通信电路原理试题综合

通信电路原理试题综合
绪论 1 在城市环境和移动情况下，多径传播和多普勒频率给接收信号带来什么影响？ 2 线性和非线性系统所产生的失真有什么本质差别？ 3 信号通过非线性系统的失真能否用另外的线性或非线性系统进行补偿？ 4 建议：认识一个通信系统。 LC 串并联谐振回路 串联回路如下图所示 信号源频率 F 1MHz ，电压 V 0.1 V ，将 1-1 端短接，电容 C 调到 100pF 时谐振。此时， 电容 C 两端的电压为 10V。如 1-1 端开路再串接一阻抗 Z （电阻和电容串联） ，则回路失谐， 电容 C 调到 200PF 时重新谐振。此时，电容 C 两端的电压为 2.5V。
由于场效应管具有十分接近于平方律的转移特性， 三阶以上的非线性效应可以忽略， 问混频 器中使用场效应管会不会产生中频干扰、像频干扰、互调干扰和交调干扰？为什么？ 答：会产生的干扰：中频干扰、像频干扰、互调干扰；不会产生交调干扰。 前三项是由三阶以下的非线性效应引起的，而交调干扰是由三阶以上的非线性效应引起的。
cos
Von VB 0 0.577 55 Vim
由图可知： g 10mS
I m gVim (1 cos ) 22mA
直流分量的幅度为 I 0 I m 0 ( ) 4.42mA ， 基波和二次谐波的幅度为 I1 I m1 ( ) 8.05mA ， I 2 I m 2 ( ) 6.01mA （2）基波幅度： I1 I m1 ( ) I m
伏安特性为 i(t ) a0 a2v a3v 的非线性器件当输入端加电压 v cos 1t cos 2t (V )
2 3
时，电流 i (t ) 的频谱中含有下述频率中的 1 、 1 2 和 22 1 频率成分。
(1 , 22 , 1 2 , 22 1 , 21 22 ,31 42 )
下图所示标准调幅框图，已知相乘器的增益常数为 K ( 1 ) ，放大器的放大倍数为 A，0 为
V
载波角频率， 为音频角频率， mA 为调幅度。问： K
V cos t
A
VSAM (t )
V0 cos 0t
K 加大时， mA 加大 ；A 加大时 mA 减小 ； V 加大时 mA 加大 。 （加大，不变，减小）
L V
1MHz 0.1V
R C
1 1
Z
试求：线圈的电感 L，回路品质因数 Q 以及未知阻抗 Z。 并联回路如下图所示 已知 L1 L2 5 H ， Q 100 ， C1 C2 8 pF ， Rg 40k ， RL 10k 。
L1
R
C1
Rg
RL
L2
C2
试求：无阻尼谐振频率；等效谐振电阻 R；不接 RL ，BW 如何变？ 请分析下图（a）和（b）所示无损耗回路的电抗-频率特性，并计算出关键点的频率值。
10
-2
-1
0 1
2
v/V
已知 0 (54 ) 0.197, 1 (54 ) 0.360, 2 (54 ) 0.272
0 (55 ) 0.201, 1 (55 ) 0.366, 2 (55 ) 0.273
解： （1） VB 0 2V ， Von 1V ， Vim 5.2V 则电流导通角为
若已知： L1C1 L2C2 , Q1 Q2
1
问：1. f 0 更接近于 f1 还是更接近于 f 2 ？ 2.各是什么类型的振荡电路?
在串联型晶体振荡电路中，晶体等效为 高 Q 值短路器 ； 在并联型晶体振荡电路中，晶体等效为 高 Q 值电感 。 下图为某三次泛音晶体振荡器的高频等效电路，其输出频率为 5MHz，试说明晶体和 LC 回 路的作用；并注明符合相位平衡条件。 ( L 4.7 H , C1 330 pF ) 答： LC1 的并联是电容 C，满足相位平衡，也充当 J T 在三次泛音工作的选择回路； 当 ce、be 为容性，bc 为感性。
dI1 dI 0 ， 1 0 ，所以在 0, 的范围 dVim dVB 0
若非线性元件伏安特性为 i b0 b1v b3 v ，能否用它进行变频、调幅和振幅检波？为什
3
么？（习题 4-8） 答：不能用它进行变频、调幅和振幅检波，因为非线性元件伏安特性中的平方项系数为零。
振荡器 画出互感反馈振荡器的高频等效电路。 要使电路能产生振荡， 请注明互感线圈各同名端的位 置。
图（a）
图（b）
图（c） 振荡器的交流等效电路如下图所示，分别指电路图（a） ，图（b）所示电路振荡频率 f 0 与回 路的自然谐振频率 f1
1 1 和 f2 的关系。 （第 5 章） 2 L1C1 2 L2C2
高放 F=3dB GP=10dB
混频 F=10dB GP =-6dB
中放 F=6dB GP =50dB
非线性电路
i a0 a2vi2 a5vi5 ， 这是某个 非线性元 件的伏安 特性，加 在该元件上 的输入电 压为
vi 5cos 1t 2cos 2t 问电流中包含如下给出的哪些频率分量？ (1 , 42 , 22 1 , 31 22 , 31 42 )
正常工作的峰值包络检波器如下图所示，若加大直流负载电阻 R，则检波电路参数的变化趋 势为：输入电阻 增加 ；传输系数 增加 。 （增加，不变，减小）
某已调波的频带为 BW ，若将调制信号频率 F 和信号幅度均放大一倍。该已调波的频带变 为 BW ， BW n BW ，请填写下列三种已调波的 n 值 标准调幅波 n 2 ；宽带调频波 n 2 ；宽带调相波 n 4 。 由频谱结构确定调制指数 调频波的幅度是 1V, 频谱结构示于下图。求调频波的频带 BW0.1 ；调频波的最大频偏 f m 调制信号是： v f (t ) Vm cos t ，求调频波表示式中的 mF ， c ，
思考题： （1）滤波器可以滤除某些频率分量。为什么还叫线性电路? （2）串、并联谐振回路是什么类型的滤波器? 高频小信号放大器 在共射连接的高频小信号放大器中， 影响其增益带宽积的主要因素是什么？它们是如何影响 放大器的增益带宽积的？ 答： GBP
T
RL （教材 P103） D Rs rbb
下图的电阻网络中，若加大 R2 则网络噪声系数 Fn 的变化是：
图（a）中的 Fn
；
图（b）中的 Fn
。 （增加，不变，减小）
带宽为 BW=1MHz 的接收机高频部分由天线电缆、高放、混频和中放构成，在标准工作温
14 度下（T=290K）使输出信噪比 Pso P W ，已 no 2 。要求接收机灵敏度不小于 4.94 10
V (t ) 2cos 2 10 3 t (V ) ，变容管的静态电容 CD 0 4PF （无调制信号输入时）
（1）求输出调频波的中心频率 f c ； （2）求输出调频波的最大频偏 f m ； （3）求输出调频波的频带 BW0.1 ； （4）求输出调频波 vO (t ) 的数学表达式； （5）求变容管两端电压 vC (t ) 的数学表达式。 。 解：调频波的中心频率： C 12 pF ， f c 10MHZ ， 最大频偏： BW0.1 2(mF 1) F 8F ， mF 3 ， f m mF F 3kHz ，
为什么在振荡电路中，晶体管大都用固定偏置与自偏置的混合偏置电路？ 答：采用固定偏置，使得晶体管的静态工作点位于放大倍数 A 较大的小信号放大状态，从 而起振条件 AF 1得以满足，一般而言，环路增益 AF 越大，振荡器越易于起振。当振荡 器起振后， 振荡幅度由于正反馈通路的存在随时间的增加而增加， 必然会使得晶体管进入非 线性状态，从而增益下降，最终达到平衡条件 AF 1，正当幅度不再增加。 采用自偏置电路， 使得振荡器在起振过程中， 加速进入非线性状态， 使得尽早达到平衡条件， 起振过程快。同时，由于自偏置电路的存在，使得增益随幅度变化的斜率增大，幅度稳定条 件更加充实，振荡电路输出信号幅度的稳定性也提高了。 习题 5-5 5-11 5-15 5-16 调制与解调 调频波中的中心频率分量功率 小于 未调载波功率； 标准调幅波中的载波分量功率 等于 未调载波功率； 调频波中的总功率 等于 未调载波功率。 （大于，等于，小于）
请分析下图所示网络有几个谐振频率，并写出它们的表达式。 给定 L1 L2 , C1 C2
如下图，使并联谐振回路电感支路的电阻 r 加大， 则回路通频带 BW 加大 ；回路等效谐振电阻 R p 减小 ；回路谐振角频率 p 减小 ；
当输入电流 I 不变时，回路输入电压 V0 减小 ；回路品质因数 Q 减小 ； （加大，减小，基本不变，不变）
sin cos gVim ( sin cos ) (1 cos )
dI1 g 2 s i n dVB 0 0
dI1 g ( sin cos ) 0 dVim
注意到在 0, 的全变化范围内，均有 内，增大 Vim 或 VB 0 均可增大基波幅度 I1 。 参考例 4.3.1
噪声 求长度为 50m，衰减量为 0.082dB/m 的高频电缆的噪声系数。 （例 3.4.5） 答： L 50 0.082 4.1 dB 来自NF L 4.1 dB
Fn 104.1 10 100.41 2.57
一个输入电阻为 50 的接收机，噪声系数为 6dB，通频带为 1MHz，当要求输入信噪比为 10dB，那么接收机的灵敏度为 -98 dBm，最小接收信号电压为 5.66 V。 （Boltzmann 常数为 k 1.38 1023 J / K ） （参考例 3.4.6）
vFM (t ) cos[ct mF sin t ] (V )
调制信号频率 F 2kHz 的调频波的频谱如下图所示， 共调指数 m f 有效频带 BW0.1 最大频偏 f m ； kHz； kHz。