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文檔簡介

第一章緒論12021/10/10星期日1.無線通信為什么要進行調制?如何進行調制?因為調制信號都是頻率比較低的信號,而天線應與信號波長處于同一數量級,所以為了達到較高的發射效率和接收效率,減小天線的尺寸,可以通過調制,把調制信號的頻譜搬移到高頻載波附近;另外,由于調制后的信號是高頻信號,所以也提高了信道利用率,實現了信道復用。

調制方式有模擬調調制和數字調制。在模擬調制中,調幅AM、調頻(FM)和調相(PM)。

在數字調制中,一般有頻率鍵控(FSK)、幅度鍵控(ASK)、相位鍵控(PSK)等調制方法。22021/10/10星期日2.中波廣播波段的波長范圍為187~560m,為避免鄰臺干擾,兩個相鄰電臺的載頻至少要相差10kHz。問此波段中最多容納多少電臺同時廣播?中波廣播波段的頻寬為C/187-C/560=1071kHz,其中電波傳播速度為C=30×104km/s,因此該波段最多容納107個電臺同時廣播。32021/10/10星期日3.請畫出調幅發射機原理圖。42021/10/10星期日第二章基礎知識52021/10/10星期日1.給定串聯諧振回路的f0=1.5MHz,C0=100pF,諧振時電

阻R=5Ω,試求Q0和L0?答:Q0=1/Rw0

C0=1/5*2π*1.5*106*100*10-12=212L0=1/w0C0=1/(2π*1.5*106)*100*10-12=113μH62021/10/10星期日2.如圖所示,已知L=1μH,Q0=100,C1=C2=20pF,Ci=5pF,Ri=10kΩ,CL=4pF,R0=5kΩ,試計算回路諧振頻率、諧振阻抗(不計Ri和R0)、有載品質因數QL的值和通頻帶BW0.7解:由題意可知72021/10/10星期日3.在圖示所示電路中,f0=30MHz,C=20pF,Q0=60,外接電阻R1=10kΩ,Rs=2.5kΩ,RL=830Ω,Cs=9pF,CL=12pF,p1=0.4,p2=0.23。求:(1)回路電感L和通頻帶BW0.7(2)若將帶寬擴展到3MHz,應該外接多大的電阻?

p1P282021/10/10星期日解:(1)因為(2)若使,92021/10/10星期日4.已知調諧回路如圖所示,回路的諧振頻率為100KHZ,試求:

(1)電感L的值

(2)L無損耗時回路的通頻帶

(3)當Q0=100時,L有損耗時回路的通頻帶102021/10/10星期日112021/10/10星期日5.若中頻為465kHz,信號頻率為1000kHz,則鏡像頻率應為多少?此時本振頻率為多少?鏡像頻率:(1000+2*465)=1930kHz本振頻率:1000+465=1465kHz122021/10/10星期日第三章高頻小信號放大器132021/10/10星期日1.三級單調諧中頻放大器,中心頻率f0=465kHz,若要求總的帶寬2△f0.7=8kHZ,求每一級回路的3dB帶寬和回路有載品質因數QL值。設每級帶寬為B1,則:總帶寬2△f0.7=B1=8kHZ;則每級帶寬B1=15.7kHZ;有載品質因數QL=f0/B1=29.6;答:每級帶寬為15.7kHz,有載品質因數為29.6。142021/10/10星期日2.一高頻放大器由三級相同的單調諧放大器組成,如果每級放大器的增益為8dB,每級帶寬為600kHz,則總增益,總帶寬,總的矩形系數各為多少?總增益為:Av0=3×8=24dB;總帶寬為:BW0.7=矩形系數:

152021/10/10星期日3.若現有三級相同的單調諧放大器級聯,中心頻率為f0=1570kHz。若要求總的通頻帶(2△f0.7)3=8kHz,試求每一級通頻帶2△f0.7與回路有載品質因數QL,并計算出總的矩形系數和單級矩形系數?162021/10/10星期日4.對高頻小信號放大器的主要要求是什么?對高頻小信號器的主要要求是:1.比較高的增益2.比較好的通頻帶和選擇性3.噪音系數要小4.穩定性要高172021/10/10星期日5.高頻諧振放大器中,造成工作不穩定的王要因素是什么?集電結電容是主要引起不穩定的因素,它的反饋可能會是放大器自激振蕩;環境溫度的改變會使晶體管參數發生變化,如Coe、Cie、gie、goe、yfe、引起頻率和增益的不穩定。負載阻抗過大,增益過高也容易引起自激振蕩。182021/10/10星期日第四章高頻功率放大器192021/10/10星期日1.為什么低頻功率放大器不能讓那個工作于丙類?而高頻功率放大器則可工作于丙類?諧振功率放大器通常用來放大窄帶高頻信號,其工作狀態通常選為丙類工作狀態,電流為余弦脈沖,為了不失真的放大信號,它的負載必須是諧振回路,而低頻功率功率放大器的負載為無調諧負載,如電阻、變壓器等,通常為甲類或乙類工作狀態。因此,低頻功率放大器不能工作于丙類,而高頻功率放大器則可工作于丙類。202021/10/10星期日2.調諧功率放大器原來工作于臨界狀態,若負載回路旁并一電阻,放大器的工作狀態會發生怎樣的變化?根據負載特性曲線可知,調諧功率放大器原來正常工作于臨界狀態,若負載回路旁并一電阻,相當于集電極負載Rp減小,功率放大器將由臨界狀態進入欠壓狀態。212021/10/10星期日3.由于某種原因,調諧功率放大器的工作狀態由臨界變到欠壓狀態,試問用什么方法可以使放大器的工作狀態調回原來的臨界狀態?可分別從調諧功率放大器的負載特性和各級電壓Vcc、Vbb、Vbm對工作狀態的影響入手,將放大器的工作狀態調回到原來的臨界狀態。可采取以下調節措施:(1)調諧功率放大器的工作狀態由臨界變到欠壓狀態,相當于集電極負載Rp減小,因此應提高Rp。(2)調諧功率放大器的工作狀態由臨界變到欠壓狀態,相當于Vcc變大,因此減小Vcc。(3)調諧功率放大器的工作狀態由臨界變到欠壓狀態,相當于Vbm減小,因此提高Vbm。(4)調諧功率放大器的工作狀態由臨界變到欠壓狀態,相當于Vbb變大,因此減小Vbb。222021/10/10星期日4.某一晶體管諧振功率放大器,設已知Vcc=24V,Ic0=250mA,P0=5W,電壓利用系數ε=1。試求PD,η,Rp,Icm1。PD=VccIc0=6W;PC=PD-PO=6-5=1Wη=P0/P==83.3%Rp=Vcm2/P0=(εVcc)2/P0=57.6ΩIcm1=Vcm/Rp=417mA232021/10/10星期日5.晶體管放大器工作于臨界狀態,Rp=200Ω,Vcc=30V,Ic0=90mA,θ=900,試求P0與η。g(900)=1.57PD=VccIc0=(30*0.09)W=2.7WIcm1=Ic0g(900)=90mA*1.57=141.3mAP0=1/2Icm2Rp=1/2(141.3*10-3)2*200W=1.997W=2Wη=P0/P==1.997/2.7=0.739=73.9%242021/10/10星期日第五章正弦波振蕩器252021/10/10星期日1.對于圖示的克拉波振蕩電路;C1=C2=1000pF,L3=50μH,C3為68~125pF的可變電容,回路Q值為100.試求振蕩器的波段范圍。262021/10/10星期日解:回路電容最小值回路電容最大值272021/10/10星期日2.圖示考畢茲振蕩器,C1=100pF,C2=300pF,L=50μH。求該電路的振蕩頻率和維持振蕩所必需的最小放大倍數。282021/10/10星期日解:振蕩頻率為平衡條件AF=1,因此所以:

292021/10/10星期日3.已知振蕩器電路如圖所示,Lc是高頻扼流圈,設L=1.5μH,振蕩頻率為49.5MHz試:(1)畫出交流等效電路;(2)計算C4的大小;302021/10/10星期日解:(1)交流等效電路;312021/10/10星期日4.圖示振蕩器的振蕩頻率為f0=50MHz,畫出交流等效電路,并求出回路電感L;322021/10/10星期日解:332021/10/10星期日5.振蕩器如圖所示,試畫出交流等效通路,并判斷電路在什么情況下起振,屬于何種振蕩電路?342021/10/10星期日1.等效通路如圖所示:

2.因為Xbe為容性,所以由相位判斷準則可知Xce也應為容性,同時Xbc應為感性。根據并聯諧振回路相頻特性,當頻率f0>f1(L1C1的固有頻率)時,L1C1呈容性。而L3C3應成感性。故振蕩條件為L1C1>L3C3.該電路為電容三端式振蕩器。352021/10/10星期日6.試從相位條件出發,判斷圖示交流等效電路中,哪些可能振蕩,哪些不可能振蕩。能振蕩的屬于哪種類型振蕩器?(a)不能,(b)可能振蕩,振蕩的條件是LC3支路呈感性,即要求f03<f,這時是一個電容反饋振蕩器(a)

(b)362021/10/10星期日7.圖示是個實用的晶體振蕩器線路,試畫出它的交流等效電路,并指出是哪一種振蕩器,晶體在電路中的作用分別是什么?372021/10/10星期日交流等效電路如下該電路是一個并聯晶體振蕩器,晶體在電路中相當于一等效的大電感,使電路構成電容反饋振蕩器。382021/10/10星期日第六章調幅與解調392021/10/10星期日1.為什么調制必須利用電子器件的非線性特性才能實現?它和放大在本質上有什么不同?答:由于調制是產生了新的頻率,或者說使原來的頻譜產生了位移,因而必須利用電子器件的非線性特性才能實現。放大則僅是對信號不失真的放大,不產生新頻率,因此不但不需要電子器件的非線性特性,而且還應盡力避免,以免產生信號失真。2.為什么調幅,檢波和混頻都必須利用電子器件的非線性特性才能實現?它們之間各有何異同之處?失真。答:由于調幅、檢波和混頻均屬于頻率變換,即輸出信號中產生了新的頻率分量,而線性器件不可能產生新的頻率分量,只有利于用非線性器件才能完成頻率變換的功能。調幅、檢波和混頻三者相同之處是都屬于線性頻率變換,即實現頻譜搬移。402021/10/10星期日3.某發射機輸出級在負載RL=100Ω上的輸出信號為us(t)=4(1+0.5cosΩt)cosωCt(V),請問:(1)該輸出信號是什么已調信號?該信號的調制度m=?(2)總的輸出功率Pav=?(3)畫出該已調信號的波形、頻譜圖并求頻帶寬度BW0.7=?解:(1)該輸出信號是調幅信號。該信號的調制度m=0.5(2)總的輸出功率Pav=(1+0.5m2a)Pc

=(1+0.5m2a)U2cm/2RL=0.09W

(3)BW=2×Ω/2

=Ω/

412021/10/10星期日4.已知單頻普通調幅信號的最大振幅為12V,最小振幅為4V,試求其中載波振幅和邊頻振幅各是多少?調幅指數Ma又是多少?解:載波振幅為8V兩個邊頻振幅相當各是2V調幅指數為Ma=4/8=0.55.已知普通調幅信號表達式為(1).試寫出此調頻信號所包含的頻率分量及其振幅;(2).畫出此調幅信號的頻譜圖,寫出帶寬的大小;解:(1).包含載波分量:頻率為1000kHz,幅度為10V上邊頻分量:頻率為1003kHz,幅度為1.5V上邊頻分量:頻率為1000.3kHz,幅度為3V下邊頻分量:頻率為997kHz,幅度為1.5V下邊頻分量:頻率為999.7kHz,幅度為1.5(2).帶寬BW=2×3=6kHz422021/10/10星期日6.某調幅波表達式為uAM(t)=(5+3cos2π×4×103t)cos2π×465×103t(v)(1)畫出此調幅波的波形(2)畫出此調幅波的頻譜圖,并求帶寬(3)若負載電阻RL=100Ω,求調幅波的總功率解:(2)BW=2×4kHz=8kHz(3)Ucm=5ma=0.6Pc=U2cm/2RL=125mWPΣ=(1+m2a/2)Pc=147.5mW432021/10/10星期日7.有一調幅波方程式為v=25(1+0.7cos2π5000t0.3cos2π10000t)sin2π106t(1)試求它所包含的各分量的頻率與振幅。(2)試求峰值與谷值調幅度。解:載波頻率為106HZ,載波振幅為25V第一邊頻頻率為2π(106±5000)rad/s第一邊頻振幅為0.5m1V0=0.5*0.7*25=8.75V第二邊頻頻率為2π(106±10000)rad/s第二邊頻振幅為0.5m2V0=0.5*0.3*25=3.75V峰值調幅度m上=(Vmax-V0)/V0=0.6谷值調幅度m下=(V0-Vmin)/V0=1442021/10/10星期日8.為了提高單邊帶發送的載波頻率,用四個平衡調幅器級聯。在每一個平衡調幅器的輸出端都接有只取出相應的上邊頻的濾波器。設調制頻率為5KHZ,平衡調制器的載頻依次為:f1=20KHZ,f2=200KHZ,f3=1780KHZ,f4=8000KHZ.試求最后的輸出邊頻頻率。解:第一平衡調幅器輸出上邊頻為:20+5=25KHZ第二平衡調幅器輸出上邊頻為:200+25=225KHZ第三平衡調幅器輸出上邊頻為:1780+225=2005KHZ第四平衡調幅器輸出上邊頻為:8000+2005=10005KHZ452021/10/10星期日9.圖是載頻為1000kHz的調幅波頻譜圖,寫出它的電壓表示式,并計算它在負載R=1Ω時的平均功率和有效頻帶寬度。根據頻譜圖可知載波振幅V0=10V,載波頻率f0=106Hz,調制信號頻率F=(106+103)-106=103Hz。1/2maV0=2V所以調制系數ma=0.4,因此該調幅波的電壓表示式為:V(t)=10(1+0.4cos2π*103t)cos2π*106t載波功率=1/2V02/R=50W所以平均功率=50*(1+0.5*0.42)=54W有效頻帶寬度為2*1000=2000Hz462021/10/10星期日第七章調角與解調472021/10/10星期日1.頻率為100MHz的載波被頻率被5kHz的正弦信號調制,最大頻偏為50kHz。,求此時FM波的帶寬。若UΩ加倍,頻率不變,帶寬是多少?若UΩ不變,頻率增大一倍,帶寬如何?若UΩ和頻率都增大一倍,帶寬又如何?482021/10/10星期日2.角調波u(t)=10cos(2

ⅹ106t+10cos2000πt)(V),試確定:(1)最大頻偏;(2)最大相偏;(3)信號帶寬;(4)此信號在單位電阻上的功率;(5)能否確定這是FM波還是PM波?解:492021/10/10星期日3.調制信號uΩ=2cos2π×103t+3cos3π×103t,調頻靈敏度kf=3kHz/V,載波信號為uc=5cos2π×107t(V),試寫出此FM信號表達式。解:502021/10/10星期日4.已知載波頻率為fc=25KHz,載波振幅為Vcm=4V;調制信號為單頻余弦波,頻率為F=400Hz;最大頻偏為Δfm=10KHz;寫出調頻波和調相波的數學表達式。解:512021/10/10星期日5.設載頻fc=12MHz,載波振幅Ucm=5V,調制信號uΩ(t)=1.5cos2π×103t,調頻靈敏度kf=25kHz/V,試求:

1.調頻表達式2.調制信號頻率和調頻波中心頻率;3.最大頻偏、調頻系數和最大相偏;4.調制信號頻率減半時的最大頻偏和相偏;5.調制信號振幅加倍時的最大頻偏和相偏。解:1.調頻系數mf=Δfm/F=37.5rad調頻波表達式uFM(t)=UCcos(ωCt+mfsinΩt)=5cos(2π×12×106t+37.5sin2π×103t)

2.調制信號頻率為1kHz,調頻波中心頻率為12MHz3.最大頻偏Δfm=kfU

m=25×1.5=37.5kHz調頻系數mf=Δfm/F=37.5rad最大相偏

=mf=37.5rad4.最大頻偏Δfm=kfU

m=25×1.5=37.5kHz最大相偏

=mf=75rad5.最大頻偏Δfm=kfU

m=25×3=75kHz最大相偏

=mf=75rad522021/10/10星期日單元測試題532021/10/10星期日1.有一調幅波,載波功率為100W,試求當ma=1和ma=0.3時每一邊頻的功率。每一邊頻功率為P(ω0±Ω)=1/4*ma2POTma=1,P(ω0±Ω)=1/4*100=25Wma=0.3,P(ω0±Ω)=1/4*0.3*100=2.25W2.已知某一已調波的電壓表達式為v(t)=8cos2000πt+cos2200πt+cos1800πt,說明它是何種已調波,畫出它的頻譜圖,并計算它在負載R=1Ω時的平均功率及有效頻帶寬度。將電壓表示式改寫為v(t)=8(1+0.25cos200πt)cos2000πt,由此看出它是普通調幅波,頻帶寬度為BAM=2Fmax=200Hz在R=1Ω時的平均功率為Poav=POT(1+ma2/2)=33W542021/10/10星期日3.已知一調幅信號:v(t)=20(1+0.2cos2π*400t+0.1*cos2π*3200t)cos2π*106t(V)。畫出調幅信號的頻譜圖,確定信號的帶寬,計算電阻上產生的信號功率。帶寬BAM=2Fmax=2*3200Hz=6400Hz信號功率PAM=POT(1+1/2m12+1/m22)而PoT=1/2V02/R=1/2*400W=200W所以PAM=200*(1+1/2*0.22+1/2*0.12)W=205W552021/10/10星期日4.試用相乘器、相加器、濾波器組成產生下列信號的框圖(1)AM波;(2)DSB信號。乘法器:

加法器:

濾波器:vΩ(t):低頻調制信號v0(t):高頻載波信號×+濾波器562021/10/10星期日5.已知變容二極管調頻電路如圖所示:畫出交流等效電路;分析各元件的作用;答:(1)交流等效電路如圖所示:(2)該電路中C1、C2、L2和變容二極管是參加振蕩的回路元件,Cj隨調制信號的變化從而改變振蕩頻率獲得調頻波;L1、L3為高頻扼流圈,阻止高頻信號進入電源和調制源。1000pF和0.01μF的電容為高頻旁路電容,電阻均為偏置。572021/10/10星期日1.有一個AM和FM波,載頻均為1MHz,調制信號均為υΩ(t)=0.1sin(2π×103t)V。FM靈敏度為kf=1kHz/V,動態范圍大于20V。

(1)求AM波和FM波的信號帶寬;

(2)若υΩ(t)=20sin(2π×103t)V,重新計算AM波和FM波的帶寬;

(3)由此(1)、(2)可得出什么結論。根據已知條件,調制信號頻率F=1000HzAM調幅時,信號帶寬為B=2F=2ⅹ1000=2000Hz。FM調制時,Δfm=0.1kf=100Hz,則調頻信號帶寬為BS=2(Δfm+F)=2(100+1000)=2200Hz.(2)若υΩ(t)=20sin(2π*103t),則:AM調幅時,信號帶寬仍然B=2F=2ⅹ1000=200

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