高频电子电路复习要点

《高频电子线路》发射机的组成框图0.2《高频电子线路》典型的接收机框图（超外差式）0.2《高频电子线路》无线电信号的传播1、无线电波的划分无线电波划分为超长波10km-30km长波1km-10km中波100m-1km短波10m—100m超短波0.3mm-10m0.22、无线电波的传播方式传播方式有三种地面波空间波天波地波《高频电子线路》并联谐振回路图1.1.1并联谐振回路1()11()//11()()opSrjLVjCZrjLCrIjCrjLjCjcLL1.1.1谐振频率阻抗谐振电阻：0012fLC2max20()1()oeoLLRZCrCrr回路的空载品质因数：0000000000011eeeeLRCQCRCrrLLgg图1.1.2并联等效电路《高频电子线路》阻抗幅频特性002200211()eePRRZQ阻抗相频特性002arctan()arctanzQ图1.1.3并联谐振回路阻抗频率特性曲线1.1.1《高频电子线路》回路的谐振特性曲线011()211poooeooZVNjfVRjjQf其中：幅频特性222011()211()oNffQf相频特性02()-arctan-arctan()offQf1.1.1《高频电子线路》1.1.1《高频电子线路》通频带：00.7210-fBWffQ1.1.1矩形系数：0.10.10.799BWKBW通常理想情况下0.1K=1《高频电子线路》串联谐振回路阻抗1(-)SZrjLC1.1.2谐振频率谐振电阻：0012fLC回路的空载品质因数：minSZrZ0001LQCrr《高频电子线路》回路阻抗的幅频特性回路阻抗的相频特性220021()1SfZrQrf002arctanarctanzfQf1.1.2《高频电子线路》00011()211INjIjjQ由此得到回路的幅频特性220011()211()NQ相频特性002arctan()arctanQ1.1.2串联谐振回路的谐振特性：《高频电子线路》0001eoeoRQLgL回路的空载品质因数回路的有载品质因数：000001eeeSLQRRQQRRLRR回路的3dB带宽为00.7efBWQ负载和信号源内阻对并联谐振回路的影响《高频电子线路》《高频电子线路》0f0.7BWeQ0Q例：对于收音机的中频放大器，其中心频率=465kHz，=8kHz，回路电容C=200pF，的值。若电感线圈的=100，问在回路上应并联多大的电阻试计算回路电感L和才能满足要求？《高频电子线路》常见典型滤波器石英晶体滤波器1.3陶瓷滤波器表面声波滤波器《高频电子线路》高频小信号调谐放大器的主要质量指标1、增益2.1.12．通频带0.7BW3、选择性4、工作稳定性5、噪声系数《高频电子线路》2.2高频小信号调谐放大器高频小信号调谐放大器的电路组成：晶体管和LC谐振回路。2.2.1晶体管高频等效电路y参数等效电路）。另一是形式等效电路（）等效电路。一是物理模拟（混合2.2《高频电子线路》单管单调谐放大器一、电路组成及工作原理2.2.2《高频电子线路》二、电路性能分析1、放大器的小信号等效电路及其简化图2.2.6单管放大器的小信号（a）小信号等效电路（b）简化电路2.2.2《高频电子线路》2、电路性能分析（1）电压放大倍数（增益）1212012()(1)fefeoiennynnyVAfVgjCgjQLf2.2.2谐振电压放大倍数（增益）1200feoinnyVAVg《高频电子线路》（2）、放大器的频率特性001()21eANjffAjQf201()21()oeANfAfQf图2.2.7放大器的谐振曲线2.2.2《高频电子线路》（3）放大器的通频带0.7120eBWfffQ（4）放大器的增益带宽积1200.72fennyABWC2.2.2（5）矩形系数《高频电子线路》多级单调谐回路谐振放大器一、电压增益12nnAAAA12121()nfennneonnyAAfQgf2.2.3二、通频带1100.70.70.7()(2)2121nnnnefBWfBWQ三、矩形系数121100)()()(117.01.01.0nnnnnrBWBWK《高频电子线路》单调谐回路放大器的选择性较差，增益和通频带的矛盾比较突出，为此，可采用双调谐回路放大器。《高频电子线路》调谐放大器的稳定性影响：0rey一、放大器调试困难主要原因二、放大器工作不稳定图2.3.1晶体管内部负反馈对频率特性的影响《高频电子线路》解决的方法1、从晶体管制造工艺的着手，减小bcC达到减小传输导纳rey的目的。单向化的方法有两种，即中和法和失配法。2.3.2反向《高频电子线路》分类：•按输出波形分正弦波振荡器非正弦波振荡器•按选频回路元件分RCLC振荡器振荡器•按原理、性质分反馈振荡器负阻振荡器振荡器的定义：振荡器是一种能自动的将直流电源的能量转变为特定频率和振幅的正弦交变能量的电路。《高频电子线路》各信号电压具有如下关系()()()()()AkjoifjffoVAjAeVVkjkeV所以()()()ffofiVkjVAjkjV环路增益：()()()AkfjffiVTjAjkjAkeV3.1.2图3.1.2反馈型振荡器组成框图(振荡原理分析动画)一、振荡的建立《高频电子线路》反馈振荡的条件一、起振条件()12oscTTn或1(2fAkAkn振幅起振条件）（相位起振条件）（n=0,1,2,…）3.1.3二、平衡条件()1()2oscToscTn振幅平衡条件相位平衡条件12fAkAkn振幅平衡条件相位平衡条件《高频电子线路》三、振荡器平衡状态的稳定条件1.振幅稳定条件：()0iiAosciVVTV2、相位（频率）稳定条件()0oscz《高频电子线路》电路基本组成选频网络：进行能量交换的储能元件，并决定频率。放大器件：进行能量转换。反馈网络：补充回路能量，抵消其损耗。3.1.4LC正弦波振荡器分类LC互感耦合振荡器三点式振荡器集成电路振荡器LC振荡器可用来产生几十千赫到几百兆赫的正弦波信号。《高频电子线路》三点式振荡电路一、电路组成法则（相位条件）3.2.2射同基反二、电容三点式电路三、电感三点式电路《高频电子线路》三点式电路的特点电容三点式：反馈电压中高次谐波分量很小，因而输出波形好，接近正弦波。反馈系数因与回路电容有关，如果用该变回路电容的方法来调整振荡频率，必将改变反馈系数，从而影响起振。电感三点式：便于用改变电容的方法来调整振荡频率，而不会影响反馈系数，但反馈电压中高次谐波分量较多，输出波形差。3.2.2《高频电子线路》1、减小外界因素变化的影响加恒温槽，稳压电源。加减振装置，减少负载的变化（加缓冲）及对Q值的影响。2、提高电路抗外界因素变化影响的能力。•A、提高回路的标准性。•B、选取合理的电路形式。3.3.3提高频率稳定度的措施振荡器频率稳定度3、减少晶体管的影响4、提高回路的品质因数《高频电子线路》一、克拉泼（Clapp）电路改进型电容反馈振荡器二、西勒（Selier）电路晶体振荡电路串联型晶体振荡器：将石英晶体作为一个短路元件串接在正反馈支路上，工作在它的串联谐振频率上。并联型晶体振荡器：将石英晶体作为等效电感元件用在三点式电路中，工作在感应区。RC正弦波振荡器《高频电子线路》这些电路的共同特点是：将输入信号进行频谱变换，以获得所需要的频谱输出信号。故称之为频率（频谱）变换电路。4.1频谱搬移电路包括振幅调制电路调幅信号解调电路混频电路《高频电子线路》振幅调制的原理及电路组成模型调制的定义：在发射端将调制信号从低频端搬移到高频端,便于天线发送或实现不同信号源、不同系统的频分复用。AMDSBS普通振幅调制：（AmplitudeModulation）抑制载波的双边带调制：(DoubleSidebandModulation)振幅调制：抑制载波的单边带调制：(SingleSidebandModulation)残留边带调制：(VestigialSidebandAmplitudeModulation)SBVSB4.1.1《高频电子线路》一.普通调幅信号（1）普通调幅信号表达式：()(cos)cosAMcmamctVkVtt(1cos)coscmacVMtt4.1.1maacmVMkV，调幅指数01aM《高频电子线路》（2）波形图4.1.1()(1cos)cosAMcmacVtVMtt《高频电子线路》（3）频谱图：()coscos()cos()2acmAMcmcccMVtVttt2,2AMBWFF结论：将()t的频谱搬移到了载频的左右两边，形成了（4）频谱宽度：上、下边频。AM信号频谱动画4.1.1()(1cos)cosAMcmacVtVMtt《高频电子线路》（5）功率谱载频功率为:212cmoLVPR两个边频分量产生的平均功率相同,均为:2211()224ccacmaoLMVPPMPR边频总功率为：2122cSBaoPPMP调幅信号的总平均功率为21(1)2avoaoPPPMP4.1.1《高频电子线路》二．双边带调幅信号基本特性及其组成模型（1）DSB信号数学表达式为()()()DSBactkttcoscos()cosamcmcckVVttgtt其中为由调制电路决定的比例系数。4.1.1ak《高频电子线路》图4.1.5单频调制的DSB信号的波形图和频谱图（a）DSB波形图（b）DSB频谱图（2）波形图和频谱图4.1.1《高频电子线路》(3)双边带调幅信号的产生4.1.1()()()DSBactktt带通滤波器的中心频率为cf，带宽为AMBW《高频电子线路》三、单边带调幅信号的基本特性及实现模型1、单边带信号的数学表达式在单音频调制时，()()()DSBactktt。若取上边带时1()cos()2SSBamcmctkVVt取下边带时1()cos()2SSBamcmctkVVt图4.1.8单频调制时单边带信号的波形图与频谱图4.1.1《高频电子线路》2、产生单边带调幅信号的方法（1）滤波法图中，带通滤波器应该采用单边带滤波器.中心频率为max2cFf带宽为maxSSBBWBWF图4.1.9单边带信号的实现模型4.1.1《高频电子线路》图4.1.10频谱多次搬移产生单边带信号4.1.1《高频电子线路》相移法是基于单边带调幅信号的时域表达式实现的。如()cos()coscossinsinSSBmcmcmctVtVttVtt（2）相移法图4.1.11相移法产生单边带调幅信号4.1.1《高频电子线路》例：已知调幅波表达式663635cos210cos210510cos210510AMtttt试求出调幅系数及频带宽度，画出调幅波波形和频谱图。V，《高频电子线路》从高频已调信号中恢复出原调制信号的过程称为解调，又称为检波。实现检波的电路称为检波电路，简称为检波器。()t的过程振幅解调的原理及电路组成模型4.1.2《高频电子线路》m