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采用高频信号的原因主要是:
(1)频率越高,可利用的频带宽度就越宽,信道容量就越大,而且可以减小或避免频道间的干扰;
(2)高频信号更适合电线辐射和接收,因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时,才有较高的辐射效率和接收效率,这样,可以采用较小的信号功率,传播较远的距离,也可获得较高的接收灵敏度。
1-3无线通信为什么要进行凋制?
如何进行调制?
因为基带调制信号都是频率比较低的信号,为了达到较高的发射效率和接收效率,减小天线的尺寸,可以通过调制,把调制信号的频谱搬移到高频载波附近;
另外,由于调制后的信号是高频信号,所以也提高了信道利用率,实现了信道复用。
调制方式有模拟调调制和数字调制。
在模拟调制中,用调制信号去控制高频载波的某个参数。
在调幅方式中,AM普通调幅、抑制载波的双边带调幅(DSB)、单边带调幅(SSB)、残留单边带调幅(VSSB);
在调频方式中,有调频(FM)和调相(PM)。
在数字调制中,一般有频率键控(FSK)、幅度键控(ASK)、相位键控(PSK)等调制方法。
第二章
2-3图示为波段内调谐用的并联振荡回路,可变电容C的变化范围为12~260pF,Ct为微调电容,要求此回路的调谐范围为535~1605kHz,求回路电感L和Ct的值,并要求C的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。
题2-2图
电容Ct为19pF,电感L为0.3175mH.
2-4石英晶体有何特点?
为什么用它制作的振荡器的频率稳定度较高?
答2-4:
石英晶体有以下几个特点
1.晶体的谐振频率只与晶片的材料、尺寸、切割方式、几何形状等有关,温度系数非常小,因此受外界温度影响很小
2.具有很高的品质因数
3.具有非常小的接入系数,因此受外部电路的影响很小。
4.在工作频率附近有很大的等效电感,阻抗变化率大,因此谐振阻抗很大
5.构成震荡器非常方便,而且由于上述特点,会使频率非常稳定。
2-6一个5kHz的基频石英晶体谐振器,Cq=2.4X10-2pFC0=6pF,,ro=15Ω。
求此谐振器的Q值和串、并联谐振频率。
解2-5:
该晶体的串联和并联频率近似相等,为5kHz,Q值为88464260。
3-1对高频小信号放大器的主要要求是什么?
高频小信号放大器有哪些分类?
答3-1:
对高频小信号器的主要要求是:
1.比较高的增益
2.比较好的通频带和选择性
3.噪音系数要小
4.稳定性要高
高频小信号放大器一般可分为用分立元件构成的放大器、集成放大器和选频电路组成的放大器。
根据选频电路的不同,又可分为单调谐回路放大器和双调谐回路放大器;
或用集中参数滤波器构成选频电路。
3-3小信号谐振放大器与谐振功率放大器的主要区别是什么?
解:
1)小信号谐振放大器的作用是选频和放大,它必须工作在甲类工作状态;
而谐振功率放大器为了提高效率,一般工作在丙类状态。
2)两种放大器的分析方法不同:
前者输入信号小采用线性高频等效电路分析法,而后者输入信号大采用折线分析法。
3-11高频功放的欠压、临界、过压状态是如何区分的?
各有什么特点?
当EC、Eb、Ub、RL四个外界因素只变化其中的一个时,高频功放的工作状态如何变化?
答3-8
当晶体管工作在线性区时的工作状态叫欠压状态,此时集电极电流随激励而改变,电压利用率相对较低。
如果激励不变,则集电极电流基本不变,通过改变负载电阻可以改变输出电压的大,输出功率随之改变;
该状态输出功率和效率都比较低。
当晶体管工作在饱和区时的工作状态叫过压状态,此时集电极电流脉冲出现平顶凹陷,输出电压基本不发生变化,电压利用率较高。
过压和欠压状态分界点,及晶体管临界饱和时,叫临界状态。
此时的输出功率和效率都比较高。
•当单独改变RL时,随着RL的增大,工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。
•当单独改变EC时,随着EC的增大,工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。
•当单独改变Eb时,随着Eb的负向增大,工作状态的变化是从过压逐步变化到欠压状态。
•当单独改变Ub时,随着Ub的增大,工作状态的变化是从欠压逐步变化到过压状态。
3-24改正图示线路中的错误,不得改变馈电形式,重新画出正确的线路。
题3-16图
解3-16:
4-4
4-10在图示的三端式振荡电路中,已知L=1.3μH,C1=51pF,C2=2000pF,Q0=100,RL=1kΩ,Re=500Ω试问IEQ应满足什么要求时振荡器才能振荡?
解4-7
4-11在图示的电容三端式电路中,试求电路振荡频率和维持振荡所必须的最小电压增益。
解4-8
题4-8图
下降。
4-19
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
6-16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6-16
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。
(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。
6-18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。
题6-14图
解6-14
6-22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。
题6-17图
解6-17
设二极管为过零点的理想折线特性.检波效率为Kd
同样求得
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。
7-1角调波u(t)=10cos(2ⅹ106t+10cos2000πt)(V),试确定:
(1)最大频偏;
(2)最大相偏;
(3)信号带宽;
(4)此信号在单位电阻上的功率;
(5)能否确定这是FM波还是PM波?
(6)调制电压。
解7-1
7-7调频振荡器回路由电感L和变容二极管组成。
L=2uH,变容二极管参数为:
Cj0=225pF,γ=0.5,υφ=0.6V,EQ=-6V,调制电压为υΩ(t)=3cos(104t)V。
求输出调频波的
(1)载频;
(2)由调制信号引起的载频漂移;
(3)最大频偏;
(4)调频系数;
(5)二阶失真系数。
解7-8
7-13在图示的两个电路中,那个能实现包络检波,哪个能实现鉴频,相应的回路参数如何配置
题7-14图
解7-13
(b)电路可以实现包络检波,这时要求两个回路的参数应该相等,首先电感抽头应位于中点,而且要使f01=f02=fc,回路带宽要大于等于输入AM信号中调制信号的最高频率分量的2倍。
(a)电路可以实现鉴频,即用做一个平衡斜率鉴频器,利用两个回路对输入信号失谐而实现鉴频的。
为了减小失真,要合理的选择两个回路的谐振频率。
当输入信号的最大频偏为Δfm时,可选择
7-17己知某鉴频器的输入信号为
υFM(t)=3sin(ωct+10sin2πⅹ103t)(V),
鉴频跨导为SD=-5mV/kHZ,线性鉴频范围大2△fm。
求输出电压的υo的表示式。
解7-17