高頻電子線路重點(diǎn)終極版

1、1Ql 二(R Rs Rl)C咼頻電子線路重點(diǎn)第二章選頻網(wǎng)絡(luò)一. 基本概念：所謂選頻（濾波），就是抗二. 串聯(lián)諧振電路11.諧振條件（電抗）X = ©0 L _ =0當(dāng)w=w時，X=0阻抗是純阻性；當(dāng)°因數(shù)下降，諧振時，電感和電容兩端的電壓模值大小相等，且等于外加電壓的4. 諧振曲線：回路電流與諧振時回路電流之比-'越大，曲線越尖，選頻作用越明顯， 選擇性越好1 jQ（5. 失諧量 w=w-w，當(dāng)w和w很相近時，Z - R + yX R+j（tuf - A）選出需要的頻率分量和 濾除不需要的頻率分量。阻抗 =電阻+i電抗；電抗（X）=容抗+感Q XC XL丄 1Q

2、0RRR CR0L0Cc，此時|Z|最小=電流最大2.當(dāng)w<w時，X<0阻抗是容性； ，增大回路電阻，品質(zhì)；諧振頻率：® w>w時，X>0阻抗是感性；3.回路的品質(zhì)因素數(shù)LCt 二 NC J,«0B2衛(wèi)灼0.7 =C2 灼 1sQ倍。特性阻抗幅頻），品質(zhì)因數(shù)越高，co 二 |l°Xc諧振時的電流越大，比值RL一丹jQVgVISR一一 -sL n- diLC _一一Lo =_nX=垃 j。L =jr庇R6.當(dāng)外加電壓不變，w=w=w2時，其值為1/ V2, w2-w1為通頻帶，w2, w為邊界頻率/半功率點(diǎn)，廣義失諧為土E =X/R=QX 2

3、 W/W。是廣義失諧，回路電流與諧振時回路電流之比7. 2f07 ：Q8. 通頻帶絕對值江 ,品質(zhì)因數(shù)越高，選擇性越好，通頻帶越窄（串并聯(lián)一樣）通頻帶相對值2" 0.712.計079.相位特性屮=-arctan Q 0 Q =-arctan越大，相位曲線在 w0處越陡峭Q% 蛍o 蛍）LC1. 一般無特殊說明都考慮wL>>R Z R - - 1反之 w=V 1/LC-(R/L) 2: =1/VRC-V1-CR三.并聯(lián)諧振回路2.Y（導(dǎo)納）左=電導(dǎo)（G）仝！_1 CRp1- 1.j=CR丄'_C22l2 "''丄一丄一土CRp CR CLR

4、,，R電納(B)=A c .1 C- .LpL=Q p LR丄特性阻抗3.諧振時B二伉0，回路諧振電阻®pL（1''p=2n fp = IC :. LC4.品質(zhì)因數(shù)并聯(lián)電阻減小品質(zhì)因數(shù)下降通頻帶加寬，選擇性變壞5.當(dāng)w<w時，B<0呈感性；當(dāng) w=w時，B=0呈純阻性；當(dāng) w>w時，B>0呈容性。1電感和電容支路的電流等于外加電流的Q倍，相位相反 Ql =（OpL（Gp +Gs +Gl ）6信號源內(nèi)阻和負(fù)載電阻的影響由此看出，考慮信號源內(nèi)阻及負(fù)載電阻后，品質(zhì)因數(shù)下降，并聯(lián)諧振回路的選擇性變壞，通頻帶加寬。并聯(lián)諧振回路，信號源 內(nèi)阻越大，回路選擇

5、性越好四串并聯(lián)阻抗等效互換RS =1. 并聯(lián)t串聯(lián)2. 串聯(lián)T并聯(lián)3. 抽頭式并聯(lián)電路 變換電路，將它們xR：XpR2 - x；Q=Xs 一 r； x；s/RRp 艮& X p=XsQ=Rp/Xs:為了減小信號源或負(fù)載電阻對諧振回路的影響， 部分接入回路?；芈愤x擇性越好1廠Vl_N;¥p 一cc:V1PAVN1I-L；相反，串聯(lián)諧振回路，信號源內(nèi)阻越小,s信號源或負(fù)載電阻不是直接接入回路,L的ClRl VlCiC2a)P+R L V+R_ VLRlRl低抽頭向高抽頭轉(zhuǎn)換，等效阻抗提高1/p2倍。高抽頭向低抽頭轉(zhuǎn)換時，等效阻抗降低第三章高頻小信號放大器P2倍。一.基本概念1.高

6、頻放大器與低頻放大器主要區(qū)別：工作頻率范圍、頻帶寬度，負(fù)載不同；無調(diào)諧負(fù)載；高頻：工作頻率高，頻帶窄， 諧振，衰減VoAVT Ap3.高頻小信號放大器的主要質(zhì)量1）增益：（放大系數(shù)）1Pi指標(biāo)采用選頻網(wǎng)絡(luò)A -20 log V0電壓增益低頻：工作頻率低，頻帶寬，采用2.諧振放大器又稱（調(diào)諧）/高頻放大器：靠近諧振，增益大，遠(yuǎn)離P0A10log-P°功率增益i分貝表示f° = 2m -1 2. ：f07Q100 吊-1（2血1）通頻帶：增益下降到、2時所對應(yīng)的頻率范圍為（2八f07）m =選擇性：從各種不同頻率信號的總和（有用的和有害的）中選出有用信號，抑制干擾信號的能力 K

7、 _ 2 Af 0.1/2 Af0.01矩形系數(shù) r 01一 2 .苗0.7或K r0.012 甬抑制比表示對某個干擾信號 fn的抑制能力dn工作穩(wěn)定性：不穩(wěn)定引起自激5 ）噪聲系數(shù)晶體管高頻小信號等效電路與參數(shù)1.形式等效電路（網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等效電路） h參數(shù)系輸出電壓、輸入電流為自變量，輸入電壓、輸出電流為參變量z參數(shù)系 輸入、輸出電流為自變量，輸入、輸出電壓為參變量 y參數(shù)系（本章重點(diǎn)討論）b)4)（放大倍數(shù)下降到_ A 0Av nK r0.1m(20.7)；0.1或0.01 ） K t 1,濾除干擾能力越強(qiáng)，選擇性越好AV/AVo輸入、輸出電壓為自變量,輸入、輸出電流為參變量輸入導(dǎo)納（輸出短

8、路）輸出導(dǎo)納（輸入短路）正向傳輸導(dǎo)納（輸出短路）反向傳輸導(dǎo)納（輸入短路）y fe越大，表示晶體管的放大能力越強(qiáng);Y Cieyreyfere越大,yre yfeYfV1理想1Q兒%y。V1 =0V2 -00-yrV1 =0V2 丄1V21V：l2l2 /1實際h /-2山0.7-£廠一2配.10.70.1V2 =0表示晶體管的內(nèi)部反饋越強(qiáng)。yfeAV占二V1yoeYlyoe Yl。* y,e Ys沒有涉及晶體管內(nèi)部的物理過程，因而不僅適用于晶體管，也適用于任何四端（或三端）器件。沒有考慮晶體管內(nèi)部的物理過程。參數(shù)隨頻率變化；物理含義不明顯。參考書本62頁例題優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：2. 混合n等效

9、電路優(yōu)點(diǎn)：各個元件在很寬的頻率范圍內(nèi)都保持常數(shù)；缺點(diǎn)：分析電路不夠方便。3. 混合n等效電路參數(shù)與形式等效電路yie =gie +j O Ceyfe=|y fe| / $ fe4. 晶體管的高頻參數(shù)1 ）截止頻率f 3 :放大系數(shù)|2）特征頻率飛fT當(dāng)3下降至1時的頻率fT - f 3】013 ）最高振蕩頻率fmax晶體管的功率增益為GP=1時的最高工作頻率。注意:f > fmax后，G<1，晶體管已經(jīng)不能得到功率放大。三.單調(diào)諧回路諧振放大器y參數(shù)的轉(zhuǎn)換 oe=goe+j CO Gey re = |y re |re13下降到3 0的2的頻率，當(dāng)3 0>>1時,仃03&

10、#176;頻率參數(shù)的關(guān)系:fmax（b）等散電路 +-tT等效變換（町原理性電路1. 電壓增益 諧振時 A02. 功率增益ApoP(Avofg2Pigie1Pl P2yfePQyfe22GpGp - Pi g°e1 - P2gie2匹配時(Avo) m axyfe2 g°1gi2yfe21）如果設(shè)LC調(diào)諧回路自身元件無損耗，且輸出回路傳輸匹配G=02P1 goe1二卩九2那么最大功率增益為G式02 IP goe1 = P2gie2引入扎入損耗K=回路無損耗時的輸出功率（R） /回路有損耗時的輸出功率（P'=2）如果LC調(diào)諧回路存在自身損耗，且輸出回路傳輸匹配4 g

11、ie1 g oe1（其中宀苛齊有舷1 '(11Ql )2yfe那么最大功率增益為Ap0 max4gie1goe1Q0IQl -(1 L)2 =(1 L)2 AP0 max 此時的電壓增益為(Avo)maxQo3.通頻帶與選擇性乞（通頻帶）矩形系數(shù)K0.1=9.95或102 汀0.7QlI yfe |1(1罟)2,g°1gi2Q0m1234567s9108KrO. 1» 954. S£ 753.43. 23.13. 02. 912.922.92. 56K >>1)選擇性無論Q值為多大，其諧振曲線和理想的矩形相差甚遠(yuǎn)，選擇性差（4.級間耦合看書76

12、頁例題四.多級單調(diào)諧回路諧振放大器. n1.放大器的總增益A = A 1 A 2 - ' 2.mVn =：叭/1級放大器的通頻帶2.訐0.7-1“ = ”2m -1(2也f°.7)單級Ql五.諧振放大器的穩(wěn)定性2g2（其中g(shù)2=glg2）如果S= 1 ,放大器可能產(chǎn)生自激振蕩；如果1.穩(wěn)定系數(shù)“ yfe"e大，放大器離開自激狀態(tài)就越遠(yuǎn)，工作就越穩(wěn)定。一般要求S=510,Av02.單向化什么是單向化：討論如何消除 yre （反向傳輸導(dǎo)納）的反饋，變“雙向元件”為 的過程。為什么單向化：由于晶體管內(nèi)存在 yre的反饋，所以它是一個“雙向元件 放大器工作時，yre的反饋作

13、用可能引起放大器工作的不穩(wěn)定。如何單向化：1、失配法:號源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗匹配；晶體管輸出端負(fù)載阻抗不與本級晶體管的輸出阻抗匹 配。注意：失配法以犧牲增益為代價換取穩(wěn)定性的提高。2、中和法（不做討論）第五章高頻功率放大器“單向元件”。作為.基本概念1.諧振（高頻）功放與非諧振（低頻）功放的比較 （相同：要求輸出功率大，效率高 負(fù)載不同：低頻功放，采用無調(diào)諧負(fù)載； 高頻功放，一般采用 選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載;高嫌Mt號高插功赦電賂U直用場舍欒電與輸人宿號一政余茲廉沖鎮(zhèn)伸的目的霸電即童量厚可竟聶3揩標(biāo)電耐査re信S >>1,放大器不會產(chǎn)生自激。S越=! 2yfe -S oC:工作頻率與

14、相對頻寬不同；不同2:不同3:;不同1新型寬帶功放采用傳輸線作為負(fù)載。工作狀態(tài)不同：低頻功放，工作于甲類（360度）、甲乙類或乙類（180度）（限于推挽電路）狀態(tài)； 高頻功放，一般 工作于丙類（180度）（某些特殊情況下可工作于乙類）。）丙類輸出功率和效率最高,工作原理輸出P0P0（集電極功率）Po FC三晶體管諧振功率放大器的折線近似分析法1.為了對高頻功率放大器進(jìn)行定量分析與計算，關(guān)鍵在于求出 電流的直流分量lc0與基頻分量Icml1哄 2 V cm 1 cm1 =I 2 1 R2 cm1 fpcmn=iC max( c )1 cm1 g1(c)1 cO：1（'c） 一o（乙）2.

15、動態(tài)特性一條過原點(diǎn)的直線 ic FcrVc（臨界線方程）UmaxgcrVCmin3.負(fù)載特性P_°欠壓F0較小，n c低，F(xiàn)c較大;過壓：恒壓，臨 過壓 心廠-抄砂 壓，®變化，Po較小,界結(jié)論：欠壓：恒流，Vm變化，臨界：Po最大，n c較高（最佳工作狀態(tài)），用于發(fā)射機(jī)末級4. Vcc對工作狀態(tài)的影響5. V , . ：越大（即Vcm越大/Vcmin越?。?0可越最高貝用效發(fā)射機(jī)越高大級 ；bm或VBB對工作狀態(tài)的影響1VI 12c me m 1P_V CC 1 C 0cm 1cmni C max -0 Cicmax'nLc)p過壓狀態(tài)欠壓狀態(tài)Vcc第六章正弦波振

16、蕩器心或匕胸增大時，功放由欠壓一臨界 比口或兀占增大時，功放由過壓一 臨界.基本概念振蕩器：不需要激勵信號，而是由本身的正反饋信號來代替外加激勵信號的作用。振蕩器通常工作于 二. LCR回路中的瞬變現(xiàn)象丙類，是非線性的?；芈返乃p系數(shù) 回路的固有角頻率、22八< 0 (R :等幅擁蕩増輪據(jù)蕩AF>1 到 AF=1。<>豐原理穩(wěn)幅的作用就是，當(dāng)輸出信號幅值增加到一定程度時，使振幅平衡條件從三.基本工作套振蕩回路；一個能量來源；一個控制設(shè)備四.由正反饋的觀點(diǎn)決定振蕩的條件五振蕩器的穩(wěn)定與平衡條件1. 起振 平衡起撮條件嚴(yán)54（由弱到強(qiáng)）平礁件晉需如叭（叫）+ 4 W%） -

17、 2j?jtL a2. 平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件：在外因的作用下，振蕩器在平衡點(diǎn)附近可重新建立新的平衡狀態(tài)，外因消失之后又能自動的恢復(fù)到原 來的平衡狀態(tài)。AF>1，振蕩處于增幅振蕩狀態(tài)，振幅由小到1）振幅平衡條件：左圖屬于軟自激，無需外加激勵，振蕩便可自激。開始起振時,大，直到達(dá)到 Q點(diǎn)為止。右圖屬于硬自激，需要預(yù)先加上一個一定幅度的信號才能起振。在Q點(diǎn)附近（平衡點(diǎn)）：Vom>A、， AF d Zz、om' A，AF 1 Vom振幅穩(wěn)定條件：；A0：Vom Vom zVomQ在B點(diǎn)附近（平衡點(diǎn)）：2 ）相位穩(wěn)定條件：指相位平衡條件遭到破壞時，相位平衡能重新建立，且仍能保持相對穩(wěn)定

18、的振蕩頻率。只有諧振回路的相頻特性曲線二f在工作 頻率附近具有負(fù)的斜率，才能滿足頻率穩(wěn)定條件 調(diào)集電路 優(yōu)點(diǎn)：振蕩幅度較大，諧波成分較少； 調(diào)整M基本不影響振蕩頻率。缺點(diǎn)：工作頻率不能太 高。調(diào)基電路 優(yōu)點(diǎn)：振蕩頻率在較寬的范圍內(nèi)改變， 振幅變化不大；調(diào)整 M基本不影響振蕩頻率。缺點(diǎn)： 工作頻率不能太高。 調(diào)發(fā)電路 優(yōu)點(diǎn)：波形較好，失真 小;調(diào)整M基本不影響振蕩頻率。 缺點(diǎn)：工作頻率不六反饋型LC振蕩器線路1. 互感耦合振蕩器（調(diào)集、調(diào)基、調(diào)射）互感耦仔調(diào)集振蕩器牙感耦合調(diào)發(fā)電路互感耦介調(diào)基電躋2. 電感反饋式三端振蕩器 （哈特萊振蕩器）：如果正反饋網(wǎng)絡(luò)由 LC諧振回路中的電感分壓電路將輸出信

19、號 送回輸入回路，所形成的是電感反饋式三端振蕩器。優(yōu)點(diǎn)：1.容易起振；2.改變回路電容來 調(diào)整頻率時，基本上不影響電路的反饋系數(shù)。缺點(diǎn)：1.振蕩器波形較差（諧波成分多）料r?-rtnrvn<+) ' <+) a A2.反饋系數(shù)F隨頻率變化而變化。3.電容反饋式三端振蕩器（考畢茲振蕩器）：如果正反饋網(wǎng)絡(luò)由LC諧振回路中的電容分壓電路將輸出信號送回輸入回路, 的是電容反饋式三端振蕩器。Vfe）轡數(shù)電疇所形成 優(yōu)點(diǎn)：1.輸出波形好；（對高次諧波呈較低阻抗，反射 減弱）2.頻率穩(wěn)定度高；（電路中的不穩(wěn)定電容與該電路并 聯(lián)，適當(dāng)加大回路電容量，可削弱影響。）3.適合較高工作頻率。缺點(diǎn)

20、：通過C1,C2來改變頻率，反饋系數(shù)F會隨著變化，4. LC三端式振蕩器相位平衡條件的判斷準(zhǔn)則：（射同集反）晶體管的集電極一發(fā)射極路元件的電抗性質(zhì)相同；它們與集電極一基極之間（be）回路元件的電抗性質(zhì)相反。 七振蕩器的頻率穩(wěn)定問題（ ee）之間和基極一發(fā)射極（be）之間回 X1與X2的符號相同，X3的符號相反。1.絕對準(zhǔn)確度：汀二f2.3.Itfofo頻率穩(wěn)定度可分為 長期頻率穩(wěn)定度、短期頻率穩(wěn)定度和 瞬間頻率穩(wěn)定度三種 方均根值法：指定時間間隔內(nèi)，測得各頻率準(zhǔn)確度與其平均值的偏差的方均根值來表征八石英晶體振蕩器（作為電感用）相對振幅第七章振幅調(diào)制與解調(diào)一基本概念1.調(diào)制：用被傳送的低頻信號去

21、控制高頻信號（載波）的參數(shù)（幅度、頻率、相位），實現(xiàn)低頻信號搬移到高段。即使從天線發(fā)射出去的高 頻信號包含被傳輸?shù)男畔ⅰ?.解調(diào)：是調(diào)制的反過程。把低頻信號從高頻段搬移下來，還原被傳送的低頻信號。也就是從接收的高頻信號中把被傳送的信號 取出來，得到被傳送的信息。解調(diào)又稱檢波。調(diào)制和解調(diào)都是頻譜變換的過程， 必須用非線性元件才能實現(xiàn)。3.調(diào)制的原因：從切實可行的天線出發(fā)；便于不同電臺相同頻段基帶信號的同時接收；可實現(xiàn)的回路帶寬-%二二G=QZL4卜$勺n三A二二：WtH型曲転電路山）山頊回昂的零效址路三調(diào)幅波的性質(zhì)調(diào)幅波的平衡軸1.調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式 載波信號Vo = Vo COS -otVq

22、=Vm2包絡(luò)振幅調(diào)制信號v；廠V COSt調(diào)幅信號 Vam =Vm(t)COS ot，其中 Vm(t)二Vo - kaViCOSlitVm(t) -Vo(1二Vo(1 maCOSt)調(diào)幅指數(shù):Vm =j(Vmax2-Vmin )1二(Vmax - Vmin )2Vmax-V0ma=2V0Vo% Min _(Vmax -Vmin ) V0(Vmax ' Vmin )Vo2.調(diào)幅波中的功率關(guān)系1 /1 Vor r 1 2載波功率Pot =- R上(下)邊頻功率 FSb1 =Bb2 =2R結(jié)論：載波本身并不包含信號，但它的功率卻占整個調(diào)幅波功率的 絕大部分唯有它的上、下邊帶分量頻譜結(jié)構(gòu)，而載

23、波分量 僅是起到頻譜搬移 的作用，不反映調(diào)制信號的變化規(guī)律1 2=4ma POt調(diào)幅波的平均輸出總功率Rm% - Q + 0 31 2-PoT FDsB 二(1ma) PoT2才實際地反映調(diào)制信號的例24單調(diào)諧放大電路如圖2-23所示勺已知人=1凋,仇“00,4嘰=3叫=4rT作頻率人=30 MH釘晶體管在工IQ的y參數(shù)為g,=3.2 mS,Cit = 10 pF,g“ =0.55 mSf = 5. 8 pF,九= 試;(1)畫出高頻等效電路;(2)計算! k£iJ .3 kfi0.0 j |XFrHH0.01Eh旳2 -23 單卿諧放大電路PlYlfeVie9g'1eoC&

24、#39;lgpg2eiC 2eig R1|R2(3)計算和一 iPlPl K0-614 XID 3血| =15.54叫103-計算回路電容c 因為 q =p*Cw + C且6 = 0.610 =0*3=(2吠)£ 二(2?rx3Q xlO')1 xixlO-4 卩=2& 門 pFC =CZ= (28. 17 -0.X5.8-0J1 xlO) pF】”3k£552 xio3 m 3 X 10 +Plgi1 I2irx30x10x1 xlO SOf614xlP二& 64=q « v m昭點(diǎn) 2irx 30 x IO4 x I x IO*4 x 100五、（20分）已知載被電壓Uc（t）=5cos2 XIOSj調(diào)制倍號電壓uc （t）=2cos2ir X ltftt令常數(shù)k, 1（試求：1.寫出標(biāo)準(zhǔn)（普通）調(diào)幅表達(dá)式；2,求調(diào)幅系數(shù)及頻帶寬度；3.畫出調(diào)幅波的波形和頻譜團(tuán)4,把此調(diào)幅波加載到R = ln的電阻上，求消耗的功率。5+若用該調(diào)制信號和載波實現(xiàn)抑就載波的