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振幅调制与解调电路
第四章振幅调制与解调电路
思考题与习题
一、填空题
4-1调制是用。
4-2调幅过程是把调制信号的频谱从低频搬移到载频的两侧,即产生了新的频谱分量,所以必须采用才能实现。
4-3在抑制载波的双边带信号的基础上,产生单边带信号的方法有和。
4-4、大信号检波器的失真可分为、、和。
4-5、大信号包络检波器主要用于信号的解调。
4-6同步检波器主要用于和信号的解调。
6.1-1 将需传送的基带信号加载到高频信号上去的过程
6.1-2 非线性器件
6.1-3 滤波法 移相法
二思考题
4-1为什么调制必须利用电子器件的非线性特性才能实现?
它和小信号放大在本质上有什么不同?
4-2.写出图思4-2所示各信号的时域表达式,画出这些信号的频谱图及形成这些信号的方框图,并分别说明它们能形成什么方式的振幅调制。
图思4-2
4-3振幅检波器一般有哪几部分组成?
各部分作用如何?
4-4下列各电路能否进行振幅检波?
图中RC为正常值,二极管为折线特性。
图思4-4
三、习题
4-1设某一广播电台的信号电压u(t)=20(1+0.3cos6280t)cos6.33×106t(mV),问此电台的载波频率是多少?
调制信号频率是多少?
4-2有一单频调幅波,载波功率为100W,求当ma=1与ma=0.3时的总功率、边总功率和每一边频的功率。
4-3在负载RL=100
某发射机的输出信号u(t)=4(1+0.5cos
t)cos
ct(V),求总功率、边频功率和每一边频的功率。
4-4二极管环形调制电路如图题4-4所示,设四个二极管的伏安特性完全一致,均自原点出点些率为gd的直线。
调制信号uΩ(t)=UΩmcosΩt,载波电压uc(t)如图所示的对称方波,重复周期为Tc=2π/ωc,并且有Ucm>Uωm,试求输出电流的频谱分量。
图题4-4
4-5.画出如下调幅波的频谱,计算其带宽B和在100Ω负载上的载波功率Pc,边带功率PSB和总功率Pav。
。
(1)i=200(1+0.3cosπ×200t)cos2π×107t(mA)
(2)u=0.lcos628×103t+0.lcos634.6×l03t(V)
(3)图题6.3-5所示的调幅波。
图题4-5
4-6已知调幅波u1(t)和u2(t)的频谱分别如图题4-6(a)和(b)所示。
试分别说明它们是何种调幅波,并写出其标准表达式。
图题4-6
4-7.图题4-7是载频等于1MHz,同时传输两路信号的AM调幅信号的频谱。
(1)写出该普通调幅波的标准表示式,计算调制度、调制频率及信号带宽;
(2)画出产生这种信号的方框图;
(3)仿照此方式画出一个载频等于10MHz,能同时传送两路带宽等于5kHz的语音信号的上边带调制信号的频谱。
.
图题4-7
4-8.已知调制信号如图题4-8所示。
载波为频率等于1MHz的连续正弦波。
(1)画出最大幅度等于4V,最小幅度为0V的普通调幅波波形和信号的频谱图;
(2)画出双边带调制信号的波形和频谱图。
图题4-8
4-9.某非线性器件的伏安特性的表示式为i=10+0.02u2(mA)。
当u=5sinωct+1.5sinΩt(V),ωc>>Ω时,试画出i的频谱图,并说明利用该器件可以实现什么方式的振幅调制,写出其表示式,画出输出滤波器的幅频特性。
4-10.图题4-10示出了某结型场效应管调制器的电路。
场效应管的转移特性为
。
输入载波uc=1.5cosωct(V),调制信号uΩ=0.5ωΩt(V),负载为LC并联谐振回路,调谐在ωc的谐振阻抗Re=5kΩ,带宽等于2Ω。
求输出电压uo。
图题4-10
4-11.图题4-11(a)示出了某电路的框图。
输入信号u1=2•cos200πt(V),u2如图题4-11(b)所示。
(1)画出两信号相乘的积信号波形和它的频谱。
(2)若要获得载波为150OkHz的调幅波,试画出带通滤波器的幅频特性H〈ω〉,并写
出输出电压u。
的表示式。
图题4-11
4-12.在图题4-12所示的电路中,uo=UΩmcosΩt,uc=Ucmcosωct,ωc>>Ω,Ucm>>UΩm二极管处于开关状态工作,VD1、VD2均可近似认为是理想二极管。
试写出uo的表达式,说明该电路能够实现何种振幅调制。
若uc与uo位置互换,结果又如何。
4-13.某晶体三极管电路如图题4-13所示。
若三极管的转移特性ic=4
(mA),输入信
号ul=(1+0.lcos2π×103t)•cos2π×106t(mV),u2=cos5π×l06t(V)。
(1)画出静态时变电流Io(t)和时变电导g(t)的波形,并写出它们的表达式。
(2)若要在负载上取得载频为6MHz的AM调幅波,对LC并联谐振回路有何要求。
输出电压uo的幅度Uom(t)等于什么?
图题4-12图题4-13
4-14.图题4-14示出了用差分对放大器构成的振幅调制器电路。
图中LC并联谐振回路的谐振频率ωo=10π×106rad/s,谐振阻抗Re=2kΩ,输入电压uc=100cos10π×106t(mV),uΩ=5•cos2π×103t(V),其他参数如图所示。
求输出电压uo。
4-15.图题4-15示出了一单差分放大器电路,V1、V2的集电极之间负载是LC并联振荡回路,阻抗为Ze。
(1)导出电压UAB与u1和u2的关系式。
(2)分析该电路载波信号uc和调制信号uΩ分别从u1和u2输入或倒换位置输入两种情况下UAB的频谱。
分别说明它们能获得何种振幅调制,调制质量如何。
图题4-14图题4-15
4-16.图题4-16示出了4个二极管调制器电路,图中uc>>uΩ句。
试说明哪个电路能实现AM调制,哪个电路能实现双边带调制,并写出输出电压uo的表示式。
图题4-16
4-17某已调波信号的波形如图题4-17所示。
已知载波频率为调制信号频率的100倍,即
ωc=1000Ω。
(1)写出该已调波的表达式。
(2)画出频谱图,注明各谱线的强度,并确定其带宽。
(3)求单位电阻上的载波功率和边带功率。
图题4-17
4-18已知调制信号的波形如图题4-18所示。
试分别按比例画出最大值为5V的AM波和DSB波的波形。
要求AM波的调制度ma=0.6,并标明最小值。
图题4-18
4-19二极管调制电路如图题4-19所示。
已知
ωc》Ω,UCm》UΩm。
二极管伏安特性为从原点出发的折线,即uD>0时,导通电阻为rD,
时,iD=0。
试求各电路的输出电流t,分析其电流分量,判别哪些电路能实现DSB调制。
图题4-19
4-20在图题4-20(a)所示的二极管调制电路中,四只二极管的伏安特性完全一致,均为从原点出发的折线,即un≤0时,i=0,uD>0时,倒通电阻为rD。
调制信号uΩ=UΩmcosΩt,载波为图(b)所示的对称方波,UC>>UΩm,且Tc< 试求uΩ,并画出其波形。 图题4-20 4-21差分调制电路如图4-21所示。 并联回路对载频谐振,带宽大于调制信号带宽的两倍。 (1)若u1=uc=1.5cos2π×106tV,u2=uΩ=4cos2π×103tV,试求uo(t),并说明实现何种调制。 (2)为了实现DSB调制,则信号应如何输入,还需满足什么条件? 图题4-21 4-22三极管平衡调制器如图题4-21所示。 两管性能相同,其转移特性为UEQ>U’B时,ic=au2BE,uBE≤U’B时,ic=0。 uc=Ucmcosωct,uΩ=UΩmf(t),UΩm≤Ucm,ωc≥Ωmax,。 Ωmax,为f(t)的最高频率分量。 (l)画出V2管的时变静态电流和时变电导的波形。 (2)写出输出电流io的表达式。 (3)为了获得载频为ωc的已调波电压,应对滤波器提出什么要求,并写出输出电压uo的表达式。 图题4-22 4-23在图题4-23所示的包络检波器中,设检波二极管为理想二极管,RL>>Ro若输入电压分别为以下信号时,在满足ωc>>Ω条件下,试分别求uo1和uo。 (1)ui=2sin[ωct+ɸ(Ω)]V (2)ui=-4[1+0.6f(t)]sinωctV (3)ui=3cos(ωc-Ω)tV (4)ui==3cosωct+0.5cos(ωc-Ω)t+0.5cos(ωc+Ω)tV (5)若电阻R取值过大,会出现什么现象? 图题4-23 4-24二极管检波电路如图题4-24所示。 RL=1KΩ,R2=4.7KΩ.输入信号电压 图题4-24二极管检波电路 试求: (1)调幅波的调幅指数ma、调制信号频率F,并写出调幅波的数学表达式 (2)试问会不会产生惰性失真或负峰切割失真? (3)uA=? uB=? 。 (4)画出A、B点的瞬时电压波形图。 4-25某二极管峰值包络检波器如图题4-25所示。 图中检波二极管为理想二极管,R=10KΩ。 输入为AM调幅波,载波频率fc=465kHz,最高调制频率Fmax=4.5kHz,最低调制频率fmin=40Hz,调制度ma≤0.3。 求检波电容C和检波器的输入电阻Ri。 若检波器输入为图4-25(b)所示的AM调幅波,求检波电容C。 图题4-25.二极管峰值包络检波器 4-26某二极管峰值包络检波器电路如图题4-26所示。 信号输入回路的谐振频率 fo=106Hz,回路的无载谐振阻抗Reo=10kΩ,检波器的电阻R=l0kΩ,Cl=0•01μF,检 波二极管内阻RD=100Ω。 (1)若is=0.5cos2π×106t(mA),求检波器的输入电压us(t)和输出电压uo(t)。 (2)若is=0.5(1+0.5cos2π×103t)cos2π×106t(mA),求输出电压uo(t)。 4-27试分析图题4-27检波电路的工作原理。 当us为AM调幅波时,试画出us、uc、u1和uo的波形。 说明其功能。 图题4-26.二极管峰值包络检波器图题4-27.二极管峰值包络检波器 4-28图题4-28示出了某电器的方框图。 试写出图中A、B、C、D各点的电压表示式并画出它们的时域波形。 图题4-28某电器的方框图 4-29.分析图题4-29电路的功能。 图题4-29某电器的方框图 4-30已知兼容立体声信号形成电路的框图如图题4-30(a)所示。 左、右声道分别用sL(t)和sR(t)表示,其频谱如图4-30(a)所示。 写出A、B、C各点的函数关系式,画出输出信号uo频谱图,说明信号传输的原 理。 图题4-30某电器的方框图 4-31.根据题4-30的结论,试画出兼容立体声信号解调电路的框图。 4-32二极管平衡检波电路如图题74-32所示,设二极管均为理想的。 若us和ul分别为如下信号时,试求输出电压uo1、uo2和uo。 (1)us=3(1-0.5cosΩt)sinωctV,ul==0 (2)us=(1+0.6sinΩt)cosωctV,u1=2cosωctV (3)us=0.5f(t)coωctV,ul=3cosωctV (4)us=0.3cos(ωc-2π×103)tV,u1=-3cosωctV 图题4-32二极管平衡检波电路 4-33二极管检波电路如图题2-33所示。 已知输入电压 (V),检波器负载电阻R=5kΩ,二极管导通电阻rd=80Ω,Ubz=0,试求: (1)检波器电压传输系数Kd; (2)检波器输出电压uA;(3)保证输出波形不产生惰性失真时的最大负载电容C。 图题4-33二极管检波电路 4-34同步检波电路如图题4-34所示,乘法器的乘积因子为K,本地载频信号电压 。 若输入信号电压ui为: (1)双边带调幅波 (2)单边带调幅波 试分别写出两种情况下输出电压ui(t)的表示式。 并说明有否失真。 假设低通滤波器的 . 图题4-34 4-35设乘积同步检波器中, 而 并且 试画出检波器输出电压频谱。 在这种情况下能否实现不失真解调?
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- 振幅 调制 解调 电路