高頻電子線路(知識(shí)點(diǎn)整理)

1、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），就是選出需要的頻率分量和濾除不需要的頻率分量。電抗(X)=容抗（ )+感抗(wL) 阻抗=電阻(R)+j電抗阻抗的模把阻抗看成虛數(shù)求模二串聯(lián)諧振電路1.諧振時(shí)，（電抗） ，電容、電感消失了，相角等于0，諧振頻率： ，此時(shí)|Z|最小=R，電流最大2.當(dāng)w<w0時(shí)，電流超前電壓，相角小于0，X<0阻抗是容性；當(dāng)w>w0時(shí)，電壓超前電流，相角大于0，X>0阻抗是感性；3.回路的品質(zhì)因素?cái)?shù) （除R），增大回路電阻，品質(zhì)因數(shù)下降，諧振時(shí)，電感和電容兩端的電位差大小等于外加電壓的Q倍，相位相反4.回路電流與諧振時(shí)回路電

2、流之比 (幅頻)，品質(zhì)因數(shù)越高，諧振時(shí)的電流越大，比值越大，曲線越尖，選頻作用越明顯，選擇性越好5.失諧w=w（再加電壓的頻率）-w0（回路諧振頻率），當(dāng)w和w0很相近時(shí)， ，=X/R=Q×2w/w0是廣義失諧，回路電流與諧振時(shí)回路電流之比 6.當(dāng)外加電壓不變，w=w1=w2時(shí)，其值為1/2，w2-w1為通頻帶，w2，w1為邊界頻率/半功率點(diǎn)，廣義失諧為±17. ，品質(zhì)因數(shù)越高，選擇性越好，通頻帶越窄8.通頻帶絕對(duì)值 通頻帶相對(duì)值 9.相位特性Q越大，相位曲線在w0處越陡峭10.能量關(guān)系電抗元件電感和電容不消耗外加電動(dòng)勢(shì)的能量，消耗能量的只有損耗電阻?；芈房偹矔r(shí)儲(chǔ)能回路一個(gè)

3、周期的損耗 ， 表示回路或線圈中的損耗。就能量關(guān)系而言，所謂“諧振”，是指：回路中儲(chǔ)存的能量是不變的，只是在電感與電容之間相互轉(zhuǎn)換；外加電動(dòng)勢(shì)只提供回路電阻所消耗的能量，以維持回路的等幅振蕩，而且諧振回路中電流最大。11. 電源內(nèi)阻與負(fù)載電阻的影響QL三. 并聯(lián)諧振回路1.一般無(wú)特殊說明都考慮wL>>R，Z 反之wp=1/LC-(R/L)2=1/RC·1-Q22.Y(導(dǎo)納) 電導(dǎo)(G)= 電納(B)= . 與串聯(lián)不同3.諧振時(shí) ， 回路諧振電阻Rp= =QpwpL=Qp/wpC4.品質(zhì)因數(shù) （乘Rp）5.當(dāng)w<wp時(shí)，B>0導(dǎo)納是感性；當(dāng)w>wp時(shí)，B&

4、lt;0導(dǎo)納是容性 （看電納）電感和電容支路的電流等于外加電流的Q倍，相位相反并聯(lián)電阻減小品質(zhì)因數(shù)下降通頻帶加寬，選擇性變壞6.信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載電阻的影響 由此看出，考慮信號(hào)源內(nèi)阻及負(fù)載電阻后，品質(zhì)因數(shù)下降，并聯(lián)諧振回路的選擇性變壞，通頻帶加寬。四. 串并聯(lián)阻抗等效互換1.并聯(lián)串聯(lián)Q=Xs/Rs2.串聯(lián)并聯(lián)RpRsQ2 Xp=Xs Q=Rp/Xs3.抽頭式并聯(lián)電路為了減小信號(hào)源或負(fù)載電阻對(duì)諧振回路的影響，信號(hào)源或負(fù)載電阻不是直接接入回路，而是經(jīng)過一些簡(jiǎn)單的變換電路，將它們部分接入回路。 考慮接入后等效回路兩端電阻和輸出電壓的變化第三章 高頻小信號(hào)放大器一. 基本概念1.高頻放大器與低頻放大器主

5、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(wú)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3.高頻小信號(hào)放大器的主要質(zhì)量指標(biāo)1）增益：（放大系數(shù)） （23dB，0.5（-3dB）2）通頻帶增益下降到 時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率范圍為 3）選擇性從各種不同頻率信號(hào)的總和（有用的和有害的）中選出有用信號(hào)，抑制干擾信號(hào)的能力a）矩形系數(shù) 或 （放大倍數(shù)下降到0.1或0.01）K1，濾除干擾能力越強(qiáng)，選擇性越好b）抑制比 表示對(duì)某個(gè)干擾信號(hào)fn 的抑制能力4) 工作穩(wěn)定性不穩(wěn)定引起自激5）噪聲系數(shù)抑制比二晶體管

6、高頻小信號(hào)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（本章重點(diǎn)討論）輸入、輸出電壓為自變量，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）fe越大, 表示晶體管的放大能力越強(qiáng)；re越大, 表示晶體管的內(nèi)部反饋越強(qiáng)。缺點(diǎn)：雖分析方便，但沒有考慮晶體管內(nèi)部的物理過程，物理含義不明顯，隨頻率變化參考書本62頁(yè)例題2.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

7、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yie=gie+jCie yoe=goe+jCoeyfe=|yfe|fe yre=|yre|re4.晶體管的高頻參數(shù)1）截止頻率f放大系數(shù)下降到0的的頻率2）特征頻率飛fT當(dāng)下降至1時(shí)的頻率 ，當(dāng)0>>1時(shí), 3）最高振蕩頻率fmax晶體管的功率增益為1時(shí)的工作頻率注意: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) 匹配時(shí)2.功率增益 1）如果設(shè)LC調(diào)諧回路自身元件無(wú)損耗，且輸出回路傳輸匹配那么最大功率增益為2）如果LC調(diào)諧回路存在自身?yè)p耗，且輸出回路傳輸匹配 引入扎

8、入損耗K1=回路無(wú)損耗時(shí)的輸出功率（P1）/ 回路有損耗時(shí)的輸出功率（P1）=(其中 )那么最大功率增益為 此時(shí)的電壓增益為 3.通頻帶與選擇性 （通頻帶）選擇性無(wú)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（ >>1）4.級(jí)間耦合看書76頁(yè)例題四多級(jí)單調(diào)諧回路諧振放大器1.放大器的總增益2.m級(jí)放大器的通頻帶五 諧振放大器的穩(wěn)定性1.穩(wěn)定系數(shù) （其中g(shù)2=g1g2）如果S1，放大器可能產(chǎn)生自激振蕩；如果S >>1，放大器不會(huì)產(chǎn)生自激。 S越大，放大器離開自激狀態(tài)就越遠(yuǎn)，工作就越穩(wěn)定。一般要求S=510，2.單向化什么是單向化：討論如何消除yre（反向傳輸導(dǎo)納

9、）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)饔每赡芤鸱糯笃鞴ぷ鞯牟环€(wěn)定。如何單向化：1） 失配法信號(hào)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(jí)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）六放大器中的噪聲1.內(nèi)部噪聲的來源于特點(diǎn)由元器件內(nèi)部帶電粒子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，大多為白噪聲（在整個(gè)頻域內(nèi)，功率譜密度均勻分布的噪聲；亦即：所有不同頻率點(diǎn)上能量相等的隨機(jī)噪聲）2.電阻熱噪聲功率譜密度 噪聲電壓的均方值 噪聲電流的均方值其中 波爾

10、茲曼常數(shù) T 為絕對(duì)溫度（=攝氏溫度+273），單位為K R(或)為內(nèi)的電阻（或電導(dǎo)）值，單位為3.晶體管噪聲白噪聲1）熱噪聲：主要存在于(基區(qū)體電阻）內(nèi)2）散粒噪聲（主要來源）3）分配噪聲4）閃爍噪聲（1/f 噪聲）4.場(chǎng)效應(yīng)管的噪聲（比晶體管低得多）1）熱噪聲：由漏、源之間的等效電阻產(chǎn)生；由溝道內(nèi)電子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生。2）散粒噪聲：由柵、源之間結(jié)的泄漏電流引起。3）閃爍噪聲七噪聲系數(shù)的表示和計(jì)算1.信噪比有用信號(hào)功率Ps與噪聲功率Pn的比值 2.噪聲系數(shù)：Fn反映了信號(hào)經(jīng)過放大后，信噪比變壞的程度放大器自身的噪聲經(jīng)放大后在輸出端呈現(xiàn)的功率輸入信噪比與輸出信噪比的比值 分貝輸入端的噪聲經(jīng)放大后

11、在輸出端呈現(xiàn)的功率放大器自身的噪聲經(jīng)放大后在輸出端呈現(xiàn)的功率輸出噪聲輸入端的噪聲經(jīng)過放大后在輸出端呈現(xiàn)的功率3.噪聲溫度Ti=(Fn-1)T4.靈敏度當(dāng)系統(tǒng)的輸出信噪比給定時(shí)，有效輸入信號(hào)功率Psi稱為系統(tǒng)靈敏度，與之相對(duì)應(yīng)得輸入電壓稱為最小可檢測(cè)信號(hào)Psi=Fn(kTfn)（Pso /Pno）=lg Psi=lgFn+lg(kTfn)+lg（Pso /Pno） 書上116頁(yè)例題5.等效噪聲寬度6.減小噪聲系數(shù)的措施選用低噪聲元、器件；正確選擇晶體管放大級(jí)的直流工作點(diǎn)；選擇合適的信號(hào)源內(nèi)阻Rs；選擇合適的工作寬度；選用合適的放大電路；降低主要器件的工作溫度第五章 高頻功率放大器一基本概念1.

12、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1：工作頻率與相對(duì)頻寬不同不同2：負(fù)載不同低頻功放，采用無(wú)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。不同3：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）狀態(tài)；高頻功放，一般工作于丙類（<180度）（某些特殊情況下可工作于乙類）。二工作原理 三晶體管諧振功率放大器的折線近似分析法1.為了對(duì)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Ic0與基頻分量Icm1 2.動(dòng)態(tài)特性一直線 3.負(fù)載特性 結(jié)論：欠壓：恒流，Vcm變化，P

13、o較小，c低，Pc較大過壓：恒壓，Icm1變化，Po較小，c可達(dá)最高臨界：Po最大，c較高（最佳工作狀態(tài)）4. Vcc對(duì)工作狀態(tài)的影響5. Vbm或VBB對(duì)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(lì)信號(hào)，而是由本身的正反饋信號(hào)來代替外加激勵(lì)信號(hào)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 三基本工作原理一套振蕩回路；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 五振蕩器的穩(wěn)定與平衡條件1.起振平衡 2.平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件1）振幅 2）相位六反饋型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

14、饋式三端振蕩器 (哈特萊振蕩器)3.電容反饋式三端振蕩器(考畢茲振蕩器)4. LC三端式振蕩器相位平衡條件的判斷準(zhǔn)則：射同集反 書264頁(yè)例題七振蕩器的頻率穩(wěn)定問題1.絕對(duì)準(zhǔn)確度： 相對(duì)準(zhǔn)確度：2.頻率穩(wěn)定度可分為長(zhǎng)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(cè)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） 九負(fù)阻振蕩器負(fù)阻振蕩器是把一個(gè)呈現(xiàn)負(fù)阻特性的有源器件直接與諧振回路相接，以產(chǎn)生等幅振蕩第七章 振幅調(diào)制與解調(diào)一基本概念1.調(diào)制：在傳送信號(hào)的乙方（發(fā)送端）將所要傳送的信號(hào)（f低）“附加”在高頻振蕩上，再由天線發(fā)射出去2.解調(diào)：（反調(diào)制）也叫做檢波3.調(diào)制的原因從切實(shí)可行的天線出發(fā)；便于不同電臺(tái)相同頻段基帶信號(hào)的同時(shí)接收；可實(shí)現(xiàn)的回路帶寬二檢波 三調(diào)幅波的性質(zhì)1. 調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式載波信號(hào) 調(diào)制信號(hào)調(diào)幅信號(hào) ，其中 ，其中ma為調(diào)幅指數(shù)， 2.調(diào)幅波中的功率關(guān)系載波功率 上（下）邊頻功率 調(diào)幅波的平均輸出總功率結(jié)論：載波本身并不包含信號(hào)，但它的功率卻占整個(gè)調(diào)幅波功率的絕大部分唯有