测控电路李醒飞第五版第三章习题答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/24 0:18:18星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

...

ux

a)

O

t

uc

b)

O

t

us

c)

O

t

图 X3-9

a) 调制信号

双边带调幅信号

c) 双边带调幅信号

b) 载波信号

3-13 已知载波信号为

uc(t)=5cos(2 π× 10

5t) mV,调制信号为 x(t)=3cos(2 π×3t1) 0mV,调制

度 m=0.3,绘制调幅信号一般形式、双边带以及单边带调幅信号的波形及频谱。

u

s

(U

m0 m0

mx)cos ωt

c

c

m

c

U cosωt mX cosΩt cosωt

mX

m

mX

m

U cosωt

m0

c

cos(ω Ω)t+

c

cos(ω-Ω)t

c

2

0.3 3

5

2

0.3 3

5

3

5

3

= 5cos(2

10 t)

2

cos 2 10 2 10 t

2

cos 2 10 2 10 t

波形如图 X3-10 所示。

...

...

7

...

...

5V

us

0.4V

4.1V

0.45V

0.45V

O

t

10

5

10

3

10

5

10

5

10

3

f (Hz)

幅信号一般形式

0.45V 0.9V

0.45V us

O

t

10

5

10

10

3

5

f (Hz)

10

3

10 10

-0.9V

双边带调幅信号

us

0.45V

0.45V

t

-0.45V

10

5

10

3

f (Hz)

单边带调幅信号 图 X3-10

双边带调幅信号

3-14 在测控系统中被测信号的变化频率为 0~100Hz ,应当怎样选取载波信号的

频率?应当怎样选取调幅信号放大器的通频带?信号解调后,怎样选取滤波器的 通频带?

为了正确进行信号调制必须要求 ωc>>Ω ,通常至少要求 ωc>10Ω 。在这种情况下, 解调时滤波器能较好地将调制信号与载波信号分开,检出调制信号。若被测信号的变化 频率为 0~100Hz,应要求载波信号的频率 ωc>1000 Hz。调幅信号放大器的通频带应为 900~1100 Hz。信号解调后, 滤波器的通频带应 >100 Hz,即让 0~100Hz 的信号顺利通过, 而将 900 Hz 以上的信号抑制,可选通频带为 200 Hz。

8

...

...

3-15 什么是包络检波?试述包络检波的基本工作原理。

从已调信号中检出调制信号的过程称为解调或检波。 信号的包络线即能实现解调。这种方法称为包络检波。

幅值调制就是让已调信号的幅

值随调制信号的值变化,因此调幅信号的包络线形状与调制信号一致。只要能检出调幅

从图 X3-11 中可以看到,只要从图 a所示的调幅信号中,截去它的下半部,即可获 得图 b 所示半波检波后的信号

(经全波检波也可 ),再经低通滤波,滤除高频信号, 即可

'

获得所需调制信号,实现解调。包络检波就是建立在整流的原理基础上的。

us

uo

O

O t

t

a)

图 X3-11 a)调 幅信号

包络检波的工作原理 b) 半波检波后的信号

b)

3-16 如图 3-9a 的二极管包络检波电路,已知输入信号的载波频率为 500 kHz,调制信号

频率为 6 kHz,调制度为 0.3,负载电路 RL=10 k Ω,确定滤波电容C2 的大小。

1 ωc

11

9

RLC

2

1 Ω

0.5 10 F C

2

2.7 10 F

可取 300pF。

3-17 为什么要采用精密检波电路?试述图

3-10b 所示全波线性检波电路工作原

理,电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系,并说明其阻值关系。

二极管和晶体管 V 都有一定死区电压, 即二极管的正向压降、晶体管的发射结电压 超过一定值时才导通, 它们的特性也是一根曲线。 二极管和晶体管 V 的特性偏离理想特 性会给检波带来误差。在一般通信中,只要这一误差不太大,不致于造成明显的信号失 真。而在精密测量与控制中,则有较严格的要求。为了提高检波精度,常需采用精密检 波电路,它又称为线性检波电路。

图 3-10b 是一种由集成运算放大器构成的精密检波电路。 在调幅波 us为正的半周期, 由于运算放大器 N1 的倒相作用, N1 输出低电平,因此 V1 导通、V2 截止,A 点接近于虚 地, ua≈ 0。在 us的负半周,有 ua 输出。若集成运算放大器的输入阻抗远大于 ≈ - i1 。按图上所标注的极性,可写出下列方程组:

us

R2,则 i

i R

1

1

u

s

u

s

iR

1

ua u ua

u iR 2

u

s

...

...

9

...