4-4
解:
幂多项式最高次数n=3
以上均符合要求
含有 50kHz 150kHz 350kHz 400kHz 750kHz 等频率分量
均不符合要求
不含有650kHz 850kHz 的频率分量.
4-5
解:
(1) v
则电流在导通时间的表示式为:
其中
直流分量的幅值为:
基波(频率为f=10MHz)的幅值为
二次谐波(频率为f=10MHz)的幅值为
(2)基波幅值:
随增大而增大(严格地讲,应认为是的单调非减函数)
增大即可实现增大的目的
增大 减小 则减小
不变 增大 增大
而 为使增大就要增大
结论:在适当范围内,适当增大或适当增大激励信号的振幅就可以增大基波(本题为频率f=10MHz)的振幅.
4-7
答:
(1)整流器:非线性电路——因为电路中有非线性的半导体二极管.
可以进行频率变换——因为整流电路中的二极管特性函数i=f（v）在幂函数展开时含有项（即系数不为零），当输入两信号v1和v2，频率为w1和w2时，能产生w1±w2的输出信号，而电路中其他元件均为线性元件（R，L，C）对w1±w2信号不影响。
（2）混频（变频）器：非线性电路——因为信号通过混频器将产生新的频率分量，即会产生输入信号频率与控制信号频率的和频与差频，显然可以进行频率变换。
（3）并联或串联谐振回路（输入信号是许多频率的正弦波）：
线性电路——因为输入信号通过谐振回路时输出信号中仍然含各频率分量，志只是各频率分量的幅度和相位发生变化了。
不能进行频率变换——谐振回路不产生新的频率分量。
（4）脉冲技术中的RC微分电路，RC积分电路：线性电路——信号在输入系统之后其输出信号仅是在幅值上发生变化，频率与输入信号相同。线性电路显然不能进行频率变换，因为它不产生新的频率分量，就更谈不上产生频率为输入信号频率的和频或差频信号了。
（5）工作在开关状态的晶体二极管：非线性电路。可以进行频率变换，因为输入信号用幂级数展开的时候，输入信号vi的平方项系数不为零。
4-9
解: ∵忽略负载RL上电压对二极管的作用,则Vo1=V1+V2, Vo2=V1-V2.
二极管D1,D2 特性均为I=ku2,则
ID1=kVo12=k(V1+V2)2, ID2=kVo22=k(V1-V2)2
Vo=ID1RL-ID2RL=RL[k(V1+V2)2-k(V1-V2)2]=4kRLV1V2.
4-10
解: 忽略负载RL上电压对二极管的作用,则
VD1=V1+V2, VD4=V2-V1, VD2=V1-V2, VD3=-V1-V2.
∵I=b0+b1V+b2V2+b3V3 为二极管D1,D2,D3,D4的特性
ID1-ID4 =[b0+b1VD1+b2VD12+b3VD13]- [b0+b1VD2+b2VD22+b3VD23]
=b1(VD1-VD4)+b2(VD12-VD22)+b3(VD13-VD23)
VD1-VD4=(V1+V2)-(V2-V1)=2V1
VD12-VD22=(VD1+VD4)(VD1-VD4)=2V2-2V1=4V1V2
VD13-VD43=(Vb1-Vb4)(VD12+VD1VD4+VD42)
=2V1[(V1+V2)2+(V1+V2)(V1-V2)+(V2-V1)2]=2V1(3V22-V12)
∴ID1-ID4=2V1b1+4b2V1V2+2b3V1(3V22-V12)
同理: ID2-ID3=2V1b1+4b2V1V2+2b3V1(3V22-V12)
则 Vo =RL(ID2-ID3)-RL(ID1-ID4)=RL[(ID2-ID3)-(ID1-ID4)]
=RL(-8B2V1V2)=-8RLB2V1V2
∴在忽略RL上电压对二极管的作用条件下,此电路输出电压Vo=-8RLb2V1V2.
4-11
谐振功率放大器用谐振回路作负载,并且要调谐在工作频率上.主要可以起到选频滤波的作用,因为此时放大器的负载阻抗是频率的函数,当调谐在工作频率上时,此时它呈现最大的阻抗,而对于其它角频率而言,它呈现的阻抗很低;可以认为只有角频率为工作频率的电流分量可以在负载上建立电压.因此起到了选频滤波的作用.
4-16
答:相同点:倍频器与谐振功率放大器的工作原理很类似,用选频电路选出所需频率的成分,滤除其它不需要的频率成分.
不同点: 倍频器的输出谐振回路的谐振频率不是调谐在输入信号的频率ω0上,而是调谐在它的高次谐波频率上.另外,倍频器中非线性器的工作状态与谐振功率放大器也不同.对于一个n次倍频器,为使倍频器有效地工作,总是要使集电极电流中含有的n次谐波分量足够大,这就要按照
确定流通角.
4-17
解:流通角
∴VB=Vim cosθ-Vth
Icm=gVim(1-cosθ)
∴VB=Vim cosθ-Vth=4*cos60°-1=1V
晶体管集电极中的直流分量为:
晶体管集电极电流中基波(频率为fc)的幅值:
则输出电压Vo(t)中频率为fc分量的振幅:
Vfc=I1RL≈7.82*10-3*1*103=7.82V
注:因为负载为并联谐振回路,谐振频率为fc,故对于频率为fc的电流而言,负载为一纯阻RL.
4-26 解：当直流工作点在VB 时，不能进行变频。因为其变频跨导为常数。当直流工作点位于原点或-VB/2时，可以进行变频。将g(t)按傅立叶级数展开，可以发现g(t)不为常数，包含sinw1t项。
当直流工作点位于原点时，
当直流工作点位于-VB/2时,
直流工作点在原点时变频增益高。（比较sinw1t的系数）。
4-27 解：可产生中频干扰、像频干扰和互调干扰。不会产生交叉调制干扰。
4-33 解：1）此现象属于组合频率干扰。
2）在931kHz 、929kHz、1394 kHz和1396 kHz还会出现这种现象。（不考虑3阶以上的情况）。
