高频电路的调试

1、高频电路的调试高频电路的调试 一、电子元件及其在高频电路中的应用一、电子元件及其在高频电路中的应用 二、用万用表判断晶体管极性的方法二、用万用表判断晶体管极性的方法 三、标称电阻色环识别方法三、标称电阻色环识别方法 四、焊接注意事项四、焊接注意事项 五、调试注意事项五、调试注意事项 由于频率的提高，高频电路特性比低频电路特性由于频率的提高，高频电路特性比低频电路特性 要复杂一些，因此，高频电路的设计、调试需要考虑要复杂一些，因此，高频电路的设计、调试需要考虑 更多的问题。下面就从常用元器件及其在高频电路中更多的问题。下面就从常用元器件及其在高频电路中 的应用开始，具体介绍高频电路实践的基础知识

2、。的应用开始，具体介绍高频电路实践的基础知识。 一、电子元件及其在高频电路中的应用一、电子元件及其在高频电路中的应用 1、导线与电缆、导线与电缆 2、电阻、电阻 3、电容器、电容器 4、电感、电感 5、中频变压器、中频变压器 6、高频扼流圈、高频扼流圈 1、导线与电缆、导线与电缆 a 导线类型与用途导线类型与用途 b 导线的高频电阻导线的高频电阻 a 导线类型与用途导线类型与用途 裸铜线裸铜线 低频电路中作地线低频电路中作地线 镀银线镀银线 频率为大于几频率为大于几MH zMH z的电路中作地线或的电路中作地线或 绕制电感线圈绕制电感线圈 单股漆包线单股漆包线 绕制电感线圈绕制电感线圈 多股塑

3、包线多股塑包线 电源连接线或电路接线电源连接线或电路接线 单股塑包线单股塑包线 电路里点与点之间的短接线电路里点与点之间的短接线 沙（丝）包线沙（丝）包线 绕制接收机中波天线线圈、电绕制接收机中波天线线圈、电 感线圈或多层的蜂房式线圈感线圈或多层的蜂房式线圈 导线组导线组 数十根导线彼此绝缘，压成扁平的带数十根导线彼此绝缘，压成扁平的带 子，在计算机与外设的连接中使用子，在计算机与外设的连接中使用 b 导线的高频电阻导线的高频电阻 随着频率的升高，流过导线的交流电流会离开导线中心，向导随着频率的升高，流过导线的交流电流会离开导线中心，向导 线表面集中的现象称为趋肤效应。当电流频率很高时，导线中

4、心部线表面集中的现象称为趋肤效应。当电流频率很高时，导线中心部 位几乎没有电流流通，这相当于把导线的横截面积减小为导线外圈位几乎没有电流流通，这相当于把导线的横截面积减小为导线外圈 的圆环面积，导电的有效面积比直流时大为减小，而导线阻值的大的圆环面积，导电的有效面积比直流时大为减小，而导线阻值的大 小与其横截面积成反比，长度成正比。所以，导线的电阻增大。小与其横截面积成反比，长度成正比。所以，导线的电阻增大。 因而，在高频电路中，连接线要短而粗，以减小导线电阻对能因而，在高频电路中，连接线要短而粗，以减小导线电阻对能 量的损耗。也可以在铜导线外面镀银，即使用镀银线，提高导线的量的损耗。也可以在

5、铜导线外面镀银，即使用镀银线，提高导线的 导电率来降低导线的交流电阻导电率来降低导线的交流电阻 2、电阻、电阻 a a 电阻的高频等效电路电阻的高频等效电路 b b 种类与用途种类与用途 c c 电阻的主要参数电阻的主要参数 a a 电阻的高频等效电路电阻的高频等效电路 一个实际的电阻器一个实际的电阻器, ,在低频时主要表现为电阻特性在低频时主要表现为电阻特性, ,但在高频时不但在高频时不 仅有电阻特性的一面仅有电阻特性的一面, , 还有电抗特性的一面，其电抗特性反映的就是还有电抗特性的一面，其电抗特性反映的就是 电阻的高频特性，此时等效为电阻的高频特性，此时等效为RLCRLC电路，如下图所示

6、。电路，如下图所示。 在高频电路中，阻值低的电阻以分布电感影在高频电路中，阻值低的电阻以分布电感影 响为主，阻值高的电阻以分布电容影响为主。对响为主，阻值高的电阻以分布电容影响为主。对 于低阻值的电阻，应尽可能缩短电阻引线以减小于低阻值的电阻，应尽可能缩短电阻引线以减小 引线电感。对于高阻值的电阻，由于其分布电容引线电感。对于高阻值的电阻，由于其分布电容 的旁路作用，使电阻值大幅度降低，所以应尽可的旁路作用，使电阻值大幅度降低，所以应尽可 能使用小电阻值。能使用小电阻值。 另外，电阻的外形尺寸越小，高频特性越好。在允许的范围内，另外，电阻的外形尺寸越小，高频特性越好。在允许的范围内， 尽可能地

7、使用功率小的电阻（功率小，外形尺寸也小）。考虑到电路尽可能地使用功率小的电阻（功率小，外形尺寸也小）。考虑到电路 的可靠性，电阻的损耗功率应为额定功率的的可靠性，电阻的损耗功率应为额定功率的1/21/2以下。以下。 在高频电路中，电阻引线也将变为电感，使电阻的频率特性变差。在高频电路中，电阻引线也将变为电感，使电阻的频率特性变差。 所以，电阻的引线必须尽可能地缩短。如贴片电阻，就是没有引线且所以，电阻的引线必须尽可能地缩短。如贴片电阻，就是没有引线且 外形小的电阻，在外形小的电阻，在3GHz3GHz以内的频域都可以使用。以内的频域都可以使用。 b b 种类与用途种类与用途 根据电阻器的制作材料

8、不同，可分为：根据电阻器的制作材料不同，可分为： 合成型电阻合成型电阻 碳质实芯合成电阻，其分布电容、碳质实芯合成电阻，其分布电容、 分布电感较大。不宜用于高频电路。分布电感较大。不宜用于高频电路。 薄膜型电阻薄膜型电阻 金属膜、碳膜电阻。金属膜电阻金属膜、碳膜电阻。金属膜电阻 体积小、工作稳定、噪声小，它的精度一般高于体积小、工作稳定、噪声小，它的精度一般高于 碳膜电阻，但其不能制作高阻值（碳膜电阻，但其不能制作高阻值（1M1M 以上），以上）， 与碳膜电阻相比价格高。因而，一般在稳定性和与碳膜电阻相比价格高。因而，一般在稳定性和 电性能要求较高的场合，选用金属膜电阻。电性能要求较高的场合，

9、选用金属膜电阻。 线绕型电阻线绕型电阻 即使采用无感绕法，其分布电感即使采用无感绕法，其分布电感 也比非线绕电阻器大得多。不宜用于高频电路。也比非线绕电阻器大得多。不宜用于高频电路。 根据阻值是否可变还可分为固定阻值电阻，微调根据阻值是否可变还可分为固定阻值电阻，微调 电阻，可调电阻，电位器等。电阻，可调电阻，电位器等。 c c 电阻的主要参数电阻的主要参数 电阻值及误差、额定功率、最大工作电压和噪声电阻值及误差、额定功率、最大工作电压和噪声 这些参数在高频下都会发生变化这些参数在高频下都会发生变化 3、电容器、电容器 a a 电容器的高频等效电路电容器的高频等效电路 b b 合理选用电容器合

10、理选用电容器 a a 电容器的高频等效电路电容器的高频等效电路 由介质隔开的两导体构成电容，电容在高频由介质隔开的两导体构成电容，电容在高频 应用时，除了它本身的损耗之外，还要考虑它的应用时，除了它本身的损耗之外，还要考虑它的 引线电感。电容器的实际等效电路如下图所示。引线电感。电容器的实际等效电路如下图所示。 b b 合理选用电容器合理选用电容器 大多数电容是正温度系数，即电容量随温度大多数电容是正温度系数，即电容量随温度 升高而加大；有一些是负温度系数；还有一些是升高而加大；有一些是负温度系数；还有一些是 专门设计的，在一定的温度范围内电容量不变。专门设计的，在一定的温度范围内电容量不变。

11、 电容器的性能主要是由制造电容器所使用的介质电容器的性能主要是由制造电容器所使用的介质 材料的特性决定。这些介质有云母、玻璃、陶瓷、材料的特性决定。这些介质有云母、玻璃、陶瓷、 涤纶膜等材料，空气也可作为介质（一般为可变涤纶膜等材料，空气也可作为介质（一般为可变 电容器）。其中瓷介电容（电容器）。其中瓷介电容（CCCC型），云母电容，型），云母电容， 塑料薄膜电容，主要用于高频电路，如作调谐、塑料薄膜电容，主要用于高频电路，如作调谐、 滤波器元件。滤波器元件。 4、电感、电感 理想高频电感器理想高频电感器L L的感抗为的感抗为jLjL。电感属非标称。电感属非标称 元件，很难找到电路所需值的电感

12、元件，通常需要自元件，很难找到电路所需值的电感元件，通常需要自 己设计制作。因此，电感线圈的设计计算是比较重要己设计制作。因此，电感线圈的设计计算是比较重要 的，尤其在高频电路中的选频、滤波电路的电感。的，尤其在高频电路中的选频、滤波电路的电感。 a 线圈的损耗线圈的损耗 b 电感线圈的制作电感线圈的制作 a 线圈的损耗线圈的损耗 实际高频电感器存在分布电容和损耗电阻，在其自身谐振频率实际高频电感器存在分布电容和损耗电阻，在其自身谐振频率 （SRFSRF）上）上, ,高频电感阻抗的幅值最大，而相角为零。高频电感阻抗的幅值最大，而相角为零。 （1 1）线圈的分布电容）线圈的分布电容线圈匝与匝之间

13、，导线与导体之间能构线圈匝与匝之间，导线与导体之间能构 成电容，绕组与底板以及屏蔽罩之间、多层绕组层与层之间等都存成电容，绕组与底板以及屏蔽罩之间、多层绕组层与层之间等都存 在电容，称为分布电容。这些分布电容在工作频率较高时就会影响在电容，称为分布电容。这些分布电容在工作频率较高时就会影响 电路性能。电路性能。 （2 2）线圈是由导线绕制而成的，因此线圈也有交流电阻，此电阻）线圈是由导线绕制而成的，因此线圈也有交流电阻，此电阻 会消耗一部分功率。用品质因数会消耗一部分功率。用品质因数Q Q来衡量线圈损耗的大小。要提高来衡量线圈损耗的大小。要提高 电感线圈的电感线圈的Q Q值，应增加线圈感抗，减

14、小损耗电阻。可采取以下措值，应增加线圈感抗，减小损耗电阻。可采取以下措 施：施： 选择最佳的线圈形状选择最佳的线圈形状 选择尺寸较大的线圈选择尺寸较大的线圈线圈尺寸大，所用导线可粗一点，使损线圈尺寸大，所用导线可粗一点，使损 耗电阻减小。耗电阻减小。 用镀银线绕制线圈用镀银线绕制线圈 用绞合线（又称李兹线）绕制线圈用绞合线（又称李兹线）绕制线圈 线圈中加入磁芯线圈中加入磁芯 b 电感线圈的制作电感线圈的制作 电感线圈一般可分为空芯和带磁芯的两种。电感线圈一般可分为空芯和带磁芯的两种。 空芯电感的绕制，要根据电感值选择线圈的直径空芯电感的绕制，要根据电感值选择线圈的直径d d （其半径用（其半径

15、用r r表示）、长度表示）、长度l l、匝数、匝数N N。电感值近似计。电感值近似计 算式为（设算式为（设r rl l）：）： 带磁芯的电感，由于磁芯的导磁系数很大，使线带磁芯的电感，由于磁芯的导磁系数很大，使线 圈中的磁通增加很多，因而比空芯电感的电感量增大圈中的磁通增加很多，因而比空芯电感的电感量增大 了。高频电感及高频变压器所采用的磁芯材料为镍锌了。高频电感及高频变压器所采用的磁芯材料为镍锌 （NXONXO）铁氧体。）铁氧体。 为减小线圈漏感与分布电容的影响，线圈的匝数为减小线圈漏感与分布电容的影响，线圈的匝数 应尽可能少，匝间距离应尽可能大。应尽可能少，匝间距离应尽可能大。 l Nr

16、L 22 0 5、中频变压器（也叫中周变压器，简称中周）、中频变压器（也叫中周变压器，简称中周） 变压器是电子线路中广泛应用的一种无源器变压器是电子线路中广泛应用的一种无源器 件，利用线圈之间的互感作用，可以对交流（或件，利用线圈之间的互感作用，可以对交流（或 信号）进行电压变换、电流变换、阻抗变换，可信号）进行电压变换、电流变换、阻抗变换，可 以传递信号，阻隔直流等。变压器一般由线圈、以传递信号，阻隔直流等。变压器一般由线圈、 铁（磁）芯和骨架等几部分组成，在电子线路中铁（磁）芯和骨架等几部分组成，在电子线路中 常用英文字母常用英文字母“T”T”或或“B”B”表示。表示。 中周是超外差接收设

17、备中的重要元件，其选中周是超外差接收设备中的重要元件，其选 频和耦合作用，抑制上下频带，只允许中间频率频和耦合作用，抑制上下频带，只允许中间频率 的信号通过。它很大程度上决定了整机的灵敏度、的信号通过。它很大程度上决定了整机的灵敏度、 选择性和通频带等指标。选择性和通频带等指标。 6、高频扼流圈、高频扼流圈 串馈扼流圈串馈扼流圈 电感量不需很大，电感量不需很大，0.5MHz0.5MHz以下不超以下不超 过过(1000(100010000)H10000)H，频率越高，电感量越小。，频率越高，电感量越小。 并馈扼流圈并馈扼流圈 电感量应远大于调谐回路的电感量，电感量应远大于调谐回路的电感量， 取其

18、取其10102020倍或更大一些。倍或更大一些。 二、用万用表判断晶体管极性的方法二、用万用表判断晶体管极性的方法 1 1、选择万用表欧姆挡的、选择万用表欧姆挡的1k1k或或100100档位档位 2 2、当基极确定后，将黑表笔接基极，红表笔分别、当基极确定后，将黑表笔接基极，红表笔分别 接其他两极，如测得电阻值都较小，则为接其他两极，如测得电阻值都较小，则为NPN NPN 型，如测得电阻值都较大，则为型，如测得电阻值都较大，则为PNPPNP型。型。 3 3、选择万用表上的、选择万用表上的h hFEFE档；在已知晶体管基极，以档；在已知晶体管基极，以 及导电类型为及导电类型为NPNNPN或或PN

19、PPNP型后，将晶体管三个管脚插型后，将晶体管三个管脚插 入相应导电类型对应的管脚插孔内，基极对准相应入相应导电类型对应的管脚插孔内，基极对准相应 的基极（的基极（b b）孔不变，另外两个管脚交替对准另两）孔不变，另外两个管脚交替对准另两 个插孔（个插孔（c c和和e e），观察），观察h hFEFE的读数。的读数。h hFEFE值较大的一值较大的一 次，对应的插孔标注极性即为晶体管管脚极性（发次，对应的插孔标注极性即为晶体管管脚极性（发 射极和集电极）。射极和集电极）。 三、标称电阻色环识别方法三、标称电阻色环识别方法 四、焊接注意事项四、焊接注意事项 为防止寄生振荡，应在实际线路结构工艺方

20、面予为防止寄生振荡，应在实际线路结构工艺方面予 以注意：合理安排元件，尽量减小各种元件之间以注意：合理安排元件，尽量减小各种元件之间 的寄生耦合；集电极直流电源应有良好的去耦滤的寄生耦合；集电极直流电源应有良好的去耦滤 波装置；高频接线应尽量粗、短、接线不平行，波装置；高频接线应尽量粗、短、接线不平行， 远离作为远离作为“地地”的底板，以减小引线电感和对的底板，以减小引线电感和对 “地地”的分布电容；接地和必要的屏蔽要良好。的分布电容；接地和必要的屏蔽要良好。 五、调试注意事项五、调试注意事项 1 1、电路调试的步骤、电路调试的步骤 2 2、常见故障现象处理、常见故障现象处理 1 1、电路调试

21、的步骤、电路调试的步骤 在开始调试电路，诊断故障原因之前，可以先在开始调试电路，诊断故障原因之前，可以先 从一些简单的问题开始：从一些简单的问题开始： 电路是否已插上所需的电源，并且电源已打开。电路是否已插上所需的电源，并且电源已打开。 是否被测电路中所有的连接都已完成。是否被测电路中所有的连接都已完成。 触摸一些关键性元件表面，是否有过热或发烫触摸一些关键性元件表面，是否有过热或发烫 的现象。的现象。 记录电路当前的状态，包括静态及动态下的性记录电路当前的状态，包括静态及动态下的性 能参数，如电压、频率、波形等，以便调试中，不能参数，如电压、频率、波形等，以便调试中，不 断比较参数的变化，有助于确定故障出现的位置。断比较参数的变化，有助于确定故障出现的位置。 请记住，电阻测量时，电路的电源要关闭。请记住，电