n=2, Ub=1V, LC回路有載品質因數 Qe=20。若UQm=0.1 V, Q =2兀

42、3)rad0s,試求調相指 數Mp和最大頻偏 Am。圖6-36題11圖解:由調相指數的計算公式知mpnmcQTnU mQeUb Uq2 0.1 201 90.4radfm mpF 0.4 1000 400Hz12、 在如圖6-37所示的調頻電路方框中 ，已知調制信號頻率 F=100 Hz15 kHz,載頻 fc=100 MHz,要求最大線性頻偏 A m=75 kHz,若調相器的調相指數 Mp=0.2 rad,混頻器輸出 頻率f3=fL-f2,試求：(1)倍頻次數m和n2；(2)各單元輸出頻率f1(t)、f2和f3的表達式。圖6-37題12圖解:令 u (t)、積分：U cm cosu (t尸t

43、0 U cm cos、調相:u PM U cm cOsctkpu (t)cm cOSctkpU msint、調相指數:則 100Hz調制信號P 10015 kHz調制信號:P 15 kk p U I -200 k p u m 3010 3顯然， 又要求：P 100P 15 k0.2,P 1000.2k pu2000.240k puP 15 k1010IV、頻偏:fm100M P100 F100fm15kM P15k F15kV、倍頻數:75n 一103要求;20 f2300.210020Hzf3要求:fL fcf2n2n2f3103315 10320 Hz3750f1n19.510c16n1

44、0.10.1nf3100 MHzn 3750由(a) ( b) ( c)得:n1=75, n250VI、頻率表達式: 由II得：(b)(c)dt2 fci kpU mcos tfi fclMp cos2tfc1 M pF cos t 0.1 106 20cos t其中，F = 2f2 n1 f1 75 0.1 106 75M pF cos t 7.5 106 1.5 103 cos tf3 fL f2 9.5 106 (75 0.1 106 75MpFcos t)2 106 75MpFcos t 2 106 1.5 103cos tpfc f3 n2 100MHz 3750MdF cos t

45、1 108 7.5 104 cos t cp13、已知鑒頻電路輸入調頻信號UFM=5 cos( ct+4 cos4 兀丸)V0,鑒頻靈敏度Sd=10 mV/kHz,求鑒頻電路的輸出解調電壓Uo(t)。(假定在線性鑒頻范圍內)解：因為 uFM t 5cos 3ct 4cos 4 冗 103t ,則有t C 8 2103 sin 4103t,Cf t f tfC8 103sin4103t輸出電壓為：Vo tSd f t33310 108 10 sin 410 t一 一380sin 410 t (V)14、在如圖6-38所示的兩個平衡二極管電路中，哪個電路能實現包絡檢波？哪個電路能實現斜率鑒頻？相應

46、的回路中心頻率 f01和f02應如何設置？解：在電路（a）中，輸入調幅波時，若題14圖f01f02fc ,則由于上、下兩檢波器輸出反映同一包絡的解調電壓，結果兩輸出電壓相互抵消,輸出為零。故不能實現包絡檢波。但當輸入調頻波時，若f01 fcfc f02 ,則利用兩回路幅頻特性在fc兩邊的正、負斜率得到包絡相反的調頻調幅波，經檢波后，得到疊加的解調電壓，故能實現斜率鑒頻。在（b）圖電路中，由于上、下兩路檢波器的輸出解調電壓疊加，因此，用同樣的分析方法可知，它不能實現斜率鑒頻，但當foi f02 fc時，它能實現包絡檢波。第七章習題答案一、填空題1、反饋控制系統分類：AGC 、 AFC 、 PLL

47、 。2、AGC電路的作用： 使接收機輸出電平保持穩定。3、鎖相環的組成：VCO 、 LF 、 PD 。4、鎖相環路的兩種自動調節過程：跟蹤 、捕捉 。5、反饋控制系統只能把誤差減小 ，而不能 完全消除 。6、鎖相環路的基本特性有：鎖定時無頻差、良好的窄帶跟蹤特性、良好的調制跟蹤特性、良好的低門限特性 。7、鎖相環路閉合后，任何時刻的瞬時頻差都等于固有頻差 減去 控制頻差 。二、選擇題1、AGC信號為 C 。A、低頻 B、交流C、變化緩慢的直流2、AFC電路鎖定后的誤差稱為B 。A、剩余相差 B、剩余頻差 C、剩余頻率3、AFC的輸入信號與 VCO輸出信號比較，如果比較頻率準確，則鑒頻器輸出的誤

48、差信號 電壓為 C , VCO的輸出信號頻率B 。A、直流 B、不變C、零4、AFC電路是指 A 。A、消除頻率誤差為目的的反饋控制電路。B、消除頻率誤差為目的的反饋控制電路，利用相位誤差電壓去消除頻率誤差，環路鎖定后 只有相差，無頻差存在。C、消除頻率誤差為目的的反饋控制電路，利用相位誤差電壓去消除頻率誤差，環路鎖定后只有頻差，無相差存在。5、PLL電路是指 B 。A、消除頻率誤差為目的的反饋控制電路。B、消除頻率誤差為目的的反饋控制電路，利用相位誤差電壓去消除頻率誤差，環路鎖定后 只有相差，無頻差存在。C、消除頻率誤差為目的的反饋控制電路，利用相位誤差電壓去消除頻率誤差，環路鎖定后 只有頻

49、差，無相差存在。6、鎖相環路鑒相器的作用是把B 。A、頻率誤差轉換為誤差電壓輸出B、相位誤差轉換為誤差電壓輸出C、幅度誤差轉換為誤差電壓輸出三、簡答題1 .相位反饋控制系統主要由哪幾部分組成？其輸出頻率為什么能受到輸入頻率的控制？答：這是一種典型的反饋控制電路，利用外部輸入的參考信號控制環路內部振蕩信號的頻率和相位，實現輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤，一般用于閉環跟蹤電路。 是無線則PLL IC的電壓輸出端的電壓發生變化，去控制VCO直到相位差恢復，達到鎖相的目的。能使受控振蕩器的頻率和相位均與輸入信號保持確定關系的閉環電子電路。2 .鑒相器在鎖相環路中起何作用？其主要參量有那些？請列舉

50、幾種具有鑒相作用的部件。答：鑒相器是鎖相環的基本部件之一，使輸出電壓與兩個輸入信號之間的相位差有確定關系的電路。表示其間關系的函數稱為鑒相特性。也用于調頻和調相信號的解調。常見的鑒相特性有余弦型、鋸齒型與三角型等。鑒相器可以分為模擬鑒相器和數字鑒相器兩種。二極管平衡鑒相器是一種模擬鑒相器。兩個輸入的正弦信號的和與差分別加于檢波二極管，檢波后的電位差即為鑒相器的輸出電壓。這種鑒相器的鑒相特性為鋸齒形。因它兼具鑒頻作用， 故稱鑒頻鑒相器。3 .三種常用環路濾波器的特性有何差別？它們在鎖相環中起何作用？其主要參量有那些？4 .壓控振蕩器在鎖相環路中起何作用？其主要參量有那些？5 .鎖相環路的相位模型

51、與復頻域模型有何不同？復頻域的三種傳遞函數之間有何關系？6 .什么是鎖相環路的跟蹤特性？為什么說鎖相環路相當于一個窄帶跟蹤濾波器？7 .鎖相環路對參考輸入相位噪聲和VCO勺相位噪聲分別呈現什么特性？為什么？8 .環路自然諧振頻率n與阻尼系數在鎖相環路中起何意義？9 .什么是鎖相環路的環路帶寬、過沖量、建立時間、噪聲帶寬、同步帶、捕獲帶、快捕帶及 捕獲時間？10 .鎖相環的同步帶h與捕捉帶P有什么不同，為什么有同步帶大于捕捉帶。11 .頻率合成和普通高頻振蕩器最大的不同是什么？頻率合成器有哪些技術指標？12 .單環路鎖相頻率合成器有哪幾個部分組成？有哪些缺陷？如何解決？13 .具有下變頻的單環路

52、的鎖相頻率合成器及吞脈沖頻率合成器各有什么特點？14 .直接數字合成（DDS）頻率合成器有哪幾個部分組成？各部分的主要作用是什么？15 .直接數字合成（DDS）頻率合成器與鎖相頻率合成器相比具有什么優缺點？四、分析計算題1、畫出鎖相環路的基本組成框圖，并說明其工作原理。答：鎖相環路的基本組成框圖如下：;薯曳PD IF 7 VCO半明在進行頻率自動跟蹤，使輸出信號的頻率和輸入信號的頻率相等。當 VCO由于某種原 因而發生變化時，必然相應地產生相位變化，這種相位變化在PD中與輸入信號比較，產生相差，PD輸出正比于相差，經 LF濾除高頻分量，取出低頻分量，用來控制VCO的壓控元件，使其頻率趨于輸入信號頻率。2、在如圖7-51所示的鎖相環路