高頻電子線路重點(diǎn)終極版

1、QLLR Rs RL(R Rs RL )C高頻電子線路重點(diǎn)第二章 選頻網(wǎng)絡(luò)一 . 基本概念：所謂選頻(濾波)，就是抗 二 串聯(lián)諧振電路 1. 諧振條件 (電抗) X 當(dāng) w=w 0 時(shí)， X=0 阻抗是純阻性；當(dāng) 品質(zhì)因數(shù)下降，諧振時(shí)，電感和電容兩端的電壓模值大小相等，且等于外加電壓的1 j ( ) 4.諧振曲線：回路電流與諧振時(shí)回路電流之比 大， 曲線越尖5.失諧量 =X/R=Q × 2 w/w 0是廣義失諧，回路電流與諧振時(shí)回路電流之比0 L 0C選出 需要的頻率分量和 濾除 不需要的頻率分量。阻抗 =電阻+j 電抗；電抗Q0xCxLL1RRRCR(X)= 容抗 +感0 2 f

2、01LC ，此時(shí)|Z|最小=R ，電流最大 2.當(dāng) w<w 0 時(shí)，0 ；諧振頻率： w>w 0時(shí)， X>0 阻抗是感性； 3.回路的品質(zhì)因素?cái)?shù)Q 倍。，選頻作用越明顯， 選擇性越好w=w-w 0，當(dāng) w 和 w0 很相近時(shí)， 21 jQ(00.7 2 10)N()e1L CC 阻抗是容性； ，增大回路電阻，0LX<0特性阻抗(幅頻 )，品質(zhì)因數(shù)越高 ，諧振時(shí)的電流越大，比值越V&s jQV&sI&0X1 L Vsj 10Lj 0Rs6.當(dāng)外加電壓不變， w=w 1=w2 時(shí)，其值為 1/2，w2-w1為通頻帶， w2，w1 為邊界頻率 /半功率

3、點(diǎn) ，廣義失諧為±7. 2 0 7 08.通頻帶絕對值，品質(zhì)因數(shù)越高，選擇性越好，通頻帶越窄2 串并聯(lián)一樣) 通頻帶相對值070QL0.79.相位特性三 . 并聯(lián)諧振回路arctan Q0V&C0I&0X CV&s & j RVs0CjQV&sarctan Q 越大，相位曲線在L C 1.一般無特殊說明都考慮 wL>>R ， Z R j L 1C2反之 wp=1/LC-(R/L) 2=1/ RC· 1-QRp2 L LCR 1 p CR CLR 2.Y( 導(dǎo)納 )Rp j RpC RpQ0LCRp2LL2pLw0 處越陡峭

4、I&s1 CRRp C電R導(dǎo)(G)= L 電納 (B)= C3.諧振時(shí) B pCL 0，回路諧振電阻pLjL pL pL Qp 1R p p .L 特性阻抗4.品質(zhì)因數(shù)xc1xLp 2 f pp p LC(并聯(lián)電阻減小品質(zhì)因數(shù)下降通頻帶加寬，選擇性變壞5.當(dāng) w<w p時(shí)， B<0 呈感性；當(dāng) w=w p時(shí)， B=0 呈純阻性；當(dāng) w>w p時(shí)， B>0 呈容性。 1 pL Gp Gs GL電感和電容支路的電流等于外加電流的Q 倍，相位相反 QLQp1 RpR pRsR L6.信號源內(nèi)阻和負(fù)載電阻的影響由此看出， 考慮信號源內(nèi)阻及負(fù)載電阻后，品質(zhì)因數(shù)下降，并聯(lián)諧

5、振回路的選擇性變壞，通頻帶加寬。并聯(lián)諧振回路，信號源 內(nèi)阻越大，回路選擇性越好;相反，串聯(lián)諧振回路，信號源內(nèi)阻越小，回路選擇性越好四 . 串并聯(lián)阻抗等效互換Rs1.并聯(lián)串聯(lián)L22.串聯(lián)2并聯(lián)3.抽頭L式1 并聯(lián)電路變換電路，將它們RpXp2Rp2 Xp2RpRsQ2 :為了減小信號源或負(fù)載電阻對諧振回路的影響，信號源或負(fù)載電阻不是直接接入回路L 部分接入 回路。XsXp=XsRp2XpRp2 Xp2Q=X s/RsQ=Rp/X sp VL N2V N1+P2RpVR LL2 (b)2 M+LIsRp CVP1+RL VLa)b)R L VC1PC2RLa)+R L Vb)(a)，而C1C1 C

6、2RLRL2p2低抽頭向高抽頭轉(zhuǎn)換，等效阻抗提高1/p2倍。高抽頭向低抽頭轉(zhuǎn)換時(shí)，等效阻抗降低第三章 高頻小信號放大器P2倍。一 . 基本概念 1.高頻放大器與低頻放大器主要區(qū)別： 工作頻率范圍、頻帶寬度，負(fù)載不同； 低頻：工作頻率低，頻帶寬，采用 無調(diào)諧負(fù)載；高頻：工作頻率高，頻帶窄，采用選頻網(wǎng)絡(luò) 2.諧振放大器又稱（調(diào)諧） /高頻放大器：靠近諧振，增益大，遠(yuǎn)離諧 振，衰減 AvVVoApPoAv20logVoPoV i pPiv Vi3.高頻小信號放大器的主要質(zhì)量 指標(biāo) 電壓增益 功率增益1f（2 f0 7）m 2m 1 f07Q1）2）3）Ap 10log P分貝表示 m12m100 m

7、1 1增益：（放大系數(shù)） 1通頻帶：增益下降到 2 時(shí)所對應(yīng)的頻率范圍為選擇性：從各種不同頻率信號的總和（有用的和有害的）中選出有用信號，抑制干擾信號的能力22 f0 .7的抑制能力 dn5）噪聲系數(shù)r 0 1 2 f 0.1Kr01 2 f 或 K r0.01抑制比 表示對某個(gè)干擾信號 fn 工作穩(wěn)定性：不穩(wěn)定引起自激晶體管高頻小信號等效電路與參數(shù) 1.形式等效電路（網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等效電路） h 參數(shù)系 輸出電壓、輸入電流為自變量，輸入電壓、輸出電流為參變量 z 參數(shù)系 輸入、輸出電流為自變量，輸入、輸出電壓為參變量 y 參數(shù)系 輸入、輸出電壓為自變量，a）b)4)1 2 f07K r0.1(2

8、f 0.1 )m(2 f 0.7)mK 矩形系數(shù) K0.01放大倍數(shù)下降到 Av 0 Avn0.1或 0.01） K 1，濾除干擾能力越強(qiáng)，選擇性越好本章重點(diǎn)討論）輸入、輸出電流為參變量輸入導(dǎo)納（輸出短路）輸出導(dǎo)納（輸入短路）正向傳輸導(dǎo)納（輸出短路）反向傳輸導(dǎo)納（輸入短路）yiyf1V1I2V1V2V2yoI2yrV2I1V2V1 0re 越大 , 表示晶體管的內(nèi)部反饋越強(qiáng)。 ?yre yfe? V 2Yo yoere fe 2fe越大, 表示晶體管的放大能力越強(qiáng)；yre yfeYi yiere feYo yoeAvyoe YLyie YsV 1yoe優(yōu)點(diǎn)：沒有涉及晶體管內(nèi)部的物理過程，因而不

9、僅適用于晶體管，也適用于任何四端（或三端）器件。缺點(diǎn)：沒有考慮晶體管內(nèi)部的物理過程。參數(shù)隨頻率變化；物理含義不明顯。 參考書本 62 頁例題yfeYL2.混合等效電路優(yōu)點(diǎn)：各個(gè)元件在很寬的頻率范圍內(nèi)都保持常數(shù)；缺點(diǎn)：分析電路不夠方便。3.混合等效電路參數(shù)與形式等效電路y 參數(shù)的轉(zhuǎn)換y ie =g ie+j C iey oe=g oe+j Coeyfe=|yfe| feyre=|yre| re4.晶體管的 高頻參數(shù)1 . 01）截止頻率 f ：放大系數(shù)下降到 0 的 2 的頻率 1 j f 2）特征頻率飛 fTf當(dāng)下降至 1時(shí)的頻率 fTf02 1 ，當(dāng) 0>>1時(shí),f T0f。3）

10、最高振蕩頻率 fmax晶體管的功率增益為 Gp=1 時(shí)的最高工作頻率。頻率參數(shù)的關(guān)系 : fmax fT f 注意 :f fmax 后， Gp<1，晶體管已經(jīng)不能得到功率放大。 三 單調(diào)諧回路諧振放大器等效變換1.電壓增益諧振時(shí)Av 02.功率增益PoPip1p2yfeGP2Gpp1 goe1p1p2yfe2p2gie2匹配時(shí)(Avo)m axyfe2 go1gi2APo(Avo)2 gie2gie11）如果設(shè) LC 調(diào)諧回路自身元件無損耗，且輸出回路傳輸匹配Gp2 p1 goe1AP0 maxp2g 那么最大功率增益為p2gie22）如果 LC 調(diào)諧回路存在自身損耗，且輸出回路傳輸匹配

11、Gp 02 p1 goe1 p2gie2引入扎入損耗 K1=回路無損耗時(shí)的輸出功率（P1） / 回路有損耗 時(shí)的輸出功率（P'1）= （1（其中1QL ) 2 Q0)那么最大功率增益為AP0 max3.通頻帶與選擇性2 f0.7f0 （通頻帶）QLyfeQL )2Q04gie1goe1 (1 Q0) (1 Q0) AP0 max 此時(shí)的電壓增益為 (Avo)max矩形系數(shù) K0.1=9.95 或 10| yfe |yfe4gie1goe1Kr01 >>1)2 go1gi2QQL0)選擇性無論 Q 值為多大，其諧振曲線和理想的矩形相差甚遠(yuǎn)，選擇性差（4.級間耦合看書 76 頁

12、例題 四多級單調(diào)諧回路諧振放大器 1.放大器的總增益 Av Av 1nAv 2AvnAv12.m 級放大器的通頻帶 20.7 2m1 f02m 1 2 f0.7 單級QL五 諧振放大器的穩(wěn)定性2g21.穩(wěn)定系數(shù) S y fe 0C大， 放大器離開自激狀態(tài)就越遠(yuǎn)，工作就 越穩(wěn)定。re其中 g2=g1g2）如果S 1， 放大器 可能產(chǎn)生自激 振蕩；如果般要求 S=510，A2.單向化什么 是單向化：討論如何消除 yre（反向傳輸導(dǎo)納）的反饋，變“雙向元件”為“單向元件” 的過程。 為什么 單向化：由于晶體管內(nèi)存在 yre 的反饋，所以它是一個(gè)“雙向元件”。作為 放大器工作時(shí)， yre 的反饋?zhàn)饔每?/p>

13、能引起放大器工作的不穩(wěn)定。如何單向化： 1、失配法：信號源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗匹配；晶體管輸出端負(fù)載阻抗不與本級晶體管的輸出阻抗 匹配。注意： 失配法以犧牲增益為代價(jià)換取穩(wěn)定性的提高。2、中和法（不做討論）第五章 高頻功率放大器S >>1，放大器 不會產(chǎn)生自激。 S 越一基本概念1. 諧振（高頻）功放與非諧振（低頻）功放的比較 （相同 : 要求輸出功率大，效率高 ; 不同 負(fù)載不同 :低頻功放，采用無調(diào)諧負(fù)載； 高頻功放，一般采用 選頻網(wǎng)絡(luò) 作為負(fù)載 ；新型寬帶功放采用傳輸線作為負(fù)載。1：工作頻率與相對頻寬不同 ; 不同 2：不同 3：PPoPCCPoIC0I(cIcmnC0cm

14、13. 負(fù)載特性C)C)I cm1 RpiC max狀態(tài)； 高頻 功放，一般 工作于丙n(iC max工作狀態(tài)不同 :低頻功放，工作于甲類（ 360 度）、甲乙類或乙類（ 180 度）（限于推挽電路） 類（ <180 度）（某些特殊情況下可工作于乙類）。） 丙類輸出功率和效率最高，二工作原理i C maxiCmaxgcrvCmin1 I 2 R2 cm1 pI cm11( c)0 ( c)越大（即Vcm越大 / vC min越?。?c越小 ,則效率 c越高1Vcm I cm1cm cm12 cm cm111 Ic2m1Rp （交流輸出功率 ）2Rp 2P0 （集電極耗散功耗 ）P0 （集

15、電極功率 ）P0 PCVI2 cm cm 1V CC I C 0VCC I C0 (直流功率 ) 1Vc2m1VcmI cm1 Vcm 2Po P 晶體管諧振功率放大器的折線近似分析法1. 為了對高頻功率放大器進(jìn)行定量分析與計(jì)算，關(guān)鍵在于求出 電流的直流分量 I c0與基頻分量I cmn iC max n （ c ） g1（ c ） II c02. 動態(tài)特性一條過原點(diǎn)的直線 ic gcr vc（臨界線方程 ）結(jié)論：欠壓 ：恒流， Vcm變化， Po較小， c低， Pc較大;過壓：恒壓， I cm1變化， Po較小， c可達(dá)最高，用于發(fā)射機(jī)中間放大級 臨界 ：Po最大， c較高（最佳工作狀態(tài)），

16、用于發(fā)射機(jī)末級4. Vcc 對工作狀態(tài)的影響 5.Vbm或 VBB對工作狀態(tài)的影響第六章 正弦波振蕩器一基本概念振蕩器：不需要激勵信號，而是由本身的正反饋信號來代替外加激勵信號的作用。振蕩器通常工作于 丙類，是非線性 的。 二 LCR 回路中的瞬變現(xiàn)象回路的衰減系數(shù) 回路的固有角頻率AF>1 到 AF=1 。原理穩(wěn)幅的作用就是，當(dāng)輸出信號幅值增加到一定程度時(shí)，使振幅平衡條件從三基本工作一套振蕩回路；一個(gè)能量來源；一個(gè)控制設(shè)備四由正反饋的觀點(diǎn)決定振蕩的條件AVom Vom VomQZ 0 相位平衡條件2. 平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件：在外因的作用下，振蕩器在平衡點(diǎn)附近可重新建立新的平衡狀態(tài)，外因消

17、失之后又能自動的恢復(fù)到原 來的平衡狀態(tài)。1）振幅平衡條件：左圖屬于軟自激，無需外加激勵，振蕩便可自激。開始起振時(shí)，AF>1 ，振蕩處于增幅振蕩狀態(tài)，振幅由小到大，直到達(dá)到 Q 點(diǎn)為止。右圖屬于硬自激，需要預(yù)先加上一個(gè)一定幅度的信號才能起振。在B點(diǎn)附近平衡點(diǎn)）：VomVomAF 1振幅穩(wěn)定條件AF 1 : VAom停在 Q 點(diǎn)停振VomV om VomQ2）相位穩(wěn)定條件：指相位平衡條件遭到破壞時(shí)，相位平衡能重新建立，且仍能保持相對穩(wěn)定的振蕩頻率。 只有諧振回路的相頻特 性曲線 z f 在工作 頻率附近具有負(fù)的斜率 ，才能滿足頻率穩(wěn)定條 件。調(diào)集電路 優(yōu)點(diǎn)： 振蕩幅度較大，諧波成分較少； 調(diào)

18、整 M 基本不影響振蕩頻率。 缺點(diǎn)： 工作頻率不能太 高。 調(diào)基電路 優(yōu)點(diǎn)： 振蕩頻率在較寬的范圍內(nèi)改變， 振幅變化不大；調(diào)整 M基本不影響振蕩頻率。 缺點(diǎn)： 工作頻率不能太高。 調(diào)發(fā)電路 優(yōu)點(diǎn)： 波形較好，失真 ??；調(diào)整 M基本不影響振蕩頻率。 缺點(diǎn)： 工作頻率不六反饋型 LC 振蕩器線路1.互感耦合振蕩器（調(diào)集、調(diào)基、調(diào)射）2. 電感反饋式三端振蕩器 （哈特萊振蕩器 ） ：如果正反饋網(wǎng)絡(luò)由 LC 諧振回路中的電感分壓電路將輸出信號 送回輸入回路，所形成的是電感反饋式三端振蕩器。優(yōu)點(diǎn)： 1. 容易起振； 2. 改變回路電容來 調(diào)整頻率時(shí)， 基本上不影響電路的反饋系數(shù)。3.電容反饋式三端振蕩器

19、 （考畢茲振蕩器 ）：如果正反饋網(wǎng)絡(luò)由 的是電容反饋式三端振蕩器。缺點(diǎn)：1. 振蕩器波形較差 （諧波成分多） ； 2. 反饋系數(shù) F 隨頻率變化而變化。LC 諧振回路中的電容分壓電路將輸出信號送回輸入回路，所形成 優(yōu)點(diǎn)： 1. 輸出波形好； （對高次諧波呈較低阻抗，反射 減弱） 2. 頻率穩(wěn)定度高； （電路中的不穩(wěn)定電容與該電路并 聯(lián)，適當(dāng)加大回路電容量，可削弱影響。） 3. 適合較高工作 頻率。缺點(diǎn)：通過 C1,C2 來改變頻率， 反饋系數(shù) F會隨著變化，4. LC 三端式振蕩器相位平衡條件的判斷準(zhǔn)則：（射同集反）晶體管的集電極發(fā)射極（ce）之間和基極發(fā)射極（ be）之間回路元件的電抗性質(zhì)相同 ; 它們與集電極基極之間 （bc）回路元件的電抗性質(zhì)相反。 X1 與 X2 的符號相同， X3 的符號相反。 七振蕩器的頻率穩(wěn)定問題1.絕對準(zhǔn)確度：V0Vmax相對準(zhǔn)確度：VminmaxVmin )f f f 0f0f 02.頻率穩(wěn)定度可分為 長期 頻率穩(wěn)定度、 短期 頻率穩(wěn)定度和 瞬間 頻率穩(wěn)定度三種3.方均根值法：指定時(shí)間間隔內(nèi)，測得各頻率準(zhǔn)確度與其平均值的偏差的方均根值來表征 八石英晶體振蕩器（作為電感用）第七章 振幅調(diào)制與解調(diào)一基本概念 1.調(diào)制：用被傳送的低頻信號去控制高頻信號（載波）的參數(shù) （幅度、頻率、相位 ），實(shí)現(xiàn)低頻信號搬移