高频电子线路重点

1、高频电子线路重点内容第一章1.1通信与通信系统1. 信息技术两大重要组成部分信息传输和信息处理信息传输的要求主要是提高可靠性和有效性。信息处理的目的就是为了更有效、更可靠地传递信息。2. 高频的概念所谓“高频”，广义上讲就是适于无线电传播的无线电频率，通常又称为“射频”。一、基本概念1. 通信 ：将信息从发送者传到接收者的过程2. 通信系统：实现传送过程的系统3. 通信系统基本组成框图信息源是指需要传送的原始信息，如语言、音乐、图像、文字等，一般是非电物理量。原始信息经换能器转换成电信号（称为基带信号）后，送入发送设备，将其变成适合于信道传输的信号，然后送入信道。信道是信号传输的通道，也就是传

2、输媒介。有线信道，如：架空明线，电缆，波导，光纤等。无线信道，如：海水，地球表面，自由空间等。不同信道有不同的传输特性，同一信道对不同频率信号的传输特性也是不同的。接收设备把有用信号从众多信号和噪声中选取出来，经换能器恢复出原始信息。4通信系统的分类按传输的信息的物理特征，可以分为电话、电报、传真通信系统，广播电视通信系统，数据通信系统等；按信道传输的信号传送类型，可以分为模拟和数字通信系统；而按传输媒介（信道）的物理特征，可以分为有线通信系统和无线通信系统。二、无线电发送与接收设备1. 无线通信系统的发射设备（1）振荡器：产生 fosc 的高频振荡信号，几十 kHz 以上。 （2）高频放大器

3、：一或多级小信号谐振放大器，放大振荡信号，使频率倍增至 fc，并提供足够大的载波功率。（3）调制信号放大器：多级放大器组成，前几级为小信号放大器，用于放大微音器的电信号；后几级为功放，提供功率足够的调制信号。（4）振幅调制器：实现调幅功能，将输入的载波信号和调制信号变换为所需的调幅波信号，并加到天线上。2. 无线通信系统的接收设备（1）高频放大器：由一级或多级小信号谐振放大器组成，放大天线上感生的有用信号；并利用放大器中的谐振系统抑制天线上感生的其它频率的干扰信号。可调谐。 （2）混频器：两个输入信号。频率为 fc 的高频已调信号，本机振荡器产生的频率为 fL 的本振信号。将频率为 fc 的高

4、频已调信号不失真的变换为载波频率为 fI 的中频已调信号（3）本机振荡：用来产生频率为fL = fc ± fI的高频振荡信号， fL 是可调的，并能跟踪 fc。（4）中频放大器：由多级固定调谐的小信号放大器组成，放大中频信号。（5）检波器：实现解调功能，将中频调辐波变换为反映传送信息的调制信号。（6）低频放大器：由小信号放大器和功率放大器组成，放大调制信号，向扬声器提供所需的推动功率。3. 调制基本原理为什么无线电传播要用高频？由天线理论可知，要将无线电信号有效地发射，天线的尺寸必须和电信号的波长为同一数量级。由原始非电量信息经转换而成的原始电信号一般是低频信号，波长很长。例如音频信

5、号仅在l5kHz以内，对应波长为20km以上，要制造出相应的巨大天线是不现实的。另外，若各发射台发射的均为同一频段的低频信号，信道中会互相重叠、干扰，接收设备也无法接收信号。因此，为了有效地进行传输，必须采用几百kHz以上的高频振荡信号作为载体，将携带信息的低频电信号“装载”到高频振荡信号上(这一过程称为调制)，然后经天线发送出去。到了接收端后，再把低频电信号从高频振荡信号上“卸取”下来(这一过程称为解调)。采用调制方式以后，由于传送的是高频振荡信号，所需天线尺寸便可大大下降。同时，不同的发射台可以采用不同频率的高频振荡信号作为载波，这样在频谱上就可以互相区分开了。传输的信号为什么要进行调制？

6、传输信号波长与天线匹配的要求：在无线电通信中，由天线理论可知，要将电信号有效地发射出去，天线的尺寸必须和信号的波长为同一数量级。 计算：发送f=1000Hz的音频信号，需要的天线长度。 =c/f=300000000/1000=300000=300(公里)采用调制后，不同的发射台可以采用不同频率的高频振荡信号发送，有利于其在频谱上的分离,可以实现多路复用，提高频带的利用率。更高的频段，可用的频带更宽，可以传输更多的信息或容纳更多的用户，频带利用率也更高。1.1.3无线电波段的划分和无线电波的传播为了讨论问题的方便，将不同频率的电磁波人为 地划分若干频段或波段，列表如下: 波段名称波段范围频率范围

7、频段名称超长波长波中波短波超短波(米波)10 000100 000m100010 000m1001 000m10100m110m330kHz30300kHz0.31.5MHz1.530MHz30300MHz甚低频(VLF)低频(LF)中频(MF)高频(HF)甚高频(VHF)微波分米波厘米波毫米波亚毫米波10100 cm110 cm110 cm0.11 mm0.33GHz330GHz30300GHz3003000GHz特高频(UHF)超高频(SHF)极高频(EHF)超级高频习惯上按电磁波的频率范围划分为若干个区段，称为频段或波段。无线电波在空间传播的速度c=3×108 m/s，则高频信

8、号的频率与其波长的关系为： =c/f ，f单位取Hz，单位用m。无线电波传播特性 ： 无线电信号的传播方式、 传播距离、 传播特点等，由无线电信号的频率决定。电波的传播方式主要有：如下图。直射（视距）(a): 电视、调频广播，移动通信，中继与卫星等；超短波绕射（地波）(b): 波长长，地面吸收少，绕射能力强；广播、通信；中长波；条件： 物体折射和反射（天波）(c):借助60600km的电离层；广播、通信；短波；条件：物体散射传播(d):借助1012km的对流层，适合4006000MHz信号；条件：阻挡物体多，体积小于波长。无线电波的主要传播方式（a） 直射传播; （b） 地波传播; （c） 天

9、波传播; （d） 散射传播1.2非线性电子线路的基本概念及本课程特点高频电子线路几乎都是由线性元件和非线性的器件组成的。其中的非线性器件可以用线性等效电路来表示，分析方法也可以用线性电路的分析方法。 本书的绝大部分电路都属于非线性电路，一般都用非线性电路的分析方法来分析。 在学习本课程时，要抓住各种电路之间的共性，洞悉各种功能之间的内在联系，而不要局限于掌握一个个具体的电路及其工作原理。学习时要注意“分立为基础，集成为重点，分立为集成服务”的原则。 重视实验环节，坚持理论联系实际，在实践中积累丰富的经验。2.1谐振回路高频调谐放大器的功能及分类1. 功能：放大和选频。放大是放大有用信号。选频是

10、选择有用信号，抑制无用信号。2. 分类：按信号大小分小信号、大信号调谐放大器；按调谐回路个数分单调谐、双调谐放大器； 按器件分有晶体管、场效应管放大器；按电路组态分共e、共b、共c放大器。3. 高频小信号放大器的两种主要类型：集中选频放大器、谐振放大器2.1.1 LC并联谐振回路的选频特性一、LC并联谐振回路的选频特性1、 （注意：>>R (1) 谐振条件：当回路总电抗X=0时，回路呈谐振状态(2)并联谐振阻抗= （呈纯电阻，且取最大值）(3) 谐振频率：由于， 即，=02、品质因数物理意义：谐振条件下，回路储存能量与消耗能量之比= 回路阻抗频率特性又由于: ，而 =其中：其中：

11、称广义失谐讨论：(1) 当< ，即<0 有并联 LC谐振回路呈电感性(2) 当> ，即>0 有并联 LC谐振回路呈电容性3、谐振曲线定义：并联谐振回路中，回路电压与工作频率之间的关系常用的谐振曲线为归一化谐振曲线，即为同样定义并联谐振回路端电压的相位为Q2 > Q1Q11OQ2OQ1Q24、通频带定义：在并联谐振回路中 所对应的频率范围 由定义可得： 或 结论：Q值越大频带越窄，回路损耗越小。5、回路的选择性 由图2.1.3可以看出，LC谐振回路对偏离谐振频率信号的抑制作用，偏离越大，|ZP|/R0越小；而且回路Q值越大，曲线就越尖锐，说明回路的选频性能越好，回路

12、Q值越小，曲线越平缓，回路的选频性能就越差。理想谐振回路的幅频特性曲线如图所示，它是高度为1，宽度为BW0.7的矩形。矩形系数Kr0.1定义：单位谐振曲线N（f）值下降到0.1时的频带范围与通频带之比，即,理想谐振回路K0.11，实际回路的K0.1总是大于1，而且其数值越大，表示偏离理想值越大；其值越小，表示偏离理想值越小。实际单级单调谐LC谐振回路的矩形系数：。它是一个与回路的Q值以及谐振频率f0无关的定值，偏离理想回路值较大。例1 设一并联谐振回路，谐振频率f0=10MHz，回路电容C50pF，试计算所需的线圈电感L。又若线圈品质因素为Q100，试计算回路谐振电阻及回路带宽。若放大器所需的

13、带宽为0.5MHz,则应在回路上并联多大电阻才能满足要求？解：（1）计算L值（2）回路的谐振电阻和带宽（3）求满足0.5MHz带宽的并联电阻设回路并联电阻为，回路有载品质因数为将已知条件带入，可得：二、变压器和LC分压式阻抗变换电路1. 变压器的耦合联接设初级线圈数为N1，次级线圈数为N2。在变压器紧耦合时，负载电阻RL与等效负载RL的关系为 RL（N1/ N2）2 RL2. 自耦变压器的耦合联接RL（N13/ N23）2 RL2.2.1 单级单调谐放大器一、基本电路与工作原理1. 组成 2. 元件作用3. 工作原理高频信号电压 互感耦合 基极电压 管子be结 基极电流 管子放大作用 集电极电

14、流 谐振回路选频 回路谐振电压 互感耦合 负载电流iL在负载上产生较大的高频信号电压二、电路分析1. 直流通路 2. 交流通路3. 高频Y参数等效电路晶体管接入回路的接入系数 n 1N12/ N13 负载接入回路的接入系数 n 2N45/ N13 IS n1 2 I Sn1 Yfe Ube goe n1 2 g oe ，Coe n1 2Coe gL n2 2 g L ，CL n2 2CL G ågoe gL g P C åCoe CL C 导纳 Y åG å jw C å 1/jwL 输出电压 UoIs / Y ån1 Yfe Ube

15、 / Y åUo / n 2三、性能指标分析1. 电压增益 A uU0 / Ube »n1 n 2Yfe / G å （1j2 Q L Df / f0 ） 当回路谐振时，Df0，放大器谐振电压增益为 A uon1 n 2Yfe / G å ½ A uo ½n1 n 2Yfe / G ån1 n 2Yfe / （n1 2 g oen2 2 g Lg P ）2. 功率增益 G poPo / P i U 2o / U 2iA 2uo3. 单调谐放大器的通频带4. 单调谐放大器的选择性 矩形系数 K0.1 = BW0.1 / BW0

16、.7Ö 1021»9.95 12.2.2 多级单调谐回路谐振放大器一、双级单调谐放大器1、电路图2、性能指标（n级相同电压增益的单调谐放大器级联）（1）. 电压增益½A uå½½A u1½·½A u2½·½A u3½······½A un½½A un½ n 谐振时 ½A uoå½½A un½ n ½ n1 n

17、 2Yfe / G å½ n（2）. 通频带（3）. 选择性二、双调谐回路谐振放大器1、原理图2、性能指标（1）电压增益1）临界耦合的电压增益2）强耦合及弱耦合时电压增益（2）通频带临界耦合时双调谐放大器的通频带 BW0.7 Ö 2 f 0 / Q L（3） 选择性临界耦合时双调谐放大器的矩形系数 K0.1 = BW0.1 / BW0.74Ö 1001 »3.16三、参差调谐放大器参差调谐放大器，是由若干级单调谐放大器组成，每级回路的谐振频率参差错开，常用的有双参差和三参差调谐放大器。四、谐振放大器的稳定性为提高放大器的稳定性，通常从两方面着手

18、。一是从晶体管本身想办法，减小其反向传输导纳Yre值。二是从电路上设法消除晶体管的反向作用，使它单向化。具体方法有中和法和失配法。1.中和法中和法通过在晶体管的输出端与输入端之间引入一个附加的外部反馈电路(中和电路)，来抵消晶体管内部参数Yre的反馈作用。使通过CN的外部电流和通过Cbc的内部反馈电流相位相差180 °2. 失配法失配法通过增大负载电导YL，进而增大总回路电导，使输出电路严重失配，输出电压相应减小，从而使输出端反馈到输入端的电流减小，对输入端的影响也就减小。用两只晶体管按共射一共基方式连接成一个复合管是经常采用的一种失配法。2.3 集中选频放大器2.3.1 集中滤波器

19、集中滤波器的任务是选频，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、陶瓷滤波器和声表面波滤波器等。 一、陶瓷滤波器1. 陶瓷滤波器的特性陶瓷滤波器是利用某些陶瓷材料的压电效应构成的滤波器。所谓压电效应，就是指当陶瓷片发生机械变形时，例如拉伸或压缩，它的表面就会出现电荷；而当陶瓷片两电极加上电压时，它就会产生伸长或压缩的机械变形。2. 压电陶瓷片等效电路和电路符号3. 电抗曲线一个是串联谐振频率fs，另一个是并联谐振频率fp，4. 四端陶瓷滤波器及电路符号5. 陶瓷滤波器的优缺点二、声表面波滤波器(用于电视机、通讯、卫星)1. 声表面波滤波器基本结构、符号和等效电路2.

20、 声表面波滤波器工作原理3. 均匀叉指换能器的频率特性 均匀叉指换能器是指长、指宽以及指距均为一定值的结构4.非均匀叉指换能器5. 声表面波滤波器的优点6. 声表面波滤波器与放大器的连接2.4 放大器的噪声噪声的种类很多。有的是从器件外部窜扰进来的，称为外部噪声；有的是器件内部产生的，称为内部噪声。内部噪声源主要有电阻热噪声、晶体管噪声和场效应管噪声三种。一、电阻热噪声电阻热噪声是由电阻内部自由电子的热运动而产生的。自由电子的这种热运动在导体内会形成非常微弱的电流，这种电流呈杂乱起伏的状态，称为起伏噪声电流。起伏噪声电流流过电阻本身就会在其两端产生起伏噪声电压。把这种在整个无线电频段内具有均匀

21、频谱的起伏噪声称为白噪声1. 噪声电流功率频谱密度和噪声电压功率频谱密度 SI(f)4kT/R A2 /Hz SU(f)4kTR V2 /Hz k1.38´1023 J/K2. 热噪声均方值电流和均方值电压 In2 SI (f)BW 4kTBW/R Un2 SU (f)BW 4kTRBW 所以，一个实际电阻可以分别用噪声电流源和噪声电压源表示。3. 电阻热噪声等效电路二、晶体管噪声晶体管噪声主要包括以下四部分：1. 热噪声2. 散弹噪声散弹噪声是晶体管的主要噪声源。是由单位时间内通过PN结的载流子数目随机起伏而造成的。3. 分配噪声4. 闪烁噪声闪烁噪声又称低频噪声。一般认为是由于晶

22、体管表面清洁处理不好或有缺陷造成的，其特点是频谱集中在约lkHz以下的低频范围，且功率频谱密度随频率降低而增大。三、场效应管噪声沟道热噪声、栅极漏电流产生的散弹噪声、在高频时同样可以忽略场效应管的闪烁噪声。四、额定功率和额定功率增益五、线性四端网络的噪声系数1. 噪声系数的定义放大器的噪声系数NF(Noise Figure)定义为输入信噪比与输出信噪比的比值，即 NF= （Psi / Pni）/（Pso / Pno）2. 噪声系数的计算式3. 放大器内部噪声表达式4. 多级放大器噪声系数的计算5. 无源四端网络的噪声系数六、等效输入噪声温度噪声温度Te是指把放大器本身产生的热噪声功率折算到放大

23、器输入端时，使噪声源电阻所升高的温度。七、降低噪声系数的措施第三章 高频功率放大器概述一、高频功率放大器的应用和任务二、高频功率放大器的特点1高频功率放大器与低频功率放大器的异同点 相同点：输出功率大、效率高 不同点：频带宽度不同、负载2高频功率放大器与高频小信号调谐放大器的异同点 相同点：工作在高频段、调谐回路作负载 不同点：信号大小不同、任务不同、分析方法不同三、主要技术指标1输出功率PO（高）2效率C（高）3功率增益GP（大）四、高频功率放大器的工作原理（一）放大器工作状态的分类1通角的概念2放大器的工作状态按通角来分： 180° 甲类 90° 乙类 90°

24、 丙类3.1丙（C）类谐振功率放大器的工作原理三极管四种工作状态根据正弦信号整个周期内三极管的导通情况划分甲类：一个周期内均导通晶体管在输入信号的整个周期都导通静态IC较大，波形好, 管耗大效率低。乙类：导通角等于180°晶体管只在输入信号的半个周期内导通，静态IC=0，波形严重失真, 管耗小效率高。甲乙类：导通角大于180°晶体管导通的时间大于半个周期，静态IC» 0，一般功放常采用。丙类：导通角小于180°图3-4 各级电压和电流波形丙类(C类)高频功率放大器的折线分析法由于丙类高频功率放大器工作在大信号非线性状态，所以，晶体管的小信号等效电路的分析

25、方法是不适用的。虽然采用静态特性曲线经过理想化成为折线来进行近似分析会存在一定的误差，但是，用它对高频功率放大器进行定性分析是一种较为简便的方法。一、晶体管特性曲线的理想化及其解析式图3-5 3DA21静态特性曲线及其理想化(一) 输入特性曲线的理想化图35(a)所示的虚线表示的直线就是理想化的输入特性曲线。其数学表示式为 （3-4）式中，gb为理想化输入特性的斜率，即 （3-5） (二)正向传输特性曲线的理想化理想化晶体管的电流放大系数b被认为是常数，因而将输入特性的iB 乘以 b 就可得到理想化正向传输特性。正向传输特性的斜率为 （3-6）gc 称为理想化晶体管的跨导。它表示晶体管工作于放

26、大区时，单位基极电压变化产生的集电极电流变化。正向传输特性的数学表示式为 （3-7）(三)输出特性曲线的理想化图35(b)所示的输出特性曲线要分别对饱和区和放大区采取不同的简化方法在饱和区，根据理想化原理，集电极电流只受集电极电压的控制，而与基极电压无关。这样，理想化特性曲线对不同的uBE值，应重合为一条通过原点的斜线。该斜线称为饱和临界线，其斜率用gcr表示。它表示晶体管工作于饱和区时，单位集电极电压变化引起集电极电流的变化的关系。可表示为 （3-8）式中，。在放大区，根据理想化原理，集电极电流与集电极电压无关。那么，各条特性曲线均为平行于uCE 轴的水平线。又因 b=iCiB为常数，故各平

27、行线对等差的iB 来说，间隔应该是均匀相等的。一、 集电极余弦电流脉冲的分解(一)余弦电流脉冲的表示式 余弦电流脉冲是由脉冲高度ICM 和通角 qC 来决定的。只要知道这两个值，脉冲形状便可完全确定。在已知条件下，通过理想化正向传输特性求出集电极电流脉冲，可用图36来说明。图3-6 丙类状态下集电极电流波形设激励信号为，则。而晶体管理想化正向传输特性可表示为将uBE代人式中，可得由图3-6可知，当时，代入式（3-9）中可得 （3-10）上式表明，已知VBB,UBZ和Ubm可确定高频功率放大器的半通角qC ，有时也称qC 为通角。通常用qC = 180。表示甲类放大；qC = 90。表示乙类放大

28、；qC < 90。表示丙类放大。但是，必须注意的是高频功率放大器的实际全通角为2 qC .将式(310)代入式(39)，得 （3-11）当时，可得 （3-12）将式(312)代人式(3一11)中，可得集电极余弦电流脉冲的表示式为 （3-13）(二)余弦电流脉冲的分解系数 周期性的电流脉冲可以用傅里叶级数分解为直流分量、基波分量及高次谐波分量，即iC可写成为式中 （3-14） （3-15） （3-16）a称为余弦电流脉冲分解系数。a0( qC )为直流分量分解系数；a1 (qC)为基波分量分解系数；an(qC )为n次谐波分量分解系数。这些分解系数在使用中，通常不需量分解系数；an(qC

29、)为n次谐波分量分解系数。这些分解系数在使用中，通常不需要通过积分关系求出各个分量，可以由图37或本章附录中查得。 图37给出了a0、a1、a2、a3 和g1 = a1a0 与qC的关系曲线。本章附录给出了不同 qC 值所对应的a0、a1、a2和g1的数据值。图3-7 余弦脉冲分解系数与的qc关系3.2 谐振功率放大器的分析3.2.1 功率放大器的性能分析一、集电极电流和通角q cosq（vjUBB）/ Ubm iCiCmax（coswtcosq）/（1cosq）将其傅里叶级数展开 iCIC0IC1m coswtIC2m cos2wt ICnm cosnwt其中 IC0a0（q）iCmax I

30、C1ma1（q）iCmax IC2ma2（q）iCmax ICnman（q）iCmax二、输出功率Po Po =UcmIc1m / 2 =I2c1m RP / 2三、两个利用系数 集电极电压利用系数x x = Ucm /UCC= RPIc1m / UCC 电流利用系数g1 （q）= a1（q ）/ a0（q）四、效率hC hC = Po / PD =（Ucm Ic1m ）/（2 Ec Ic0 ）=1/2 x g1 （q ）3.2.2 功率放大器的工作状态分析一、动态特性 uBE=EB+Ubmcoswt uCE=EcUcmcoswt由式得 coswt =（Ec uCE ）/Ucm代入式得： uB

31、E=EB+Ubm （Ec uCE ）/Ucm ic=gc（ uBE Vj ）=-gc（Ubm/Ucm） uCE （Ubm Ec +Ucm EB Ucm Vj ）/ Ubm即动态特性曲线是一条斜率为-gc（Ubm/Ucm）、截距为（Ubm Ec +Ucm EB Ucm Vj ）/ Ubm的直线。（图中Ec即UCC、EB即UBB、gc即G）图中OP为临界饱和线，方程为 ic=gcr uCE （当 uCE UCES 时） gcr为临界线斜率、 UCES为临界饱和压降。 OP以右为放大区，集电结反偏。 当uCE一定时， iB增大， ic也增大。 OP以左为饱和区，集电结正偏。 当uCE一定时， iB增

32、大， ic不变。从图中可以看出ic与gc 、 Vj、Ec 、 EB 、 Ubm 、 Ucm （RP）有关，当晶体管选定后gc 、 Vj一定，ic仅与Ec 、 EB 、 Ubm 、 Ucm （RP）有关。二、负载特性 不同Re对Ucm的影响 当Re增加时，引起Ucm增大。 不同Re对动态特性曲线的影响 ic=gc（ uBE Vj ） 静态IQ=gc（ EB Vj ）一定、又EC一定， 当Re变化时 Q点位置不变。 当Re增加时，动态特性曲线绕Q点逆时针旋转。 不同Re对工作状态的影响 Re较小， Ucm较小，欠压状态， ic波形为尖顶余弦脉冲。 Re增加， Ucm增加，使EC Ucm = UCE

33、S 临界工作状态， ic波形仍为尖顶余弦脉冲。 Re较大， Ucm较大，过压状态，动态线在A3点转折，由此动态线对应作出的ic波形为一中间有凹陷的脉冲。 负载特性曲线 以Re为横坐标，Ic1m、Ic0、 Ucm 、hC、 Po 、PD 、Pc与Re的关系（晶体管一定，且Ubm 、Ec、 EB一定）5. 三种工作状态比较 （1） 欠压状态： Po 、hC均低， Pc较大， ic为尖顶余弦脉冲。（2）临界状态： Po最大，hC较高， ic为尖顶余弦脉冲最佳状态。 条件：EC Ucm = UCES Icmax=gcr UCES（3）过压状态：弱过压时hC最高，但Po逐步减小， ic为有凹陷的余弦脉冲

34、。 Ucm随Re变化不大， 即Ucm较为稳定。三、丙类放大器的电压特性（调制特性和放大特性）（一） 放大特性 是指Re 、Ec、 EB一定时，放大器的输出功率、电压、效率随输入信号的电压振幅Ubm 的变化情况。 Ubm增加，将使IBmax增加、Icmax增加且通角q增加，放大器从欠压工作状态进入过压状态。（二）调制特性 集电极调制特性 当Re 、Ubm、 EB一定时，放大器性能随Ec变化的特性。 当EC变化时，Q点将移动，动态线将平移。即EC减小，负载线向左平移，放大器从欠压工作状态进入过压工作状态。 基极调制特性 当Re 、Ubm、 EC一定时，放大器性能随EB变化的特性。 当Ubm一定，

35、EB由负值逐渐增大到正值时会使通角q增大，放大器的工作状态由欠压区进入过压区。3. 3 谐振功率放大器电路一、馈电电路 馈电原则及其方法原则： 直流分量（IB0、Ic0 ）对管外电路呈现短路，不消耗直流能量 基波分量（IB1m 、 Ic1m）允许通过负载回路或输入回路，其余电路均短路。 高次谐波分量（IBnm 、 Icnm）对所有电路呈现短路，不消耗能量。方法： 串馈：晶体管、调谐回路、电源三者相串。 并馈：晶体管、调谐回路、电源三者相并。 集电极馈电电路 基极馈电电路几种常用的基极偏置电路二、耦合电路 耦合电路作用滤波阻抗匹配 输入、输出耦合电路往往称为匹配网络。 所谓阻抗匹配是通过匹配网络

36、的作用，使负载阻抗的虚数部分与信号源内阻的虚数部分相抵消（谐振），同时实数部分等于放大器所需的最佳负载值。 形式LC并联调谐回路滤波器（倒L型、T型、型） 倒L型网络由两个异性电抗元件组成。 T型、型网络各由三个电抗元件（其中两个同性质，另一个异性质）组成。串、并联阻抗变换 Rp Qe 2Rs XpXs 注意阻抗变换后电抗元件的性质不变。例题：某电阻性负载为10，请设计一个匹配网络，使该负载在20MHz时变换为50 。如负载由10电阻和0.2H电感组成，又该怎样设计匹配网络？（答案：318pF、0.16H；318pF、1560pF）三、谐振功率放大器的调谐与调配四、谐振功率放大电路第四章 正弦

37、波振荡器概述一、振荡器与放大器的区别放大器：对外加的激励信号进行不失真的反大。振荡器：不需外加激励信号，靠电路本身产生具有一定频率、一定波形和一定幅度的交流信号。二、振荡器的分类1按振荡原理分2按振荡波形分三、振荡器的要求4.1 反馈式振荡器工作原理一、LC并联谐振回路自由振荡原理1衰减振荡（线圈损耗）2补充能量（正反馈）二、反馈式振荡器工作原理1从调谐放大器演变为自激振荡器2产生自激振荡的平衡条件3振荡器的组成（1） 放大器（2） 选频网络（3） 正反馈网络（4） 稳幅环节三、振荡的起振条件1起振相位条件：UF和Ube同相或2n2起振振幅条件：UFUbe即AuFu13振荡器的放大特性和反馈特

38、性四、振荡的稳定条件1振幅稳定条件： dAudUi|Au=1/Fu02相位稳定条件： ddf|f=f0042 LC正弦波振荡电路一、互感反馈振荡器的振荡原理1基本电路2相位平衡条件 由互感线圈的同名端来保证满足正反馈3起振条件和振荡频率（1）起振条件 AuFu1（2）振荡频率 f012LC二、实用电路举例三、互感反馈振荡器主要优缺点1优点：易起振、输出幅度大、结构简单、调频方便2缺点：高频损耗大、分布电容影响大、输出波形不好、频率稳定性差4.2.2 三点式振荡电路一、电容三点式振荡电路考毕兹振荡器1电路组成2相位平衡条件3起振条件和振荡频率二、电感三点式振荡电路哈特莱振荡器1电路组成2相位平衡

39、条件3起振条件和振荡频率4优缺点三、三点式振荡电路判别法则 Xce和Xbe电抗性质相同，Xcb和它们电抗性质相反4.2.3 改进型电容三点式振荡电路一、C0、Ci的影响二、串联改进型电容三点式振荡电路克拉泼振荡器三、并联改进型电容三点式振荡电路西勒振荡器 该电路频率稳定度高、f0高、频率覆盖宽、振幅稳定且波形好4.3 石英晶体振荡器一、石英晶体的结构和特性1结构 六棱柱晶体、一条光轴、三条电轴、三条机械轴2特性压电特性和反压电特性二、石英谐振器的等效电路与电抗曲线1等效电路与符号 Lq很大，Cq、rq很小，Q值很高2电抗曲线 f串f并之间等效为一特殊电感三、石英谐振器的稳频原理 频率稳定度高1

40、Q值高、利于稳频2Lq为特殊电感、与普通电感不同3接入系数小四、石英晶体振荡电路1串联型石英晶体振荡器（石英晶体相当于导线）2并联型石英晶体振荡器（石英晶体相当于电感）五、石英晶体振荡器优缺点及注意事项4.4 RC振荡器一、RC串并联网络的选频特性 串联阻抗Z1R11jw C1 并联阻抗Z2R2（1jw R2 C2） 当R1R2R C1C2C 网络传输系数K13j（wRC1wRC）1幅频特性 K19（wRC1wRC）22相频特性二、RC桥式振荡器1电路组成2振荡条件 起振条件 Au1/3振荡频率 f012RC3稳幅过程 U0UReUBE1U0第五章5.1 相乘器与频谱搬移电路5.1.1相乘器及

41、其频率变换作用非线性特性的幂级数表示法 ia0a1ua2u2 ···一、为什么要调制二、几个基本概念三、调制的方式1、调制：就是将含有信息（声音，图像等）的频率较低的信号（控制信号或基带信号）加载到信息载体上以便进行传输的处理过程。载波：运载信息的工具（高频等幅信号）调制信号：被调制的低频信号已调信号：调制以后形成的信号2、调制的方式（连续波调制）：调频FM、调幅AM和调相PM二、解调1、解调：从高频已调信号中恢复出调制信号的过程。2、解调的方式：检波、鉴频、鉴相5.1.2 振幅调制基本原理一、普通调幅（AM） 什么是调幅？2. 普通调幅电路模型3. 普通调幅信号

42、的表达式 uoUom（1ma cost）coswCt UomAUCm是未经调制的输出载波电压振幅 ma AmUm kaUmUCm调幅系数4.调幅波的波形5.调幅波的频谱及其带宽 BW=（ fc+F）-（fc-F）=2F6. 调幅波的功率关7. 调幅波的几种调制方式（AM、DSB、SSB、VSB）二、双边带调制和单边带调制补充：一、调幅信号的数学表达式和波形1. 普通调幅信号的表达式uoUom（1ma cost）coswCt UomAUCm是未经调制的输出载波电压振幅 ma AmUm kaUmUCm调幅系数2. 调幅波的波形（P39图3.1）1）包络：已调波峰值所形成的。 2）波形特点：当调幅度

43、小于或等于1时，调幅信号的振幅变化反映了调制信号的变化规律，当调幅度大于1时，调幅波产生失真（过调幅失真）。二、 调幅波的频谱及其带宽频谱：是指组成信号的各频率正弦分量按频率的分布情况 1) 单频正弦信号调制的调幅波A、频谱组成：载波分量、下边频分量、上边频分量。B、带宽（信号所占有的频率范围） BW=（ fc+F）-（fc-F）=2F1) 若调制信号为含有限带宽的多频信号A、频谱组成：载波分量、下边频带、上边频带。B、带宽 BW=（ fc+Fm）-（fc-Fm）=2Fm结论：1、表示信号的方法有三种：数学表达式、波形和频谱； 2、调幅电路的作用是在时域实现调制信号和载波相乘，反映到波形上就是

44、将调制信号不失真的搬移到高频振荡的振幅上，而在频域则是将调制信号的频谱搬移到载频的两边。三、调幅波的功率关系（一）调制信号为单频正弦波（二）调制信号为多频信号调制后的调幅波平均功率等于载波和各边频功率之和四、 调幅波的几种调制方式1. AM（广播通信系统）1）概念：传输两个边带和载波的调制方式2）特点：所需功率大，带宽宽，接受和发射机简单2. DSB（应用少）1）概念：只传输两个边带的调制方式2）特点：节省功率，但带宽不变3. SSB（短波无线通信）1）概念：只传输一个边带的调制方式2）特点：节省功率，带宽减半4.VSB（电视通信）5.1.3 振幅解调基本原理一、解调器的频谱变换二、检波器的分

45、类按器件分：二极管检波、三极管检波；按解调方法分：包络检波、同步检波。三、主要技术指标5.1.4 混频基本原理一、混频的概念将频率为fc的高频已调载波信号不失真地变换成频率为fI的中频已调信号。（调制规律不变）二、混频器组成框图及工作原理一、调制5.2 相乘器电路 5.3 振幅调制电路5.2.1 模拟乘法器一、乘法器的电路符号二、恒流可变差分放大器的相乘特性 恒流源差分放大器的相乘特性 Uo=ICRCI0RC（Ui /2 UT） 恒流可变差分放大器的相乘特性（两象限相乘器） Uo=ICRC（RC/Re） （Ux Uy /2 UT）三、双差分对模拟相乘器（四象限变跨导相乘器） 当Ux 、UyUT

46、时 ICI0（Ux/2UT）（Uy/2UT）因此，对小信号而言，电路起模拟相乘作用。调幅电路的分类1、按照产生调幅波的不同：AM、DSB、SSB、VSB2、按照输出功率的高低分：低电平调幅：功率小，后需接线性功放（模拟调幅、平衡调幅等）高电平调幅：功率大，不需接线性功放（基极调幅等）5.3.1低电平调制电路一、模拟相乘器调幅原理二、集成模拟乘法器实现调幅1.典型的调制解调器MC1596内部电路图2. MC1596实现普通调幅的电路5.3.2 高电平调制电路一、基极调幅：效率低，所需调制信号的功率小，电路简单二、集电极调幅5.4 振幅检波电路1、解调：从高频已调信号中恢复出调制信号的过程，调幅波

47、的解调成为检波2、检波器：完成检波任务的电路3、检波原理4、分类：包络检波和同步检波5.4.1 二极管包络检波电路一、二极管包络检波电路的工作原理 结论：利用二极管的单向导电性和检波负载电阻、电容的充放电过程来完成检波任务。二、主要技术指标 检波效率大 直流传输系数 Kd=UD/UCm 1 交流传输系数 Ka=U¦¸m/Ma UCm 1 检波器的输入阻抗 Ri =Ucm/Ic1m RL/2三、二极管包络检波电路中的失真1. 对角线失真（惰性失真）（公式）原因：RLCL选得太大，放电太慢，跟不上输入信号包络线的变化。2. 底部切割失真（负峰切割失真）（公式）是指耦合电容Cc通

48、过电阻RL放电，对二极管引入一附加偏置电压，导致二极管截止而引入的失真。5.4.2 同步检波电路1. 叠加型同步检波电路工作原理：是将双边带信号与同步信号叠加，叠加后的信号是普通调幅波，然后再经包络检波器，解调出调制信号。2. MC1596模拟乘法器构成的同步检波器 5.5 混频电路1、混频电路的作用：将收到的已调信号的载频变换成某一固定的频率，而保持已调信号的调制类型和调制参数不变2、输入输出波形和频谱图（1）从波形看，输入输出的包络波形完全相同，只是载波的频率由高频变为中频（2）从频谱看，只是将已调波的频谱从高频位置搬移到中频位置，而频谱的内部结构不变5.5.1 混频器的组成和工作原理一、

49、组成及作用1、非线性器件：混频2、本地振荡器：产生本振信号3、滤波器：选择中频信号二、变频与调幅的区别1、相同点：输入输出信号类似2、不同点：调幅输出信号频率相差很大，而变频输入信号频率相差很小。三、混频器的主要技术指标1、变频增益（混频增益）：混频器输出中频电压（中频信号功率）与输入高频电压振幅（输入的高频信号功率）之比称为混频电压增益（混频功率增益）。2、失真：变频失真、频率失真和非线性失真3、干扰：会产生各种组合频率干扰5.5.2 混频电路混频电路按所用器件分二极管混频器、晶体三极管、场效应管、差分对管；混频电路按工作特点分单管混频器、平衡、环形。一、晶体三极管混频电路1. 混频电路的基

50、本形式共e组态：b极输入、b极注入；b极输入、e极注入（适用于工作频率不高的场合）共b组态：e极输入、e极注入 ；e极输入、b极注入（适用于工作频率较高的场合）2. 工作原理3. 三极管混频电路4. 实用混频电路二、二极管平衡混频电路三、二极管平衡混频电路（环形混频器）四、模拟相乘器混频电路5.5.4 混频干扰一、组合频率干扰干扰哨声1、 原因：有用信号频率fs与本振信号频率fLo的组合频率接近于有用中频而产生的干扰。2、特点：是信号本身（或其谐波）与本振的各次谐波组合形成的，与外来干扰无关。3、措施：正确选择中频数值，应将接收机的中频选在接收频段之外。二、寄生通道干扰（外来干扰）1、原因：外

51、来干扰信号与本振的组合频率产生的干扰。即|±p fLo±q fN|=fI。2、最强的两种干扰：中频干扰、镜像干扰。3、措施：提高混频电路前级的选择性。三、交叉调制干扰（交调干扰）（与有用信号同在）四、互调干扰倍频器采用倍频器的优点1、降低振荡器频率，增加频率稳定性2、提高主振器的振荡频率，满足石英晶体稳频时的要求3、扩展发射机输出级的工作波段4、加深调制度，获得大的频偏或相移一、丙类倍频器1、电路组成（P75图4.14）2、特点：可调元件少，调整方便。二、集成模拟乘法器1、角度调制（调频和调相）的特点：载波的瞬时频率或瞬时相位岁调制信号的幅度成线性变化，但已调波的振幅保持不变，不受调制信号的影响。2、角度调制的优点：抗干扰性能强，调频通常用于调频广播、电视广播、通信及遥测等方面，而调相目前主要用于数字通信以及实现间接调频等方面。第六章6.1调角信号的基本特性一、调频的定义