第六章 高频信号处理电路-电子技术基础与技能 辅导与练习（第二版）

第六章　高频信号处理电路 学习目标 （１）了解无线电波的概念； （２）理解无线电发送和接收的原理； （３）了解调谐与检波、调谐与鉴频等概念； （４）了解调幅与检波的方法； （５）理解调频与鉴频的方法； （６）理解变频器的功能与工作原理； （７）掌握超外差收音机的组成框图。 知识要点 一、有关概念及基本单元电路 １．无线电波的概念 变化的电场周围产生变化的磁场，变化的磁场又在周围产生变化的电场，变化的电场 还将在周围更远的空间产生变化的磁场，这样磁场和电磁不断地相互交替产生，把电磁场 向四周空间传播开来，形成电磁波。无线电波是电磁波的一种。 ２．无线电波的传播 无线电波的传播途径有地面波、天波、空间波。地面波是沿地球表面进行传播，天波 是利用天空中电离层的反射而进行传播，空间波是电磁波由发射天线直接辐射到接收 天线。 ３．无线电广播的实质 无线电广播的实质是声—电—声的转换过程。发射端将声音信号转变成电信号经过 调制放大后用天线发射出来；接收端用天线接收到信号经过解调放大后，用喇叭还原出 声音。 ４．调制 用低频信号去控制高频信号的过程称为调制。低频信号称为调制信号，高频信号称 ９８ 为载波，经调制后输出的信号称为已调信号。 调制的方式有调幅、调频、调相。 ５．解调 从已调制的高频信号中还原出低频信号的过程称为解调。 解调的方式有检波、鉴频、鉴相。 ６．调幅 用低频信号去控制高频信号幅度的过程称为调幅。 调幅波的特点是频率与载波的频率一致，包络线波形与调制信号波形一致。通常利 用二极管或三极管的非线性特点进行调幅。 调幅波分为长波、中波、短波。调幅广播的带宽为１０ｋＨｚ。 ７．检波 从高频调幅波中检出低频信号的过程为检波，检出来的低频信号的频率和形状都与 高频调幅波的包络线一致。 检波电路的核心器件是二极管或三极管。 ８．调频 用低频信号去控制高频信号频率的过程称为调频。 调频波的特点是幅度与载波的幅度一致；频率随调制信号的波形变化而发生变化，信 号幅度越小，频率越小。 调频广播的范围是８７～１０８ＭＨｚ。调频广播的带宽为２００ｋＨｚ。 ９．鉴频 从高频调频波中解调出原来调制信号的过程。 对称比例鉴频器是一种典型的鉴频器，其输出电压ｕｏ与比值ｕＶＤ１／ｕＶＤ２有关，故称为对 称比例鉴频器。 二、超外差收音机 １．超外差收音机的结构 晶体管超外差式收音机由输入回路、变频级、中频放大级、检波级、ＡＧＣ电路、前置低 频放大器和功放等组成。 把分散在各个频率点的电台信号，在收音机里变成一个固定的频率（这个频率称中 频）信号，这个固定中频信号是４６５ｋＨｚ。完成这个频率变换功能的电路称为变频级，它由 混频和本振两部分组成。 ２．超外差收音机的工作原理 输入电路从接收天线收到的许多广播电台发射的高频调幅波信号中选出所需接收的 电台信号，将它送入变频电路，产生固定的４６５ｋＨｚ中频信号，再送到中频放大电路放大， ０９ 将放大后的中频信号送到检波器，还原成音频信号，再送到前置低频放大和功率放大，然 后送到扬声器还原成声音。 解题示例 例６１　图６１所示为超外差收音机组成框图，采用低中频（ｆ＝４６５ｋＨｚ），请说明方框 １和方框２的电路名称，并简述其功能。 图６１ 解：方框１的名称是变频电路，它由混频和本振两部分组成。其功能是将天线接收的 信号经过输入电路选频后的电台信号变成频率固定的中频信号４６５ｋＨｚ，然后送到中放。 方框２的名称是检波电路，其功能是从中频调幅波中取出低频调制信号，然后送到低 频放大器。 课堂练习题 一、填空题 １．无线电波是 波的一种，其传播速度等于光速，即 ｍ／ｓ。 ２．无线电波从发射端到接收端的传播途径有 种，分别是 和 、 。 ３．电视节目、调频电台节目、雷达都采用 波方式传播，即视距传播的 与发射天线、接收天线的高度有关。 ４．无线电广播过程的实质是 的转换过程，在发射端采用电子技术的方 法将声音转变为 ，经过调制后用天线发射出去；接收机接收到高频信号后， 利用电子电路进行放大和解调，取出 信号，通过喇叭还原成 。 ５．调频波比调幅波的频带 ，我国规定：调幅电台的频带宽为 ，调频 电台的频带宽为 ，调频接收机的中频频率为 ，调幅接收机的中频频率 为 。 ６．调频是让高频载波的 随 信号而变化，但载波的 不变。 二、判断题 １．调幅波比调频波的抗干扰性好。 （　　） ２．收音机接收的电台信号变化较大时，自动增益控制电路能保证音量跟着变化。 （　　） １９ ３．无线电广播的调制过程有调幅、调频两种。 （　　） ４．对称比例鉴频器是调幅波解调电路。 （　　） ５．无线电波具有波的特性，没有辐射传播能力。 （　　） ６．超外差式收音机由于采用了固定中频频率，在保证性能好的同时，还能保证高灵敏 度和高增益。 （　　） ７．接收机的解调方法有检波和鉴频两种。 （　　） ８．分立元件电路的比例鉴频器，既有鉴频功能，又能进行限幅。 （　　） 三、选择题 １．接收机中实现将高频调幅波还原为低频调制信号的电子线路是（　　）。 Ａ．调谐回路 Ｂ．放大电路 Ｃ．扬声器 Ｄ．检波器 ２．无线电波波段的划分依据是（　　）。 Ａ．波的基本特性 Ｂ．节目性质 Ｃ．频率和波长 Ｄ．发射、接收途径 ３．超外差式收音机混频的功能是进行频率变换，保证本机振荡频率比信号频率 高（　　）。 Ａ．４６５ｋＨｚ Ｂ．２００ｋＨｚ Ｃ．４５６Ｈｚ Ｄ．１０ｋＨｚ ４．调频的过程是用低频调制信号控制载波的（　　）。 Ａ．幅度 Ｂ．频率 Ｃ．相位 Ｄ．初相位 ５．调幅波的解调过程利用了二极管的（　　）。 Ａ．单向导电性 Ｂ．非线性 Ｃ．线性特性 Ｄ．低频特性 ６．调频波是一种（　　）。 Ａ．电压正弦波 Ｂ．高频载波 Ｃ．余弦波 Ｄ．等幅波 四、简答题 １．调频波与调幅波有哪些区别？ ２．画出超外差式调幅收音机的方框图，并说明其信号流程。 自我检测题 一、填空题 １．无线电广播、电视广播都是利用 进行传播。 ２．无线电波本质上是一种 。 ２９ ３．无线电波的传播途径有 、 和 。 ４．采用电子技术的办法将声音信号变成 ，将其加到 信号 中去，这就是无线广播。 ５．用低频信号去控制高频信号的过程称为 ，其中低频信号称为 ，高频信号称为 。 ６．调频就是使高频信号的 被低频信号所控制。而调幅是指 信号幅度被 信号控制。 ７．超外差式收音机的本机振荡信号始终比外来信号高 ｋＨｚ。 ８．调频广播的频率范围是 。 ９．一般利用二极管或三极管的 特点来实现检波。 １０．对称比例鉴频器是一种典型的鉴频器，其 与比例ＵＶＤ１／ＵＶＤ２有关。 １１．超外差式收音机中频选频回路选出的是 的中频信号。 １２．调幅是用调制信号去改变高频载波的 ，但载波的 不变。 二、判断题 １．现在已经进入数字通信时代，因此现代通信不再需要无线电波传播了。 （　　） ２．天波就是电磁波发射天线发射的信号在空中传播到接收天线。 （　　） ３．质量好的天线收到的高频信号很强，可以直接通过喇叭还原成声音。 （　　） ４．检波器能将高频信号变成低频信号。 （　　） ５．对称比例鉴频器取出输出信号电压大小与输入信号电压大小成比例。 （　　） ６．超外差式收音机具有在保证高放大倍数的特点，同时也保证了良好选择性。 （　　） ７．超外差式收音机始终保持外来信号频率比本机振荡频率高４６５ｋＨｚ。 （　　） 三、选择题 １．电磁波利用绕射方式传播时，采用（　　）波比较合适。 Ａ．短波 Ｂ．超长波 Ｃ．长、短波 Ｄ．长、中波 ２．地下通信一般采用（　　）无线电波。 Ａ．高频 Ｂ．低频信号 Ｃ．超高频 Ｄ．特低频 ３．根据无线电广播发射和接收的原理，发射前必须将声音信号变成（　　）。 Ａ．超高频信号 Ｂ．极低频信号 Ｃ．低频信号 Ｄ．至高频信号 ４．调幅中，已调波的（　　）按调制信号的变化而变化。 Ａ．振幅 Ｂ．频率 Ｃ．波长 Ｄ．以上均有可能 ５．无论是调幅还是检波都必须用（　　）元件才能实现。 Ａ．存储 Ｂ．线性 Ｃ．非线性 Ｄ．以上都不对 ３９ ６．鉴频的作用是将使调频信号变换成原来的（　　）信号。 Ａ．高频 Ｂ．调制 Ｃ．载波 Ｄ．辅助 四、简答题 １．简述超外差收音机的工作原理。 ２．简述什么是调幅和检波。 ３．简述什么是调频与鉴频。 ４．简述无线电接收机的结构和工作原理，以及各部分的作用。 ４９ 166 1.见教材 2.见教材 （五）分析题 1.不能起振，不满足相位平衡 2.能起振 属于电感三点式振荡 （六）计算题 1.见教材  kHzf 762.711 由于本电路中 C1、C2 的作用是提供反馈电 压，所以这它们的容量增加 10pF 对电路振荡频率几乎没有什么影响。 二、自我检测题 （一）填空题 1.频率 波形 振幅 2.最大 减小 1/3 3.机械形变 4.容性 感性 容性 5.电容三 点式 电感三点式 都有LC选频回路 6.频率稳定度高 7.压电效应 电压 机械 形变 8. 固有频率 9.RC 串联网络 放大器 （二）判断题 ×√××√ √√√×√ （三）单项选择题 BB DC A CC （四）简答题 1. 1FAu 会导致电路产生减幅振荡，直到停振。因为电路不满足幅度平衡。 2.不能，因为一节 RC 电路最大的移相角度为 90 度，无法满足相位平衡条件。 3.见教材 （五）分析题 （a）图不能振荡，无法满足相位平衡条件 （b）图不能振荡，无法满足相位平衡条件 （六）计算题 kHzf 079.225 交流通路见教材。 第六章 高频信号处理电路 一、课堂练习题 （一）填空题 1.电磁波 8103 2.三 天波 地波 空间波 3.空间波 4.声—电—声 电信号 电信号 声音信号 5.宽 10kHz 200kHz 10.7MHz 465kHz 6.频率 调制 幅度 （二）判断题 ××√×× √×× （三）单项选择题 DCABB D （四）简答题 1.见教材 2.见教材 167 二、自我检测题 （一）填空题 1. 电磁波 2.电磁波 3.天波 地波 空间波 4.电信号 高频载波 5.调制 调制信号 载波 6.频率 高频 幅度 7. 465 8. 87~108MHz 9.非线性 10.输出电压 uo 11. 465kHz 12.幅度 频率 （二）判断题 ××××× √× （三）单项选择题 DBCAC B （四）简答题 1.见教材 2.见教材 3.见教材 4.见教材 第七章 晶闸管及应用电路 一、课堂练习题 （一）填空题 1.晶体闸流管 可控硅 2.阳极 阴极 栅极 A K G 3. 四 五 4.阳极 阴极 栅极 5.阳极电压降到一定程度 阳极电流小于维持电流 6.PNP NPN 7.两 只反向并联的单向晶闸管 导通 交流 8. R×1 阳极 阴极 导通 ∞ 黑 栅极 偏转 栅极 几乎不动 9.可控的 10.增加 11.触发 强电 （二）判断题 ××√×√ （三）单项选择题 CAAAC BDCBC （四）作图题 1.见教材 （五）简答题 1.见教材 2.见教材 二、自我检测题 （一）填空题 1.控制强电 无触点开关 可控整流设备 2.极和阴极间接正向电压 触发电压 栅极 小于维持电流 3.导通 判断 无触点开关 4.可控 不可控 5. 180 度 180 度 6.两 只反向并联 双向导通 7.关断 8.输出电压 （二）判断题 √×××√ ××××√ （三）单项选择题 BCBBC （四）简答题 1.见教材 2.见教材 3.见教材 （五）分析题