高频复习题 第6章 振幅调制、解调与混频

第5章频谱的线性搬移电路本章与第六章整合，参见第六章第6章振幅调制、解调与混频6.1自测题6.1-1调制是。

6.1-2调幅过程是把调制信号的频谱从低频搬移到载频的两侧，即产生了新的频谱分量，所以必须采用才能实现。

6.1-3 产生单边带信号的方法有和。

6.1-4大信号检波器的失真可分为、、和。

6.1-5大信号包络检波器主要用于信号的解调。

6.1-6 同步检波器主要用于和信号的解调。

6.1-7混频器的输入信号有和两种。

6.1-8变频电路功能表示方法有和两种。

6.1-9为了抑制不需要的频率分量，要求输出端的带通滤波器的矩形系数。

6.2思考题6.2-1为什么调制必须利用电子器件的非线性特性才能实现？它和小信号放大在本质上有什么不同之处？6.2-2写出图6.2-2所示各信号的时域表达式,画出这些信号的频谱图及形成这些信号的方框图,并分别说明它们能形成什么方式的振幅调制。

图6.2-26.2-3振幅检波器一般有哪几部分组成？各部分作用如何？6.2-4下列各电路能否进行振幅检波?图中RC为正常值,二极管为折线特性。

图6.2-46.2-5 变频作用是怎样产生的？为什么一定要有非线性元件才能产生变频作用？变频与检波有何相同点与不同点？6.2-6如图思6.2-6所示。

设二极管的伏安特性均为从原点出发，斜率为g d的直线，且二极管工作在受u L控制的开关状态。

能否构成二极管平衡混频器？求各电路输出电压u0的表示式。

图6.2-66.2-7.某混频器的中频等于465KHz,采用低中频方案(f1=f s+f i)。

说明如下情况是何种干扰。

(1)当接收有用信号频率f L=500KHz时,也收到频率为f M=1430KHz的干扰信号。

(2)当接收有用信号频率为f s=1400kHz时,也会收到频率为f M=700kHz的干扰信号。

(3)当收听到频率为f s=930kHz的信号时,同时听到f M1=690KHz,f M2=810kHz两个干扰信号,一个干扰信号消失另一个也随即消失。

6.2-8 晶体三极管混频器,其转移特性或跨导特性以及静态偏压V Q、本振电压u L(t)如图思6.2-8所示,试问哪些情况能实现混频?哪些不能?图6.2-86.2-9什么是混频器的交调干扰和互调干扰？怎样减小它们的影响？6.2-10已知混频器的伏安特性为i=a0+a1u+a2u2。

问能否产生中频干扰和镜频干扰？是否会产生交叉调制和互相调制？6.2-11.某接收机的中频f i=500KHz,带宽为3KHz。

当收听频率为1.501MHz的电台时,问将会有几阶的组合频率干扰,能形成频率大约为多少kHz的干扰啸声。

6.2-12.某接收机工作频率为0.55～25MHz,中频f i=455kHz,本振频率高于信号频率。

问在此频段之内哪几个频率点上存在着5阶以下的组合频率干扰,列出各频率点的f s值和组合频率干扰的p、q及阶数n。

6.2-13有一超外差接收机,中频为465kHz,当出现下列现象时,指出这些是什么干扰及形成原因。

(1)当调谐到580kHz时,可听到频率为1510kHz的电台播音;(2)当调谐到1165kHz时,可听到频率为1047.5kHz的电台播音;(3)当调谐到930.5kHz时,约有0.5kHz的哨叫声。

6.3习题6.3-1 设某一广播电台的信号电压u（t）=20（1+0.3cos6280t）cos7.33×106t(mV)，问此电台的载波频率是多少？调制信号频率是多少？6.3-2 有一单频调幅波，载波功率为100W，求当m a=1与m a=0.3时的总功率、边频功率和每一边频的功率。

6.3-3在负载R L=100某发射机的输出信号u（t）=4（1+0.5cos t）cos c t（V），求总功率、边频功率和每一边频的功率。

6.3-4 二极环形调制如图6.3-4所示，设四个二极管的伏安特性完全一致，均自原点出点为gd的直线。

调制信号uΩ(t)=UΩm cosΩt，载波电压u c(t)如图所示的对称方波，重复周期为T c=2π/ωc，并且有U cm>Uωm,试求输出电流的频谱分量。

图6.3-46.3-5.画出如下调幅波的频谱,计算其带宽B和在100Ω负载上的载波功率P c,边带功率P SB和总功率P av。

(1)i=200(1+0.3cosπ×200t)cos2π×107t(mA)(2)u=0.lcos628×103t+0.lcos634.6×l03t(V)(3) 图6.3-5所示的调幅波。

图6.3-56.3-6已知调幅波u1(t)和u2(t)的频谱分别如图6.3-6(a)和(b)所示。

试分别说明它们是何种调幅波,并写出其标准表达式。

图6.3-66.3-7.如图6.3-7是载频等于1MHz,同时传输两路信号的AM调幅信号的频谱。

(1)写出该普通调幅波的标准表示式,计算调制度、调制频率及信号带宽;(2)画出产生这种信号的方框图；(3)仿照此方式画出一个载频等于10MHz,能同时传送两路带宽等于5kHz的语音信号的上边带调制信号的频谱。

.图6.3-76.3-8.已知调制信号如图6.3-8所示。

载波为频率等于1MHz的连续正弦波。

(1)画出最大幅度等于4V,最小幅度为0V的普通调幅波波形和信号的频谱图；(2)画出双边带调制信号的波形和频谱图。

图6.3-86.3-9.某非线性器件的伏安特性的表示式为i=10+0.02u2(mA)。

当u=5sinωc t+1.5sinΩt(V),ωc>>Ω时,试画出i的频谱图,并说明利用该器件可以实现什么方式的振幅调制,写出其表示式,画出输出滤波器的幅频特性。

6.3-10. 图 6.3-10示出了某结型场效应管调制器的电路。

场效应管的转移特性为。

输入载波u c=1.5cosωc t(V)，调制信号uΩ=0.5ωΩt(V)，负载为LC并联谐振回路,调谐在ωc的谐振阻抗R e=5kΩ,带宽等于2Ω。

求输出电压u o。

6.3-11.图6.3-11 (a)示出了某电路的框图。

输入信号u1=2•cos200πt(V),u2如图6.3-11(b)所示。

(1)画出两信号相乘的积信号波形和它的频谱。

(2)若要获得载波为150OkHz的调幅波,试画出带通滤波器的幅频特性H〈ω〉,并写出输出电压u。

的表示式。

图6.3-10 图6.3-116.3-12.在图6.3-12所示的电路中,u o=UΩm cosΩt,u c=U cm cosωc t，ωc>>Ω，U cm>>UΩm二极管处于开关状态工作,V D1、V D2均可近似认为是理想二极管。

试写出u o的表达式,说明该电路能够实现何种振幅调制。

若u c与u o位置互换,结果又如何。

6.3-13.某晶体三极管电路如图6.3-13所示。

若三极管的转移特性i c=4(mA),输入信号u l=(1+0.lcos2π×103t)•cos2π×106t(mV),u2=cos5π×l06t(V)。

(1)画出静态时变电流I o(t)和时变电导g(t)的波形,并写出它们的表达式。

(2)若要在负载上取得载频为6MHz的AM调幅波,对LC并联谐振回路有何要求。

输出电压u o的幅度U om(t)等于什么?图6.3-12 图6.3-136.3-14. 图6.3-14示出了用差分对放大器构成的振幅调制器电路。

图中LC并联谐振回路的谐振频率ωo=10π×106rad/s,谐振阻抗R e=2kΩ,输入电压u c=100cos10π×106t(mV),uΩ=5•cos2π×103t(V),其他参数如图所示。

求输出电压u o。

6.3-15. 图6.3-15示出了一单差分放大器电路,V1、V2的集电极之间负载是LC并联振荡回路,阻抗为Z e。

(1)导出电压U AB与u1和u2的关系式。

(2)分析该电路载波信号u c和调制信号uΩ分别从u1和u2输入或倒换位置输入两种情况下U AB的频谱。

分别说明它们能获得何种振幅调制,调制质量如何。

图6.3-14 图6.3-156.3-16. 图6.3-16示出了4个二极管调制器电路,图中uc>>uΩ句。

试说明哪个电路能实现AM调制,哪个电路能实现双边带调制,并写出输出电压u o的表示式。

图6.3-166.3-17某已调波信号的波形如图6.3-17所示。

已知载波频率为调制信号频率的100倍,即ωc=1000Ω。

(1)写出该已调波的表达式。

(2)画出频谱图,注明各谱线的强度,并确定其带宽。

(3)求单位电阻上的载波功率和边带功率。

图6.3-176.3-18已知调制信号的波形如图6.3-18所示。

试分别按比例画出最大值为5V的AM波和DSB波的波形。

要求AM波的调制度m a=0.6,并标明最小值。

图6.3-186.3-19二极管调制电路如图6.3-19所示。

已知,,ωc》Ω,U Cm》UΩm。

二极管伏安特性为从原点出发的折线,即u D>0时,导通电阻为r D,时,i D=0。

试求各电路的输出电流t,分析其电流分量,判别哪些电路能实现DSB调制。

图6.3-196.3-20 在图6.3-20（a）所示的二极管调制电路中,四只二极管的伏安特性完全一致, 均为从原点出发的折线,即un≤0时,i=0,u D>0时,倒通电阻为r D。

调制信号uΩ=UΩm cosΩt，载波为图(b)所示的对称方波，U C>>UΩm，且T c<<TΩ。

试求uΩ，并画出其波形。

图6.3-206.3-21差分调制电路如图6.3-21所示。

并联回路对载频谐振,带宽大于调制信号带宽的两倍。

(1)若u1=u c=1.5cos2π×106t V,u2=uΩ=4cos2π×103t V，试求uo(t)，并说明实现何种调制。

(2)为了实现DSB调制，则信号应如何输入，还需满足什么条件？6.3-22三极管平衡调制器如图7.2-22所示。

两管性能相同,其转移特性为U EQ>U’B时,ic=a u2BE，u BE≤U’B时，i c=0。

u c=U cm cosωc t,uΩ=UΩm f(t),UΩm≤Ucm,ωc≥Ωmax,。

Ωmax,为f(t)的最高频率分量。

(l)画出V2管的时变静态电流和时变电导的波形。

(2)写出输出电流i o的表达式。

(3)为了获得载频为ωc的已调波电压,应对滤波器提出什么要求,并写出输出电压u o的表达式。

图6.3-21 图6.3-226.3-23在图6.3-23所示的包络检波器中,设检波二极管为理想二极管,R L>>R o若输入电压分别为以下信号时,在满足ωc>>Ω条件下,试分别求u o1和u o。