电路邱关源第六章课后习题答案
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第6章 角度调制与解调电路
已知调制信号38cos(2π10)V u t Ω=⨯,载波输出电压6o ()5cos(2π10)V u t t =⨯,3f 2π10rad/s V k =⨯,试求调频信号的调频指数f m 、最大频偏m f ∆和有效频谱带宽BW ,
写出调频信号表示式
[解] 3m 3m 2π10
8
810Hz 2π2π
f k U f Ω⨯⨯∆===⨯
3m 3
3632π1088rad
2π102(1)2(81)1018kHz
()5cos(2π108sin 2π10)(V)
f f o k U m BW m F u t t t Ω⨯⨯===Ω⨯=+=+⨯==⨯+⨯
已知调频信号72()3cos[2π105sin(2π10)]V o u t t t =⨯+⨯,3f 10πrad/s V k =,试:(1) 求该调频信号的最大相位偏移f m 、最大频偏m f ∆和有效频谱带宽BW ;(2) 写出调制信号和载波输出电压表示式。 [解] (1) 5f m =
5100500Hz
=2(+1)2(51)1001200Hz
m f f m F BW m F ∆==⨯==+⨯=
(2) 因为m
f f k U m Ω=
Ω
,所以3
52π100
1V π10f m f
m U k ΩΩ⨯⨯=
=
=⨯,故
$
27()cos 2π10(V)()3cos 2π10(V)
O u t t u t t Ω=⨯=⨯
已知载波信号m c ()cos()o u t U t ω=,调制信号()u t Ω为周期性方波,如图所示,试画出调频信号、瞬时角频率偏移()t ω∆和瞬时相位偏移()t ϕ∆的波形。
[解] FM ()u t 、()t ω∆和()t ϕ∆波形如图(s)所示。
调频信号的最大频偏为75 kHz ,当调制信号频率分别为100 Hz 和15 kHz 时,求调频信号的f m 和BW 。
[解] 当100Hz F =时,3
7510750100
m f f m F ∆⨯===
2(1)2(7501)100Hz 150kHz f BW m F =+=+⨯=
}
当15kHz F =时,3
3
751051510m f f m F ∆⨯===⨯
32(51)1510Hz 180kHz BW =+⨯⨯=
已知调制信号3()6cos(4π10)V u t t Ω=⨯、载波输出电压8()2cos(2π10)V o u t t =⨯,p 2rad /V k =。试求调相信号的调相指数p m 、最大频偏m f ∆和有效频谱带宽BW ,并写出调
相信号的表示式。
[解] m 2612rad p p m k U Ω==⨯=
3
m 383124π10Hz=24kHz
2π2π
2(1)2(121)210Hz=52kHz ()2cos(2π1012cos 4π10)V
p p o m f BW m F u t t t Ω
⨯⨯∆===+=+⨯⨯=⨯+⨯ 设载波为余弦信号,频率25MHz c f =、振幅m 4V U =,调制信号为单频正弦波、频率400Hz F =,若最大频偏m 10kHz f ∆=,试分别写出调频和调相信号表示式。
[解] FM 波:3
101025400
m f f m F ∆⨯===
6()4cos (2π251025cos 2π400)V FM u t t t =⨯⨯-⨯ PM 波:25m p f
m F
∆==
6()4cos (2π251025sin 2π400)V PM u t t t =⨯⨯+⨯
@
已知载波电压7o ()2cos(2π10)V u t t =⨯,现用低频信号m ()cos(2π)u t U Ft ΩΩ=对其进行
调频和调相,当m 5V U Ω=、1kHz F =时,调频和调相指数均为10 rad ,求此时调频和调相信号的m f ∆、BW ;若调制信号m U Ω不变,F 分别变为100 Hz 和10 kHz 时,求调频、调相信号的m f ∆和BW 。
[解] 1kHz F =时,由于10f p m m ==,所以调频和调相信号的m f ∆和BW 均相同,其值为
3m 31010Hz=10kHz
2(1)2(101)10Hz=22kHz
f mF BW m F ∆==⨯=+=+⨯
当0.1kHz F =时,由于f m 与F 成反比,当F 减小10倍,f m 增大10倍,即100f m =,所以调频信号的
33m 1000.110Hz=10kHz,2(1001)0.110Hz=20.2kHz f BW ∆=⨯⨯=+⨯⨯
对于调相信号,p m 与F 无关,所以10p m =,则得
3m 100.110Hz=1kHz f ∆=⨯⨯,32(101)0.110Hz=2.2kHz BW =+⨯⨯
当10kHz F =时,对于调频信号,1f m =,则得
33m 11010Hz=10kHz,2(11)1010Hz=40kHz f BW ∆=⨯⨯=+⨯⨯
对于调相信号,10p m =,则
[
33m 101010Hz=100kHz,2(101)1010Hz=220kHz f BW ∆=⨯⨯=+⨯⨯
直接调频电路的振荡回路如图所示。变容二极管的参数为:B 0.6V U =,2γ=,jQ 15pF C =。已知20μH L =,6V Q U =,30.6cos(10π10)V u t Ω=⨯,试求调频信号的中心
频率c f 、最大频偏m f ∆和调频灵敏度F S 。
[解] 6612
9.19310Hz 9.193MHz 2π2π20101510c jQ
f LC --=
=
=⨯=⨯⨯⨯
m 6m 0.6
0.0909
0.66
0.09099.19310Hz=0.8356MHz 0.8356MHz
1.39MHz/V 0.6V
c B Q m c C m F U m U U f m f f S U ΩΩ=
==++∆==⨯⨯∆=
== 调频振荡回路如图所示,已知2μH L =,变容二极管参数为:j0225pF C =、0.5γ=、