通信電路(第三版)沈偉慈 主編 課后習(xí)題問題詳解

第一章1.1在題圖1.1所示的電路中，信號源頻率f0=1MHz，回路空載Q值為100，r是回路損耗電阻。將11端短路，電容C調(diào)到100pF時(shí)回路諧振。如將11端開路后再串接一阻抗Zx由電阻rx與電容Cx串聯(lián)，如此回路失諧，C調(diào)至200pF時(shí)重新諧振，這時(shí)回路有載Q值為50。試求電感L、未知阻抗Zx。解：12在題圖1.2所示的電路中，回路諧振頻率f0=465kHz， Q0=100，N=160匝，N1=40匝，N2=10匝。C =200pF，Rs=16k，RL=1k。試求回路電感L、有載Q值和通頻帶BW。解：13在題圖1.3所示的電路中，L=0.8uH，C1 = C2 =20pF，Rs=10k，RL=5k，Q0=100。試求回路在有載情況下的諧振頻率f0，諧振電阻R，回路有載Q值和通頻帶BW。解：y14設(shè)計(jì)一個(gè)LC選頻匹配網(wǎng)絡(luò)，使50負(fù)載與20的信號源電阻匹配。如果工作頻率20MHz，各元件的值是多少？解：16試求題圖1.6所示虛線框電阻網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)。解：18某衛(wèi)星接收機(jī)的線性局部如題圖1.8所示，為滿足輸出端信噪比為20dB的要求，高放I輸入端信噪比應(yīng)為多少？解：第二章高頻晶體管3CG322A，當(dāng)=2mA, =30時(shí)測得Y參數(shù)如下：=(-0.08-j0.3)=(36-j27)=(0.2+j2) 試 求g,c,g,c,的值。 解：導(dǎo)納=電導(dǎo)+電納= g+jc g jc=2×30×10 所以c 其它同理。 在題圖2.2所示的調(diào)諧放大器中，工作頻率， =4，=100， =20匝， =5匝， =5匝。晶體管在=2,時(shí)測得=2860 , =18 , g=200,c=7,=450試求放大器電壓增益和通頻帶。先求出回路的損耗電阻=r=所以r=100×2××10×4×10=5/20=(1/26.9+1/16=(1/4×1/4×45所以 所以=2.3題圖2.3是中頻放大器單級電路圖，工作頻率=30,Q=100. N/N=4,均為耦合電容或旁路電容。晶體管采用，在工作條件下測得Y參數(shù)與題2。1的一樣=r= =100×2×30×10××10=(1/28.2+0.2+1/16×2.8) C=C+C+(N/N)C=(533+10.6+1/16×18.5) C=1/L(2)× (2×30×10)=533C=2=2=×10/4×410×10B=/Q 10×=30×/Q Q=3Q=1/ G=G= GgR=1/G 在三級單調(diào)諧放大器中，工作頻率為465，在每級LC回路的Q=40，試問總的通頻帶是多少？假如使總的通頻帶為10在，如此允許最大Q為多少？解： (總)= 單=456×10/40×又 (總)=10單=f/Q10×10=465×10/ Q× Q總的通頻帶增加如此每一級的通頻帶也應(yīng)增加25單調(diào)諧放大器諧振電壓增益=10，通頻帶=4，假如再用一級完全一樣的放大器與之級聯(lián)，這時(shí)兩級放大器總增益和通頻帶各多少？假如要求級聯(lián)后的總頻帶仍為4,如此每級放大器怎樣改動？改動后總諧振電壓增益是多少？解：A=A×A=1010=100由于級聯(lián)后的總的通頻帶是下降的。即： (總)= (總) =4×10顯然要使總頻帶加寬，應(yīng)降低每級值改動后 (總)=44=單改動前： 4=所以G-G=2.22/4由A=/G=10 A=/ G×G=×G)=40/6.22 = A=(40/6.22)2.6在題圖2.6所示基級調(diào)放大器中，工作頻率，變壓器阻抗變換電路接入系數(shù)n=0.1, =50,晶體管在工作點(diǎn)上的共基極Y參數(shù)為: (50.2+j4) y=0 y=-(50+j0.94) 試求放大器電壓增益和通頻帶解：yC=0.94 C又=C/r= Q/(g=1/rn1/R=n/ gB=f/ Q= f/(/ g)= g f/(2 f)= g/(2第三章3-1 解：1， 2， 3-2 解：是乙類狀態(tài)， 如此3-3 解：之比為：之比為：3-4 解：工作在臨界狀態(tài)3-5 解：欲將放大器由過壓狀態(tài)調(diào)整到臨界狀態(tài)，可增加，減小，減小，在這一過程中輸出功率將增加。3-6 解：該功放工作于欠壓狀態(tài)，原因是在欠壓狀態(tài)下，集極電流脈沖高度較大，導(dǎo)致，都較大，但和較小，因此輸出功率較小，較大，較小。措施：增大，減小，都可使增大，減小，從而是，接近設(shè)計(jì)值。3-7 解：由圖3.2.10可知：的功放處于欠壓，而的處于過壓狀態(tài)，假如要增大處于欠壓狀態(tài)功放的功率，可采取的措施：在增大的同時(shí)，增大或者，或者二者同時(shí)增大。增大欠壓更為嚴(yán)重，增大，或者同時(shí)增大，可使其進(jìn)入臨界狀態(tài)，使其增大。說明：增大增大，增大增大3-8 解：，和不變 功放仍工作在臨界狀態(tài)明顯下降 增加增大，明顯減小減小在不變的情況下，減小了 導(dǎo)通時(shí)間變短了。3-9 解：， 假如為臨界狀態(tài) ： 而條件 即：實(shí)際遠(yuǎn)小于臨界值，處于嚴(yán)重欠壓狀態(tài)。第四章4.1題圖4.1所示為互感耦合反應(yīng)振蕩器，畫出某高頻等效電路，并注明電感線圈的同名端4.2判斷如下圖各振蕩電路能否產(chǎn)生振蕩，哪些不能產(chǎn)生振蕩？為什么？（a） 圖，共射，同位負(fù)斜率，但是負(fù)反應(yīng) 所以不能（b） 圖 ，共射，輸入電壓與LC并聯(lián)輸出電流。由于LC串聯(lián)回路的電導(dǎo)特性為負(fù)斜率，但為負(fù)反應(yīng) 所以不行（c） 共基，輸入電流，輸出電壓，阻抗特性負(fù)斜率正反應(yīng) 所以可以（d） 共射共射，正反應(yīng)，負(fù)斜率 輸入電流 輸出電壓，LC串聯(lián) 阻抗特性 所以不滿足 負(fù)斜率特性4.3在如下圖所示電容三點(diǎn)式電路中，C=100,C=300,L=50H,試求電路振蕩頻率f和維持振蕩所必須的最小電壓增益 (共基等效電路)C=C串C C=75 L=50H 即將上的壓降反應(yīng)F=100/100+300=1/4 =4題圖4.4所示振蕩器中晶體管在工作條件下的Y參數(shù)為：g=2,g=20s,=20.6ms L, C, C組成的并聯(lián)回路=1001，畫出振蕩器的共射交流等效電路2，估算振蕩頻率和反應(yīng)系數(shù)3，根據(jù)振幅起振條件判斷該電路能否起振在振蕩器共射交流等效電路中，設(shè)法求出g和l, C, C回路諧振電導(dǎo)g等效到晶體管Ce極兩端的值g，g并且由反應(yīng)系數(shù)求出環(huán)路增益，然后推導(dǎo)出振幅起振條件。反應(yīng)系數(shù)=/1)2)C=300×60/(300+60)=50PF L=5H所以 f=1/2=10 F=(1/W300)/ (1/W60) =1/50=50畫出交流等效回路 C=(2.2串15)/3.3-114 /(8.2串8.2串20)圖4.5等效電路對于題圖4.6所示各振蕩電路：1） 畫出高頻交流等效電路。說明振蕩器類型；2） 計(jì)算振蕩頻率。圖a等效電路圖 圖b等效電路圖電容三點(diǎn)式振蕩電路考畢茲電路與50相比470相當(dāng)于一個(gè)高頻軛流圈6800P是高頻旁路電容32K與12K高頻時(shí)被1000PF短路=(1000串1000)/125=500/125=100在題圖4.7所示兩個(gè)振蕩電路中，兩個(gè)LC并聯(lián)諧振回路的諧振頻率分別是=1/(2) 和1/(2),試分別求兩個(gè)電路中振蕩頻率與、之間的關(guān)系，并說明振蕩電路的類型。電感三點(diǎn)式須與回路里感抗LC并聯(lián)=1/假如顯感抗,如此和即,電容三點(diǎn)式 回路顯容性=1/> 即: 顯感性某晶體的參數(shù)為=19.5H，=，=5，=110，試求：1串聯(lián)諧振頻率；2并聯(lián)諧振頻率；3品質(zhì)因數(shù)和等效并聯(lián)諧振電阻=4.9題圖4.9ab分別為10和25的晶體振蕩器，試畫出交流等效電路。說明晶體在電路中的作用，并計(jì)算反應(yīng)系數(shù)。1/43×270/(43+270) i1/×270F 1/270 43試畫出同時(shí)滿足如下要求的一個(gè)實(shí)用晶體振蕩電路：1采用NPN管2晶體諧振器作為電感元件3晶體管c、e極間為LC并聯(lián)回路4晶體管發(fā)射機(jī)交流接地 參例4.5題圖4.11所示為輸出振蕩頻率為5MHZ的三次泛音晶體振蕩器。試畫出高頻等效電路并說明LC回路的作用。4.12 試將晶體諧振器正確地接入題目4.12所示電路中，以組成并聯(lián)或串聯(lián)型晶振電路。(a) (b)第六章6.1普通調(diào)幅信號表達(dá)式為：200050007000)1試寫出此調(diào)幅信號所包括的頻率分量與其振幅2畫此調(diào)幅信號的頻譜圖，寫出帶寬3求出此調(diào)幅信號的總功率，邊帶功率，載功率以與功率利用率；設(shè)負(fù)載為1載波：20t振幅：20V頻率：f=1000各邊頻分量；為載波頻率搬運(yùn)的邊頻分量幅值為Ma/2，邊頻為載波100,998分量6V1005,995分量4v1007,993分量 3v1000分量為20vB=(1007-993) =14載頻分量產(chǎn)生的平均功率為=/2R=200邊帶功率：=()/2R =(0.6/2)20/2=18=(0.4/2)20=8 =(0.3/2)20=+兩邊頻之和為 230.5=61=+2=200+61=261功率利用率 =2/=61/261100%=23.4%6.2單頻普通調(diào)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(diào)幅指數(shù)又是多少？=-/(+)=1/2又 =-/ 1/2=(12-)/=8V 邊頻振幅/2=1/281/2=2V6.3左圖6.3.1所示集電極調(diào)幅電路中，載波輸出功率為50W，平均調(diào)幅指數(shù)為0.4，集電極平均效率為50%，求直流電源提供的平均功率、調(diào)制信號產(chǎn)生的交流功率和總輸入平均功率.=50/=50/50%=100=/2=1/2100=8電源總功率：+=108=(+)=54是調(diào)制信號平均振幅。6.4題圖6.4所示為推挽檢波電路。設(shè)二極管伏安特性是從原點(diǎn)出發(fā)的直線，假如輸入 =,流經(jīng)二極管的周期性容脈沖電流可用傅氏級數(shù)展開為(1+2+2+).是理想低通，試求：1)電壓傳輸系數(shù)=/ 2)輸入電阻=/其中是流經(jīng)二極管電流的基波分量振幅。由于將電壓分別分給和如此/=1/2 =/=/2=/=/2=2=(1+),=,試問它們是否能夠?qū)崿F(xiàn)同步檢波？當(dāng)=0時(shí)，它們又是否能實(shí)現(xiàn)包絡(luò)檢波？為什么？當(dāng)>0時(shí)導(dǎo)通=(+)()=(+-)=(-)()=-而 =+=(+)()-()只有載波而無信號故無法實(shí)現(xiàn)同步檢波當(dāng)=0時(shí)由于負(fù)半周工作,正半周工作 由圖可知可以進(jìn)展包絡(luò)檢波。當(dāng)0時(shí) =(+)=(-)()=-=(+2)=(1+2)當(dāng)=0時(shí)的正半周使導(dǎo)通，負(fù)半周使導(dǎo)通，和反相差且為正負(fù)關(guān)系 -=06.6在圖6.4.5二極管檢波電路中，二極管導(dǎo)通電阻=100, =1,=4,輸入調(diào)幅信號載頻=4.7MHz，調(diào)制信號頻率圍為1005000Hz，=0.8。假如希望電路不產(chǎn)生惰性失真和底部切割失真，如此對電容C和負(fù)載的取值應(yīng)有何要求經(jīng)和變壓后的直流分量加在上由于很小 可近似為=/(+) 由于調(diào)幅信號的最小振幅或包絡(luò)線的最小電平是(1-) 所以有 (1-) 解得 R12K 為防止惰性失真應(yīng)滿足： >>1/ 通常取510/ 所以電容是通過+放電 R= + 有1+4×10×C510/2××10 所以C(1+4)C25000 所以C47806.7=510,=1K,輸入信號×10t)×10tV。當(dāng)可變電阻的接觸點(diǎn)在中心位置或最高位置時(shí)是否會產(chǎn)生底部切割失真？為什么？放在最高端時(shí)負(fù)載電阻為 = +/(+)=1335直流電阻 =+=510+4700=5210/=1335/5210=0.256<放在電阻中點(diǎn)時(shí)直流電阻=5210 交流電阻=+/+/2 所以×1×10/=3561.5/5210=0.68> 所以不會產(chǎn)生負(fù)峰切斷失真6.8在圖6.5. 6所示晶體管混頻電路中，假如晶體管的轉(zhuǎn)移特性為 =()=， 求混頻跨導(dǎo)=/|=/=/=(1+/+/2+/6)/=(/+/2+/6)/ 且 =1/ ()=(+)/=0+(1+/8)/=/2=(1+/8)/26.9晶體管混頻器中晶體管轉(zhuǎn)移特性曲線是從原點(diǎn)出發(fā)的直線，其斜率是 。設(shè)本振信號=，靜態(tài)偏置電壓為，在滿足線性時(shí)變條件下分別求出如下四種情況下的混頻跨導(dǎo)，畫出時(shí)變跨導(dǎo)的波形，并說明能否實(shí)現(xiàn)混頻。 在題圖6.10四旁艘四個(gè)電路中，調(diào)制信號，載波信號，且，二極管和伏安特性一樣，斜率均為。試分析每個(gè)電路輸出電流中的頻率分量，并說明那些電路能夠?qū)崿F(xiàn)雙邊帶調(diào)幅。在題圖6.11所示平衡混頻器中，1如果將輸入信號與本振互換位置，如此混頻器能否正常工作？為什么？2如果將二極管或的正負(fù)極倒置，如此混頻器能否正常工作？為什么？6.12廣播收音機(jī)中頻=465，試分析以下現(xiàn)象各屬于哪種混頻干擾，它們是怎樣產(chǎn)生的。1當(dāng)收聽=931的電臺時(shí)，聽到有頻率為1的哨叫聲；此現(xiàn)象屬于組合頻率干擾，由于混頻器的輸出電流中除了需要的中頻電流外，還存在諧波頻率和組合頻率。當(dāng)它們接近中頻=+那么它就可以與有用信號一道進(jìn)入中頻放大器，通過檢波器的非線性效應(yīng)，接近中頻的組合頻率與差拍產(chǎn)生音頻。=+465=1396=466466-=12當(dāng)收聽=550的電臺時(shí)，聽到有頻率為1480的其它臺播音；=+=550+465=1015=+465=1480此為鏡像干擾。3當(dāng)收聽=1480的電臺時(shí)，聽到有頻率為740的其它臺播音；=+465=1480+465=1945=740+465=1205=4656.13廣播收音機(jī)中波波段為5351605kHz，中頻。當(dāng)收聽的電臺時(shí)，除了調(diào)諧在700kHz頻率處之外，還可能在接收中波頻段哪些頻率處收聽到這個(gè)電臺的播音？寫出最強(qiáng)的兩個(gè)，并說明產(chǎn)生的原因。6.14對于5351605kHz，的中波波段，假如第一中頻采用1800kHz的高中頻，第二中頻為465kHz，且，求出相應(yīng)的鏡頻圍，分析能否產(chǎn)生鏡頻干擾，并寫出和的值。接收機(jī)輸入信號動態(tài)圍為80dB，要求輸出電壓在0.81V；圍變化，如此整機(jī)增益控制倍數(shù)應(yīng)是多少？6.16題圖6.16時(shí)接收機(jī)三級AGC電路方框圖?？煽卦鲆娣糯笃髟鲆鏋?20/(1+2)當(dāng)輸入信號振幅時(shí)，對應(yīng)輸出信號振幅；當(dāng)時(shí)，對應(yīng)輸出信號振幅。試求直流放大器增益 和參考電壓 的值。由圖可得：=- 且 =20/(1+2)=第七章7.1調(diào)制信號由1和兩個(gè)頻率組成振幅分別是1.5V和0.5V，假如載波信號=5V，且單位調(diào)制電壓產(chǎn)生的頻偏和相偏分別是4/V和0.2rad/V，試分別寫出調(diào)頻信號和調(diào)相信號的表達(dá)式。解：頻偏/24=1/2=4×2相偏0.2rad=1 =/ =4××103×2/1×103×2=6=×=/=4k×2××2=1=×=5(2×108t+6+sin4×t)V=5(2×108×1×t)V7.2調(diào)角信號=10(2×108t+4×t)V1假如是調(diào)頻信號，試寫出載波頻率，調(diào)制頻率F調(diào)頻指數(shù)和最大頻偏。2假如是調(diào)相信號，試寫出載波頻率，調(diào)制頻率F，調(diào)相指數(shù)和最大頻偏。=100=2×=2000=1=/=1=/2=n/2=4×/2=2=/2=4×103/2=27.3對于單頻調(diào)頻信號，假如其調(diào)制信號振幅不變，頻率F增大一倍，試問的最大頻偏和帶寬有何變化？假如調(diào)制信號頻率不變，振幅增大一倍，試問的最大頻偏和帶寬有何變化？假如同時(shí)將調(diào)制信號的振幅和頻率加倍，如此的最大頻偏和帶寬又有何變化？1最大頻偏與調(diào)制信號角頻率無關(guān) 不變，帶寬變化2增加一倍帶寬增加3最大頻偏增加一倍，帶寬加倍 對于調(diào)頻信號來說，其最大頻偏只與振幅有關(guān)而與頻率F無關(guān)。對于調(diào)頻信號來說，最大頻偏與頻率和振幅都有關(guān)。=2(+1)=2(+)=2(+)7.4假如調(diào)制信號振幅不變而頻率改變，試比擬相應(yīng)的調(diào)幅信號，調(diào)頻信號，調(diào)相信號的頻譜和帶寬如何變化？7.5調(diào)頻信號和調(diào)相信號,和分別為3rad.1試求和的最大頻偏和帶寬解：1) =× (一樣)=2()F=2(3+1)×0.5=42假如調(diào)制系數(shù)()不變，調(diào)制信號振幅不變頻率改為1，試求這兩種調(diào)覺信號的和: =/3=/2×0.5 =3=3/1×2=1.5 =2(+F)=2(1.5+1)=5: =與相等=F=3=2(3+1)=83假如調(diào)制系數(shù)()不變，調(diào)制信號頻率不變，仍為，振幅降低為原來的1/2，試求這兩種調(diào)角信號的和與振幅正比: =1.5(與振幅正比)與一樣7.6調(diào)頻信號最大頻偏=50,，試求調(diào)制信號頻率為300,1,3,10時(shí)分別對應(yīng)的頻帶寬度。×=(50+1)×2=102=106=1207.7在小信號調(diào)諧放大器、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(lián)回路，試比擬在以上不同電路里選擇LC回路的目的和性能指標(biāo)有何不同。7.8在題圖7.8所示晶振變?nèi)荻O管調(diào)頻電路中，假如石英諧振器的串聯(lián)諧振頻率=10,串聯(lián)電容與未加調(diào)制信號時(shí)變?nèi)荻O管的靜態(tài)結(jié)電容之比為2×，并聯(lián)電容可以忽略，又變?nèi)荻O管參數(shù)n=2，=0.6V,加在變?nèi)莨苌系姆聪蚱珘?2V調(diào)制電壓振幅=1.5V。1)畫出變?nèi)荻O管的交直流通路：略2求最大線性頻偏提示：=(n/2,其中載頻與一樣，變?nèi)荻O管接入系數(shù)P=C/,C是與串聯(lián)后的等效電容值解：=有=1/=1/=其中m=/m=1.5/(0.6+2)=n/2=2/2210=7.9在題圖7.9所示變?nèi)荻O管調(diào)頻電路中，變?nèi)莨芙Y(jié)電容=100(+)-1/2，調(diào)制信號=cos2×104,=5rad，載頻=57.10題圖7.10是間接調(diào)頻電路方框圖，是調(diào)制信號，輸出是調(diào)相信號，試寫出的表達(dá)式，并且說明在什么條件下此電路可以實(shí)現(xiàn)間接調(diào)頻。如如下圖所示變?nèi)莨苷{(diào)相電路中，加在變?nèi)莨苌系恼{(diào)制信號=，變?nèi)莨軈?shù)n=2，回路有載品質(zhì)因數(shù)=20。假如=0.1V，試求調(diào)相指數(shù)和最大頻偏。7.12在題圖7.12所示調(diào)頻電路方框中，調(diào)制信號頻率F=100Hz15kHz，載頻=100MHz，要求最大線性頻偏=75kHz，假如調(diào)相器的調(diào)相指數(shù)=0.2rad，混頻器輸出頻率，試求：1倍頻次數(shù)和；2各單元輸出頻率、和的表達(dá)式。7.13鑒相電路輸入調(diào)頻信號，鑒相靈敏度，求鑒頻電路的輸出解調(diào)電壓。假定在線性鑒頻圍7.14在題圖7.14所示兩個(gè)平衡二極管電路中，哪個(gè)電路能實(shí)現(xiàn)包絡(luò)檢波？哪個(gè)電路能實(shí)現(xiàn)斜率鑒頻？相應(yīng)的回路中心頻率和應(yīng)如何設(shè)置？題圖7.15是調(diào)頻接收機(jī)AGC電路的兩種設(shè)計(jì)方案，試分析哪一種方案可行，并加以說明。題圖7.16所示為某調(diào)頻接收機(jī)AFC方框圖，它與一般調(diào)頻接收機(jī)AFC系統(tǒng)比擬有何差異？優(yōu)點(diǎn)是什么？如果將低通濾波器去掉能否正常工作？能否將低通濾波器合并在其它環(huán)節(jié)里？題圖7.17所示為調(diào)頻負(fù)反應(yīng)解調(diào)電路。低通濾波器增益為1。當(dāng)環(huán)路輸入單音調(diào)制的調(diào)頻波時(shí)，要求加到中頻放大器輸入端調(diào)頻波的調(diào)頻指數(shù)為，試求的乘積值。其中是混頻鑒頻器的鑒頻靈敏度，是VCO的壓控靈敏度。43 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