《高频电子技术》(第二版)部分习题解答

第1章

1-1 为什么无线电通信中要进行调制？什么叫调幅？ 1-2 在无线电通信系统中，发送设备由哪几部分组成？ 1-3 在无线电通信系统中，接收设备由哪几部分组成？ 1-4 在发送设备中，调制器的作用是什么？ 1-5 在接收设备中，检波器的作用是什么？

1-6 电视信号的频带宽度约有6兆赫，为什么不能直接从天线发射出去？为什么要把它调制到几十兆赫的高频上去呢？

1-7 北京电视台的载波频率是57.75兆赫，问它的波长是多少米？

解： f57.75MHz

C3010m/s（米/秒）

7C301075.195m（米） 6f57.75101-8 电磁波的传播途径有哪几种？

第2章

2-1 LC网络有哪几种形式？它们在高频放大电路中的作用怎样？ 2-2 LC并联谐振回路有何基本特性？说明Q对回路特性的影响。

2-3 何谓矩形系数？它的大小说明什么问题？单谐振回路的矩形系数等于多少？ 2-4 信号源及负载对谐振回路的特性有何影响？采用什么方法可减小它们的影响？ 2-5 并联谐振回路的品质因数是否越大越好？说明如何选择并联谐振回路的有载品质因数Qe的大小。

2-6 线性与非线性电阻器件特性有何区别？非线性器件有何主要作用？ 2-7 非线性电路有何基本特点？它在通信设备中有哪些用途？ 2-8 对混频电路有哪些基本要求？

2-9 用二极管环形相乘器构成混频电路与构成振幅调制和解调电路有何异同点？ 2-10 说明晶体管混频电路工作原理及采用场效应管构成混频器的优点。 2-11 说明混频干扰主要有哪些，是如何产生的？

2-12 已知广播收音机中频fL＝465kHz，试分析以下现象各属于哪一种混频干扰？ （1）当收听fC＝931kHz的电台时，听到有频率为1kHz的哨叫声； 解：fC＝931kHz，fL＝fI+fC＝465+931＝1396kHz 113962931＝466kHz＝（465+1）kHz

故为组合频率干扰（哨声干扰）。

（2）当收听fC＝550kHz的电台时，听到有频率为1480kHz的其他台播音； 解： fC＝550kHz fN＝1480kHz fL＝fI+fC＝465+550＝1015kHz

fN－fL＝1480－1015＝465kHz

fLfN＝10151480＝465kHz

属于外来干扰和本振产生的镜频干扰。

（3）当收听fC＝1480kHz的电台时，听到有频率为740kHz的其他台播音。 解： fC＝1480kHz fN＝740kHz fL＝fI+fC＝465+1480＝1945kHz 2fN＝1480kHz 为干扰的二次谐波

fL2fN＝19451480＝465kHz

为外来干扰和本振产生的寄生通道干扰。

2-13 已知并联谐振回路的L=1，C＝20pF，Q0＝100，求该并联回路的谐振频率f0、谐振电阻RP及通频带BW0.7。

解：f012LC211062010120L235.61061106 r＝≈2.24Ω

Q010022 RPQ0r＝1002.24＝22.4k

＝

1≈35.610＝35.6MHz

6 BW0.7f035.61066＝＝0.35610＝0.356MHz Q0100

2-14 并联谐振回路如图2-22所示、已知：C＝300pF、L＝390，Q0=100，信号源内阻Rs=100k，负载电阻RL＝200k，求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。

图2-22 题2-14图

3解：f012LC＝

123901063001012≈46510Hz＝465kHz

390106L12C30010 r＝＝11.4Ω Q0100RPQ02r＝100211.4＝114k

ReRS//RL//RP＝100//200//114≈42k

QeReLC421033901030010162＝36.84

BW0.7f04651033＝≈12.610Hz＝12.6kHz Qe36.84

2-15 已知并联谐振回路的f0＝10 MHz，C＝50pF，BW0.7＝150 kHz，求回路的L和Q以及f＝600 kHz时电压衰减倍数。如将通频带加宽为300 kHz，应在回路两端并接一个多大的电阻？

f010106解： Q0＝66.7 BW0.71501031 0

LC1116 L2≈510H＝5H 262120C(2f0)C(21010)5010U1O U2f2P1(Q)f0U2f226001032P＝1(Q)＝1(66.7)≈8.1 6f0UO1010RP为未并电阻时LC回路的等效电阻

L51063RPQ2110＝21k ＝67≈12C5010通频带加宽为300kHz，即是原来的2倍 BW0.72BW0.7

f0f010106＝33.3 Qe3BW0.72BW0.730010RRP11 QeQ0 ReRPRR22P解得RRP＝21k

2-16 在图2-23所示电路中，信号源频率f0＝l MHz，回路空载Q0值为100，r是回路损耗电阻。将l－l端短路，电容C调到100 pF时回路谐振。如将l－l端开路后再串接一阻抗Zx（由电阻rx与电容Cx串联），则回路失谐，C调至200pF时重新谐振，这时回路有载Qe值为50。试求电感L、未知阻抗Zx。

图2-23 题2-16图

解：（1）当1-1端短路时，电路谐振

0L L1 0C116253.310H＝253.3H ≈262120C(2110)1001011 r≈15.9 612Q00C10021010010（1）当1-1端开路接，电路谐振Zx时，C由C1增大至C2谐振，此时C2与Cx串联，

谐振频率不变，即C2与Cx串联等效为C1

111 C1C2CxC1C2200100200pF

C2C1200100L Qe0

rxr Cx2106253.3106 rxr15.9≈15.9

Qe501115.9j(15.9j795.8) ZxrxjCx210620010120L

2-17 在图2-24所示电路中，L＝0.8µH，C1＝C2＝20pF，Cs＝5 pF，Rs＝10 kΩ，

CL＝20 pF，RL＝5 kΩ，Q0＝100。试求回路在有载情况下的谐振频率f0，谐振阻抗R，回路有载Q值和通频带BW0.7。

图2-24 题2-17图

C2CL202040pF 解：C2204040pF

2040340555 CCSC12pF

332040C1C23 nC120 C12LCQ0

r＝

0.81061255103100≈2.09Ω

22 RPQ0r(100)2.0920.9k

并联谐振时等效电路如下图

f012LC＝

120.81065510123

≈41.610Hz＝41.6MHz

6n2RL32545k RL10//20.9//5≈5.88k ReRS//RP//RLQeReLC BW0.70.8105510123f041.61061.48106Hz1.48MHz Qe28.15.881036≈28.1

2-18 并联回路如图2-25所示，已知：C＝360pF，L1＝280，Q＝100，L2＝50，n= N1／N2＝10, RL＝l k。试求该并联回路考虑到RL影响后的通频带及等效谐振电阻。

图2-25 题2-18图

nRL101100k 解：RL22L1280106388.191088.19k RPQ0≈10012C36010RRL88.1910046.86k RePRPRL88.19100 QeReL1C146.861032801036010126≈53.13

f02L1C＝

122801063601012≈501.310Hz＝501.3kHz

3f0501.3≈9.44kHz Qe53.13若Re取46.8k，Qe取53，则BW0.7≈9.46kHz BW0.7

2-19 并联回路如图2-26所示，试求并联回路2-3两端的谐振电阻R（a）L1p。已知：

L2＝10、＝100、M＝4，等效损耗电阻r＝10Ω，（b）C1＝50pF、C＝300pF；

C2＝100pF，L=10、r＝2Ω。

图2-26 题2-19图

解：(a)图：

nL1L22M1001024≈8.43

L2M104 LL1L22M1001024118H

118106L12C30010 Q0≈62.7 r1022 RPQ0r(62.7)10≈3931339.313k

112RP39.313k≈0.55k RP2n(8.43)(b)图： C nC1C250100100pF

C1C2501003C1C2501003 C150 Q0LCr2223 RPQ0r(273.9)2≈15010150k

112RP150k≈16.7k RPn(3)2

2-20 并联谐振回路如图2-27所示，已知：f0＝10 MHz，Q＝100，Rs＝12 k，

1010612100310≈273.9

RL=1k，C＝40pF，匝比n1＝N13/N23＝1.3, n2＝N13/N45＝4，试求谐振回路有载谐振电阻Re、有载品质因数Qe和回路通频带BW0.7。

图2-27 题2-20图

n12RS(1.3)21220.28k 解：RSn2RL(4)116k RL L221116≈6.3310H6.33H 2262120C(2f0)C(21010)401020RPQrQ0L6.331063≈39.781039.78k 10012C4010//RP//RL20.28//39.78//16≈7.3k ReRS QeReLC BW0.7

6.3310401012f010106≈0.545106Hz＝0.545MHz Qe18.357.31036≈18.35

第3章

3-1 反馈式振荡器由哪些部分组成？各部分的作用是什么？

3-2 振荡器的平衡条件和起振条件是什么？ 3-3 说明自激振荡的建立及振幅稳定过程。 3-4 说明自激振荡的相位平衡稳定条件。 3-5 三点式振荡器的特点是什么？

3-6 克拉泼和西勒振荡电路是怎样改进了电容反馈振荡器的性能的？

3-7 如图3-26所示的电路中，哪些可能产生振荡？哪些不能产生振荡？如不能振荡，请修改成能振荡的电路

图3-26 题3-7图

图形改为如下形式即可产生振荡：

3-8 图3-27为晶体振荡器，试问此电路中的晶体工作于什么状态？为什么？

答：晶体工作在串联谐振（短路）状态，此时发射极电阻近似为0，三极管的电压增益最大，晶振起选频作用。

3-9 图3-28是什么振荡器？画出其交流等效电路，并说明LC回路应满足什么条件才能产生振荡？该电路的输出波形较好，为什么？

图3-27 题3-8图 图3-28 题3-9图

解：交流等效电路如下：

此电路为电容三点式振荡器，C2应远大于C1、C3，LC3回路的f0应小于晶振的fp，当回路工作在fp时，LC3应为容性，等效为电容，晶振的作用等效为一个电感，电容三点式振荡器谐波成分小，波形好。

3-10 在图3-29 所示电容三点式电路中，C1＝100 pF，C2＝300 pF，L＝50 µH，试求电路振荡频率f0和维持振荡所必须的最小电压增益Aumin。

解：C图3-29 题3-10图

2LC250106751012C1110010.25 FnC1C21003004根据振幅平衡条件：

f0C1C210030075pF

C1C210030011＝

≈2.5910Hz＝2.59MHz

6UfT(0)AF≥1

UiAumin114 F0.25

3-11 图3-30 所示振荡电路的振荡频率f0＝50 MHz，画出其交流等效电路并求回路电感L。

图3-30 题3-11图

解：画出交流等效电路图：

C141≈7.40pF

1118.28.2201C23.3≈5.22pF

112.215CC1C27.405.2212.62pF

1 f02LC116L≈0.810H0.8H 26212(2f0)C(25010)12.6210

3-12 对于图3-31 所示各振荡电路：

（1）画出高频交流等效电路，说明振荡器类型；（2）计算振荡频率。

图3-31 题3-12图

解：（a）电路为改进型电容三点式（西勒）

C3.3f012LC＝

1≈4.9pF

111158.22.212571064.91012

≈9.52310Hz＝9.523MHz

6（b）电路为改进型电容三点式（克拉泼）

当可变电容为最小时，振荡频率有最大值

C1f11≈60pF

111100010006811＝

2LC1250106601012≈2.9110Hz＝2.91MHz

6当可变电容为最大时，振荡频率有最小值

C2f21＝100pF

1111000100012511＝

2LC22501061001012≈2.2510Hz＝2.25MHz

6

3-13 在图3-32所示两个振荡电路中，两个LC并联谐振回路的谐振频率分别是f1＝

1(2L1C1)和f2＝1(2L2C2)，试分别求两个电路中振荡频率f0与f1、f2之间的

关系，并说明振荡电路的类型。

图3-32 题3-13图

解：(a)图应为电感三点式振荡电路，当f0＜f1，f0＜f2时，两个LC回路呈电感性，故振荡条件：f1、f2＞f0。

(b)图应为电容三点式振荡电路，当f0＜f1时，L1C1回路呈电感性，f0＞f2时，L2C2

回路呈电容性，故振荡条件：f0＜f1，f0＞f2。

43-14 某晶体的参数为Lq＝19.5 H，Cq＝2.110 pF，C0＝5 pF，rq＝110Ω。试求： （1）串联谐振频率fs；（2）并联谐振频率fp；（3）品质因数Qq。

解：（1）串联谐振频率fS

fS12LqCq＝

1219.52.11016≈2.4910Hz＝2.49MHz

6（2）并联谐振频率fP

fP2Lq1C0CqC0CqCqC02LqCq1C0C0CqfSC0CqC0

fS1fS10.00021＝1.000021fS 5(3) 品质因数Qq

Qq1rqLqCq111019.56≈ 2.7710162.1102RqQqrq(2.77106)21108.441014

3-15 图3-33（a）、（b）分别为l0 MHz和25MHz的晶体振荡器。试画出交流等效电路，说明晶体在电路中的作用，并计算反馈系数。

图3-33 题3-15图

解：（a）图交流等效电路如下

晶体的作用等效为一个电感

C11111500150≈136.4pF

C2300pF

F1C1136.4≈0.313

C1C2136.4300（b）图交流等效电路如下

F2

43≈0.137

43270

第4章

4-1 无线电通信信号为什么要进行调制？常用的模拟调制方式和数字调制方式有哪些？

4-2 AM、DSB、SSB和VSB四种调制方式相比较，各有什么优缺点？

4-3 已知单频普通调幅信号的最大振幅为12V，最小振幅为4V, 试求其中载波振幅和边频振幅各是多少？调幅指数ma为多少？

解：载波振幅Ucm

UmaxUmin1248V

22UmaxUcm128m0.5 aUcm8Ucm 边频振幅

maUcm0.582V 22

634-4 已知载波电压uc(t)5cos210t，调制信号电压u(t)2cos210t，令常数Ka＝1。试求：（1）写出调幅表达式；（2）求调幅系数及频带宽度；（3）画出调幅波的波形和频谱图。

解：（1）调幅表达式；

36 uAM(t)Ucmkau(t)cosct512cos210tcos210t

510.4cos2103tcos2106t

（2）调幅系数及频带宽度； makaUm120.4 Ucm53/s BWAM22210rad或： 2F210Hz2kHz

（3）调幅波的波形（a）和频谱图(b)。

3

4-5 某发射机输出级在负载RL=100Ω上的输出信号

us(t)4(10.5cost)cosct，请问：（1）该输出信号是什么已调信号？该信号的调制

度ma＝？（2）总的输出功率Pav＝？（3）画出该已调信号的波形、频谱图并求频带宽度

BWAM=?

解：（1）该信号为普通调幅波

ma＝0.5 （2）总的输出功率

221411Ucm1212(10.52)＝0.09W Pav＝PC(1ma)(1ma)210022R22 （3）波形、频谱图和频带宽度

BWAM＝2F2 2

4-6 给定调频波的中心频率fc＝50MHz，最大频偏fm＝75kHz，求：（1）当调制信号频率F＝300Hz时，调频指数mf及调频波有效带宽BWCR；（2）当调制信号频率F＝15kHz时，调频指数mf及调频波有效带宽BWCR 。

解:(1) F＝300H时

mfm75103250 mfF3003 BWCR2(mf1)F2(2501)300150.610Hz150.6kHz

(2）F＝15kHz时

kfUmmfkfUmmfm751035 3F1510BWCR2(mf1)F2(2501)15103180103Hz180kHz

834-7 载波uc(t)5cos210t(V),调制信号u(t)2cos210t (V)，最大频偏

fm＝20kHz。 求:（1） 调频波表达式； （2） 调频系数mf和有效带宽BWCR；（3） 若

3调制信号u(t)3cos210t(V)，则mf＝？；BWCR＝？

解: （1） 调频波表达式；

fm2010320 mfF110383 uFM(t)Ucmcos(ctmfsint)5cos(210t20sin210t)

（2） 调频系数mf和有效带宽BWCR；

fm20103mf20

F1103 BWCR2(mf1)F2(201)110342103Hz42kHz

3（3） 若调制信号u(t)3cos210t(V)，因为此时fm、F均不变,所以

fm20103mf20

F1103BWCR2(mf1)F2(201)110342103Hz42kHz

634-8 已知：载波 uc(t)10cos210t(V)，调制信号u(t)5cos210t(V)，

调频灵敏度kf＝10kHz/V。 求:（1） 调频波表达式；（2）最大频偏fm； （3） 调频系数mf和有效带宽BWCR。

解：（1） 调频波表达式；

101035mf50

F1103kfUmkfUm(说明：此处kf＝10kHz/V，所以mf，若kf＝10rad/V，则mf)

F63 uFM(t)Ucmcos(ctmfsint)10cos(210t50sin210t)

（2）最大频偏fm；

kfUmfmkfUm10103550103Hz50kHz

（3） 调频系数mf和有效带宽BWCR。

101035mf50 3F110BWCR2(mf1)F2(501)1103102103Hz102kHz

4-9 设载波为余弦波，频率为fc25MHz，振幅为Ucm4V，调制信号为

kfUmF400Hz的单频正弦波，最大频偏fm10kHz，试分别写出调频波和调相波表达式。

fm1010325 解： mfF400fm10103mp25

F400 （1）调频波表达式

tt uFM(t)Ucmcos[ctkfu(t)dt]Ucmcos[ctkfUmsintdt]

00Ucmcos[ctkfUmcost]Ucmcos[ctmfcost]

4cos[225106t25cos(2400t)]

（1）调相波表达式

uPM(t)Ucmcos[ctkpu(t)]Ucmcos[ctkpUmsin(t)]

Ucmcos[ctmpsin(t)]

4cos[225106t25sin(2400t)]

4-10 已知调频信号最大频偏fm 50kHz，试求调制信号频率为300Hz，1kHz ，3kHz ,10kHz时分别对应的频带宽度。

解：fm 50kHz

（1）F1＝300Hz，

BWCR12(mf1)F12(fmF1)2(50103300)100.6103Hz100.6kHz

（2）F2＝1kHz ，

BWCR22(mf1)F22(fmF2)2(501031103)102103Hz102kHz

（3）F3＝3kHz ,

BWCR32(mf1)F32(fmF3)2(501033103)106103Hz106kHz

（4）F4＝10kHz

BWCR42(mf1)F42(fmF4)2(5010310103)120103Hz120kHz

4-11 试简述直接调频法和间接调频法产生调频波的原理，比较其优缺点。 4-12 产生ASK和PSK信号有哪些方法？试简述其原理。

第5章

5-1 什么是丙类谐振功率放大电路？它有什么特点？

5-2 当谐振功率放大器的输入激励信号为余弦波时，为什么集电极电流为余弦脉冲波形？但放大器为什么又能输出不失真的余弦波电压？

5-3小信号谐振放大器与谐振功率放大器的主要区别是什么？

5-4 已知谐振功率放大器输出功率Po4W, c55％,电源电压UCC20V, 试求晶体管的集电极功耗Pc和直流电源供给的电流Ic0若保持Po不变，将提高到80％，试问Pc、Ic0减少多少？

解：（1）PO55%0.55 PDPD4≈7.3W

0.55P7.3Ic0D＝0.365A

UCC20PCPDPO7.343.3W

PO（2）PO80%0.8 PD4≈5W

0.8P5Ic0D＝0.25A

UCC20PCPDPO541W PDIc00.3650.250.115A

5.5 已知谐振功率放大器原来工作在过压状态，现欲将它调整到临界状态，应改变哪些参数？

5-6 某高频功率放大器工作在临界状态，已知其工作频率f＝520MHz，电源电压

POEC=25V，集电极电压利用系数=0.8，输入激励信号电压的幅度Ubm =6V，回路谐振阻

抗RC=50Ω，放大器的效率c＝75％。求：（1） Ucm、Ic1m输出功率PO、集电极直流功率PD及集电极功耗PC。（2） 当激励电压Ubm增加时，放大器过渡到何种工作状态？当负载阻抗RC增加时，则放大器由临界状态过渡到何种工作状态？

Ucm UCC UcmUCC250.820V

U200.4A Ic1mcmRC5011 POIc1mUcm0.4204W

22P4 PDO≈5.33W

c0.75解：（1） PCPDPO5.3341.33W

(2)当Ubm增加时，放大器由临界状态过渡到过压状态，见下图（放大特性）

当负载阻抗RC增大时，放大器由临界状态过渡到过压状态，见下图（负载特性）

5-7 在谐振功率放大电路中，若UBB、Ubm及RC不变，而当UCC改变时Ic1m有明显的变化，问放大器此时工作在何种状态？为什么？

答：若UBB、Ubm及RC不变，而当UCC改变时，只有工作在过压状态，Ic1m有明显的变化，因为在过压状态，UCC变化时，Ucm 随UCC单调变化，在RC不变情况下，Ic1m有明显的变化。若工作在欠压状态，当UCC变化时，Ucm 几乎不变，Ic1m也不变化。见教材集电极调制特性。

5-8 高频功放电路中滤波匹配网络起什么作用？常用的滤波匹配网络有哪些？

5-9 如图5-39所示为末级谐振功率放大器原理电路，工作在临界状态，图中C2为耦合电容，输出谐振回路由管子输出电容以及元件L1、L2、C1组成，外接负载天线的等效阻抗近似为电阻。现将天线短路、开路，试分别分析电路工作状态如何变化？功率管是否安全？

图5-39 末级谐振功率放大器原理电路

答：天线开路时，品质因数升高，谐振阻抗Re急剧增加，功率管工作于过压状态，Ucm增高，很可能导致UCEmaxU(BR)CEO，功率管不安全。

天线短路时，回路严重失谐（呈感性），所以谐振阻抗Re急剧减小，功率管工作于欠压

PCM，功率管烧坏。 状态，Pc急增，很可能导致PCX

5-10 传输线变压器结构有何特点？有哪些基本应用？ 5-11 倍频器属于一种什么性质的电路？它有哪些作用？ 5-12 常用的天线有哪些？各有什么特点？

第6章

6-1 小信号谐振放大器有何特点？

6-2 单调谐放大器有哪些主要技术指标？它们主要与哪些因素有关？为什么不能单纯追求最大的放大量？

6-3 参差调谐放大电路与多级单调谐放大电路的区别是什么？ 6-4 双参差调谐放大电路与双调谐放大电路有什么异同？ 6-5 在同步调谐的多级单谐振回路放大器中，当级数增加时，放大器的选择性和通频带将如何变化？

6-6 集中选频放大器如何构成？它有什么优点？

6-7 集中选频放大电路与多级调谐放大电路比较有什么优点？ 6-8 什么是晶体与压电陶瓷的压电效应？

6-9 说明陶瓷滤波器和声表面波滤波器的工作特点。 6-10 噪声是如何定义的？主要来自哪几个方面？

6-11 什么是噪声系数？它对放大器的性能指标有哪些影响？ 6-12 接收机的灵敏度取决于哪些参数？

6-13 如何理解放大倍数、噪声系数与灵敏度之间的关系？如何理解选择性与通频带的关系？

6-14在三级单调谐放大器中，工作频率为465 kHz，每级LC回路的Qe＝40、试问总的通频带是多少？如果要使总的通频带为l0kHz，则允许最大Qe为多少？

解：每级Qe＝40，通频带BW0.7

BW0.7f046510311.625103Hz11.625kHz Qe4013BW32BW321BW0.72113111.625≈5.93kHz

当BW310kHz

13f010kHz QeQe2131f04651033≈23.71 1213BW31010

6-15已知单调谐放大器谐振电压增益Au0＝10，通频带BW0.7＝4 MHz，如果再用一级完全相同的放大器与之级联，这时两级放大器总增益和通频带各为多少？若要求级联后总通频带仍为4MHz，则每级放大器应怎样改动？改动后总谐振电压增益是多少？

解：（1）BW0.7＝4 MHz

BW22121BW0.721214106≈2.57106Hz2.57MHz

22 A2(Au1)10100

（2）BW24MHz BW0.7BW2141061≈6.2210Hz6.22MHz

6221221＞Ge BW0.7↑→Qe↓，并联电阻可使Ge11Qe， Qe

0LGe0LGef01BW0.7BW0.7QeQLGG40.643 e0ee0.643

f01QeBW0.76.22QeGe0LGeBW0.70GeAu0.643 ， Au0Au0Gen1n2Gen1n2Ge0Au00.643100.6436.43 Augm0 ， Augm(Au0)2(6.43)241.345 A2每级放大器应并联电阻使Q值下降为原来的0.643倍，此时总电压增益为41.345.

6-16采用完全相同的三级单调谐放大电路组成的中放电路其总增益为66dB，BW3为5 kHz，工作频率为465 kHz。求每级放大电路的增益、BW0.7及每个回路的有载Qe值应为多少？

1120lgA36622dB 33 BW35kHz

解：20lgAu BW0.7 QeBW321351031≈9.8110Hz9.81kHz

3f0BW0.71231465103≈47.4 39.8110

6-17 单调谐放大器如图6-3（a）所示。已知放大器的中心频率f0＝10.7 MHz，回路线圈电感L13＝4H，Q=100，匝数N13＝20匝，N12＝5匝，N45= 5匝，GL2mS，晶体管的参数为：Goe200S,Coe7pF,gm45mS。试求该放大器的谐振电压增益、通频带及回路外接电容C。

解：先画出变换后的电路模型如下图

n1

N1320N204, n2134 N125N455 f010.7MHz

111255.310F55.3pF  C≈2626(2f0)L(210.710)410C755.3 CCoe≈54.9pF 22n141C154.910123 GP≈0.03710S0.037mS 6410LQL100QCGoeGL20010621033 Ge22GP 0.0371022n1n2441 0.174510S0.1745mS

3gm45103≈－16 Au0n1n2Ge440.1745103 Qe11≈21.3

0LGe210.710641060.1745103 BW0.7f010.71066≈0.50210Hz0.502MHz Qe21.3

6-18 单调谐放大器如图6-3（a）所示。中心频率f0＝30MHz，晶体管工作点电流

IEQ2mA，回路电感L13＝1.4H, Q＝100，匝比n1=N13/N12＝2，n2N13/N45＝

3.5，GL1.2mS,Goe0.4mS，试求该放大器的谐振电压增益。

21032解：gm≈0.077S77mS 326mV26102611122010F20pF  C≈2626(2f0)L13(23010)1.410 GPIEQ1QL13C1C1QL1310020101230.03810S0.038mS ≈61.410 GeGoeGL0.41.2G0.0380.236mS P2n12n222(3.5)23g7710m A46.6 u03n1n2Ge23.50.23610

第7章

7-1 对振幅检波电路有哪些基本要求？

7-2 同步检波和包络检波电路有何区别？各有何特点？

7-3 二极管包络检波电路中R的大小对检波性能有何影响？ 7-4 何谓惰性失真和负峰切割失真？如何避免这些失真的产生？ 7-5 能否用二极管环形相乘器构成检波电路？为什么？

7-6 相乘型同步检波电路输入单边带调幅信号为us(t)＝Usmcos(c)t，同步信号为ur(t)＝Urmcos(c)t，＜，试写出解调输出电压表示式，并分析解调失真情况。

解： us(t)Usmcos(c)t

ur(t)＝Urmcos(c)t

uo(t)us(t)ur(t)Usmcos(c)tUrmcos(c)t

UsmUrm[cos(2c)tcos(cc)t] 2UU ＝smrm[cos(2c)tcos()t]

2 解调失真在同步信号的处，越大失真越大。

＝

7-7何谓频谱搬移电路？它与相乘器有何关系？

7-8 说明振幅调制、振幅解调和混频电路的作用，它们的电路组成模型及基本工作原理有哪些共同点和不同点。

7-9 何谓鉴频特性？对它有何要求？为什么？

7-10 常用的鉴频实现方法有哪些？画出电路模型并说明各有何特点。

7-11 图7-16（a）所示双失谐斜率鉴频器中发生下列情况，试分析鉴频特性的变化，说明电路能否实现鉴频。（1）V2管极性接反；（2）V1、V2管极性均接反；（3）V2管断开；（4）LC回路均调谐在同一频率上，即f01＝f02；（5）f01＞fC＞f02。

答：（1）V2管极性接反，uo2电压为反相，鉴频曲线为双峰，不符合S鉴频特性要求，不能鉴频。

（2）V1、V2管极性均接反，此时鉴频曲线为反向的S形，能鉴频。

（3）V2管断开，只能进行频幅转换，不能鉴频。

（4）LC回路均调谐在同一频率上，即f01＝f02，此时输出为0。

（5）f01＞fC＞f02，鉴频曲线为反向的S形，能鉴频。

637-12 若已知调频信号is(t)＝Ismcos[210t＋50sin(210t)]，试问图7-16（a）所示斜率鉴频器中LC回路应如何调谐？

63解：fc10Hz F10Hz

根据 f＞F的条件，LC回路应满足一下要求

63 fc1＜(fcF)(1010)Hz

fc2＞(fcF)(106103)Hz

7-13试比较乘积型和叠加型相位鉴频器的工作原理，它;们各有何特点？画出乘积型和叠加型鉴相器电路模型，说明它们的工作特点。

7-14调频信号解调时，为什么要进行限幅？通常限幅器由哪几个部分组成？说明差分对限幅电路的优点。

7-15 叙述ASK信号非相干解调和相干解调的区别是什么？ 7-16 FSK信号解调过程中非相干解调包括哪几种方法？ 7-17 过零点检测法解调FSK信号的基本思路是什么？ 7-18 绝对调相PSK信号在解调过程中会产生什么问题？ 7-19 相位比较法是如何解调DPSK信号的？ 7-20 在图7-44所示二极管检波器中，已知二极管导通电阻Rd＝100Ω，R1＝1 kΩ，R2＝4 kΩ，输入调幅信号载频fc＝4.7 MHz，调制信号频率范围100 Hz～5000 Hz，mamax＝0.8。若希望电路不产生惰性失真和底部切割失真，则电容C和负载RL的取值应该有何要求？

图7-44 题7-20图

解：（1）直流电阻 RR1R2145k

RL//R2R1 交流等效电阻 RL 不产生负峰（底部切割）失真条件：

R2RLR1

R2RLRL≥Rmamax50.84k ≥mamax RLRRRLR1≥4，将R11，R24代入，可得 即2R2RL

RL≥12k

（2）电容C的取值应满足对载波短路，即 RC ≥(5~10)1c

C ≥

(5~10)(5~10)12≈(5~10)6.810F 36Rc51024.71012 取最大值应有 C ≥106.810 为避免惰性失真，应有 RC≤

21maF68pF

21mamamax10.8212477510F4775pF  C≤≈3Rmamax5100.825000 综合考虑C取值范围：68pF≤C≤4775pF

7-21 在图7-45 所示检波电路中，R1＝510Ω，R2＝4.7 kΩ，RL＝1 kΩ，输入信号us＝0.5（1＋0.3cos210t）cos210t V。当可变电阻R2的接触点在中心位置或最高位置时，是否会产生底部切割失真？为什么？

37

图7-45 题7-21图

解：（1）可变电阻R2的接触点在中心位置时

直流电阻 RR1R2470051028602.86k 2247001000R22R1 交流等效电阻 RL≈12111.211k //RL5104700210002us＝0.5（1＋0.3cos2103t）cos2107t

由此可得 ma0.3

1.211RL≈0.423＞0.3ma ，故不产生底部切割失真。 R2.86（2）可变电阻R2的接触点在最高位置时

直流电阻 RR1R2510470052105.21k

47001000R1R2//RL510交流等效电阻 RL≈13351.335k

47001000同样有 ma0.3 1.335RL≈0.256＜0.3ma ，故产生底部切割失真。 R5.21

7-22二极管包络检波电路如图7-2（a）所示，已知输入已调波的载频fC＝465 kHz，调制信号频率F＝5 kHz，调幅系数ma＝0.3，负载电阻R＝5 kΩ，试决定滤波电容C的大小，并求出检波器的输入电阻Ri。

解：（1）电容C的取值应满足对载波短路，即 RC ≥(5~10)此处取C ≥

1c

551234210F342pF ≈33Rc510246510 即C ≥342pF

（2）为避免惰性失真，应有 RC≤

21ma21mamamax

10.3260.0210F0.02F  C≤≈33Rmamax5100.32510 综合考虑C取值范围：342pF≤C≤0.02F (3)输入电阻Ri

R5Ri≈2.5k

22

7-23 图7-46所示为晶体管射极包络检波电路．试分析该电路的检波工作原理。

图7-46 题7-23图

7-24 图7-47所示电路称为倍压检波电路，R为负载，C2为滤波电容，检波输出电压

uO(t)近似等于输入电压振幅的两倍。试说明电路的工作原理。

图7-47 题7-24图

7-25 鉴频器输入调频信号us(t)＝3cos[210t＋16sin(210t)]Ⅴ，鉴频灵敏度

63SD＝－5 mV／kHz，线性鉴频范围2fmax＝50 kHz，试求出调频信号的最大频偏fm并画

出鉴频特性曲线及鉴频输出电压波形。 解：SD＝－5 mV／kHz

us(t)＝3cos[2106t＋16sin(2103t)]Ⅴ

3 mf16 F10Hz

fmmfF1610Hz16kHz 鉴频特性曲线及鉴频输出电压波形如下图：

3

7-26 图7-48所示为采用共基极电路构成的双失谐回路鉴频器，试说明图中谐振回路I、Ⅱ、Ⅲ应如何调谐？分析该电路的鉴频特性。

图7-48 题7-26图

第8章

8-1 自动增益控制电路有何作用？它有哪些基本组成部分？ 8-2 试述调幅接收机自动增益控制电路的工作原理。

8-3 画出自动频率控制电路组成框图，说明它的工作原理。 8-4 试述采用AFC电路后，调频发射机中心频率的稳定过程。 8-5 锁相环路由哪几部分组成？有何工作特点？

8-6 试画出锁相环路的相位模型，说明其特点和作用。写出锁相环路基本方程，它说明了什么问题？

8-7 何谓锁相环路“失锁”、“锁定”？锁相环路锁定有何特点？ 8-8 说明锁相环路的捕捉和跟踪过程，捕捉带与同步带有何区别。 8-9 CMOS锁相环路CD4046结构上有何特点？使用中应注意哪些问题？ 8-10 说明调频信号锁相解调电路的组成及其工作原理。 8-11 频率合成器有哪些主要技术指标？

8-12 吞脉冲锁相频率合成器有何特点？为何它能保持频率间隔不变而可提高输出频率？

8-13 当频率间隔为1 kHz时，试求图8-30所示吞脉冲频率合成器输出频率的范围。

解： fr1kHz

fo(PNA)fr(PNA)1kHz

8-14 图8-12所示的锁相环路，已知鉴相器具有线性鉴相特性，试述用它实现调相信号解调的工作原理。

8-15 锁相直接调频电路组成如图8-33所示。由于锁相环路为无频差的自动控制系统，具有精确的频率跟踪特性，故它有很高的中心频率稳定度。试分析该电路的工作原理。

图8-33 题8-15图

8-16 已知接收机输入信号动态范围为80 dB，要求输出电压在0.8～1 V范围内变化，则整机增益控制倍数应是多少？

解：20lgmo20lgUymaxUymin20lg1≈1.94 0.8UxmaxUm20lgxmin20lgi

UymaxmoUyminUymin ng20lgAgmaxAgmin20lgUxminUymaxUxmax 20lgmi20lgmo801.9478.06dB

8-17 图8-34 是接收机三级AGC电路方框图。已知可控增益放大器增益为Ag(uc)＝

20。当输入信号振幅Uxmin＝125µV时，对应输出信号振幅Uymin＝1V；当输入信号

12uc振幅Uxmax＝250mV时，对应输出信号振幅Uymax＝3V。试求直流放大器增益k1和参考电

压UR的值。

图8-34 题8-17图 解：Ag(uc)20

12uc 当 Uxmin125V，Uymin1V，ucucmin

UyminUxmin201800 0612u12510cmin3 ucmin3180000

220当 Uxmax250mV，Uymax3V，ucucmax

UymaxUxmax20312 312u25010cmax320 ucmax31221≈3.87

ucmaxk1UymaxUR3.87

ucmINk1UymINUR0

k1ucmaxucmin3.870 1.935UymaxUymin31 URk1Uymaxucmax1.93533.871.935V

8-18 图8-35 所示为某调频接收机AFC方框图，它与一般调频接收机AFC系统比较有何差别？优点是什么？如果将低通滤波器去掉能否正常工作？能否将低通滤波器合并在其它环节里？

图8-35 题8-18图

8-19 图8-36 所示为调频负反馈解调电路。已知低通滤波器增益为1。当环路输入单音调制的调频波ui(t)＝Umcos(ctmfsint)时，要求加到中频放大器输入端调频波的调频指数为mf／10，试求kbkc的乘积值。（其中kb是混频——鉴频器的鉴频灵敏度，kc是

VCO的压控灵敏度。）

图8-36 题8-19图

mfc0.1mf mf10c10.1c 0.1 I1kbkc1kbkc0.9 0.1kbkc10.10.9 最后可得： kbkc9

0.1解：调频信号 mfkfUm

8-20 已知晶体振荡器振荡频率为1 024 kHz，当要求输出频率范围为40～500 kHz、频率间隔为1 kHz，试决定图8-29所示频率合成器中分频器的分频比m及n。 解： fi1024kHz frfi1kHz mfi1024103 m1024 3fr110 fynfr

(40~500)103 n(40~500)

fr1103

8-21 频率合成器框图如图8-37所示，N＝760～960，试求输出频率范围和频率间隔。

fy

图8-37 题8-21图

解：当 N760时

100(N10)100N10076076000kHz76.000MHz 10 当 N960时

fomin fomax100(N10)100N10096096000kHz96.000MHz 10 fo:(76.000~96.000)MHz 频率间隔： f10010100kHz 10fomaxfomin9600076000100kHz

N960760 或：f

8—22 频率合成器框图如图8-38所示，N＝200～300，求输出频率范围和频率间隔。

图8-38 题8-22图

fi210650505106Hz5MHz 解：f12020 当N200时

fi21062002002106Hz2MHz f2200200 fomaxf1f2523MHz

当N300时

fi21063002003106Hz3MHz f2 200200 fominf1f2532MHz 频率间隔

fomaxfomin(32)106f10000Hz10kHz

NmaxNmin300200