1、僅供個人參考4-1如圖是用頻率為1 000 kHz的載波信號同時傳輸兩路信號的頻譜圖。試寫出它的電 壓表達式，并畫出相應的實現方框圖。計算在單位負載上的平均功率Pav和頻譜寬度BWam。解：(1)為二次調制的普通調幅波。第一次調制：調制信號：F = 3 kHz載頻：fi = 10 kHz， f2 = 30 kHz第二次調制：兩路已調信號疊加調制到主載頻fc = 1000 kHz上。令門=2-3103 rad/s41 = 2 寸.二 10 rad/s42= 2汎：310 rad/s6c= 2汎：10 rad/s第一次調制： V1(t) = 4(1 + 0.5cost)cos 1tV2(t) =

2、2(1 + 0.4COS it)COS，2t第二次調制： Vo(t) = 5 cos -ct + 4(1 + 0.5cosit)cos 1t + 2(1 + 0.4cos't)cos，2t cos ct =51+0.8(1 + 0.5cos 't)cos 1t + 0.4(1 + 0.4co< t)cos 2t cos ct實現方框圖如圖所示。(3)根據頻譜圖，求功率。載頻為10 kHz的振幅調制波平均功率Vm01 = 2V , Ma1 = 0.51 2 12P01 =Vm01 =2W ；Pav1 =2P°1(1 + Ma1)=4.5W2 20 f2 = 30

3、kHzVm02 = 1V , Ma2 = 0.41 2丄 12P02Vm02 =0.5W；Pav2 =2P°2(1 M a2 ) =1.08W2 2主載頻fc = 1000 kHzVm0 = 5V1 2Po =Vmo =12.5W2總平均功率 Pav = Po + Pav1 + Pav2 = 18.08 W的 BWam由頻譜圖可知Fmax = 33 kHz得BWam = 2F = 2(1033 -1000) = 66 kHz4-3試畫出下列三種已調信號的波形和頻譜圖。已知-c>>1'.1(1) v(t) = 5cosl 】tcos，ct(V)；(2) v(t) =

4、 5cos(，c+i. J t； v(t) = (5 + 3cos I 】t) cos，ct。解：(1)雙邊帶調制信號 ；(2)單邊帶調制信號(b)； 普通調幅信號(c)。為1(ot + f2不得用于商業用途4-6何謂過調幅？為何雙邊帶調制信號和單邊帶調制信號均不會產生過調幅？答：調制信號振幅大于載波信號振幅的情況稱為過調幅。因為雙邊帶和單邊帶調制信號已經將載波信號抑制，故均不會產生過調幅。v 0v _04-8一非線性器件的伏安特性為Qdv i = *0式中v = Vq十v1 + v2 = Vq+ V1mCOS；T1t+ V2mCOS；T2t。若V2m很小，滿足線性時變條件，則在 Vq = M

5、m/2、0、V1m三種情況下，畫出g(V1)波形，并求出時變增量電導g(V1)的表示式，分析該器件在什么條件下能實現振幅調制、解調和混頻等頻譜搬移功能。解：根據伏安特性畫出增量電導隨v的變化特性g(v)如圖所示。Vq圖中通角由(2) Vq1 一V1m時，畫出2丄VmCOS T -Vmgn0時，畫出g(t)波形如圖所示。求得V - n3n1gD水譏=2n巧go13gD1 n3n gDcosn，td，t 二n刁込sin嚴)n n 31-2gDx< 1 nn、g(t) gD - sin( ) cosn it3n 心 n 3g(v)的波形如圖所示。1 2g忒“川23ncos3 “t )1 比2=

6、gD【（-1）2COS（2n-1），it2 nA（2n- 1）n（3）Vq = Vim, g（t） = gD，如圖所示。可見，（1）、中g（t）含有基波分量，能實現頻譜搬移功能，而（3）中g（t）僅有直流分量，故無法實現頻譜搬移功能。為實現消除一些有害無用的組合頻率分量，使輸出有用信號的質量提高，在實現頻譜搬移功能時，應遵循有用信號較弱，參考信號較強的原則。調制時：V1 = VcmCOS，ct（載波），V2 = V mcos 1（調制信號）解調時：V1 = VcmCOS .ct（參考信號），V2 = Vsm（1 + M aCOS. 】t）COS，ct（調幅信號）混頻時：V1 = VLmCOS

7、Lt（本振信號），V2 = Vsm（1 + MaCOS t）COS ct（調幅信號）. 64-9在如圖所示的差分對管調制電路中，已知vc（t） = 360cos10兀x 10 t（ mV），vfj （t）=5cos2兀 x： 1033 i0110 cos(2 n 10 t)(mA) t （ mV ）, Vcc = I Vee I = 10 V , Ree =15 k0，晶體三極管 0 很大，Vbe（oe可忽略。 試用開關函數求ic = （id _ic2）值。又Xc_ VcmvT360mV26mV=13.85 10解：由教材(4-2-14)可知vcic = ic1 - ic2 = i°

8、th( )2Vt令 Xc 二仏,i0 = I0 + i,t)VT其中 I0 貽Mee _5V =mA , q叱叢2 =1 x 10cos(2 n 103t)(mA) ree3ree3x444則 th cos ct) : K2 ( ct) cos ct cos3 ctcos5 ct - 2n3 n5 n所以Xc133ic 二i°th( cos it)1 10 cos(2 n 10 t)a(吐)23QQQQQ鬥1 10 cos(2 n 10 t) 0.42cos(10n 10 t) 0.14cos(30 n 10 t) 0.084 cos(50 n 10 t) (mA )4-11 一雙差

9、分對平衡調制器如圖所示，其單端輸出電流ii5 - i622kT1 °V22 Rethqvi2kT試分析為實現下列功能(不失真)，兩輸人端各自應加什么信號電壓？輸出端電流包含哪些 頻率分量，輸出濾波器的要求是什么？(1) 混頻(取勒朋LCOC)；( 2)雙邊帶調制；(3)雙邊帶調制波解調。廠牡匚卩一丿解：混頻：Vi(t) = VL(t) =VLmCOS；.-. Lt，V2(t) = VS(t) = VsmCOS，ct，當 VLm > 260 mV，Vsm < 26 mV工作在開關狀態時，產生的組合頻率分量有L二° 3l二仏，(2n +1)丄二c，輸出采用中心頻率為

10、 ,的帶通濾波器。(2) 雙邊帶調制：V1(t) = vc(t) = Vcmcos ct， V2(t) = v. (t) = V m(t)cos't。工作在開關狀態時，產生的組合頻率分量有c_ J 3 -c_ ",，(2n+1)c -門。輸出采用中心頻率為 國c，BW0.7 > 2F的帶通濾波器。(3) 雙邊帶調制波解調：V1(t)=Vr(t) =VrmcOSct，V2(t) =Vs(t) =VmOcoScOSct。開關工作時，產生的組合頻率分量有2 .c -門，4 -c_'J，2n -c -輸出采用低通濾波器,BWo.7 > 2F。4-16采用雙平衡混頻

11、組件作為振幅調制器，如圖所示。圖中Vc(t) = VcmCOS ct，V. <t)=Vimcos'l t各二極管正向導通電阻為Rd，且工作在受Vc(t)控制的開關狀態。設 Rl>>Rd，試求輸出電壓Vo(t)表達式。解：作混頻器，且 Vc >> V，各二極管均工作在受當 Vc > 0， D1、D2 導通，D3、D4截止當 Vc < 0， D3、D4 導通，D1、D2截止(1)當VC > 0時，等效電路，ii = i1 -i2回路方程為：Vc控制的開關狀態。v Q - Vc 州辰 +(h f)% =0Vq i| Rl +i2R。一 Vc =

12、0I u2( h - i2)RL + 2 Vi + ( i 1 - i2)RD = 02v q2RlRd考慮Vc作為開關函數K1(ct)所以h 輕"小同理可求VC < 0時2vQ(t).| n = 13 14K i (；.-： J - n2RlRdRl總電流I = 11 一 in =2v Q (t)2 Rl ' Rd2vQ (t)2 RlRd心(，ct) vo(t)T Rl>> RdVo (t)=2Rl2Rl RdvQ (t)K2( ct)4-23晶體三極管混頻器的輸出中頻頻率為fi = 200 kHz，本振頻率為fL = 500 kHz，輸人信號頻率為fc

13、 = 300 kHz。晶體三極管的靜態轉移特性在靜態偏置電壓上的幕級數展開式為ic = lo+avbe+bvie+cv；e。設還有一干擾信號vm =VMmOOS (2nX3.5 x105t),作用于混頻器的輸人端。試問：(1)干擾信號vm通過什么寄生通道變成混頻器輸出端的中頻電壓？(2)若轉移特性為ic= I0+ avbe+ bvbe + cvje + dvfe，求其中交叉調制失真的振幅。(3)若改用場效應管，器件工作在平方律特性的范圍內，試分析干擾信號的影響。解： fM = 350 kHz , fc = 300 kHz，由 fc = q f” -丄得知，p = 1, q = 2 時，2fM

14、-2f2PP=300 kHz，表明頻率為fM的干擾信號可在混頻器輸出，它由靜態轉移特性三次方項中23cvL vM項產生。.4422(2) 靜態特性四次方項 dvbe =d (vs vl vm )中產生6d(vs，vl) vm分量，而d6d(vsvl)vm=6d(vs2vsvlvl )VMm(1 cos2 Mt)中分量6vsvlVme產生中頻-i 分2量，其幅值為3dVsmVLmVMm，包含了干擾信號包絡變化造成的交叉失真。(3) 由于干擾頻率只能通過器件特性的三次方以上項才能產生中頻頻率，所以工作在平方律特性曲線內，無干擾信號的影響。ic = I0+4-24混頻器中晶體三極管在靜態工作點上展開

15、的轉移特性由下列幕級數表示:avbe+ bvle + cvbe + dvfe。已知混頻器的本振頻率為fL = 23 MHz ,中頻頻率fi = fL - fc = 3 MHz。若在混出端是解頻器輸人端冋時作用fM1 = 19.6 MHz和fM2 - 19.2 MHz的干擾信號。試冋在混頻器輸否會有中頻信號輸出？它是通過轉移特性的幾次項產生的？* :組合頻率分量通式fp,q,r,s h'pfL -qfc - f M1 - Sfm2 中，當 P = 1, q = 0,= 2 , S1時， 項v4e1dVL24-圖中，解fp,q,r,s fL -(2fM1 - fM2 ) -3MHZ ,產生

16、中頻信號輸出。可見它是由轉移特性四次方42-4(vl ' vM1 vM2 )中12vlvM1 vM2分量產生的，被稱為互調失真，其振幅為2 mVMm1 VMm2。-27如圖所示為發送兩路語言信號的單邊帶發射機，試畫出(AF)各點的頻譜圖，頻率合成器提供各載波頻率信號。*: AF各點頻譜圖如圖所示。97 kllz 99JkHz 1003kHz 103kHz100 kHzQ253 kHz 3站 kHz 453kHzIIII7 kHz 99.7kUz 10(».3kHzLfl3kllz100 kHzHL97 kHz 喊7kHz LOOJkHzmkHzLOO kHz253kHzMi1

17、50(1 -3IKJ0 kHz圖P4-27(S)單邊帶兩佛信兮頻譜開4-30包絡檢波電路如圖所示，二極管正向電阻Rd = 100 'J, F = (100 5000 ) Hz。圖(a)中，Mamax = 0.8 ;圖(b)中Ma = 0.3。試求圖(a)中電路不產生負峰切割失真和惰性 失真的C和 志值。圖(b)中當可變電阻 R2的接觸點在中心位置時，是否會產生負峰切割 失真？解：(1)圖(a)中，已知 Rl = Rli + Rl2 = 5 ki，max = 2 二 5000 rad/S, Mamax = 0.8，根據 不產生惰性失真條件，得爲 =4775pFCRl Qm ax M am

18、ax(2)根據不產生負峰切割失真條件得Zl(") _MaZL(0) = MamaxRL = 4 k'. 1 因為 Zl(0) = Rl1 + Rl2 / Ri2,一 cc_Zl( Q)RL1+RL2Ri2 1+4/Ri2Mamax = 0.8 < 5Zl(0)Rl在中間位置時R?2/ Ri2Zl( Q) = RiRL1fL 2Ri2 12kQ= 1211.5Q , Zl(0) R= 2860Q所以 Zl( Q) =0.420.3Zl(0)故不產生負峰切割失真。僅供個人用于學習、研究；不得用于商業用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwe