高频电路 5习题

5.1频率变换电路一般由哪些部分组成？各部分的作用？

答：频率变换电路一般由四部分组成，即输入回路、非线性器件、带通滤波器和本机振荡器组成。为了完成频率变换，必须有非线性器件。当两个不同频率的信号通过一个非线性器件之后，输出信号频率将会包含很多频谱分量，在如此多的频率分量中要得到所需的频率分量，就必须采用选频网络，选出所需的频率分量。

5.2高频已调波信号和本机振荡信号经过混频后，信号中包含哪些成分？如何取出需要的成分？

答：高频已调波信号和本机振荡信号经过混频后，信号中包含直流分量、基波分量、谐波、和频、差频分量，通过LC并联谐振回路这一带通滤波器取出差频分量，完成混频。

5.2混频干扰有哪些类型？产生的原因分别是什么？

答：混频器的干扰现象有信号与本振组合频率干扰，外来干扰与本振的组合频率干扰，交叉调制干扰，互调干扰。

5.3画出混频器的组成框图及混频前后的波形图，并简述混频器的工作原理。

答：混频器的工作原理：两个不同频率的高频电压作用于非线性器件时，经非线性变换，电流中包含直流分量、基波、谐波、和频、差频分量等。其中差频分量fLo-fs就是混频所需要的中频成分，通过中频带通滤波器把其它不需要的频率分量滤掉，取出差频分量完成混频。

5.4已知一信号的数学表达式为U(t)=2(1+cosΩt)cosωt，(ω=5Ω),试画出它的频谱图。答：略

5.5某电压信号的频谱如图5-28所示，试求它的数学表达式，并画出它的波形（设fc ）。

F

图5-28题5.5图

解: 设2c c f ωπ=，2F πΩ=，由图5-28可以得到该电压信号的数学表达式

()4cos cos()cos()c c c u t t t t ωωω=+-Ω++Ω （注：式中每项也可写成正弦形式）

4cos 2cos cos c c t t t ωω=+Ω 4(10.5cos )cos ()c t t V ω=+Ω

由上述的数学表达式可画出)(t u 的波形，如图所示，虚线为)(t u 的包络。

5.6

5.7写出下面图5-29所示电路的输出电压表达式。

图5-29题5.7图

解: 略

5.8 若非线性器件的伏安特性幂级数表示i=a 0+a 1u+a 2u 2

,式中a 0、a 1、+a 2是不为零的常数，信号u 是频率为150 kHz 和200 kHz 的两个正弦波，问电流中能否出现 50 kHz 和 350 kHz 的频率成分？为什么？

解:能出现50 kHz 和 350 kHz 的频率成分，因为在u2项中将会出现以下2次谐波和组合频率分量。

200kHz-150kHz=50 kHz

200kHz+150kHz=350 kHz

2x200kHz=400 kHz

2x150kHz=300 kHz 5.9

5.10某调频设备组成如图5-30所示，直接调频器输出调频信号的中心频率为10 MHz ，调制信号频率为1 kHz ，最大频偏为1.5 kHz 。试求：

(1) 该设备输出信号()o u t 的中心频率与最大频偏；

(2) 放大器1和2的中心频率和通频带。

图5-30题5.10图

解：

(1) (10540)10MHz=100MHz c f =⨯-⨯

1.5kHz 510=75kHz m f ∆=⨯⨯ (2)1111.5kHz 10MHz,==1.5,=2(1.5+1)1=5kHz 1kHz

f f m BW =⨯ 22275kHz 100MHz,=

=75,=2(75+1)1=152kHz 1kHz f f m BW =⨯ 5.11

5.12某超外差接收机中频f I = 500 kHz ，本振频率f L

解：

由于混频电路的非线性作用，有用输入信号和本振信号所产生的某些组合频率分量接近中频频率，对有用中频形成干扰，经检波后差拍出音频频率，即干扰哨声。

根据已知条件，得，本振频率f L =f s -f I =1501-500=1001kHz

根据 可以找出，

p=2,q=1时产生3阶干扰，2f L -f S =2002-1501=501kHz

p=4,q=3时产生7阶干扰；3f S -4f L =4503-4004=503kHz

p=5,q=3时产生8阶干扰；5f L -3f S =5005-4503=502kHz

p=7,q=5时产生12阶干扰，5f S -7f L =7505-7007=498kHz

等等，尤其是3阶干扰最为严重。 1 1.501 3.00230.5

S

I f p f p q ±===≈-