文档介绍：4-1 如图是用频率为1 000 kHz的载波信号同时传输两路信号的频谱图。试写出它的电压表达式,并画出相应的实现方框图。计算在单位负载上的平均功率Pav和频谱宽度BWAM。
解:(1)为二次调制的普通调幅波。
第一次调制:调制信号:F = 3 kHz
载频:f1 = 10 kHz,f2 = 30 kHz
第二次调制:两路已调信号叠加调制到主载频fc = 1000 kHz上。
令 W = 2p ´ 3 ´ 103 rad/s
w1 = 2p ´ 104 rad/s
w2= 2p ´ 3 ´ 104 rad/s
wc= 2p ´ 106 rad/s
第一次调制:v1(t) = 4(1 + )cosw1t
v2(t) = 2(1 + )cosw2t
第二次调制:vO(t) = 5 coswct + [4(1 + )cosw1t + 2(1 + )cosw2t] coswct
= 5[1+(1 + )cosw1t + (1 + )cosw2t] coswct
(2) 实现方框图如图所示。
(3) 根据频谱图,求功率。
载频为10 kHz的振幅调制波平均功率
Vm01 = 2V,Ma1 =
f2 = 30 kHz
Vm02 = 1V,Ma2 =
主载频fc = 1000 kHz
Vm0 = 5V
总平均功率Pav = P0 + Pav1 + Pav2 = W
BWAM
由频谱图可知Fmax = 33 kHz
得 BWAM = 2F = 2(1033 -1000) = 66 kHz
4-3 试画出下列三种已调信号的波形和频谱图。已知wc>>W
(1) v(t) = 5cosWtcoswct(V);
(2) v(t) = 5cos(wc+W) t;
(3) v(t) = (5 + 3cosWt) coswct。
解:(1) 双边带调制信号(a);(2) 单边带调制信号(b);(3) 普通调幅信号(c)。
4-6 何谓过调幅?为何双边带调制信号和单边带调制信号均不会产生过调幅?
答:调制信号振幅大于载波信号振幅的情况称为过调幅。因为双边带和单边带调制信号已经将载波信号抑制,故均不会产生过调幅。
4-8 一非线性器件的伏安特性为
式中v = VQ十v1+ v2 = VQ+V1mcosw1t+V2mcosw2t。若V2m很小,满足线性时变条件,则在VQ = -V1m/2、0、V1m三种情况下,画出g(v1)波形,并求出时变增量电导g(v1)的表示式,分析该器件在什么条件下能实现振幅调制、解调和混频等频谱搬移功能。
解:根据伏安特性画出增量电导随v的变化特性g(v)如图所示。
(1)时,画出g(t) 波形如图所示。
图中通角由求得
(2) VQ = 0时,画出g(v) 的波形如图所示。
(3) VQ = V1m,g(t) = gD,如图所示。
可见,(1)、(2)中g(t) 含有基波分量,能实现频谱搬移功能,而(3)中g(t)仅有直流分量,故无法实现频谱搬移功能。
为实现消除一些有害无用的组合频率分量,使输出有用信号的质量提高,在实现频谱搬移功能时,应遵循有用信号较弱,参考信号较强的原则。
调制时:v1 = Vcmcoswct(载波),v2 = VWmcosWt(调制信号)
解调时:v1 = Vcmcoswct(参考信号),v2 = Vsm(1 + MacosWt)coswct(调幅信号)
混频时:v1 = VLmcoswLt(本振信号),v2 = Vsm(1 + MacosWt)coswct(调幅信号)
4-9 在如图所示的差分对管调制电路中,已知vc(t) = 360cos10p ´ 106t(mV),vW (t) = 5cos2p ´ 103t(mV),VCC =|VEE|= 10 V,REE =15 kW,晶体三极管 b 很大,VBE(on)可忽略。试用开关函数求iC =(iC1 - iC2)值。
解:由教材(4-2-14)可知
iC = iC1 - iC2 =
令i0 = I0 + iW(t)
其中
又
则
所以
4-11一双差分对平衡调制器如图所示,其单端输出电流
试分析为实现下列功能(不失真),两输人端各自应加什么信号电压?输出端电流包含哪些频率分量,输出滤波器的要求是什么?
(1)混频(取wI =wL - wC);(2)双边带调制;(3)双边带调制波解调。
解:(1) 混频:v1(t) = vL(t) =VLmcoswLt,v2(t) = vS(t) = Vsmcoswc