高频电子线路期末总结

1、选频回路与阻抗变换1，掌握并联谐振回路的阻抗表达式，幅频特性 Z ( jw) 、相频特性jZ (w) 、谐振频率w0 、Q 值、通频带 BW0.72，掌握变压器、电容、电感分压电路的阻抗变换特性。3，掌握 L 型阻抗变换网络计算。4. 抽头电路，可以通过改变电感线圈的抽头或者电容的分压。（单双调谐回路，带宽，临界耦合时频带宽度）电路名称电路形式激励源 谐振条件谐振频率通频带串联谐捧回路恒压源R2,Jf1OJ s = OJ。=jBW =f二Qs并联谐振回路恒流源沪2叭 气。三五。BW = f。Qp端阻抗（导纳）Z(jm)=R 1+J Q 8 ( - - 。- )m 。 mYp(jco)= Gp

2、l + j Qp ( OJ O。) 。 品质因数QQs 气（f，了 = m o lRsRsQp 上厂LJ。C GpGp谐振参数I=VgmRsI gV。=GP谐振性质谐振特性相对幅频特性相频特性I片 伲 QSVg电压谐振I (j j)）ai ( m) =l(j叭）1I+ Q ; (m- m- 0 ) 2叭0例 ）a rctg Q s ( j) - j) ()_)OJ 。 (J)-八 l L l = QPi g电流谐振V(jw)V( j w。)av (w)=J 1。1+釭( - (i)- -(i) 2G 。 Q仇（， 吩a rc tgQP ( -O- O- 。)O。JOJ电容电感p电压抽头两端的电

3、压也较小电流去掉抽头后电流源变小阻抗抽头处看进去的阻抗较小因此抽头的目的是：减小信号源内阻和负载对回路和影响。负载电阻和信号源内阻小时应采用串联方式； 负载电阻和信号源内阻大时应采用并联方式；负载电阻信号源内阻不大不小采用部分接入方式 。抽头式电路中，抽头所夹的那个元件的阻抗，与它所在的那个支路的整个阻抗之比， 称为抽头系数或接入系数，通常记为pLPi低噪声放大器1，掌握晶体管的混p参数等效电路、Y 参数等效电路。了解晶体管静态工作点与其小信号等效参数的关系。2，掌握单级小信号调谐放大器的电路结构、工作原理、求解等效电路及其简化、增益、带宽和选择性指标的求法。3，了解多级小信号调谐放大器的几种

4、级联调谐方式及其增益和通频带的变化情况。4，了解实现低噪声放大器的基本思路和具体电路措施。（多级单调谐小信号放大器级联，高频小信号放大器的功率增益和噪声系数）高频小信号放大器要求：增益够大，多级级联时工作稳定性好通频带够宽。因此，引出增益带宽乘积 GBP 作为衡量宽带放大器的质量指标输出信号幅度保持稳定。用自动增益控制（AGC）电路低噪声。一、高频小信号放大器是通常分为谐振放大器和非谐振放大器，谐振放大器的负载为串、并联谐振回路或耦合回路。 二、小信号谐振放大器的选频性能可由通频带和选择性两个质量指标来衡量。用矩形系数可以衡量实际幅频特性接按近理想幅频特性的程度，矩形系数越 接近于 1，则谐振

5、放大器的选择性愈好。三、高频小信号放大器由于信号小，可以认为它工作在管子的线性范围内，常采用有源线性四端网络进行分析。Y 参数等效电路和混合等效电路是描述晶体管工作状况的重要模型。Y 参数与混合参数有对应关系，Y 参数不仅与静态工作点有关，而且是工作频率的函数。四、单级单调谐放大器是小信号放大器的基本电路，其电压增益主要决定于管子的参数、信号源和负载，为了提高 电压增益，谐振回路与信号源和负载的连接常采用部分接入方式。五、由于晶体管内部存在反向传输导纳 Yre，使晶体管成为双向器件，在一定频率下使回路的总电导为零，这时放大器会产生自激。为了克服自激常采用“中和法”和“失配法”使晶体管单向化。保

6、持放大器稳定工作所允许的电压增益称为稳定电压增益，用(Avo)s 表示，(Avo)s 只考虑了内部反馈，未考虑外部其他原因引起的反馈。六、非调谐式放大器由各种滤波器和线性放大器组成，它的选择性主要决定于滤波器，这类放大器的稳定性较好。 七、集成电路谐振放大器体积小、工作稳定可靠、调整方便，其有通用集成电路放大器和专用集成电路放大器，也可和其它功能电路集成在一起。增益A通频带B选择性矩形系数表示对邻道干扰的抑制能力选择性抑制比表示对某个干扰信号 fn 的抑制能力，用dn 表示工作稳定性为使放大器稳定工作，必须采取稳定措施，即限制每级增益，选择内反馈小的晶体管， 应用中和或失配方法等。噪声系数y

7、参数混合pi 参数等效电路晶体管的高频参数截止频率 特征频率最高振荡频率fmax单调谐回路谐振放大器增益通频带高频功率放大器1，掌握 C 类功放的电路组成：馈电电路、耦合电路的工作原理和基本电路形式。了解 C 类功放的实用电路。2，掌握 C 类功放的电路特点及其基本工作原理，影响放大器效率的因素（集电极电压与电流的乘积的时间平均值） 及提高效率的途径（集电极电压或电流总有一个接近为 0，导通角q）。3，掌握折线近似条件下 C 类功放电路的求解：q、IcM 、a0 (q) 、a1 (q) 、Po、PC、Pdc、h的求解。4，了解 C 类功放的三种工作状态，判定条件，四个基本因素（VBB、Vim、

8、VCC、Re ）对工作状态的影响（负载特性、放大特性、基极调幅特性、集电极调幅特性，级联放大器，高频功放工作状态）。l-icic -，wtVbI:1l -V Bn”x或电压电流(a)“”(b)图 5 . 2. 2高频功率放大器中各部分电压与电流的关系VC = VCC - Vcm COS (J)tVe= -VBB+V.,mcos wt Vaz+VBBcos(Jc=Vbm集电极电流脉冲可表示为氏 f co + c/mJ COS (JJt + c/ m2 COS 2 (JJt + l 叩 3 C-os 3 矶 .输出功率为lV22P = 2- - VI cm1 =ml .2直流输入功率为CDL玩 l

9、 cmR PpP= Vcclco集电极效率为2p 。 一1V cm_lcml12nc =p-VCCAI co 釭g （l仇）vI式中 ，g一巴为 电 压 利 用 系数；g （队）二 上为 波 形 系 数 。VCCICO-C.1=A 廿Bmax = - VBB+Vbm亡）一一一 一一 一一 一一- - - - - V,gd= (-g cc2-10 -曹J, l 卜II。-0c+6c仗 t。l1L11,1图 5. 2. 3ic- Vc 坐标平面上的动态特性曲线的作法与相应的氏波形. 2 ) ，消去cos wt ，得Vee-VeVn = - VB,B -t vbm托 gC VBB + Vbm (Ve

10、;“c) -VBZl=- g （七 气( “ c-V b111V e-c V BZv em-vBBV om浅化方程为Vcmv cmvbm)= g d( v广凡）氏 g J vB-Vez)； 一个斜率为 gd = - g c vb m/ Vcm 、截距为vbm Vee-Vaz VCDI -VBBv cmV。=Vbm一一 二二二二二二二二二二一。尸一_ _Q(Vcmio)k1.Icic“ t图 5. 2. 4由动态特性曲 线求集电极电 流脉冲波形 a。旷1，贮欠压临界过压R。欠压临界过压岛1(a)(b)图 5. 2. 5负载特性曲线三种工作状态的优缺点综合如下：l ) 临界状态的优点是输出功率最大

11、，nC 也较高，可以说是最佳工作状态。这种工作状态主要用于发射机末级。2 ) 过压状态的优点是，当负载阻抗变化时，输出电压比较平稳； 在弱过压时，效率可达最高，但输出功率略有下降。它常用于需要维持输出电 压比较平稳的场合，例如发射机的中间放大级。3) ) 欠压状态的输出功率和效率都比较低，一般较少采用。：p=IcmlIcoO- 1 - .过压状态欠压状态Vee过压状态欠压状态Vee。(a)(b)图 5. 2. 6压对工作状态的影响I 叩 lIco欠压状态过压状态 y血(a)P.,.P。PC欠压状态过压状态vbm,(b)图 5. 2. 7儿对工作状态的影响Veelco.C1coJcm1Jcmn(

12、a) 串馈(b) 并馈图 5. 2. 9集电极电路的两种馈电形式(a) 串馈(b) 并馈图 5. 2. 10 基极馈电的两种形式L 11( a ) 、( b) 是并馈，（c）是串馈。C叫Ca)(b)（c)图 5. 2. 11几种常用的产生基极偏压的方法振荡器1，掌握反馈振荡器的基本工作原理，平衡条件、起振条件、幅度稳定条件、相位稳定条件。2，掌握 LC 振荡器的电路和分析：互感耦合、三点式电路，电路构成和振荡频率的计算。3，掌握晶体的基本特性（压电与反压电性）、特点（Lq 大，rq 小，Q 值极高，频率稳定度的数量级）和等效电路（感性区、容性区ws ,wp ）。四种典型电路，简化电路基本方法。

13、1， 了解压控振荡器的工作原理和电路。2， RLC 串联电路的谐振频率，Q，带宽？当输入信号频率与谐振频率关系及特性3， 掌握 LC 振荡器振荡频率的确定方法，影响因素（ Dw0、Djk、jk、Qe、DQe ），提高频稳度的措施（减小变 化、减小jk 、增大 Qe）。Clap 电路及其改善频稳度的原理。4， 并联型/串联型晶体振荡器在电路中的等效处理。(反馈振荡器的平衡、起振和稳定条件，石英晶体振荡器)振荡器是一种不需外加信号激励而能自动将直流能量变换为周期性交变能量的装置反馈型正弦波振荡器达到稳定振荡的三个基本条件起振条件：首先，要让振荡器自己振起来（自激振荡）平衡条件：其次，保证振荡器环路

14、中的能量补充恰好抵消能量消耗，达到环路平衡稳定条件：最后，还要保证振荡器是稳定的，如果外加干扰使得振荡器偏离了环路平衡状态，振荡器系统应能自动恢复到原来的平衡状态互感耦合f=102pLC tan j 2tan j fOSC = f0 1+ h + h 2Q 2Q 考毕兹优点：由于输出端和反馈电路是电容，对高次谐波电抗小， 振荡波形更接近正弦波；振荡频率比较高缺点：用两个电容调节频率不方便需要保证反馈系数不变，否则放大器负载也同时变化，输出振幅不稳定哈特莱CL1L2优点：用一个电容可方便调节频率缺点：由于反馈电路是电感，振荡波形含有高次谐波多；振荡频率不高克拉泼C3C1LC 2反馈系数的调整和频

15、率的调整是被分开进行的晶体管电容对振荡频率的影响很小当调节频率时，振荡器振幅不稳定西勒C3C1C4LC2调节 C4，调节振荡频率， 谐振阻抗变换到输出端几乎不受影响，输出振幅是稳定的晶体管电容影响很小各种环境因素如温度、湿度、大气压力、振动等因素对回路电感 L 和电容 C 的影响晶体管或其它器件的输入、输出阻抗的变化f0 =2p1LC电路元件间分布电容的变化负载电抗参数的变化元件失效直流电源电压不稳Q = RpC L器件输入、输出阻抗中的有功部分负载电阻的变化回路损耗电阻，尤其是电抗元件的高频损耗等反馈变压器的非理想电抗因素jh = jg+ jF晶体管的输入阻抗和输出阻抗晶体管的值可为复数m环

16、路内各种噪声源引起的相差抖动等回路的标准性是指在外界因素如温度、湿度、大气压力等变化时，谐振回路保持其谐振频率固定不变的能力。 标准性越高，回路自然谐振频率随环境条件变化的可能性就越小提高回路标准性的主要措施是选用高稳定性和低温度系数、低吸水性的电容器与电感器 引起电抗元件电感量和电容量变化最明显的环境因素是温度的变化温度补偿法：用具有负温度系数的瓷介电容器，接入由普通的具有正温度系数的电感和电容组成的谐振回路温度隔离法：将电抗元件置于特制的恒温槽内，使槽内的温度基本上不随外界环境温度的变化1 了解混频的作用和性能指标。混频器2 掌握三极管混频器的电路、工作原理、混频跨导计算。3 掌握二极管平

17、衡混频器的电路、工作原理、计算。4 掌握混频器的组合频率干扰：定义、产生原因、种类、消除或减小的方法。(干扰及表达式，减小混频干扰的措施，石英晶体在电路中的接法，频谱搬移电路，实现形式)混频类似于调幅和检波，都是将原始信号的频谱搬移到某一合适的频率 位置，以实现或利于对该信号进行处理。线性频率变换包络不变，改变载波频率二极管混频电路平衡混频环形混频电路平衡混频环形混频二极管平衡相乘器二极管双平衡相乘器（环形相乘器）二极管平衡混频器二极管环形混频器 晶体管混频V。I上ic=f(VBE) =J ( VBB+心B1 = V旺“oi lc/(eE)今“ BE =“ B十旯 1氏J（% ) +I （“

18、E 凡 2 f 伍）忒i c 气 f ()+/ （“ B)”呵f) 和I ( VB) 分别是 V:BE = l:B 时 的 集电极电流和晶体管跨导。它们都是简谐振荡电压 Vo 的 函数。将“= vllD + v!llllcos, ,tit。) t , av . = VMil cos w t 代人式( 4. 2. 7)展开并整理，得佐( 从 1 m. c os w。t +/em2c os 2 w。t+ )+( g。+g1 cos(1)。t +g2 co S 2 w。t + ) V血 cos IJJ.t(4.2.8)若中频取为差频 创 气U广 e , 则 由上ic式可得中频电流分量为仁仁 g2 l

19、 c os( uJ。吻 ）t = /,mCOS( (I。一” 片） t4.2.9)I lj忖i!而变频跨导为Li ni。I ! IIgl.g =-( 4. 2. 10 )I j IlII I J“BEVm凸2orI 1 I1/ 1,义上恤VBE实验证明/E / 26III/I. . I1 (“.1E)2g ., = (O. :35 O. 7) 一(JJT 2一6 r b甘(4.2. 11)式中，K 单位为 mA。知道了变频跨导 g,., ，即可求出变频电压增益与变频功率增益，参阅图 4. 2. 7三所示的晶体管混频器的等效电路。图中，tg ，心为输入电导；g 如为输出电导；g , 为变频跨导；

20、GL为负载电导。图 4. 2.6加电压后的晶体管转移特性曲线哨叫干扰有用信号和本振产生的组合频率干扰副波道干扰干扰信号和本振产生交叉调制干扰干扰信号对有用信号调制产生互相调制干扰 两干扰信号和本振信号产生调制、解调的方法和电路1， 掌握调幅信号的基本特性（AM、DSB 信号的表达式、波形、频谱、带宽、信号功率；SSB 信号的表达式、频谱、带宽、信号功率）。AM、DSB、SSB 信号的调制与解调方法原理方框图。2， 掌握 FM 信号和 PM 信号的定义、表达式（mf、Dwm）、波形特征、频谱特征（Jn(m)）、带宽。了解基本调频方法。3， 乘积型同步检测器基本原理，及其失真的原因。4， 掌握二极

21、管平衡调幅电路、双平衡（环形）调幅电路的电路结构和分析方法。5， 掌握二极管峰值包络检波器的电路、工作原理、各点信号波形、Kd 和 Ri 的表达式与计算。6， 了解两种检波失真的原因和不失真条件。7， 掌握直接调频电路： 电路图、变容二极管的特性、全部接入的直接调频电路的性能分析与主要结论（Dwm,Kf, Dw2m, Dwc），实用电路分析。8， 了解间接调频方法：可变相移法调相电路的工作原理、分析结论、最大相偏值；可变时延法调相的概念和最大相偏指标。了解扩展线性频偏的方法（倍频、混频）。9， 掌握斜率鉴频器的电路、工作原理、各点信号波形、鉴频特性曲线。（通常 FM 广播的最大频偏, FM-A

22、M, 双边带调幅波的电路, 调幅、检波和混频电路的实质，检波器， 鉴频/相, 三种调制方式的表达式，同步检波器要求接收端载波与发端载波）主 调 幅用 v求制高频振荡幅度对应归检 波瞬时振幅vm(t) 仁 k心( t ) oc vQ(t)主 调 频用 v护制高频频率对应解调鉴 频瞬时频率(j)(t) = (cj)+ k社伍(t) 文旯 (t)主 调 相用 Vd空制高频相位对应解调鉴相瞬时相位(J)(t) = (j)6 t + kP旯(t) 女 悍 (t)调制信号未调制时的载波为已调波的振幅巳调波表示式为k_ VVn : = V12cos fltv= V。c o s w。tV( t ) = V。+

23、kav, iJ cos”叭t ) = V(t) cos w0 t( V。+kaV11cos lJt) cos w。t= V。( 1 +m11cos flt) cos M。t。式中，伈为比例常数，m 白 一a一”称为调幅指数或调幅度。V l展开式( 7. 2. 1 ) 得v(t)= v 。; c osuJ 。 t + m II V。 c os !Jt,cos w 。 t= V。c osw。t + lm詹c os ( m。+J ) t+ lmaV。c os ( (,t)。- n ) t22。-： T“nl式）L - ,干-一一-一-一一-一-一一- AV。I LL LLU且： 4 匕 4 ! Jl

24、l l l l l.LLL t V IDII=J(1 +mJV。i(a) 调制信号Vn = VnCOS ntV。( l + m. cos!lt)一一、 已调波V。(1 +m.cos.Q t) cos a屈巳。(c) 调幅波形(b) 载波v = VoCOS W,图 7. 2. 1调幅波的形成（正弦调制）AM（中心频率+双边带）DSB（双边带）SSB（单边带）二极管电路平衡二极管电路利用模拟乘法器产生普通调幅波二极管平衡电路二极管环形电路滤波法移相法包络检波同步检波乘积型叠加型二极管峰值包络检波器C :!:RC :!=RR(j)(a) (b)1) 传输系数氐图838包络检波器的粉出电路检波器传输系

25、数氏或称为检波系数、检波效率，是用来描述检波器对轮入已调信号的解调能力或效率的一个物理量。若输入栽波电压振幅为 um，输 出直流电压为 U。，则Kd定义为从丛(843a)uuKd=QmUC(843b)u心I (t) U贰t)coswc 仁坎(1+mcos!lt)coswJ古于输入大信兮沿啵 器工作在大信考才把态， 二极管的伏安特性可用折线近似。在考虑 输入为等幅波，采用理想的高频滤波，并以通 过原点的折线表示二极管特性（忽略二极管的导通电压 片），则由 图635有：gDuDUn 之 0(8 44)lD=OuD 50时，t an0 0护3,代入式(6-50)，有勹i5( 8 5 1)gDR1 .乘积型设输入信号为DSB信 号，即 us= D;,co sn忙 o s wct,本地恢复栽波Ur= 1rco s (wr t+ 甲），这 两个信 号相 乘u.ur = U, cos Oleos m/)ccooss(m,.t + (jfJ)t(872)1= 从从 cos O tcos( mr OeJ2)t 叫 c os( mr+ mJ t 叫经低通滤波器的 4俞出，且考虑砱0 e= AQ e在 低 通滤波器频带内，有U。= U0 cos( m/ + (JJ)cosOt