高頻電路的調(diào)試

1、高頻電路的調(diào)試高頻電路的調(diào)試 一、電子元件及其在高頻電路中的應(yīng)用一、電子元件及其在高頻電路中的應(yīng)用 二、用萬(wàn)用表判斷晶體管極性的方法二、用萬(wàn)用表判斷晶體管極性的方法 三、標(biāo)稱電阻色環(huán)識(shí)別方法三、標(biāo)稱電阻色環(huán)識(shí)別方法 四、焊接注意事項(xiàng)四、焊接注意事項(xiàng) 五、調(diào)試注意事項(xiàng)五、調(diào)試注意事項(xiàng) 由于頻率的提高，高頻電路特性比低頻電路特性由于頻率的提高，高頻電路特性比低頻電路特性 要復(fù)雜一些，因此，高頻電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試需要考慮要復(fù)雜一些，因此，高頻電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試需要考慮 更多的問(wèn)題。下面就從常用元器件及其在高頻電路中更多的問(wèn)題。下面就從常用元器件及其在高頻電路中 的應(yīng)用開(kāi)始，具體介紹高頻電路實(shí)踐的基礎(chǔ)知識(shí)

2、。的應(yīng)用開(kāi)始，具體介紹高頻電路實(shí)踐的基礎(chǔ)知識(shí)。 一、電子元件及其在高頻電路中的應(yīng)用一、電子元件及其在高頻電路中的應(yīng)用 1、導(dǎo)線與電纜、導(dǎo)線與電纜 2、電阻、電阻 3、電容器、電容器 4、電感、電感 5、中頻變壓器、中頻變壓器 6、高頻扼流圈、高頻扼流圈 1、導(dǎo)線與電纜、導(dǎo)線與電纜 a 導(dǎo)線類型與用途導(dǎo)線類型與用途 b 導(dǎo)線的高頻電阻導(dǎo)線的高頻電阻 a 導(dǎo)線類型與用途導(dǎo)線類型與用途 裸銅線裸銅線 低頻電路中作地線低頻電路中作地線 鍍銀線鍍銀線 頻率為大于幾頻率為大于幾MH zMH z的電路中作地線或的電路中作地線或 繞制電感線圈繞制電感線圈 單股漆包線單股漆包線 繞制電感線圈繞制電感線圈 多股塑

3、包線多股塑包線 電源連接線或電路接線電源連接線或電路接線 單股塑包線單股塑包線 電路里點(diǎn)與點(diǎn)之間的短接線電路里點(diǎn)與點(diǎn)之間的短接線 沙（絲）包線沙（絲）包線 繞制接收機(jī)中波天線線圈、電繞制接收機(jī)中波天線線圈、電 感線圈或多層的蜂房式線圈感線圈或多層的蜂房式線圈 導(dǎo)線組導(dǎo)線組 數(shù)十根導(dǎo)線彼此絕緣，壓成扁平的帶數(shù)十根導(dǎo)線彼此絕緣，壓成扁平的帶 子，在計(jì)算機(jī)與外設(shè)的連接中使用子，在計(jì)算機(jī)與外設(shè)的連接中使用 b 導(dǎo)線的高頻電阻導(dǎo)線的高頻電阻 隨著頻率的升高，流過(guò)導(dǎo)線的交流電流會(huì)離開(kāi)導(dǎo)線中心，向?qū)щS著頻率的升高，流過(guò)導(dǎo)線的交流電流會(huì)離開(kāi)導(dǎo)線中心，向?qū)?線表面集中的現(xiàn)象稱為趨膚效應(yīng)。當(dāng)電流頻率很高時(shí)，導(dǎo)線中

4、心部線表面集中的現(xiàn)象稱為趨膚效應(yīng)。當(dāng)電流頻率很高時(shí)，導(dǎo)線中心部 位幾乎沒(méi)有電流流通，這相當(dāng)于把導(dǎo)線的橫截面積減小為導(dǎo)線外圈位幾乎沒(méi)有電流流通，這相當(dāng)于把導(dǎo)線的橫截面積減小為導(dǎo)線外圈 的圓環(huán)面積，導(dǎo)電的有效面積比直流時(shí)大為減小，而導(dǎo)線阻值的大的圓環(huán)面積，導(dǎo)電的有效面積比直流時(shí)大為減小，而導(dǎo)線阻值的大 小與其橫截面積成反比，長(zhǎng)度成正比。所以，導(dǎo)線的電阻增大。小與其橫截面積成反比，長(zhǎng)度成正比。所以，導(dǎo)線的電阻增大。 因而，在高頻電路中，連接線要短而粗，以減小導(dǎo)線電阻對(duì)能因而，在高頻電路中，連接線要短而粗，以減小導(dǎo)線電阻對(duì)能 量的損耗。也可以在銅導(dǎo)線外面鍍銀，即使用鍍銀線，提高導(dǎo)線的量的損耗。也可以在

5、銅導(dǎo)線外面鍍銀，即使用鍍銀線，提高導(dǎo)線的 導(dǎo)電率來(lái)降低導(dǎo)線的交流電阻導(dǎo)電率來(lái)降低導(dǎo)線的交流電阻 2、電阻、電阻 a a 電阻的高頻等效電路電阻的高頻等效電路 b b 種類與用途種類與用途 c c 電阻的主要參數(shù)電阻的主要參數(shù) a a 電阻的高頻等效電路電阻的高頻等效電路 一個(gè)實(shí)際的電阻器一個(gè)實(shí)際的電阻器, ,在低頻時(shí)主要表現(xiàn)為電阻特性在低頻時(shí)主要表現(xiàn)為電阻特性, ,但在高頻時(shí)不但在高頻時(shí)不 僅有電阻特性的一面僅有電阻特性的一面, , 還有電抗特性的一面，其電抗特性反映的就是還有電抗特性的一面，其電抗特性反映的就是 電阻的高頻特性，此時(shí)等效為電阻的高頻特性，此時(shí)等效為RLCRLC電路，如下圖所示

6、。電路，如下圖所示。 在高頻電路中，阻值低的電阻以分布電感影在高頻電路中，阻值低的電阻以分布電感影 響為主，阻值高的電阻以分布電容影響為主。對(duì)響為主，阻值高的電阻以分布電容影響為主。對(duì) 于低阻值的電阻，應(yīng)盡可能縮短電阻引線以減小于低阻值的電阻，應(yīng)盡可能縮短電阻引線以減小 引線電感。對(duì)于高阻值的電阻，由于其分布電容引線電感。對(duì)于高阻值的電阻，由于其分布電容 的旁路作用，使電阻值大幅度降低，所以應(yīng)盡可的旁路作用，使電阻值大幅度降低，所以應(yīng)盡可 能使用小電阻值。能使用小電阻值。 另外，電阻的外形尺寸越小，高頻特性越好。在允許的范圍內(nèi)，另外，電阻的外形尺寸越小，高頻特性越好。在允許的范圍內(nèi)， 盡可能地

7、使用功率小的電阻（功率小，外形尺寸也小）?？紤]到電路盡可能地使用功率小的電阻（功率小，外形尺寸也小）?？紤]到電路 的可靠性，電阻的損耗功率應(yīng)為額定功率的的可靠性，電阻的損耗功率應(yīng)為額定功率的1/21/2以下。以下。 在高頻電路中，電阻引線也將變?yōu)殡姼校闺娮璧念l率特性變差。在高頻電路中，電阻引線也將變?yōu)殡姼?，使電阻的頻率特性變差。 所以，電阻的引線必須盡可能地縮短。如貼片電阻，就是沒(méi)有引線且所以，電阻的引線必須盡可能地縮短。如貼片電阻，就是沒(méi)有引線且 外形小的電阻，在外形小的電阻，在3GHz3GHz以內(nèi)的頻域都可以使用。以內(nèi)的頻域都可以使用。 b b 種類與用途種類與用途 根據(jù)電阻器的制作材料

8、不同，可分為：根據(jù)電阻器的制作材料不同，可分為： 合成型電阻合成型電阻 碳質(zhì)實(shí)芯合成電阻，其分布電容、碳質(zhì)實(shí)芯合成電阻，其分布電容、 分布電感較大。不宜用于高頻電路。分布電感較大。不宜用于高頻電路。 薄膜型電阻薄膜型電阻 金屬膜、碳膜電阻。金屬膜電阻金屬膜、碳膜電阻。金屬膜電阻 體積小、工作穩(wěn)定、噪聲小，它的精度一般高于體積小、工作穩(wěn)定、噪聲小，它的精度一般高于 碳膜電阻，但其不能制作高阻值（碳膜電阻，但其不能制作高阻值（1M1M 以上），以上）， 與碳膜電阻相比價(jià)格高。因而，一般在穩(wěn)定性和與碳膜電阻相比價(jià)格高。因而，一般在穩(wěn)定性和 電性能要求較高的場(chǎng)合，選用金屬膜電阻。電性能要求較高的場(chǎng)合，

9、選用金屬膜電阻。 線繞型電阻線繞型電阻 即使采用無(wú)感繞法，其分布電感即使采用無(wú)感繞法，其分布電感 也比非線繞電阻器大得多。不宜用于高頻電路。也比非線繞電阻器大得多。不宜用于高頻電路。 根據(jù)阻值是否可變還可分為固定阻值電阻，微調(diào)根據(jù)阻值是否可變還可分為固定阻值電阻，微調(diào) 電阻，可調(diào)電阻，電位器等。電阻，可調(diào)電阻，電位器等。 c c 電阻的主要參數(shù)電阻的主要參數(shù) 電阻值及誤差、額定功率、最大工作電壓和噪聲電阻值及誤差、額定功率、最大工作電壓和噪聲 這些參數(shù)在高頻下都會(huì)發(fā)生變化這些參數(shù)在高頻下都會(huì)發(fā)生變化 3、電容器、電容器 a a 電容器的高頻等效電路電容器的高頻等效電路 b b 合理選用電容器合

10、理選用電容器 a a 電容器的高頻等效電路電容器的高頻等效電路 由介質(zhì)隔開(kāi)的兩導(dǎo)體構(gòu)成電容，電容在高頻由介質(zhì)隔開(kāi)的兩導(dǎo)體構(gòu)成電容，電容在高頻 應(yīng)用時(shí)，除了它本身的損耗之外，還要考慮它的應(yīng)用時(shí)，除了它本身的損耗之外，還要考慮它的 引線電感。電容器的實(shí)際等效電路如下圖所示。引線電感。電容器的實(shí)際等效電路如下圖所示。 b b 合理選用電容器合理選用電容器 大多數(shù)電容是正溫度系數(shù)，即電容量隨溫度大多數(shù)電容是正溫度系數(shù)，即電容量隨溫度 升高而加大；有一些是負(fù)溫度系數(shù)；還有一些是升高而加大；有一些是負(fù)溫度系數(shù)；還有一些是 專門(mén)設(shè)計(jì)的，在一定的溫度范圍內(nèi)電容量不變。專門(mén)設(shè)計(jì)的，在一定的溫度范圍內(nèi)電容量不變。

11、 電容器的性能主要是由制造電容器所使用的介質(zhì)電容器的性能主要是由制造電容器所使用的介質(zhì) 材料的特性決定。這些介質(zhì)有云母、玻璃、陶瓷、材料的特性決定。這些介質(zhì)有云母、玻璃、陶瓷、 滌綸膜等材料，空氣也可作為介質(zhì)（一般為可變滌綸膜等材料，空氣也可作為介質(zhì)（一般為可變 電容器）。其中瓷介電容（電容器）。其中瓷介電容（CCCC型），云母電容，型），云母電容， 塑料薄膜電容，主要用于高頻電路，如作調(diào)諧、塑料薄膜電容，主要用于高頻電路，如作調(diào)諧、 濾波器元件。濾波器元件。 4、電感、電感 理想高頻電感器理想高頻電感器L L的感抗為的感抗為jLjL。電感屬非標(biāo)稱。電感屬非標(biāo)稱 元件，很難找到電路所需值的電感

12、元件，通常需要自元件，很難找到電路所需值的電感元件，通常需要自 己設(shè)計(jì)制作。因此，電感線圈的設(shè)計(jì)計(jì)算是比較重要己設(shè)計(jì)制作。因此，電感線圈的設(shè)計(jì)計(jì)算是比較重要 的，尤其在高頻電路中的選頻、濾波電路的電感。的，尤其在高頻電路中的選頻、濾波電路的電感。 a 線圈的損耗線圈的損耗 b 電感線圈的制作電感線圈的制作 a 線圈的損耗線圈的損耗 實(shí)際高頻電感器存在分布電容和損耗電阻，在其自身諧振頻率實(shí)際高頻電感器存在分布電容和損耗電阻，在其自身諧振頻率 （SRFSRF）上）上, ,高頻電感阻抗的幅值最大，而相角為零。高頻電感阻抗的幅值最大，而相角為零。 （1 1）線圈的分布電容）線圈的分布電容線圈匝與匝之間

13、，導(dǎo)線與導(dǎo)體之間能構(gòu)線圈匝與匝之間，導(dǎo)線與導(dǎo)體之間能構(gòu) 成電容，繞組與底板以及屏蔽罩之間、多層繞組層與層之間等都存成電容，繞組與底板以及屏蔽罩之間、多層繞組層與層之間等都存 在電容，稱為分布電容。這些分布電容在工作頻率較高時(shí)就會(huì)影響在電容，稱為分布電容。這些分布電容在工作頻率較高時(shí)就會(huì)影響 電路性能。電路性能。 （2 2）線圈是由導(dǎo)線繞制而成的，因此線圈也有交流電阻，此電阻）線圈是由導(dǎo)線繞制而成的，因此線圈也有交流電阻，此電阻 會(huì)消耗一部分功率。用品質(zhì)因數(shù)會(huì)消耗一部分功率。用品質(zhì)因數(shù)Q Q來(lái)衡量線圈損耗的大小。要提高來(lái)衡量線圈損耗的大小。要提高 電感線圈的電感線圈的Q Q值，應(yīng)增加線圈感抗，減

14、小損耗電阻?？刹扇∫韵麓胫?，應(yīng)增加線圈感抗，減小損耗電阻。可采取以下措 施：施： 選擇最佳的線圈形狀選擇最佳的線圈形狀 選擇尺寸較大的線圈選擇尺寸較大的線圈線圈尺寸大，所用導(dǎo)線可粗一點(diǎn)，使損線圈尺寸大，所用導(dǎo)線可粗一點(diǎn)，使損 耗電阻減小。耗電阻減小。 用鍍銀線繞制線圈用鍍銀線繞制線圈 用絞合線（又稱李茲線）繞制線圈用絞合線（又稱李茲線）繞制線圈 線圈中加入磁芯線圈中加入磁芯 b 電感線圈的制作電感線圈的制作 電感線圈一般可分為空芯和帶磁芯的兩種。電感線圈一般可分為空芯和帶磁芯的兩種。 空芯電感的繞制，要根據(jù)電感值選擇線圈的直徑空芯電感的繞制，要根據(jù)電感值選擇線圈的直徑d d （其半徑用（其半徑

15、用r r表示）、長(zhǎng)度表示）、長(zhǎng)度l l、匝數(shù)、匝數(shù)N N。電感值近似計(jì)。電感值近似計(jì) 算式為（設(shè)算式為（設(shè)r rl l）：）： 帶磁芯的電感，由于磁芯的導(dǎo)磁系數(shù)很大，使線帶磁芯的電感，由于磁芯的導(dǎo)磁系數(shù)很大，使線 圈中的磁通增加很多，因而比空芯電感的電感量增大圈中的磁通增加很多，因而比空芯電感的電感量增大 了。高頻電感及高頻變壓器所采用的磁芯材料為鎳鋅了。高頻電感及高頻變壓器所采用的磁芯材料為鎳鋅 （NXONXO）鐵氧體。）鐵氧體。 為減小線圈漏感與分布電容的影響，線圈的匝數(shù)為減小線圈漏感與分布電容的影響，線圈的匝數(shù) 應(yīng)盡可能少，匝間距離應(yīng)盡可能大。應(yīng)盡可能少，匝間距離應(yīng)盡可能大。 l Nr

16、L 22 0 5、中頻變壓器（也叫中周變壓器，簡(jiǎn)稱中周）、中頻變壓器（也叫中周變壓器，簡(jiǎn)稱中周） 變壓器是電子線路中廣泛應(yīng)用的一種無(wú)源器變壓器是電子線路中廣泛應(yīng)用的一種無(wú)源器 件，利用線圈之間的互感作用，可以對(duì)交流（或件，利用線圈之間的互感作用，可以對(duì)交流（或 信號(hào)）進(jìn)行電壓變換、電流變換、阻抗變換，可信號(hào)）進(jìn)行電壓變換、電流變換、阻抗變換，可 以傳遞信號(hào)，阻隔直流等。變壓器一般由線圈、以傳遞信號(hào)，阻隔直流等。變壓器一般由線圈、 鐵（磁）芯和骨架等幾部分組成，在電子線路中鐵（磁）芯和骨架等幾部分組成，在電子線路中 常用英文字母常用英文字母“T”T”或或“B”B”表示。表示。 中周是超外差接收設(shè)

17、備中的重要元件，其選中周是超外差接收設(shè)備中的重要元件，其選 頻和耦合作用，抑制上下頻帶，只允許中間頻率頻和耦合作用，抑制上下頻帶，只允許中間頻率 的信號(hào)通過(guò)。它很大程度上決定了整機(jī)的靈敏度、的信號(hào)通過(guò)。它很大程度上決定了整機(jī)的靈敏度、 選擇性和通頻帶等指標(biāo)。選擇性和通頻帶等指標(biāo)。 6、高頻扼流圈、高頻扼流圈 串饋扼流圈串饋扼流圈 電感量不需很大，電感量不需很大，0.5MHz0.5MHz以下不超以下不超 過(guò)過(guò)(1000(100010000)H10000)H，頻率越高，電感量越小。，頻率越高，電感量越小。 并饋扼流圈并饋扼流圈 電感量應(yīng)遠(yuǎn)大于調(diào)諧回路的電感量，電感量應(yīng)遠(yuǎn)大于調(diào)諧回路的電感量， 取其

18、取其10102020倍或更大一些。倍或更大一些。 二、用萬(wàn)用表判斷晶體管極性的方法二、用萬(wàn)用表判斷晶體管極性的方法 1 1、選擇萬(wàn)用表歐姆擋的、選擇萬(wàn)用表歐姆擋的1k1k或或100100檔位檔位 2 2、當(dāng)基極確定后，將黑表筆接基極，紅表筆分別、當(dāng)基極確定后，將黑表筆接基極，紅表筆分別 接其他兩極，如測(cè)得電阻值都較小，則為接其他兩極，如測(cè)得電阻值都較小，則為NPN NPN 型，如測(cè)得電阻值都較大，則為型，如測(cè)得電阻值都較大，則為PNPPNP型。型。 3 3、選擇萬(wàn)用表上的、選擇萬(wàn)用表上的h hFEFE檔；在已知晶體管基極，以檔；在已知晶體管基極，以 及導(dǎo)電類型為及導(dǎo)電類型為NPNNPN或或PN

19、PPNP型后，將晶體管三個(gè)管腳插型后，將晶體管三個(gè)管腳插 入相應(yīng)導(dǎo)電類型對(duì)應(yīng)的管腳插孔內(nèi)，基極對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)入相應(yīng)導(dǎo)電類型對(duì)應(yīng)的管腳插孔內(nèi)，基極對(duì)準(zhǔn)相應(yīng) 的基極（的基極（b b）孔不變，另外兩個(gè)管腳交替對(duì)準(zhǔn)另兩）孔不變，另外兩個(gè)管腳交替對(duì)準(zhǔn)另兩 個(gè)插孔（個(gè)插孔（c c和和e e），觀察），觀察h hFEFE的讀數(shù)。的讀數(shù)。h hFEFE值較大的一值較大的一 次，對(duì)應(yīng)的插孔標(biāo)注極性即為晶體管管腳極性（發(fā)次，對(duì)應(yīng)的插孔標(biāo)注極性即為晶體管管腳極性（發(fā) 射極和集電極）。射極和集電極）。 三、標(biāo)稱電阻色環(huán)識(shí)別方法三、標(biāo)稱電阻色環(huán)識(shí)別方法 四、焊接注意事項(xiàng)四、焊接注意事項(xiàng) 為防止寄生振蕩，應(yīng)在實(shí)際線路結(jié)構(gòu)工藝方

20、面予為防止寄生振蕩，應(yīng)在實(shí)際線路結(jié)構(gòu)工藝方面予 以注意：合理安排元件，盡量減小各種元件之間以注意：合理安排元件，盡量減小各種元件之間 的寄生耦合；集電極直流電源應(yīng)有良好的去耦濾的寄生耦合；集電極直流電源應(yīng)有良好的去耦濾 波裝置；高頻接線應(yīng)盡量粗、短、接線不平行，波裝置；高頻接線應(yīng)盡量粗、短、接線不平行， 遠(yuǎn)離作為遠(yuǎn)離作為“地地”的底板，以減小引線電感和對(duì)的底板，以減小引線電感和對(duì) “地地”的分布電容；接地和必要的屏蔽要良好。的分布電容；接地和必要的屏蔽要良好。 五、調(diào)試注意事項(xiàng)五、調(diào)試注意事項(xiàng) 1 1、電路調(diào)試的步驟、電路調(diào)試的步驟 2 2、常見(jiàn)故障現(xiàn)象處理、常見(jiàn)故障現(xiàn)象處理 1 1、電路調(diào)試

21、的步驟、電路調(diào)試的步驟 在開(kāi)始調(diào)試電路，診斷故障原因之前，可以先在開(kāi)始調(diào)試電路，診斷故障原因之前，可以先 從一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題開(kāi)始：從一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題開(kāi)始： 電路是否已插上所需的電源，并且電源已打開(kāi)。電路是否已插上所需的電源，并且電源已打開(kāi)。 是否被測(cè)電路中所有的連接都已完成。是否被測(cè)電路中所有的連接都已完成。 觸摸一些關(guān)鍵性元件表面，是否有過(guò)熱或發(fā)燙觸摸一些關(guān)鍵性元件表面，是否有過(guò)熱或發(fā)燙 的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 記錄電路當(dāng)前的狀態(tài)，包括靜態(tài)及動(dòng)態(tài)下的性記錄電路當(dāng)前的狀態(tài)，包括靜態(tài)及動(dòng)態(tài)下的性 能參數(shù)，如電壓、頻率、波形等，以便調(diào)試中，不能參數(shù)，如電壓、頻率、波形等，以便調(diào)試中，不 斷比較參數(shù)的變化，有助于確定故障出現(xiàn)的位置。斷比較參數(shù)的變化，有助于確定故障出現(xiàn)的位置。 請(qǐng)記住，電阻測(cè)量時(shí)，電路的電源要關(guān)閉。請(qǐng)記住，電