通信电子电路复习

第1章绪论第2章小信号调谐放大器第3章高频调谐功率放大器第4章正弦波振荡器第5章振幅调制及其解调第6章角度调制及其解调第7章变频器第8章锁相环路及其他反馈控制电路课程内容第1章绪论1.通信系统的概念:基本组成2.无线电波的传播特性3.调制的通信系统无线电广播发射调幅系统无线电广播接收系统——超外差接收机采用调制方式的主要原因：（1）与无线电波有效辐射条件有关（2）满足多路复用的需要第2章小信号调谐放大器1.调谐放大器的电路特点、作用调谐放大器：以调谐回路作为集电极负载；主要由放大器和调谐回路组成；放大和选频功能应从放大能力、选频性能两方面研究2.调谐放大器的技术指标*放大能力用谐振时的放大倍数K0表示。*选频性能(1)通频带(2)选择性3.谐振回路CRLRQ0000QfB0谐振曲线，Q和对谐振曲线的影响（1）并联谐振回路的基本特性20)2(11ffQUUm谐振回路的主要特点是具有选频功能。Q用途：可以衡量谐振现象的尖锐程度（2）负载和信号源内阻对谐振回路的影响)(1000LsLGGGLLRQ000001LGLRQ0QQLLSCCCC（3）谐振回路的接入方式1.变压器接入方式2.自耦变压器接入（电感抽头接入）3.电容抽头接入4.接入系数nLLRNNR221,)(12NNnLLRnR2,1LLRR,说明：（1）,调节可改变折算电阻数值。10nn（3）当外接负载不是纯电阻，包含有电抗成分时，上述等效变换关系仍适用。LLRnR2,1LLCnC2,（2）对于电容抽头接入，接入系数为211CCCn（4）谐振回路信号源的部分接入的折算方法与上述负载的接入方式相同。SSRnR2,14.单调谐放大器谐振电压放大倍数K0))((121000NNNNLQrKLiLceiRrrK2max000QQQL00lg20)(QQQdBL称为谐振电路的效率称为谐振电路的插入损耗5.调谐放大器的级联(1)多级单调谐放大器多级调谐放大器的选择性提高，但总的通频带变窄。(2)参差调谐放大器在一定程度上可以解决通频带和选择性之间的矛盾。在参差调谐放大电路中各级回路的谐振频率是参差错开的。比如:双参差调谐，是将两级单调谐回路放大器的谐振频率分别调整到略高于和略低于信号的中心频率。调谐于同一频率的多级放大器122122)(7.00)(7.0nnLfQff单总缩小系数6.晶体管的混合型等效电路及频率参数（1）混合型等效电路（共射级模型）（2）晶体管的高频放大能力及频率参数fffT晶体管在高频工作时（f），高频放大能力下降。几个频率参数的含义及关系：β0/1fjf*截止频率(共射截止频率）：下降到0.707时的频率。f0fffT00且（1）Y参数的物理意义0CUbbieUIy晶体管的输入导纳它说明了输入电压对输入电流的控制作用。0CUbcfeUIy正向传输导纳它表示输入电压对输出电流的控制作用0bUcbreUIy反向传输导纳它代表晶体管输出电压对输入端的反作用,是影响高频小信号放大器稳定性的因素。0bUccoeUIy晶体管的输出导纳它说明输出电压对输出电流的控制作用。7.晶体管的Y参数等效电路(2)单级高频调谐放大器电压放大倍数gynnKfevo21ieoegngnGg22210是回路输入输出折合到回路两端的总电导。它是一个很灵活的参量，要根据实际电路来求。对于图2-37的高频等效电路来说，它为：注意：gieoegngnGg22210例题与作业灵活掌握LQfB0LC10gCgLLRQL00018.集中选频小信号调谐放大器在集中选频放大器中，放大作用是由宽带高增益放大器来完成，多采用高频线性集成放大电路，而选频作用则由专门的选频滤波器来完成。集中选频器的任务是选频，要求在满足通频带指标的同时，矩形系数要好。其主要类型有集中LC滤波器、石英晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器等。声表面波滤波器（SurfaceAcousticWaveFilter——SAWF）是一种对频率具有选择作用的无源器件。它是利用某些晶体的压电效应和表面波传播的物理特性制成的新型电—声换能器件。由输入、输出叉指换能器、传输介质和吸声材料四个部分组成。第3章高频调谐功率放大器1.调谐功率放大器的工作原理丙类工作状态；建立导通角的概念bmbjUEUcos（2）槽路电压抽头处电压：tUtRIRiucmcmcccccoscos111cmccmRIU1抽头处基波电压幅值则晶体管集电极电压为：tUEuEucmccccecos12.调谐功率放大器的折线近似分析法（1）余弦脉冲电流分析max00ccIImax11cmcII图3-3折线法分析非线性电路电流电压波形3.功率和效率放大器→晶体管→直流功率交流功率→槽路→脉冲功率正弦功率直流功率Ps交流功率Po集电极损耗功率Pc正弦输出功率PL槽路损耗功率PT5个功率,2个效率0ccSIEPmccmoIUP121oScPPP槽路效率ccmccmccmSocEUIEIUPP0101212100QQQPPPPPLoTooLT集电极效率晶体管的选择的四个条件:maxcCMIICceoEBV2CCMPP0)5~3(ffT4.调谐功率放大器的工作状态分析欠压：在整个周期内，管子工作不进入饱和区过压：部分时间进入饱和区临界：处于两者之间，即刚进入饱和区边缘(1)调谐功放的动态特性(2)负载特性(3)调制特性：集电极调制特性、基极调制特性(4)振幅特性动态线5.调谐功放的实用电路(1)直流馈电电路串馈、并馈(2)基极自给偏压环节：特点和应用•射流偏压：对Ie0的变化起负反馈作用。在欠压状态下工作时采用。•基流偏压：对Ib0的变化有调节作用，可减轻过压程度。在过压状态下工作时采用。(3)输入、输出匹配网络c.最佳负载电阻a.临界状态槽路抽头部分的电压幅值cesCcmUEUb.集电极电流幅值cmmcoUIP121cescocmomcUEPUPI221ocescmccmcpPUEIUR221临界线斜率crgIUmaxcces第4章LC正弦波振荡器1.反馈式正弦波自激振荡器原理2.三点式LC正弦波振荡器3.改进型电容三点式振荡器(1)串联改进型电容三点式振荡器——克拉泼振荡器(2)并联改进型电容三点式振荡器——西勒振荡器),1,0(21nnKFFK相位平衡条件振幅平衡条件射同集（基）反4.石英晶体振荡器反馈系数若选C1C,C2C则LC10ioCCCCCC211111LC10ioCCCCF21克拉泼振荡器普通电容三点式振荡器频率稳定度提高，但幅度不平稳213021240021'LCQCLLQRnR若选C1C3,C2C3LC103211111CCCCCCCio3CCCioCCCCF21西勒振荡器LQnRn'R022保持了频率稳定度高的优点，还解决了幅度不平稳的问题石英晶体振荡器(1)电抗-频率曲线（rq=0）并联晶振电路：晶体工作在fp附近，晶体等效为电感。串联晶振电路：晶体工作在fs附近，晶体等效为短路。(2)石英晶体振荡器电路并联型晶体振荡器-----皮尔斯（Pierce）振荡电路选择则所以210q1111111CCCCCC,1CC2CCCCCC0q111CCCCCCLf0q0qq0)(21f0总是处在fp与fs之间电容三点式晶体等效为电感串联型晶体振荡器电容三点式晶体等效为短路第5章振幅调制与解调1.普通调幅（AM）调幅波的表达式、波形、频谱调幅波的功率ttmUtucacmAMcos)cos1()(标准型tUmtUmtUuccmaccmaccmAM)cos(21)cos(21cos一、调幅信号的分析LcmRUP2c21caPmP22边c2)21(PmPa调B=2Fmax从有效地利用发射机功率来看，普通调幅波是很不经济的。即普通调幅波（AM）功率利用率最低。特点：1）DSB/SC-AM幅值仍随调制信号而变化，但其包络不再反映调制信号的形状。2）高频振荡的相位在u(t)=0瞬间有180o突变。3）BDSB=2Fmax])cos()[cos(21ttUAUucccmmDSB2.DSB/SC-AM表达式、波形、频谱3.SSB/SC-AM只发送单个边带信号,BSSB=Fmax作业二、普通调幅波的产生电路按功率电平的高低分为：低电平调幅电路：主要采用模拟乘法器来实现高电平调幅电路：高电平调幅电路特点：输出功率大，可提高整机效率。一般以调谐功率放大器为基础。即为输出电压幅度受调制信号控制的调谐功率放大器。分为：基极调幅集电极调幅1.基极调幅工作原理：•调制信号相当于一个缓慢变化的偏压•放大器工作状态：欠压放大器的工作状态：为保证放大器工作在欠压，应使放大器最大点（调幅波波峰处）刚刚处于临界状态，则其余部分可在欠压。晶体管的选择maxmax)(cCMIICceoEBV2])([)()(11cccocPPPCCM在载波状态下，放大器工作在欠压状态，电压利用系数和集电极效率较低，管耗很大，所以管子的功率容量应按载波状态选择。*基极调幅的波形失真波谷变平原因：过调（过大）或激励电压过小，造成管子在波谷处截止。（不满足）波腹变平原因：工作在过压（如激励电压过强）等mUmUjmmUUU2.集电极调幅（1）工作原理集电极调幅电路可以看为一个电源电压随调制信号变化的调谐放大器。1）Ecc=Ec+uΩ，综合电源电压；2）R1、C1是基极自给偏压环节。放大器工作状态：过压1.Ecc=Ec+uΩ综合供电电压越低，饱和越深，过压越严重，uces也越小；2.ic的波形：ic波形下凹，过压越深，下凹越严重；当Ecc=Ec+uΩ达到最高点时，达到临界；3.ib脉冲波形：过压越深，ib脉冲越大；4.Eb=R1Ibo波形和ib一致。集电极波形分析（2）设计要求*放大器的工作状态为保证放大器工作在过压，应使放大器最大点处于临界状态，则其余时间可在过压。*晶体管的选择cceoEBV4maxmax)(cCMII)11()(5.1)(ccoavcCMPPP*集电极调幅的波形失真1）波腹变平原因：工作在欠压（如激励不足）2）过调失真cmEUma=1时cmEUma1时三、普通调幅波的解调电路检波器的组成高频输入非线性器件低通滤波1.小信号平方律检波2.大信号峰值包络检波电路、工作原理、检波失真等利用D的单向导电性和RL的充放电过程LRR21in输入电阻:峰值包络检波•对角线失真(惰性失真)产生的原因:包络线下降快或放电慢RLC大•割底失真产生的原因:交流负载电阻与直流负载电阻相差太大，或调幅系数ma很大aaLmmCR212)(11LaCRm不失真条件或）时（1~dLLaRRm不失真条件•DSB/SC-AM只能采用同步检波（相干）收端须提供与发端同频同相的同步信号——本地载波信号四、抑制载波调幅产生电路、解调电路•采用平衡、抵消方法——平衡调幅器常用二极管环形调制器模拟乘法器MC1596假设Ucm足够大，且其值远大于，这属于大信号工作情况，则可近似认为二极管工作在受载波控制的开关状态。uc正半周，V1、V2导通；uc负半周，V3、V4导通。二极管环形调制器电路))((uutgkicc)coscos)((tUtUtgkmccmc......)cos221)(coscos(ttUtUgcccmmU乘法器低通滤波本地载波ur输入信号ui输出调制信号uo同步（相干）检波第