電路邱關(guān)源第六章課后習(xí)題答案

第6章 角度調(diào)制與解調(diào)電路6.1已知調(diào)制信號(hào)，載波輸出電壓，試求調(diào)頻信號(hào)的調(diào)頻指數(shù)、最大頻偏和有效頻譜帶寬，寫出調(diào)頻信號(hào)表示式解 6.2已知調(diào)頻信號(hào)，試：(1) 求該調(diào)頻信號(hào)的最大相位偏移、最大頻偏和有效頻譜帶寬；(2) 寫出調(diào)制信號(hào)和載波輸出電壓表示式。解(1) (2) 因?yàn)?，所以，?.3已知載波信號(hào)，調(diào)制信號(hào)為周期性方波，如圖P6.3所示，試畫出調(diào)頻信號(hào)、瞬時(shí)角頻率偏移和瞬時(shí)相位偏移的波形。解 、和波形如圖P6.3(s)所示。6.4調(diào)頻信號(hào)的最大頻偏為75 kHz，當(dāng)調(diào)制信號(hào)頻率分別為100 Hz和15 kHz時(shí)，求調(diào)頻信號(hào)的和。解當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，6.5已知調(diào)制信號(hào)、載波輸出電壓，。試求調(diào)相信號(hào)的調(diào)相指數(shù)、最大頻偏和有效頻譜帶寬，并寫出調(diào)相信號(hào)的表示式。解 6.6設(shè)載波為余弦信號(hào)，頻率、振幅，調(diào)制信號(hào)為單頻正弦波、頻率，若最大頻偏，試分別寫出調(diào)頻和調(diào)相信號(hào)表示式。解 波：波：6.7已知載波電壓，現(xiàn)用低頻信號(hào)對(duì)其進(jìn)行調(diào)頻和調(diào)相，當(dāng)、時(shí)，調(diào)頻和調(diào)相指數(shù)均為10 rad，求此時(shí)調(diào)頻和調(diào)相信號(hào)的、；若調(diào)制信號(hào)不變，分別變?yōu)?00 Hz和10 kHz時(shí)，求調(diào)頻、調(diào)相信號(hào)的和。解 時(shí)，由于，所以調(diào)頻和調(diào)相信號(hào)的和均相同，其值為當(dāng)時(shí)，由于與成反比，當(dāng)減小10倍，增大10倍，即，所以調(diào)頻信號(hào)的對(duì)于調(diào)相信號(hào)，與無關(guān)，所以，則得，當(dāng)時(shí)，對(duì)于調(diào)頻信號(hào)，則得對(duì)于調(diào)相信號(hào)，則6.8直接調(diào)頻電路的振蕩回路如圖6.2.4(a)所示。變?nèi)荻O管的參數(shù)為：，。已知，試求調(diào)頻信號(hào)的中心頻率、最大頻偏和調(diào)頻靈敏度。解 6.9調(diào)頻振蕩回路如圖6.2.4(a)所示，已知，變?nèi)荻O管參數(shù)為：、，調(diào)制電壓為。試求調(diào)頻波的：(1) 載頻；(2) 由調(diào)制信號(hào)引起的載頻漂移；(3) 最大頻偏；(4) 調(diào)頻靈敏度；(5) 二階失真系數(shù)。解(1) 求載頻，由于所以(2) 求中心頻率的漂移值，由于所以(3) 求最大頻偏(4) 求調(diào)頻靈敏度(5) 求二階失真系數(shù)6.10變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路如圖P6.10所示，畫出振蕩部分交流通路，分析調(diào)頻電路的工作原理，并說明各主要元件的作用。解振蕩部分的交流通路如圖P6.10(s)所示。電路構(gòu)成克拉潑電路。通過加到變?nèi)荻O管兩端，控制其的變化，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)頻，為變?nèi)荻O管部分接入回路的直接調(diào)頻電路。圖P6.10中，、為正電源去耦合濾波器，、為負(fù)電源去耦合濾波器。、構(gòu)成分壓器，將-15 V電壓進(jìn)行分壓，取上的壓降作為變?nèi)荻O管的反向偏壓。為高頻扼流圈，用以阻止高頻通過，但通直流和低頻信號(hào)；為隔直流電容，、為高頻旁路電容。6.11變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路如圖P6.11所示，試畫出振蕩電路簡化交流通路，變?nèi)荻O管的直流通路及調(diào)制信號(hào)通路；當(dāng)時(shí)，求振蕩頻率。解振蕩電路簡化交流通路、變?nèi)荻O管的直流通路及調(diào)制信號(hào)通路分別如圖P6.11(s)(a)、(b)、(c)所示。當(dāng)，振蕩頻率為6.12圖P6.12所示為晶體振蕩器直接調(diào)頻電路，畫出振蕩部分交流通路，說明其工作原理，同時(shí)指出電路中各主要元件的作用。 解由于1000 pF電容均高頻短路，因此振蕩部分交流通路如圖P6.12(s)所示。它由變?nèi)荻O管、石英晶體、電容等組成并聯(lián)型晶體振蕩器。當(dāng)加到變?nèi)荻O管兩端，使發(fā)生變化，從而使得振蕩頻率發(fā)生變化而實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。由對(duì)振蕩頻率的影響很小，故該調(diào)頻電路頻偏很小，但中心頻率穩(wěn)定度高。圖P6.12中穩(wěn)壓管電路用來供給變?nèi)荻O管穩(wěn)定的反向偏壓。6.13晶體振蕩器直接調(diào)頻電路如圖P6.13所示，試畫交流通路，說明電路的調(diào)頻工作原理。 解振蕩部分的交流通路如圖P6.13(s)所示，它構(gòu)成并聯(lián)型晶體振蕩器。變?nèi)荻O管與石英晶體串聯(lián)，可微調(diào)晶體振蕩頻率。由于隨而變化，故可實(shí)現(xiàn)調(diào)頻作用。6.14圖P6.14所示為單回路變?nèi)荻O管調(diào)相電路，圖中，為高頻旁路電容，變?nèi)荻O管的參數(shù)為，回路等效品質(zhì)因數(shù)。試求下列情況時(shí)的調(diào)相指數(shù)和最大頻偏。(1) 、；(2) 、；(3) 、。解(1) (2) (3) 6.15某調(diào)頻設(shè)備組成如圖P6.15所示，直接調(diào)頻器輸出調(diào)頻信號(hào)的中心頻率為10 MHz，調(diào)制信號(hào)頻率為1 kHz，最大頻偏為1.5 kHz。試求：(1) 該設(shè)備輸出信號(hào)的中心頻率與最大頻偏；(2) 放大器1和2的中心頻率和通頻帶。解 (1) (2)6.16鑒頻器輸入調(diào)頻信號(hào)，鑒頻靈敏度，線性鑒頻范圍，試畫出鑒頻特性曲線及鑒頻輸出電壓波形。解已知調(diào)頻信號(hào)的中心頻率為，鑒頻靈敏度，因此可在圖P6.16(s)中處作一斜率為的直線即為該鑒頻器的鑒頻特性曲線。由于調(diào)頻信號(hào)的，且為余弦信號(hào)，調(diào)頻波的最大頻偏為因此在圖P6.16(s)中作出調(diào)頻信號(hào)頻率變化曲線，為余弦函數(shù)。然后根據(jù)鑒頻特性曲線和最大頻偏值，便可作出輸出電壓波形。6.17圖P6.17所示為采用共基極電路構(gòu)成的雙失諧回路鑒頻器，試說明圖中諧振回路、應(yīng)如何調(diào)諧？分析該電路的鑒頻特性。解回路調(diào)諧在調(diào)頻信號(hào)中心頻率上，回路、的諧振頻率分別為f、f。調(diào)頻波的最大頻偏為，則可令f、f，或f、f，f與f以為中心而對(duì)稱。畫出等效電路如圖P6.17(s)(a)所示，設(shè)f、f。當(dāng)輸入信號(hào)頻率時(shí)，回路、輸出電壓、相等，檢波輸出電壓，則，所以；當(dāng)時(shí)，為負(fù)值；當(dāng)時(shí)，為正值，由此可得鑒頻特性如圖P6.17(s)(b)所示。6.18試定性畫出圖6.3.16所示相位鑒頻電路的鑒頻特性曲線。解由于是大信號(hào)輸入，所以相乘器具有線性鑒相特性。當(dāng)單諧振回路調(diào)諧在調(diào)頻信號(hào)的中心頻率上，輸入信號(hào)頻率大于時(shí)，回路產(chǎn)生負(fù)相移，輸入信號(hào)頻率小于時(shí)回路產(chǎn)生正相移，故鑒頻特性曲線如圖P6.18(s)所示。6.19圖6.3.20所示互感耦合回路相位鑒頻器中，如電路發(fā)生下列一種情況，試分析其鑒頻特性的變化。(1) 、極性都接反；(2) 極性接反；(3) 開路；(4) 次級(jí)線圈的兩端對(duì)調(diào)；(5) 次級(jí)線圈中心抽頭不對(duì)稱。解(1) 、極性接反，輸出電壓極性反相；(2) 極性接反，輸出電壓為、相疊加，鑒頻特性近似為一直線，不能實(shí)現(xiàn)鑒頻；(3) 開路，成為單失諧回路斜率鑒頻器，鑒頻線性度變差，鑒頻靈敏度變小。只輸出負(fù)半周電壓；(4) 鑒頻特性反相；(5) 鑒頻特性不對(duì)稱。6.20晶體鑒頻器原理電路如圖P6.20所示。試分析該電路的鑒頻原理并定性畫出其鑒頻特性。圖中，與特性相同。調(diào)頻信號(hào)的中心頻率處于石英晶體串聯(lián)諧頻和并聯(lián)諧頻中間，在頻率上，與石英晶體的等效電感產(chǎn)生串聯(lián)諧振，故鑒頻器輸出電壓。解在頻率上，故，；當(dāng)時(shí)， 故，；當(dāng)時(shí)， 故，。所以鑒頻特性如圖P6.20(s)所示。6.21圖P6.21所示兩個(gè)電路中，哪個(gè)能實(shí)現(xiàn)包絡(luò)檢波