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1、 127.02 高频电子线路重点 第二章 选频网络 一.基本概念：所谓选频（滤波），就是选出需要的频率分量和滤除不需要的频率分量。阻抗=电阻+j 电抗；电抗(X)=容抗+感抗 二串联谐振电路 1.谐振条件(电抗)；谐振频率：，此时|Z|最小=R，电流最大 2.当 ww0时，Xw0时，X0 阻抗是感性；3.回路的品质因素数 ，增大回路电阻，品质因数下降，谐振时，电感和电容两端的电压模值大小相等，且等于外加电压的 Q 倍。特性阻抗 4.谐振曲线：回路电流与谐振时回路电流之比 (幅频)，品质因数越高，谐振时的电流越大，比值越大，曲线越尖，选频作用越明显，选择性越好 5.失谐量w=w-w0，当 w 和
2、 w0很相近时，=X/R=Q2w/w0是广义失谐，回路电流与谐振时回路电流之比 6.当外加电压不变，w=w1=w2时，其值为 1/2，w2-w1为通频带，w2，w1为边界频率/半功率点，广义失谐为1 7.，品质因数越高，选择性越好，通频带越窄 8.通频带绝对值 （串并联一样）通频带相对值 9.相位特性 Q 越大，相位曲线在 w0处越陡峭 三.并联谐振回路 1.一般无特殊说明都考虑 wLR，Z 反之 wp=1/LC-(R/L)2=1/RC1-Q2 2.Y(导纳)电导(G)=电纳(B)=.特性阻抗 3.谐振时 ，回路谐振电阻 4.品质因数 (并联电阻减小品质因数下降通频带加宽，选择性变坏)5.当
3、wwp时，Bwp时，B0 呈容性。电感和电容支路的电流等于外加电流的 Q 倍，相位相反 6.信号源阻和负载电阻的影响 由此看出，考虑信号源阻及负载电阻后，品质因数下降，并联谐振回路的选择性变坏，通频带加宽。并联谐振回路，信号源阻越大，回路选择性越好;相反，串联谐振回路，信号源阻越小，回路选择性越好.四.串并联阻抗等效互换 1.并联串联 Q=Xs/Rs 2.串联并联 RpRsQ2 Xp=Xs Q=Rp/Xs 3.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，而是经过一些简单的变换电路，将它们部分接入回路。C RL P L R L C b)a)V VL
4、+-+-C2 RL P L R L C b)a)C1 V VL+-+-0100CLXLC1f200)(j00)()(j11eNQQ07022111)(2NLQff0702Qff1207.0 arctanarctan00QCLRCL1jLCLCR1j1LCLCR1jLCRLC101ppLCB2p2p2ppXRXRRs2p2pp2psXRXRXLsppL1GGGLQLpspp1RRRRQ2LpRRL12LNNVVp C P1 C L RL P2 Is Rp Is Rp R L(a)(b)V V+-+-VL+-MLLMLLLLLLp22112111211CCCp0000jjsLLssVLVI XLV
5、jQVRR000sCCsVVI XjjQVRC jLsIQIj CsIQISsVI=R1L2LLC1f2pp LQLRLRLCLRLCRLRpppppp222CLLLCCLpp11CLCL00101CLxxLQRRRCR1()LsLsLLQRRRRRRC0ppppcLRRRQCRxxL 低抽头向高抽头转换，等效阻抗提高 1/p倍。高抽头向低抽头转换时，等效阻抗降低 P倍。第三章 高频小信号放大器 一.基本概念 1.高频放大器与低频放大器主要区别：工作频率围、频带宽度，负载不同；低频：工作频率低，频带宽，采用无调谐负载；高频：工作频率高，频带窄，采用选频网络 2.谐振放大器又称（调谐）/高频放大
6、器：靠近谐振，增益大，远离谐振，衰减 3.高频小信号放大器的主要质量指标 电压增益 功率增益 分贝表示 1）增益：（放大系数）2）通频带：增益下降到 时所对应的频率围为 3）选择性：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，抑制干扰信号的能力 a）矩形系数 或 （放大倍数下降到 0.1 或 0.01）K1，滤除干扰能力越强，选择性越好 b）抑制比 表示对某个干扰信号 fn 的抑制能力 4)工作稳定性：不稳定引起自激 5）噪声系数 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
7、输入、输出电流为自变量，输入、输出电压为参变量 y 参数系（本章重点讨论）输入、输出电压为自变量，输入、输出电流为参变量 输入导纳（输出短路）输出导纳（输入短路）正向传输导纳（输出短路）反向传输导纳（输入短路）fe越大,表示晶体管的放大能力越强；re越大,表示晶体管的部反馈越强。优点：没有涉及晶体管部的物理过程，因而不仅适用于晶体管，也适用于任何四端（或三端）器件。缺点：没有考虑晶体管部的物理过程。参数随频率变化；物理含义不明显。参考书本 62 页例题 2.混合等效电路 优点：各个元件在很宽的频率围都保持常数；缺点：分析电路不够方便。3.混合等效电路参数与形式等效电路 y 参数的转换 yie=
8、gie+jCie yoe=goe+jCoe yfe=|yfe|fe yre=|yre|re 4.晶体管的高频参数 1）截止频率 f：放大系数下降到0的 的频率 2）特征频率飞 fT 当下降至 1 时的频率 ，当01 时,3）最高振荡频率 fmax 晶体管的功率增益为 Gp=1 时的最高工作频率。注意:f fmax后，Gp1）4.级间耦合看书 76 页例题 四多级单调谐回路谐振放大器 1.放大器的总增益 2.m 级放大器的通频带 五 谐振放大器的稳定性 1.稳定系数 （其中 g2=g1g2）如果 S1，放大器可能产生自激振荡；如果 S 1，放大器不会产生自激。S 越大，放大器离开自激状态就越远，
9、工作就越稳定。一般要求 S=510，2.单向化 什么是单向化：讨论如何消除 yre（反向传输导纳）的反馈，变“双向元件”为“单向元件”的过程。为什么单向化：由于晶体管存在 yre的反馈，所以它是一个“双向元件”。作为放大器工作时，yre的反馈作用可能引起放大器工作的不稳定。如何单向化：1、失配法：信号源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。注意：失配法以牺牲增益为代价换取稳定性的提高。2、中和法（不做讨论）第五章 高频功率放大器 一基本概念 1.谐振（高频）功放与非谐振（低频）功放的比较(相同:要求输出功率大，效率高;不同 1：工作频率与相对频宽不同;不同
10、 2：负载不同:低频功放，采用无调谐负载；高频功放，一般采用选频网络作为负载；新型宽带功放采用传输线作为负载。不同 3：2ie22oe121pfe21fe210gpgpGyppGyppAPv21max2)(iofevoggyA等效变换 ioPoPPAie12ie2)(ggAvoie2221oe21p0gpgpG 1oeie12femaxP04ggyAie2221oe21p0gpgpG 20L)1(1QQ max0P20L20Loe1ie12femax0P)1()1(4AQQQQggyA21max2|)(iofevoggyA)1(0QQLL07.02Qff10r K nAAAAA1n21vvvv
11、vLmQff017.0122单级7.01212fmre0fe22SCygre0fe02ACSyv 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）状态；高频功放，一般工作于丙类（1 到 AF=1。回路的衰减系数 回路的固有角频率 220(2)LRC 三基本工作 一套振荡回路；一个能量来源；一个控制设备 四由正反馈的观点决定振荡的条件 五振荡器的稳定与平衡条件 1.起振平衡 2.平衡状态的稳定条件：在外因的作用下，振荡器在平衡点附近可重新建立新的平衡状态，外因消失之后又能自动的恢复到原来的平衡状态。1）振幅平衡条件：左图属于软自激，无需外加激励，振荡便
12、可自激。开始起振时，AF1，振荡处于增幅振荡状态，振幅由小到大，直到达到 Q 点为止。右图属于硬自激，需要预先加上一个一定幅度的信号才能起振。0:11QomVVomomomomVAVAFAVVAFAV振幅稳定条件，点附近（平衡点）：在0:1Q1BomQomomVVomomomVAVAFAVAFAV振幅稳定条件停振，点停在，点附近（平衡点）：在相位平衡条件0Z0omQomomVVVA 2）相位稳定条件：指相位平衡条件遭到破坏时，相位平衡能重新建立，且仍能保持相对稳定的振荡频率。六反馈型 LC 振荡器线路 1.互感耦合振荡器（调集、调基、调射）件。，才能满足频率稳定条频率附近具有负的斜率在工作性曲
13、线只有谐振回路的相频特fz 调集电路 优点：振荡幅度较大，谐波成分较少；调整 M 基本不影响振荡频率。缺点：工作频率不能太高。调基电路 优点：振荡频率在较宽的范围内改变，振幅变化不大；调整 M 基本不影响振荡频率。缺点：工作频率不能太高。调发电路 优点：波形较好，失真小；调整 M 基本不影响振荡频率。缺点：工作频率不 2.电感反馈式三端振荡器(哈特莱振荡器)：如果正反馈网络由 LC 谐振回路中的电感分压电路将输出信号 送回输入回路，所形成的是电感反馈式三端振荡器。3.电容反馈式三端振荡器(考毕兹振荡器)：如果正反馈网络由 LC 谐振回路中的电容分压电路将输出信号送回输入回路，所形成的是电容反馈
14、式三端振荡器。4.LC 三端式振荡器相位平衡条件的判断准则：（射同集反）晶体管的集电极发射极（ce）之间和基极发射极（be）之间回路元件的电抗性质相同;它们与集电极基极之间(bc)回路元件的电抗性质相反。X1 与 X2 的符号相同，X3 的符号相反。七振荡器的频率稳定问题 优点：1.容易起振；2.改变回路电容来调整频率时，基本上不影响电路的反馈系数。缺点：1.振荡器波形较差（谐波成分多）；2.反馈系数 F 随频率变化而变化。优点：1.输出波形好；（对高次谐波呈较低阻抗，反射减弱）2.频率稳定度高；（电路中的不稳定电容与该电路并联，适当加大回路电容量，可削弱影响。）3.适合较高工作频率。缺点：通
15、过 C1,C2 来改变频率，反馈系数 F 会随着变化，1.绝对准确度：0fff 相对准确度：000fffff 2.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 3.方均根值法：指定时间间隔，测得各频率准确度与其平均值的偏差的方均根值来表征 八石英晶体振荡器（作为电感用）第七章 振幅调制与解调 一基本概念 1.调制：用被传送的低频信号去控制高频信号（载波）的参数（幅度、频率、相位)，实现低频信号搬移到高段。即使从天线发射出去的高 频信号包含被传输的信息。2.解调：是调制的反过程。把低频信号从高频段搬 移下来，还原被传送的低频信号。也就是从接收的高频信号中把被传送的信号 取出
16、来，得到被传送的信息。解调又称检波。调制和解调都是频谱变换的过程，必须用非线性元件才能实现。3.调制的原因：从切实可行的天线出发；便于不 同电台相同频段基带信号的同时接收；可实现的回路带宽 二检波 三调幅波的性质 调幅波的平衡轴 包络振幅 1.调幅波的数学表示式 载波信号 调制信号 调幅信号 ，其中 调幅指数：2.调幅波中的功率关系 载波功率 上（下）边频功率 调幅波的平均输出总功率 结论：载波本身并不包含信号，但它的功率却占整个调幅波功率的绝大部分唯有它的上、下边带分量才实际地反映调制信号的频谱结构，而载波分量仅是起到频谱搬移的作用，不反映调制信号的变化规律 niinffffn121tV000cosvtVcosvttV0mAMcos)(vtVkVtVcos)(a0m)cos1()cos1()(a00a0mtmVtVVkVtVRVP20oT212a 02SB1SB2aoT111224mVPPm PRoTaDSBoTAMPmPPP)211(2maxminmax0a000minmaxmin0maxmin1(VV)VV2mVVVV(VV)V(VV)maxmin0VVV2mmaxmin1V(VV)2 12341eogLPgC111feep yv1eoC2eig2eiC1|2RRg