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第 6 章参考习题答案

第 6 章参考习题答案. 6-1 6-2 6-3 6-4 6-5 6-6 6-7 6-8 6-9 6-10 6-11 6-12 6-13 6-14 6-15 6-16 6-17 6-18 6-19 6-20 6-21 6-22 6-23 6-24 6-25 6-26 6-27 6-28 6-29 6-30. 6 － 1 已知载波电压 u c =U C sinω C t ，调制信号如图所示， f C >>1/T Ω 。分别画出 m=0.5 及 m=1 两种情况下所对应的 AM 波波形以及 DSB 波波形。. 题 6—l 图. 解 6-1 ，各波形图如下.

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第 6 章参考习题答案

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  1. 第6章参考习题答案 6-16-26-36-46-5 6-66-76-86-96-10 6-116-126-136-14 6-15 6-16 6-17 6-186-196-20 6-216-226-236-246-25 6-266-27 6-286-296-30

  2. 6－1 已知载波电压uc=UCsinωCt，调制信号如图所示，fC>>1/TΩ。分别画出m=0.5及m=1两种情况下所对应的AM波波形以及DSB波波形。 题6—l 图

  3. 解6-1，各波形图如下

  4. 6－2 某发射机输出级在负载RL=100Ω上的输出信号为u0(t)=4(1-0.5cosΩt)cosωct V。求总的输出功率Pav、载波功率Pc和边频功率P边频。 解6-2 显然，该信号是个AM调幅信号，且m=0.5,因此

  5. X + + X 滤波器 X X 6－3 试用相乘器、相加器、滤波器组成产生下列信号的框图（1）AM波；（2） DSB信号；（3）SSB信号。 解6-3

  6. 6－4 在图示的各电路中，调制信号uΩ(t)=UΩ cosΩt，载波电压uC=UCcosωct，且ωc>>Ω,UC>>UΩ，二极管VD1和VD2的伏安特性相同，均为从原点出发，斜率为gD的直线。（1）试问哪些电路能实现双边带调制？（2）在能够实现双边带调制的电路中，试分析其输出电流的频率分量。 题6—4 图

  7. 解6-4

  8. 所以，（b）和（c）能实现DSB调幅 而且在（b）中，包含了ωc的奇次谐波与Ω的和频与差频分量，以及ωc的偶次谐波分量。 在（c）中，包含了ωc的奇次谐波与Ω的和频与差频分量，以及ωc的基频分量。

  9. 6－5试分析图示调制器。图中，Cb对载波短路，对音频开路； uC=UCcosωct, uΩ=UΩcosΩt（1）设UC及UΩ均较小，二极管特性近似为i=a0+a1u2+a2u2.求 输出uo(t)中含有哪些频率分量（忽略负载反作用）？ （2）如UC>>UΩ,二极管工作于开关状态，试求uo(t)的表示式。 （要求：首先，忽略负载反作用时的情况，并将结果与（1） 比较；然后，分析考虑负载反作用时的输出电压。 题6－5图

  10. 解6-5 （1）设二极管的正向导通方向为他的电压和电流的正方向，则：

  11. （2）

  12. 在考虑负载的反作用时 与不考虑负载的反作用时相比，出现的频率分量相同，但每个分量的振幅降低了。

  13. 6－6 调制电路如图所示。载波电压控制二极管的通断。试分析其工作原理并画出输出电压波形；说明R的作用(设TΩ=13TC, TC、TΩ分别为载波及调制信号的周期)。 解题6-6 设二极管为过原点的理想二极管，跨导为gD,，变压器变比为1:1.。电阻R可看作两个电阻的串联R=R1+R2则：当在uc的正半周，二极管都导通，导通电阻RD和R1、R2构成一个电桥，二极管中间连点电压为零，初级线圈中有电流流过，且初级电压为uΩ。当在uc的负半半周，二极管都截止，变压器初级下端断开，初级线圈中电流为零。下图是该电路的等效电路图。因此在uc的正半周，次级获的电压为: 题6－6图

  14. 通过次级谐振回路，选出所需要的频率。输出电压的只包含ωC±Ω频率分量通过次级谐振回路，选出所需要的频率。输出电压的只包含ωC±Ω频率分量

  15. 在图中R的作用是用来调整两个二极管的一致性，以保证在二极管导通是电桥平衡，使变压器下端为地电位。在图中R的作用是用来调整两个二极管的一致性，以保证在二极管导通是电桥平衡，使变压器下端为地电位。

  16. 6－7 在图示桥式调制电路中，各二极管的特性一致，均为自原点出发、斜率为gD的直线，并工作在受u2控制的开关状态。若设RL>>RD(RD=1/gD)，试分析电路分别工作在振幅调制和混频时u1、u2各应为什么信号，并写出uo的表示式。 解6-7 当u2的正半周，二极管全部导通，电桥平衡，输出为零。 当u2的负半周，二极管全部截止，，输出为电阻分压。 所以输出电压为：

  17. 当做AM调制时，u1应为载波信号，u2应为调制信号.当做AM调制时，u1应为载波信号，u2应为调制信号. 当做DSB调制时，u1应为调制信号，u2应为载波信号. 当做混频器时，u1应为输入信号，u2应为本振信号

  18. 6－8 在图(a)所示的二极管环形振幅调制电路中，调制信号uΩ=UΩcosΩt，四只二极管的伏安特性完全一致，均为从原点出发，斜率为gd的直线，载波电压幅值为UC，重复周期为TC=2π/ωC的对称方波，且UC>>UΩ，如图(b)所示。试求输出电压的波形及相应的频谱。 题6—8图

  19. 解6-8

  20. 6－9 差分对调制器电路如图所示。设：（1）若ωC=107rad/S，并联谐振回路对ωC谐振，谐振电阻RL=5kΩ,Ee=Ec=10V,Re=5kΩ,uC=156cosωCt mV, uΩ=5.63cos104t V。试求uo(t)。 （2）此电路能否得到双边带信号？为什么？

  21. 解6-9 (1) (2) 该电路不能产生DSB信号，因为调制信号加在了线性通道，无法抑制载波分量。要想产生DSB信号，调制信号应该加在非线性通道，且信号幅度比较小（小于26Mv）。

  22. 6－10 调制电路如图所示。已知uΩ=cos103t V ，uC=50cos107tmV。试求：（1）uo(t)表示式及波形；（2）调制系数m。 题6—10图

  23. 解6-10（1）

  24. 可见，由uC引起的时变电流分量是一个AM信号，而且调制深度m=0.5.输出电压为可见，由uC引起的时变电流分量是一个AM信号，而且调制深度m=0.5.输出电压为

  25. 6－11 图示为斩波放大器模型，试画出A、B、C、D各点电压波形。 题6—11图

  26. 解6-11

  27. 各点波形如下

  28. 6—12 振幅检波器必须有哪几个组成部分？各部分作用如何？下列各图（见图所示）能否检波？图中R、C为正常值，二极管为折线特性。 题6－12图 解6-12 振幅检波器应该由检波二极管，RC低通滤波器组成，RC电路的作用是作为检波器的负载，在其两端产生调制电压信号，滤掉高频分量；二极管的作用是利用它的单向导电性，保证在输入信号的峰值附近导通，使输出跟随输入包络的变化。

  29. (a)不能作为实际的检波器，因为负载为无穷大，输出近似为直流，不反映AM输入信号包络。它只能用做对等幅信号的检波，即整流滤波。(a)不能作为实际的检波器，因为负载为无穷大，输出近似为直流，不反映AM输入信号包络。它只能用做对等幅信号的检波，即整流滤波。 (b)不能检波，因为没有检波电容，输出为输入信号的正半周，因此是个单向整流电路。 (c)可以检波 (d)不可以检波，该电路是一个高通滤波器，输出与输入几乎完全相同。

  30. 6－13 检波电路如图所示，uS为已调波(大信号)。根据图示极性，画出RC两端、Cg两端、Rg两端、二极管两端的电压波形。 题-13图 解6-13 各点波形如右图

  31. 6－14检波电路如图所示，其中us=0.8(1+0.5cosΩt)cosωCtV,F=5kHz,fC=465kHz,rD=125Ω.试计算输入电阻Ri、传输系数Kd，并检验有无惰性失真及底部切削失真。6－14检波电路如图所示，其中us=0.8(1+0.5cosΩt)cosωCtV,F=5kHz,fC=465kHz,rD=125Ω.试计算输入电阻Ri、传输系数Kd，并检验有无惰性失真及底部切削失真。 解6-14 题6-14图

  32. 6－15 在图示的检波电路中，输入信号回路为并联谐振电路，其谐振频率f0=106Hz,，回路本身谐振电阻R0=20kΩ, ,检波负载为10kΩ,C1=0.01μF,rD=100Ω.。（1）若is=0.5cos2πⅹ106t mA,，求检波器输入电压us(t)及检波器输出电压uo(t)的表示式； （2）若is=0.5(1+0.5cos2πⅹ103t)cos2πⅹ106t mA, 求uo(t)的表示式.

  33. 解6-15（1） （2）

  34. 6－16 并联检波器如图所示。输入信号为调幅波，已知C1=C2=0.01μF,R1=1kΩ，R2=5kΩ调制频率F=1kHz，载频fC=1MHz，二极管工作在大信号状态。（1）画出AD及BD两端的电压波形；（2）其它参数不变，将C2增大至2μF ，BD两端电压波 形如何变化？ 题6－16图

  35. 解6-16 （1）此时低通网络的截止频率为 因为F<fH<fC,所以电路是正常检波。各点波形如下：

  36. （2）当C2增大到2μF时 因为fH<<F,所以，BD端输出信号已不在是调制信号，而是直流，其大小约为输入AM信号中载波信号分量的振幅。

  37. 6－17 图示为一平衡同步检波器电路，us=Uscos(ωC+Ω)t,ur=Urcosωrt,Ur>>Us。求输出电压表达式，并证明二次谐波的失真系数为零。 解6-17 设二极管为过零点的理想折线特性 .检波效率为Kd 题6－17图

  38. 同样求锝

  39. 因此 当忽略高次项后，得到： 另外从上式可见，由于Ω二次谐波都是由coΩt的偶次方项产生的，但平衡输出后，n为偶次方项被彻底抵消掉了，所以输出只有调制信号的基频和奇次谐波分量，偶次谐波分量为0；而二次失真系数定义为Ω的二次谐波振幅与基频分量振幅之比，所以二次失真系数为0。

  40. 6－18 图(a)为调制与解调方框图。调制信号及载波信号如图(b)所示。试写出u1、u2、u3、u4的表示式，并分别画出它们的波形与频谱图（设ωC>>Ω）。 题6－18图

  41. 解6-18

  42. 当带通滤波器的中心频率为载波频率，且带宽为2Ω时，得当带通滤波器的中心频率为载波频率，且带宽为2Ω时，得 经过低通滤波器后，

  43. 各点波形如下

  44. 6－19 已知混频器晶体三极管转移特性为：iC=a0+a2u2+a3u3,式中，u=UScosωSt+ULcosωLt,UL>>US,求混频器对于及(ωL-ωS)及(2ωL-ωS)的变频跨导。 解6-19 根据已知条件，电路符合线性时变条件。则线性时变跨导为

  45. 6－20 设一非线性器件的静态伏安特性如图所示，其中斜率为a；设本振电压的振幅UL=E0。求当本振电压在下列四种情况下的变频跨导gC。（1）偏压为E0； （2）偏压为E0/2； （3）偏压为零； （4）偏压为-E0/2。 解6-20 设偏压为EQ,输入信号为uS=UScosωSt,且UL>>US,即满足线性时变条件。根据已知条件，则电流可表示为 题6－20图

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