高频电子线路(知识点)

..高频电子线路重点其次章选频网络一.根本概念所谓选频〔滤波选出滤除不需要的频率重量。电抗(X)=容抗〔

1 )+感抗(wL) 阻抗=电阻(R)+j电(L 1)C C阻抗的模把阻抗看成虚数求模1二．串联谐振电路1

1〔电抗X=R，电流最大

L 0 C0

，电容、电感消逝了，相角等于0，谐振频率：0 ，此时|Z|最小LCw<wLC0

0，X<0阻抗是容性；当w>w0

时，电压超前电流，相角大于0，X>0阻抗是感性； L 1Q 0 回路的品质因素数 R CR〔除R，增大回路电阻，品质因数下降，谐振时，电感和电容两端的电位差大小等于外加电压的Q0相反回路电流与谐振时回路电流之比

1 N()ej()

(幅频)，品质因数越高，谐振时的电流越大，比值 1jQ(0) 越大，曲线越尖，选频作用越明显，0好00ξ=X/R=Q×2△w/w是广义失谐，回路电流与谐振时回路电流之比N()10.700ξ=X/R=Q×2△w/w是广义失谐，回路电流与谐振时回路电流之比N()10.701212216.当外加电压不变，w=w=w1/√2，w-w为通频带，w，w1为边界频率/半功率点，广义失谐为±17.2071 22 12LR0Q，品质因数越高，选择性越好，通频带越窄f8.通频带确定值2f070Q2f通频带相对值f1Q+0.7–Vs9.相位特性0arctanQarctanC0Q越大，相位曲线在w处越陡峭0

很相近时，2

， 10.能量关系 0电抗元件电感和电容不消耗外加电动势的能量，消耗能量的只有损耗电阻。1 1 1回路总瞬时储能

www

CQ2VL C sm L C sm

2sin2t CQ2V22

cos2t

CQ2V2sm2sm回路一个周期的损耗w 2π1V 212π1CQV 2回路一个周期的损耗wwwLC2CQV22smwR2π1CQV12πQ0所以Q22sm2sm能量是不变的，只是在电感与电容之间相互转换；外加电动势只供给回路电阻所消耗的能量，以维持回路的等幅振荡，而且谐振回路中电流最大。11.电源内阻与负载电阻的影响QQ0LR R1 S L

R 2 R 22π

sm回路储能每周期耗能

表示回路或线圈中的损耗。R R三.并联谐振回路 L1.一般无特别说明都考虑wL>>R，Z C

CR 1RjL

1 jC LCRLCR1 C L

L s ;.ww=√［1/LC-(R/L)2］=1/√RC·√1-Q22.Y(导纳2.Y(导纳)＝CRLj C11L电导(G)=1CRL电纳(B)=CL1L.与串联不同谐振时BC 0， 回路谐振电阻R= =QwL=Q/wCQ

LL 1 P

p RLC p RC

p CR p p p p〔乘R〕p R P

CR L p p ppw<wp

时，B>0导纳是感性；当w>wp

时，B<0导纳是容性 〔看电纳〕电感和电容支路的电流等于外加电流的Q倍，相位相反并联电阻减小品质因数下降通频带加宽，选择性变坏Q LQ LLGGG1p p s LRQpQ p 1Qp R R

p L L1 p p p PR Rs L由此看出，考虑信号源内阻及负载电阻后，品质因数下降，并联谐振回路的选择性变坏，通频带加宽。四.串并联阻抗等效互换并联→串联RX2

R2X

Q=X/RR p p s R2X2

X p p s ss R2X2p p p p串联→并联R≈RQ2 X=X Q=R/Xp s p s p s抽头式并联电路为了减小信号源或负载电阻对谐振回路的影响，信号源或负载电阻不是直接接入回路，而是经过一些简洁的变换电路，将它们局部接入回路。+IRRVs+IRRVspCL-+ LIRVspCP1-+P2VL-CP+LRLVL— -

+R VCLCL-—CLCCLCP1C2

—RL

—1Rp2 L

—+ R LRVRL L

pVL-—

- V—考虑接入后等效回路两端电阻和输出电压的变化第三章高频小信号放大器一.根本概念高频放大器与低频放大器主要区分：工作频率范围、频带宽度，负载不同；工作频率范围、频带宽度，负载不同；低频：工作频率低，频带宽，承受无调谐负载；高频：工作频率高，频带窄，承受选频网络谐振放大器又称〔调谐〕/高频放大器：靠近谐振，增益大，远离谐振，衰减高频小信号放大器的主要质量指标11〕〔放大系数〕oAVo;.v Vi

A oPp PPi

A20logVov Voi

A 10logPop Poi〔2〔2—3dB，0.5—〔-3dB〕通频带1 f2增益下降到 时所对应的频率范围为2f 02选择性

07 Q从各种不同频率信号的总和〔有用的和有害的〕中选出有用信号，抑制干扰信号的力量矩形系数K

2f2f0.1 或 0.7

r0.01

2f 0.01 〔0.10.01〕AAAvnffnf0抑制比〔输入短路〕0.7K→1，滤除干扰力量越强，选择性越好 A抑制比表示对某个干扰信号fn4)工作稳定性不稳定引起自激5〕噪声系数

的抑制力量

d v0n Avn二．晶体管高频小信号等效电路与参数1.形式等效电路〔网络参数等效电路〕h参数系输出电压、输入电流为自变量，输入电压、输出电流为参变量z参数系输入、输出电流为自变量，输入、输出电压为参变量y参数系〔本章重点争论〕输入、输出电压为自变量，输入、输出电流为参变量输入导纳y i

II1V

〔输出短路〕 输出导纳yI1I1VI2V2正向传输导纳y f

〔输出短路〕 反向传输导纳 y r

〔输入短路〕ｙ越大,表示晶体管1放大力量越强；ｙ越大,表示晶体管的内部反响2

越强。fe y y rey yYy re fe

Yy

re fe

y v vi

y Yoe L

o

y Yie s

A 2 fey Y1 oe L缺点：虽分析便利，但没有考虑晶体管内部的物理过程，物理含义不明显，随频率变化62页例题2.混合π等效电路优点：各个元件在很宽的频率范围内都保持常数。缺点：分析电路不够便利。混合π等效电路参数与形式等效电路y参数的转换y=gie

+jωCie

y=goe

+jωCoe y=|y

|∠φ

y=|y

|∠φfe fe fe re re re晶体管的高频参数截止频率fβ. 0f1jf 12放大系数β下降到β0的 的频率222100TβT当β下降至1时的频率 f f0TβT频率参数的关系:fmax频率参数的关系:fmaxfTfβ

>>1时, f

f。0 βmax1时的工作频率留意:f≥fmax后，Gp<1，晶体管已经不能得到功率放大。;...等效变换三．单调谐回路谐振放大器等效变换电压增益

ppy

ppy y谐振时

12fe

12fe

匹配时

(A ) 功率增益fe2 fe2 g g

G Gp2gP p 1g

oe1

p2g2

ie2

vomax

o1 i2A o(A )2

ie2Po Pi

vo

ie1

G 0假设设LC调谐回路自身元件无损耗，且输出回路传输匹配 p那么最大功率增益为AP0

y2femax 4y2fe

G

p2g10

p2g2

ie2假设LC

ie1 oe1 p调谐回路存在自身损耗，且输出回路传输匹配

p2g p2g 1 1 oe1 2 ie2引入扎入损耗K=回路无损耗时的输出功率〔P

〕/回路有损耗时的输出功率〔P’〕=

(1Q)1 1 1 L2Q(其中 ) 0那么最大功率增益为A

y2y fe

(1

QL)2(1Q

QL

此时的电压增益为(A )

|yfe| (1QL)通频带与选择性

P0

4g ie1

Qoe1 0

Q P0max0

vo

2 g g Qo1 i2 02f f0

〔通频带〕0.7 Q选择性无论LQ值为多大，其谐振曲线和抱负的矩形相差甚远，选择性差76页例题四．多级单调谐回路谐振放大器

>>1〕v1.放大器的总增益v

v1

vn

nv12 12 1f1m02 11m2f

0.7 QL

2f

单级SS2g2y Cfe 0 re稳定系数 〔其中g2=g

g〕S＝1，放大器可能产生自激S>>1，放大器不会产生122y自激。S越大，放大器离开自激状态就越远，工作就越稳定。一般要求S=5~10，A v0单向化

feSC0 re什么是单向化：争论如何消退y〔反向传输导纳〕的反响，变“双向元件”为“单向元件”的过程。re为什么单向化：由于晶体管内存在yre

的反响，所以它是一个“双向元件yre

的反响作用可能引起放大器工作的不稳定。如何单向化：失配法信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配；晶体管输出端负载阻抗不与本级晶体管的输出阻抗匹配。;...留意：失配法以牺牲增益为代价换取稳定性的提高。中和法〔不做争论〕六．放大器中的噪声内部噪声的来源于特点由元器件内部带电粒子的无规章运动产生，大多为白噪声〔在整个频域内，功率谱密度均匀分布的噪声；亦即：全部不同频率点上能量相等的随机噪声〕电阻热噪声功率谱密度Sf4kTR

v2n

4kTRfn

噪声电流的均方值i2n

4kTGfn其中k1.381023J/K波尔兹曼常数 T为确定温度摄氏温+27，单位为R(或Ｇ)为fn内的电阻〔或电导〕值，单位为Ω}晶体管噪声白噪声热噪声：主要存在于 (基区体电阻〕内白噪声散粒噪声〔主要来源〕安排噪声闪耀噪声〔1/f噪声〕场效应管的噪声〔比晶体管低得多〕热噪声：由漏、源之间的等效电阻产生；由沟道内电子不规章运动产生。散粒噪声：由栅、源之间ＰＮ结的泄漏电流引起。闪耀噪声七．噪声系数的表示和计算信噪比有用信号功率P

与噪声功率P的比值→P/P=S/N=SNR=信号功率/噪声功率s n S N噪声系数：Fn反映了信号经过放大后，信噪比变坏的程度输入信噪比与输出信噪比的比值F n

P/Psi P /P

Fn

(dB)10lgFn

F 后在输出端呈现的功率10n后在输出端呈现的功率10n0IInipn0II放大器自身的噪声呈现的功率nn0IInipn0II放大器自身的噪声呈现的功率no输入端的噪声经放的功率n0I

P so no

F 1n

Pn0IIn0I输入端的噪声经过放大n0I输入端的噪声经过放大后在输出端呈现的功率噪声温度T=(F-1)Ti n灵敏度当系统的输出信噪比给定时，有效输入信号功率P’si

称为系统灵敏度，与之相对应得输入电压称为最小可检测信号P’=F(kT△f)〔P’ /P’ 〕===lgP’=lgF+lg(kT△f)+lg〔P’ /P’ 〕 116页例题si n n so no si n n so no等效噪声宽度减小噪声系数的措施选用低噪声元、器件；正确选择晶体管放大级的直流工作点；选择适宜的信号源内阻R；选择适宜的工作宽度；选s用适宜的放大电路；降低主要器件的工作温度第五章高频功率放大器一．根本概念1.谐振〔高频〕功放与非谐振〔低频〕功放的比较一样: 要求输出功率大，效率高1：工作频率与相对频宽不同2：负载不同;.低频功放，承受无调谐负载；高频功放，一般承受选频网络作为负载；型宽带功放承受传输线作为负载。3：工作状态不同低频功放，工作于甲类360度、甲乙类或乙类180度〔限于推挽电路〕高频工作于丙类〔<180度〔某些特别状况下可工作于乙类。二．工作原理

..输出功率 P = oC 直流电源供给的直流功率 Po= PoPPo CP =PP o CP(直流电源供给的直流功率)P(沟通输出信号功率)oCP (集电极耗散功耗)C三．晶体管谐振功率放大器的折线近似分析法为了对高频功率放大器进展定量分析与计算，关键在于求出电流的直流重量I

II i () I

()

I ()c0

cm1C0 Cmax 0 c

cmn

Cmax n c

g() cm1 1 c动态特性——始终线

1 c Ic0

()0 c 3.负载特性3.负载特性V I Rcm cm1 p结论：;.欠压：恒流，Vcm

变化，Po

较小，η

..低，P较大c c过压：恒压，Icm1

变化，Po

较小，η

可达最高c临界：Po

最大，η

较高〔最正确工作状态〕cVccVV对工作状态的影响bm BB第六章正弦波振荡器一．根本概念振荡器：不需要鼓励信号，而是由本身的正反响信号来代替外加鼓励信号的作用振荡器通常工作于丙类，是非线性的二．LCR回路中的瞬变现象回路的衰减系数回路的固有角频率回路的衰减系数回路的固有角频率L22(R2 )L0 C三．根本工作原理一套振荡回路；一个能量来源；一个掌握设备;... 四．由正反响的观点打算振荡的条件五．振荡器的稳定与平衡条件起振——平衡平衡状态的稳定条件振幅振幅稳定条件:

0AVAVomom omQ相位

z0六．反响型LC振荡器线路互感耦合振荡器〔调集、调基、调射〕;...电感反响式三端振荡器(哈特莱振荡器)电容反响式三端振荡器(考毕兹振荡器)LC三端式振荡器相位平衡条件的推断准则：射同集反 书264页例题七．振荡器的频率稳定问题确定准确度：f ff0

ff0

ff0f0频率稳定度可分为长期频率稳定度、短期频率稳定度和瞬间频率稳定度三种11nfn i1ff2fi n八．石英晶体振荡器〔作为电感用〕;...九．负阻振荡器负阻振荡器是把一个呈现负阻特性的有源器件直接与谐振回路相接，以产生等幅振荡第七章振幅调制与解调一．根本概念调制：在传送信号的乙方〔发送端〕将所要传送的信号f低“附加”在高频振荡上，再由天线放射出去〔反调制〕也叫做检波调制的缘由从切实可行的天线动身；便于不同电台一样频段基带信号的同时接收；可