第2章高頻電路基礎(chǔ)-第2章

1、第2章 高頻電路基礎(chǔ)無線通信系統(tǒng)的組成無線通信系統(tǒng)的組成發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備接收設(shè)備超外差形式超外差形式第2章 高頻電路基礎(chǔ)第2章 高頻電路基礎(chǔ)第第2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ) 2.1 高頻電路中的元器件高頻電路中的元器件2.2 高頻電路中的組件高頻電路中的組件 2.3.阻抗變換與阻抗匹配阻抗變換與阻抗匹配 2.4 電子噪聲電子噪聲2.5 非線性失真非線性失真第2章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路高頻放大器高頻振蕩器調(diào)制電路解調(diào)電路反饋控制電路調(diào)幅調(diào)頻檢波鑒頻第2章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路高頻放大器高頻振蕩器調(diào)制電路解調(diào)電路反饋控制電路調(diào)幅調(diào)頻檢波鑒頻基礎(chǔ)元件R、L、C器件二極管、晶體管、MOS管

2、組件LC諧振回路、高頻變壓器電子噪聲第2章 高頻電路基礎(chǔ)一一.元件元件 (1)電阻 (繞線電阻-碳膜電阻-金屬膜電阻-貼片電阻)CR為分布電容, LR為引線電感, R為電阻。 LRCRR 圖 2 1 電阻的高頻等效電路 2.1高頻電路中的元器件高頻電路中的元器件第2章 高頻電路基礎(chǔ) （2） 電容 RC極間絕緣電阻;Lc分布電感（引線電感）、極間電感;電解電容的極間電感大,小瓷介電容的引線電感較大;當(dāng)工作頻率大于電容自身諧振頻率時(shí),電容將等效為一個(gè)電感. 圖2 2 電容器的高頻等效電路 (a) 電容器的等效電路; （b） 電容器的阻抗特性 LCRCC(a)阻抗頻率 f(b)0第2章 高頻電路基礎(chǔ)

3、 （ 3） 電感 r線圈直流電阻,（交流電阻直流電阻）； Cl匝間分布電容；SRF電感自身諧振頻率。品質(zhì)因數(shù)Q=L/r阻抗與相角阻抗相角頻率 fSRF0 圖 2 3 高頻電感器的自身諧振頻率SRF LrCl 第2章 高頻電路基礎(chǔ)二二.有源器件有源器件1)二極管常用類型點(diǎn)接觸式二極管表面勢壘二極管(肖特基二極管)變?nèi)荻O管PIN二極管NoImage第2章 高頻電路基礎(chǔ)二二.有源器件有源器件1)二極管常用類型點(diǎn)接觸式二極管表面勢壘二極管(肖特基二極管)變?nèi)荻O管PIN二極管PN結(jié)電容擴(kuò)散電容勢壘電容NoImage第2章 高頻電路基礎(chǔ)二二.有源器件有源器件1)二極管常用類型點(diǎn)接觸式二極管表面勢壘二極

4、管(肖特基二極管)變?nèi)荻O管PIN二極管PN結(jié)電容擴(kuò)散電容外加正向偏壓NoImage第2章 高頻電路基礎(chǔ)二二.有源器件有源器件1)二極管常用類型點(diǎn)接觸式二極管表面勢壘二極管(肖特基二極管)變?nèi)荻O管PIN二極管PN結(jié)電容擴(kuò)散電容外加正向偏壓勢壘電容外加反向偏壓NoImage第2章 高頻電路基礎(chǔ)二二.有源器件有源器件1)二極管常用類型電接觸式二極管表面勢壘二極管(肖特基二極管)變?nèi)荻O管PIN二極管PN結(jié)電容擴(kuò)散電容外加正向偏壓勢壘電容外加反向偏壓NoImageDDCI0(1)TCCUrU第2章 高頻電路基礎(chǔ)二二.有源器件有源器件1)二極管常用類型點(diǎn)接觸式二極管表面勢壘二極管(肖特基二極管)變?nèi)?/p>

5、二極管PIN二極管PN結(jié)電容擴(kuò)散電容 外加正向偏壓勢壘電容外加反向偏壓NoImage2）晶體管（BJT）與場效應(yīng)管（FET）DCDDCI0(1)TCCUrU第2章 高頻電路基礎(chǔ)二二.有源器件有源器件1)二極管常用類型點(diǎn)接觸式二極管表面勢壘二極管(肖特基二極管)變?nèi)荻O管PIN二極管PN結(jié)電容擴(kuò)散電容 外加正向偏壓勢壘電容外加反向偏壓NoImage2）晶體管（BJT）與場效應(yīng)管（FET）高頻晶體管高頻小功率管高頻大功率管DCDDCI0(1)TCCUrU第2章 高頻電路基礎(chǔ)二二.有源器件有源器件1)二極管常用類型點(diǎn)接觸式二極管表面勢壘二極管(肖特基二極管)變?nèi)荻O管PIN二極管PN結(jié)電容擴(kuò)散電容

6、外加正向偏壓勢壘電容外加反向偏壓NoImage2）晶體管（BJT）與場效應(yīng)管（FET）高頻晶體管高頻小功率管：高增益、低噪聲高頻大功率管DCDDCI0(1)TCCUrU第2章 高頻電路基礎(chǔ)二二.有源器件有源器件1)二極管常用類型點(diǎn)接觸式二極管表面勢壘二極管(肖特基二極管)變?nèi)荻O管PIN二極管PN結(jié)電容擴(kuò)散電容 外加正向偏壓勢壘電容外加反向偏壓NoImage2）晶體管（BJT）與場效應(yīng)管（FET）高頻晶體管高頻小功率管：高增益、低噪聲高頻大功率管：大功率DCDDCI0(1)TCCUrU第2章 高頻電路基礎(chǔ)二二.有源器件有源器件1)二極管常用類型電接觸式二極管表面勢壘二極管(肖特基二極管)變?nèi)荻?/p>

7、極管PIN二極管PN結(jié)電容擴(kuò)散電容 外加正向偏壓勢壘電容外加反向偏壓CI2）晶體管與場效應(yīng)管（FET）高頻晶體管高頻小功率管：高增益、低噪聲高頻大功率管：大功率發(fā)射結(jié)電容擴(kuò)散電容DCDDCI0(1)TCCUrU第2章 高頻電路基礎(chǔ)二二.有源器件有源器件1)二極管常用類型電接觸式二極管表面勢壘二極管(肖特基二極管)變?nèi)荻O管PIN二極管PN結(jié)電容擴(kuò)散電容 外加正向偏壓勢壘電容外加反向偏壓CI2）晶體管與場效應(yīng)管（FET）高頻晶體管高頻小功率管：高增益、低噪聲高頻大功率管：大功率發(fā)射結(jié)電容擴(kuò)散電容，正比于ICQ;DCDDCI0(1)TCCUrU第2章 高頻電路基礎(chǔ)二二.有源器件有源器件1)二極管常

8、用類型電接觸式二極管表面勢壘二極管(肖特基二極管)變?nèi)荻O管PIN二極管PN結(jié)電容擴(kuò)散電容 外加正向偏壓勢壘電容外加反向偏壓CI2）晶體管與場效應(yīng)管（FET）高頻晶體管高頻小功率管：高增益、低噪聲高頻大功率管：大功率發(fā)射結(jié)電容擴(kuò)散電容，正比于ICQ;DCDDCI0(1)TCCUrU集電結(jié)電容勢壘電容 第2章 高頻電路基礎(chǔ)二二.有源器件有源器件1)二極管常用類型電接觸式二極管表面勢壘二極管(肖特基二極管)變?nèi)荻O管PIN二極管PN結(jié)電容擴(kuò)散電容 外加正向偏壓勢壘電容外加反向偏壓2）晶體管與場效應(yīng)管（FET）高頻晶體管高頻小功率管：高增益、低噪聲高頻大功率管：大功率發(fā)射結(jié)電容擴(kuò)散電容，正比于ICQ

9、;DCDDCI0(1)TCCUrU集電結(jié)電容勢壘電容，反比于 的1/31/2次方CBQU第2章 高頻電路基礎(chǔ)頻率參數(shù)f共射截止頻率共基截止頻率特征頻率fTf第2章 高頻電路基礎(chǔ)頻率參數(shù)f00.707共射截止頻率共基截止頻率特征頻率f00.707Tf10Tff第2章 高頻電路基礎(chǔ)頻率參數(shù)3）集成電路通用型專用型(ASIC)f00.707共射截止頻率共基截止頻率特征頻率f00.707Tf10Tff第2章 高頻電路基礎(chǔ)頻率參數(shù)3）集成電路通用型寬帶集成放大器（如FX733） 達(dá)120MHz模擬相乘器（如（MC1596）專用型(ASIC)f00.707共射截止頻率共基截止頻率特征頻率f00.707Tf

10、10TffHf第2章 高頻電路基礎(chǔ)頻率參數(shù)3）集成電路通用型寬帶集成放大器（如FX733） 達(dá)120MHz模擬相乘器（如（MC1596）專用型(ASIC)集成鎖相環(huán)集成調(diào)頻解調(diào)器單片接收機(jī)電視中的專用集成片f00.707共射截止頻率共基截止頻率特征頻率f00.707Tf10TffHf第2章 高頻電路基礎(chǔ)2.2 高頻電路中的組件無源組件(無源網(wǎng)絡(luò))高頻諧振(振蕩)回路高頻變壓器諧振器濾波器第2章 高頻電路基礎(chǔ)2.2 高頻電路中的組件無源組件(無源網(wǎng)絡(luò))高頻諧振(振蕩)回路高頻變壓器諧振器濾波器完成信號傳輸、選頻、阻抗變換等功能。第2章 高頻電路基礎(chǔ)2.2.組件無源組件(無源網(wǎng)絡(luò))高頻諧振(振蕩)

11、回路高頻變壓器諧振器濾波器信號傳輸、選頻、阻抗變換等功能。其它組件平衡調(diào)制器、混頻器正交調(diào)制器、混頻器移相器匹配器與衰減器分配器與合路器定向耦合器隔離器與緩沖器高頻開關(guān)與雙工器第2章 高頻電路基礎(chǔ)1.高頻振蕩回路簡單振蕩回路抽頭并聯(lián)振蕩回路耦合振蕩回路第2章 高頻電路基礎(chǔ)1.高頻振蕩回路簡單振蕩回路抽頭并聯(lián)振蕩回路耦合振蕩回路1）簡單振蕩回路串聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振活路第2章 高頻電路基礎(chǔ)1.高頻振蕩回路簡單振蕩回路抽頭并聯(lián)振蕩回路耦合振蕩回路1）簡單振蕩回路串聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振活路（1）串聯(lián)諧振回路11()|Zsrj lj crjlcZs第2章 高頻電路基礎(chǔ)幅度221|()sZrlc11Lctg

12、r幅頻特性相角相頻特性第2章 高頻電路基礎(chǔ)幅度221|()sZrlc11Lctgr01LC幅頻特性相角相頻特性諧振角頻率第2章 高頻電路基礎(chǔ)幅度221|()sZrlc11Lctgr01LC幅頻特性相角相頻特性諧振角頻率品質(zhì)因數(shù)20020r11PLLILPLQrCrrCI r第2章 高頻電路基礎(chǔ)LrCX 00容性感性(a)(b)|ZS|r00(c)0 /20(d)/2 圖2 4 串聯(lián)振蕩回路及其特性 第2章 高頻電路基礎(chǔ)串聯(lián)諧振回路相頻特性:第2章 高頻電路基礎(chǔ)串聯(lián)諧振回路相頻特性:（a）當(dāng) 時(shí)，阻抗最小， 純阻 00第2章 高頻電路基礎(chǔ)串聯(lián)諧振回路相頻特性:（a）當(dāng) 時(shí)，阻抗最小， 純阻（b）

13、當(dāng) 時(shí)， 阻抗呈容性 000|,0SZr第2章 高頻電路基礎(chǔ)串聯(lián)諧振回路相頻特性:（a）當(dāng) 時(shí)，阻抗最小， 純阻（b）當(dāng) 時(shí)， 阻抗呈容性（c）當(dāng) 時(shí)， 呈感性000|,0SZr0|,0SZr第2章 高頻電路基礎(chǔ)（a）當(dāng) 時(shí)，阻抗最小， 純阻（b）當(dāng) 時(shí)， 阻抗呈容性（c）當(dāng) 時(shí)， 感性000|,0SZr0|,0SZr諧振時(shí)電流最大0uir串聯(lián)諧振回路相頻特性:第2章 高頻電路基礎(chǔ)（a）當(dāng) 時(shí)，阻抗最小， 純阻（b）當(dāng) 時(shí)， 阻抗呈容性（c）當(dāng) 時(shí)， 感性000|,0SZr0|,0SZr諧振時(shí)電流最大0uiri0i任意頻率下回路電流 與諧振電流 之比00000011111()1()1SuZiu

14、LiLjjQrCrjr第2章 高頻電路基礎(chǔ)（a）當(dāng) 時(shí)，阻抗最小， 純阻（b）當(dāng) 時(shí)， 阻抗呈容性（c）當(dāng) 時(shí)， 感性000|,0SZr0|,0SZr諧振時(shí)電流最大0uiri0i任意頻率下回路電流 與諧振電流 之比00000011111()1()1SuZiuLiLjjQrCrjr令000001()()LLCQrr稱為廣義失諧第2章 高頻電路基礎(chǔ) 模2200011()IIQ第2章 高頻電路基礎(chǔ) 模2200011()IIQ220000000000()()()222QQQfQQQf由第2章 高頻電路基礎(chǔ) 模2200011()IIQ220000000000()()()222QQQfQQQf0ff令絕對

15、失諧量 相對失諧量f第2章 高頻電路基礎(chǔ) 模2200011()IIQ220000000000()()()222QQQfQQQf0ff令稱廣義失諧絕對失諧量 相對失諧量f2011II所以第2章 高頻電路基礎(chǔ) 模2200011()IIQ220000000000()()()222QQQfQQQf0ff令稱廣義失諧絕對失諧量 相對失諧量f2011II201121II所以當(dāng) 時(shí)，對應(yīng)頻率范圍稱為通頻帶第2章 高頻電路基礎(chǔ) 模2200011()IIQ220000000000()()()222QQQfQQQf0ff令稱廣義失諧絕對失諧量 相對失諧量f2011II201121II21所以當(dāng) 時(shí)，對應(yīng)頻率范圍稱

16、通頻帶第2章 高頻電路基礎(chǔ) 模2200011()IIQ220000000000()()()222QQQfQQQf0ff令稱廣義失諧絕對失諧量 相對失諧量f2011II201121II211 所以當(dāng) 時(shí)，對應(yīng)頻率范圍稱通頻帶第2章 高頻電路基礎(chǔ)0000()()22ffQQf廣義失諧第2章 高頻電路基礎(chǔ)hff0021hffQf當(dāng)時(shí)0000()()22ffQQf第2章 高頻電路基礎(chǔ)hff0021hffQf0021LffQf 當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)Lff0000()()22ffQQf第2章 高頻電路基礎(chǔ)hff0021hffQf0021LffQf 002hfffQ當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)所以上限截止頻率Lff0000()()22ff

17、QQf第2章 高頻電路基礎(chǔ)hff0021hffQf0021LffQf 002hfffQ002LfffQ當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)所以上限截止頻率下限截止頻率Lff0000()()22ffQQf第2章 高頻電路基礎(chǔ)hff0021hffQf0021LffQf 002hfffQ002LfffQ當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)所以上限截止頻率下限截止頻率通 頻 帶Lff0hLfBffQ0000()()22ffQQf第2章 高頻電路基礎(chǔ)hff0021hffQf0021LffQf 002hfffQ002LfffQ當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)所以上限截止頻率下限截止頻率通 頻 帶Lff0hLfBffQ0000()()22ffQQf單諧振回路的通頻帶與諧振頻率成正比，與

18、品質(zhì)因數(shù)成反比。第2章 高頻電路基礎(chǔ)LrCCIC.IR.R0IL.L0B11/ 2Q1 Q2Q1Q20 /2/2感性Q2Q1Q1 Q2容性Z(a)(b)(c)(d)U.0|zp|/R0I. 圖2 7 并聯(lián)諧振回路及其等效電路、 阻抗特性和輻角特性 (a) 并聯(lián)諧振回路; （b）等效電路; （c）阻抗特性; （d）輻角特性 （）并聯(lián)諧振回路1()1Prj Lj CZrj Lj C第2章 高頻電路基礎(chǔ)CrrLQQLC00201111并聯(lián)回路諧振頻率rL串聯(lián)回路品質(zhì)因數(shù)第2章 高頻電路基礎(chǔ)CrrLQQLC00201111并聯(lián)回路諧振頻率rL串聯(lián)回路品質(zhì)因數(shù)電抗/電阻第2章 高頻電路基礎(chǔ)CrrLQQL

19、C00201111當(dāng) 時(shí), 1QLC10并聯(lián)回路諧振頻率rL串聯(lián)回路品質(zhì)因數(shù)第2章 高頻電路基礎(chǔ)CrrLQQLC00201111當(dāng) 時(shí), 諧振時(shí)的阻抗最大, 為一電阻R01QLC10CQLQCrLR000并聯(lián)回路諧振頻率rL串聯(lián)回路品質(zhì)因數(shù)2Q r第2章 高頻電路基礎(chǔ)CrrLQQLC00201111當(dāng) 時(shí), 諧振時(shí)的阻抗最大, 為一電阻R01QLC10CQLQCrLR000并聯(lián)諧振頻率rL串聯(lián)回路品質(zhì)因數(shù)2Q r0001111(1()1()PLjLRj CCrZjrjLjQrC第2章 高頻電路基礎(chǔ)模02|1PRZ20(2)arctgarctgQ 幅角第2章 高頻電路基礎(chǔ)模02|1PRZ20(2

20、)arctgarctgQ 20|1( )1PZMR幅角相對幅模第2章 高頻電路基礎(chǔ)模02|1PRZ20(2)arctgarctgQ 20|1( )1PZMR幅角相對幅模并聯(lián)回路000000LRRPCQCRRLLP品質(zhì)因數(shù)電阻/電抗第2章 高頻電路基礎(chǔ)0fBQ并聯(lián)諧振回路的通頻帶 第2章 高頻電路基礎(chǔ)0fBQ0fBQ并聯(lián)諧振回路的通頻帶(單諧振回路均為 )第2章 高頻電路基礎(chǔ)0fBQ0fBQ0LCRXXQ并聯(lián)諧振回路的通頻帶(單諧振回路均為 )LCIIQI并聯(lián)諧振時(shí)并聯(lián)諧振稱為電流諧振。所以第2章 高頻電路基礎(chǔ)IL.IC.0I.U.圖28表示了并聯(lián)振蕩回路中諧振時(shí)的電流、 電壓關(guān)系。 0fBQ0

21、fBQ0LCRXXQ并聯(lián)諧振回路的通頻帶(單諧振回路均為 )LCIIQI并聯(lián)諧振時(shí)所以并聯(lián)諧振稱電流諧振。第2章 高頻電路基礎(chǔ)并聯(lián)諧振回路相頻特性:.第2章 高頻電路基礎(chǔ)并聯(lián)諧振回路相頻特性:.(1)當(dāng)=0 時(shí) =0， u與i同相,純阻性第2章 高頻電路基礎(chǔ)并聯(lián)諧振回路相頻特性:.(1)當(dāng)=0 時(shí) =0， u與i同相,純阻性(2)當(dāng) 0， u比i超前,呈感性第2章 高頻電路基礎(chǔ)并聯(lián)諧振回路相頻特性:.(1)當(dāng)=0 時(shí) =0， u與i同相,純阻性(2)當(dāng) 0， u比i超前,呈感性(3)當(dāng)0 時(shí) 0， u比i滯后,呈容性第2章 高頻電路基礎(chǔ)并聯(lián)諧振回路相頻特性:.(1)當(dāng)=0 時(shí) =0， u與i同

22、相,純阻性(2)當(dāng) 0， u比i超前,呈感性(3)當(dāng)0 時(shí) 0， u比i滯后,呈容性第2章 高頻電路基礎(chǔ)并聯(lián)諧振回路相頻特性:.0B11/2Q1Q2Q1Q20/2/2感性Q2Q1Q1Q2容性Z.0|zp|/R0.(1)當(dāng)=0 時(shí) =0， u與i同相,純阻性(2)當(dāng) 0， u比i超前,呈感性(3)當(dāng)0 時(shí) 0， u比i滯后,呈容性第2章 高頻電路基礎(chǔ) 例例 1 設(shè)一放大器以簡單并聯(lián)振蕩回路為 負(fù)載, 信號中心頻率fs=10MHz, 回路電容C=50 pF, (1) 試計(jì)算所需的線圈電感值。 (2) 若線圈品質(zhì)因數(shù)為Q=100, 試計(jì)算 回路諧振電阻及回路帶寬。 (3) 若放大器所需的帶寬B=0.

23、5 MHz, 則應(yīng)在回路上并聯(lián)多大電阻才能滿足放大器所需帶寬要求? 第2章 高頻電路基礎(chǔ)CfCL20220)2(11解解 ：(1) 計(jì)算L值。第2章 高頻電路基礎(chǔ)CfCL20220)2(11將f0以兆赫茲(MHz)為單位, 以皮法(pF)為單位, L以微亨（H）為單位， 上式變?yōu)橐粚?shí)用計(jì)算公式:CfCfL20620225330101)21(解解 ：(1) 計(jì)算L值。第2章 高頻電路基礎(chǔ)CfCL20220)2(11將f0以兆赫茲(MHz)為單位, 以皮法(pF)為單位, L以微亨（H）為單位， 上式變?yōu)橐粚?shí)用計(jì)算公式:CfCfL20620225330101)21( 將f0=fs=10 MHz代入

24、, 得uL07. 5解解 ：(1) 計(jì)算L值。第2章 高頻電路基礎(chǔ)CfCL20220)2(11將f0以兆赫茲(MHz)為單位, 以皮法(pF)為單位, L以微亨（H）為單位， 上式變?yōu)橐粚?shí)用計(jì)算公式:CfCfL20620225330101)21( 將f0=fs=10 MHz代入, 得uL07. 5 (2) 回路諧振電阻和帶寬。由式(2 12)kLQR8 .311018. 31007. 510210046700解解 ：(1) 計(jì)算L值。第2章 高頻電路基礎(chǔ)回路帶寬為 kHzQfB1000 (3) 求滿足0.5 MHz帶寬的并聯(lián)電阻。 設(shè)回路上并聯(lián)電阻為R1, 并聯(lián)后的總電阻為R1R0, 總的回路

25、有載品質(zhì)因數(shù)為QL。 由帶寬公式, 有BfQL0此時(shí)要求的帶寬B=0.5 MHz, 故20LQ第2章 高頻電路基礎(chǔ)kLQRRRR37. 61007. 5102206701010所以回路總電阻為需要在回路上并聯(lián)的電阻為kRRR97. 737. 637. 6001第2章 高頻電路基礎(chǔ)kRRRkLQRRRR97. 737. 637. 637. 61007. 5102200016701010RL串聯(lián)品質(zhì)因數(shù)2002rLLILPQrPI r回路總電阻為需要在回路上并聯(lián)的電阻為=電抗/電阻第2章 高頻電路基礎(chǔ)kRRRkLQRRRR97. 737. 637. 637. 61007. 510220001670

26、1010RL串聯(lián)品質(zhì)因數(shù) RL并聯(lián)品質(zhì)因數(shù)2002rLLILPQrPI r2000200LRuRLPQuLPR回路總電阻為需要在回路上并聯(lián)的電阻為=電阻/電抗第2章 高頻電路基礎(chǔ)kRRRkLQRRRR97. 737. 637. 637. 61007. 5102200016701010RL串聯(lián)品質(zhì)因數(shù) RL并聯(lián)品質(zhì)因數(shù)Q值的物理意義是回路的無功功率與有功功率之比。2002rLLILPQrPI r2000200LRuRLPQuLPR回路總電阻為需要在回路上并聯(lián)的電阻為第2章 高頻電路基礎(chǔ)RL串聯(lián)品質(zhì)因數(shù)2002rLLILPQrPI r2000200LRuRLPQuLPR00/LLRRQL回路上并聯(lián)

27、電阻RL 有載品質(zhì)因數(shù)Q值的物理意義是回路的無功功率與有功功率之比。 RL并聯(lián)品質(zhì)因數(shù)第2章 高頻電路基礎(chǔ)2)抽頭并聯(lián)振蕩回路抽頭并聯(lián)振蕩回路 LC并聯(lián)回路接上信號源和負(fù)載后Q值會(huì)降低。為提高Q值,采用部分接入法(抽頭)實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。第2章 高頻電路基礎(chǔ)2)抽頭并聯(lián)振蕩回路抽頭并聯(lián)振蕩回路 LC并聯(lián)回路接上信號源和負(fù)載后Q值會(huì)降低。為提高Q值,采用部分接入法(抽頭)實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。常見形式 (a)電感分壓式 (b)電容分壓式第2章 高頻電路基礎(chǔ)2)抽頭并聯(lián)振蕩回路抽頭并聯(lián)振蕩回路 LC并聯(lián)回路接上信號源和負(fù)載后Q值會(huì)降低。為提高Q值,采用部分接入法(抽頭)實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。常見形式 (a)電感分壓式

28、 (b)電容分壓式第2章 高頻電路基礎(chǔ)RiLCRLRiTLCRLIIT(a)電感分壓式第2章 高頻電路基礎(chǔ)RiLCRLRiTLCRLIIT(1)接入系數(shù) 2221212TXLLLUpUXLLLLL(a)電感分壓式第2章 高頻電路基礎(chǔ)RiLCRLRiTLCRLIIT(1)接入系數(shù) 若考慮互感M,則 2221212TXLLLUPUXLLLLL22122LMLMpLLML(a)電感分壓式第2章 高頻電路基礎(chǔ)RiLCRLRiTLCRLIIT(1)接入系數(shù) 若考慮互感M,則(2)RL折合到輸入端的電阻R 2221212TXLLLUPUXLLLLL22122LMLMPLLML(a)電感分壓式第2章 高頻電

29、路基礎(chǔ)RiLCRLRiTLCRLIIT(1)接入系數(shù) 若考慮互感M,則(2)RL折合到輸入端的電阻R 由 (折合前后功率相等) 得 (縮小了 倍)2221212TXLLLUpUXLLLLL22122LMLMpLLML22()LLTURRp RU2p(a)電感分壓式2222TLUURR第2章 高頻電路基礎(chǔ)折合到并聯(lián)回路的電阻（RS=RiT) 由 得 (擴(kuò)大 倍)2222TsSUURR221()TSSSURRRUp 21pRiLCRLRiTLCRLIIT第2章 高頻電路基礎(chǔ)折合到并聯(lián)回路的電阻 由 得 (擴(kuò)大 倍) (4)信號源電流 折合到LC回路的電流 由 (變換前后信號源提供的功率不變) 得2

30、222TsSUURR221()TSSSURRRUP ()TSIISSTI UI UTSSSUIIpIU 21PSIRiLCRLRiTLCRLIIT第2章 高頻電路基礎(chǔ)折合到并聯(lián)回路的電阻 由 得 (擴(kuò)大 倍) (4)信號源電流 折合到 由 (變換前后信號源提供的功率不變) 得(5)電感支路電流 由 得2222TsSUURR221()TSSSURRRUP ()TSIISSTI UI UTSSSUIIPIU 0TTLUUQILRSUIRLSSIpQIQI21PSI第2章 高頻電路基礎(chǔ)(b)電容分壓式等效于第2章 高頻電路基礎(chǔ)(b)電容分壓式等效于接入系數(shù)221121212111ccLTccccXU

31、CpUXXCC第2章 高頻電路基礎(chǔ)221121212201111ccLTccccLLLLTTLLXUCPUXXCCRRpUpUpUURQL由，得(b)電容分壓式等效于接入系數(shù)(1)RL折合到并聯(lián)回路(2)UT折合到輸出端電壓UL(3)并聯(lián)回路Q值第2章 高頻電路基礎(chǔ) 例例 2 如圖，抽頭回路由電流源激勵(lì), 忽略回路本身的固有損耗, 試求回路兩端電壓u(t)的表示式及回路帶寬。 C2C12000 pF500R12000 pF10 HLi Icos 107tI1 mAu1(t)第2章 高頻電路基礎(chǔ) 解：解： 由于忽略了回路本身的固有損耗, 因此可以認(rèn)為Q。 由圖可知, 回路電容為pFCCCCC10

32、002121第2章 高頻電路基礎(chǔ) 解：解： 由于忽略了回路本身的固有損耗, 因此可以認(rèn)為Q。 由圖可知, 回路電容為pFCCCCC10002121 諧振角頻率為 sradLC/10170第2章 高頻電路基礎(chǔ) 解：解： 由于忽略了回路本身的固有損耗, 因此可以認(rèn)為Q。 由圖可知, 回路電容為pFCCCCC10002121 諧振角頻率為 sradLC/10170電阻R1的接入系數(shù)200015 . 012211RpRCCCp等效到回路兩端的電阻為 第2章 高頻電路基礎(chǔ) 回路兩端電壓u(t)與i(t)同相, 電壓振幅 U=IR=1*2=2 V, 第2章 高頻電路基礎(chǔ) 回路兩端電壓u(t)與i(t)同相

33、, 電壓振幅 U=IR=1*2=2 V, 故 7( )2cos10u ttV第2章 高頻電路基礎(chǔ) 回路兩端電壓u(t)與i(t)同相, 電壓振幅 U=IR=1*2=2 V, 故 輸出電壓為 771( )2cos10( )( )cos10u ttVu tpu ttV第2章 高頻電路基礎(chǔ) 回路兩端電壓u(t)與i(t)同相, 電壓振幅 U=IR=1*2=2 V, 故 771( )2cos10( )( )cos10u ttVu tpu ttV輸出電壓為 回路有載品質(zhì)因數(shù)0200020100LRQL第2章 高頻電路基礎(chǔ) 回路兩端電壓u(t)與i(t)同相, 電壓振幅 U=IR=1*2=2 V, 故 2

34、02/1020100200010cos)()(10cos2)(700717LLQfBLRQtVtpututVtu輸出電壓為 回路有載品質(zhì)因數(shù) 回路帶寬 =5105/2=80kHz第2章 高頻電路基礎(chǔ)L2C2R2L1C1MR1I.U1.U2.R1L1C1C2L2R2I.U1.CCU2.L2r2L1C1Mr1I2.I1.E.jC1I.r2L1L2C1C2Cmr1(a)(b)(c)(d)C2E jL1I. 圖 2 12 兩種常見的耦合回路及其等效電路 3)耦合振蕩回路耦合振蕩回路互感耦合電容耦合第2章 高頻電路基礎(chǔ)互感耦合系數(shù)21212LLMLLMk)(21CCCCCCCCk電容耦合系數(shù)第2章 高頻

35、電路基礎(chǔ)kQAQrL00002)(耦合因子 互感耦合系數(shù)21212LLMLLMk)(21CCCCCCCCk電容耦合系數(shù)廣義失諧第2章 高頻電路基礎(chǔ)kQAQrL00002)(耦合因子 初次級阻抗 次級阻抗為 互感耦合系數(shù)21212LLMLLMk)(21CCCCCCCCk11(1)Zrj電容耦合系數(shù)廣義失諧22(1)Zrj第2章 高頻電路基礎(chǔ)0000000000011()()()(1()(1()(1)LZrjLrjLCLCLLrjLrjrrjQrj 22222122112201112IUj CIZIj C ECEQAjCAj 轉(zhuǎn)移阻抗第2章 高頻電路基礎(chǔ)歸一化轉(zhuǎn)移阻抗(相對幅模)21222221

36、max|2( )|(1)4ZAMZA A=1時(shí)稱臨界耦合,臨界耦合系數(shù)k0=A/Q=1/Q (k=k0)|Z21|max|Z21|10.707k k0k k0k k0ff1faf0fbf20第2章 高頻電路基礎(chǔ)(1)A1,欠耦合,幅頻特性曲線為單峰,且峰值隨A的減小而減小 這意味著放大量減小,沒有實(shí)用價(jià)值 (K1,過耦合,雙峰,峰值不隨A的增大而改變,但A增大時(shí)兩峰間距增大且凹陷加深,也不實(shí)用。實(shí)用中,常選A=1或略大于1,雙峰凹陷不多,矩形系數(shù)好。 定義:矩形系數(shù)7 . 01 . 01 . 0BBK第2章 高頻電路基礎(chǔ)單諧振回路00.700.10.11010fBQfBQk第2章 高頻電路基礎(chǔ)

37、單諧振回路00.700.10.11010fBQfBQk00.700.10.124.53.15fBQfBQk雙調(diào)諧回路(A=1時(shí))臨界耦合第2章 高頻電路基礎(chǔ)單諧振回路00.700.10.11010fBQfBQk00.700.10.124.53.15fBQfBQk雙調(diào)諧回路(A=1時(shí))臨界耦合最大凹陷0.707時(shí),A=2.4100.73.1fBQ第2章 高頻電路基礎(chǔ) 2. 高頻變壓器和傳輸線變壓器高頻變壓器和傳輸線變壓器 1)高頻變壓器 與低頻變壓器在磁芯材料和結(jié)構(gòu)上區(qū)別： 第2章 高頻電路基礎(chǔ) 2. 高頻變壓器和傳輸線變壓器高頻變壓器和傳輸線變壓器 1)高頻變壓器 與低頻變壓器在磁芯材料和結(jié)構(gòu)

38、上區(qū)別： (1)用導(dǎo)磁率高、高頻損耗小的軟磁材料做磁芯； 第2章 高頻電路基礎(chǔ) 2. 高頻變壓器和傳輸線變壓器高頻變壓器和傳輸線變壓器 1)高頻變壓器 與低頻變壓器在磁芯材料和結(jié)構(gòu)上區(qū)別： (1)用導(dǎo)磁率高、高頻損耗小的軟磁材料做磁芯； (2)用于小信號場合,尺寸小,匝數(shù)少。第2章 高頻電路基礎(chǔ) 2. 高頻變壓器和傳輸線變壓器高頻變壓器和傳輸線變壓器 1)高頻變壓器 與低頻變壓器在磁芯材料和結(jié)構(gòu)上區(qū)別： (1)用導(dǎo)磁率高、高頻損耗小的軟磁材料做磁芯； (2)用于小信號場合,尺寸小,匝數(shù)少。磁芯結(jié)構(gòu)有環(huán)形線圈繞在磁環(huán)上罐形磁路有氣隙，微調(diào)電感雙孔磁芯第2章 高頻電路基礎(chǔ)N1N2(a)LSCSLN

39、1N2(b)圖 2 15 高頻變壓器及其等效電路 電路符號等效電路第2章 高頻電路基礎(chǔ)N1N2(a)LSCSLN1N2(b)圖 2 15 高頻變壓器及其等效電路 SL漏感分布電容初級勵(lì)磁電感電路符號等效電路SC第2章 高頻電路基礎(chǔ)N1N2(a)LSCSLN1N2(b)圖 2 15 高頻變壓器及其等效電路 SL漏感分布電容初級勵(lì)磁電感在低頻端，LS、CS 的影響可忽略，分流，影響低頻響應(yīng)電路符號等效電路SC第2章 高頻電路基礎(chǔ)N1N2(a)LSCSLN1N2(b)圖 2 15 高頻變壓器及其等效電路 SL漏感分布電容初級勵(lì)磁電感在低頻端，LS、CS 的影響可忽略，分流，影響低頻響應(yīng)在高頻端， L

40、S分壓， CS 旁路，影響高頻響應(yīng)，的旁路作用可忽略。電路符號等效電路SC第2章 高頻電路基礎(chǔ)N1N2(a)LSCSLN1N2(b)圖 2 15 高頻變壓器及其等效電路 SL漏感分布電容初級勵(lì)磁電感在低頻端，LS、CS 的影響可忽略，分流，影響低頻響應(yīng)在高頻端， LS分壓， CS 旁路，影響高頻響應(yīng)，的旁路作用可忽略。為展寬高頻范圍，采用導(dǎo)磁率高的磁芯。電路符號等效電路SC第2章 高頻電路基礎(chǔ))(213321IInInUUU 圖 2 16 中心抽頭變壓器電路 （a） 中心抽頭變壓器電路; （b） 作四端口器件應(yīng)用 N1N1U1.U2.I1.I2.N2I3.(a)(b)Z1Z2Z4Z3n:1U3

41、.中心抽頭變壓器n=N1/N2第2章 高頻電路基礎(chǔ))(213321IInInUUU 圖 2 16 中心抽頭變壓器電路 （a） 中心抽頭變壓器電路; （b） 作四端口器件應(yīng)用 N1N1U1.U2.I1.I2.N2I3.(a)(b)Z1Z2Z4Z3n:1U3.中心抽頭變壓器n=N1/N2用途：功率分配器、平衡電橋電路 功率合成器、平衡調(diào)制器第2章 高頻電路基礎(chǔ)2）傳輸線變壓器）傳輸線變壓器傳輸線傳輸高頻信號的雙導(dǎo)線，同軸線。 利用兩導(dǎo)線間的分布電容和分布電感形成 電磁波的傳輸系統(tǒng)。 頻帶寬0幾千MHz第2章 高頻電路基礎(chǔ)2）傳輸線變壓器）傳輸線變壓器傳輸線傳輸高頻信號的雙導(dǎo)線，同軸線。 利用兩導(dǎo)線

42、間的分布電容和分布電感形成 電磁波的傳輸系統(tǒng)。 頻帶寬0幾千MHz傳輸線工作方式變壓器工作方式傳輸線變壓器有 兩種工作方式第2章 高頻電路基礎(chǔ)2）傳輸線變壓器）傳輸線變壓器傳輸線傳輸高頻信號的雙導(dǎo)線，同軸線。 利用兩導(dǎo)線間的分布電容和分布電感形成 電磁波的傳輸系統(tǒng)。 頻帶寬0幾千MHz兩線電流反相頻帶寬兩電壓同相頻帶寬傳輸線工作方式變壓器工作方式傳輸線變壓器有 兩種工作方式第2章 高頻電路基礎(chǔ)rrfvcv0主要參數(shù)：波速 ，波長 ，特性阻抗傳輸線的相對介電常數(shù)CZr第2章 高頻電路基礎(chǔ)rrfvcv0RSES1324U1.RLU2.ZCI.RSES1234U1.RLUL(a)(b)I. 圖 2

43、18 傳輸線變壓器的工作方式 (a) 傳輸線方式; (b) 變壓器方式 主要參數(shù)：波速 ，波長 ，特性阻抗傳輸線的相對介電常數(shù)CZr第2章 高頻電路基礎(chǔ)LLiRIUIUR4122/21211121122244LLLiLUUUUUUURRIII1Luu LLURI（a）高頻反相器（c）1：4阻抗變換器12UU第2章 高頻電路基礎(chǔ)3）石英晶體振蕩器）石英晶體振蕩器1）物理特性第2章 高頻電路基礎(chǔ)3）石英晶體振蕩器）石英晶體振蕩器1）物理特性0C靜態(tài)電容 幾p幾十pF 第2章 高頻電路基礎(chǔ)3）石英晶體振蕩器）石英晶體振蕩器1）物理特性0CqL靜態(tài)電容 幾p幾十pF 機(jī)械慣性 101000mH 第2章

44、 高頻電路基礎(chǔ)3）石英晶體振蕩器）石英晶體振蕩器1）物理特性0CqL靜態(tài)電容 幾p幾十pF 機(jī)械慣性 101000mH機(jī)械彈性 2110 10 pFqC第2章 高頻電路基礎(chǔ)3）石英晶體振蕩器）石英晶體振蕩器1）物理特性0CqLqr靜態(tài)電容 幾p幾十pF 機(jī)械慣性 101000mH機(jī)械彈性 損耗電阻2110 10 PF1210 10 qC第2章 高頻電路基礎(chǔ)0000011212121CCfCCCLCCCCLfCLfqqqqqqqqqqq串聯(lián)諧振頻率 并諧頻率 第2章 高頻電路基礎(chǔ)0000011212121CCfCCCLCCCCLfCLfqqqqqqqqqqq串聯(lián)諧振頻率 并諧頻率 0001212

45、qqqqqCffffCCffC 310頻差相對頻差量級第2章 高頻電路基礎(chǔ)0000011212121CCfCCCLCCCCLfCLfqqqqqqqqqqq串聯(lián)諧振頻率 并諧頻率 0001212qqqqqCffffCCffC 3100fLCLC頻差相對頻差量級實(shí)用中，晶體兩端并接電容 ，稱晶體的負(fù)載電容（一般30pF、50pF）。 越大， 越接近 fq。第2章 高頻電路基礎(chǔ)0000011212121CCfCCCLCCCCLfCLfqqqqqqqqqqq串聯(lián)諧振頻率 并諧頻率 0001212qqqqqCffffCCffC 3100fLCLC頻差相對頻差量級實(shí)用中，晶體兩端并接電容 ，稱晶體的負(fù)載電

46、容（一般30pF、50pF）。 越大， 越接近 fq 。應(yīng)用晶體振蕩器晶體濾波器、差接橋式第2章 高頻電路基礎(chǔ) 4. 集中濾波器集中濾波器 集中濾波器LC濾波器、晶體濾波器陶瓷濾波器、聲表面濾波器 4. 集中濾波器集中濾波器 集中濾波器LC濾波器、晶體濾波器陶瓷濾波器、聲表面濾波器二端件, 相當(dāng)于旁路電容三端件 ,例6.5MHz第二伴音帶通濾波器.1）陶瓷濾波器模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路第二章第二章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)149 三端陶瓷濾波器三端陶瓷濾波器第2章 高頻電路基礎(chǔ) 集中選頻放大器應(yīng)用舉例輸入端變壓器耦合

47、輸入端變壓器耦合射極輸出器射極輸出器實(shí)現(xiàn)阻實(shí)現(xiàn)阻抗匹配抗匹配展寬通頻帶展寬通頻帶陶瓷濾波器選頻放大器陶瓷濾波器選頻放大器 并聯(lián)諧振回路調(diào)諧在陶瓷濾波器主諧振頻率上，以消除并聯(lián)諧振回路調(diào)諧在陶瓷濾波器主諧振頻率上，以消除陶瓷濾波器通帶外出現(xiàn)的小諧振峰。陶瓷濾波器通帶外出現(xiàn)的小諧振峰。第2章 高頻電路基礎(chǔ) 4. 集中濾波器集中濾波器 集中濾波器LC濾波器、晶體濾波器陶瓷濾波器、聲表面濾波器二端件, 相當(dāng)于旁路電容三端件 ,例6.5MHz第二伴音帶通濾波器的陷濾波1）陶瓷濾波器2）聲表面濾波器聲表面濾波器（SAWF）主要特性:（1）工作頻率范圍寬（2）相對頻帶寬第2章 高頻電路基礎(chǔ) 4. 集中濾波器

48、集中濾波器 集中濾波器LC濾波器、晶體濾波器陶瓷濾波器、聲表面濾波器二端件, 相當(dāng)于旁路電容三端件 ,例6.5MHz第二伴音帶通濾波器的陷濾波1）陶瓷濾波器2）聲表面濾波器（SAWF）主要特性:（1）工作頻率范圍寬（2）相對頻帶寬（3）便于器件微型 化和片式化原：圓形金屬殼封裝改：方形扁平金屬封裝、表面貼裝第2章 高頻電路基礎(chǔ) 4. 集中濾波器集中濾波器 集中濾波器LC濾波器、晶體濾波器陶瓷濾波器、聲表面濾波器二端件, 相當(dāng)于旁路電容三端件 ,例6.5MHz第二伴音帶通濾波器的陷濾波1）陶瓷濾波器2）聲表面濾波器（SAWF）主要特性:（1）工作頻率范圍寬（2）相對頻帶寬（3）便于器件微型 化和

49、片式化原：圓形金屬殼封裝改：方形扁平金屬封裝、表面貼裝（4）帶內(nèi)插入衰減較大，電視需加預(yù)中放（5）矩形系數(shù)接近理想 1.12模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路第二章第二章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)154第2章 高頻電路基礎(chǔ)第2章 高頻電路基礎(chǔ)主要特點(diǎn)：頻率特性好、性能穩(wěn)定、體積小、可靠性高 便于批量生產(chǎn)、免調(diào)試第2章 高頻電路基礎(chǔ)聲表面波濾波器選頻放大器聲表面波濾波器選頻放大器L1 與分布電容并聯(lián)諧振于中心頻率。C1 、C2、C3 均為隔直耦合電容。 R2 、C4 為電源去耦濾波電路。L2、L3為匹配電感，用于抵消SAWF 輸

50、入、輸出端分布電容的影響，以實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。第2章 高頻電路基礎(chǔ)5.衰減器與匹配器衰減器與匹配器1）高頻衰減器用來調(diào)整信號傳輸通路上的信號電平第2章 高頻電路基礎(chǔ)5.衰減器與匹配器衰減器與匹配器1）高頻衰減器用來調(diào)整信號傳輸通路上的信號電平類型高頻固定衰減器高頻可變衰減器第2章 高頻電路基礎(chǔ)5.衰減器與匹配器衰減器與匹配器1）高頻衰減器用來調(diào)整信號傳輸通路上的信號電平類型高頻固定衰減器高頻可變衰減器器件電阻性網(wǎng)絡(luò)開關(guān)電路PIN二極管第2章 高頻電路基礎(chǔ)5.衰減器與匹配器衰減器與匹配器1）高頻衰減器用來調(diào)整信號傳輸通路上的信號電平類型高頻固定衰減器高頻可變衰減器器件電阻性網(wǎng)絡(luò)開關(guān)電路PIN二極管結(jié)

51、構(gòu)T型 型L型u型橋T型O型第2章 高頻電路基礎(chǔ)VVWVWW 圖 2 - 28 T型和型網(wǎng)絡(luò) 特性阻抗：50 和70 兩種第2章 高頻電路基礎(chǔ)VVWVWW 圖 2 - 28 T型和型網(wǎng)絡(luò) 特性阻抗：50 和70 兩種2）高頻匹配器）高頻匹配器用來連接阻抗不匹配的兩部分高頻電路類型電阻衰減器變壓器變換式第2章 高頻電路基礎(chǔ)R1R2R3Z1Z2 圖 2 29 T型電阻網(wǎng)絡(luò)匹配器 第2章 高頻電路基礎(chǔ)R1R2R3Z1Z2 圖 2 29 T型電阻網(wǎng)絡(luò)匹配器 1min112221min12min1min2min12min2min12min3min22(1) 1(1)21(1)2121ZLZZZZZZ L

52、Z Z LRLZLZ Z LRLZ Z LRL匹配的最小衰減量電阻值第2章 高頻電路基礎(chǔ)2.3 阻抗變換與阻抗匹配 在高頻電路中，阻抗變換的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。（1）負(fù)載得到最大傳輸功率；（2）濾波器達(dá)到最佳性能；（3）接收機(jī)的靈敏度得以改善；（4）發(fā)射機(jī)的效率得以提高。阻抗匹配目的是：第2章 高頻電路基礎(chǔ)2.3 阻抗變換與阻抗匹配 在高頻電路中，實(shí)現(xiàn)阻抗變換的方法有：（1）利用抽頭并聯(lián)振蕩回路或耦合振蕩回路實(shí)現(xiàn)；（2）利用LC網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)；（3）利用變壓器實(shí)現(xiàn)；（4）利用電阻網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。第2章 高頻電路基礎(chǔ)2.4 電電 噪噪 聲聲 一.概述內(nèi)部噪聲外部干擾自然干擾人為干擾電特性脈沖型正弦型起伏型二

53、.電子噪聲的來源與特性來源電阻熱噪聲半導(dǎo)體管噪聲第2章 高頻電路基礎(chǔ)1.電阻勢噪聲電阻勢噪聲(1)產(chǎn)生原因:由導(dǎo)體內(nèi)部自由電子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生(2)特點(diǎn): 由持續(xù)時(shí)間極短的脈沖組成 具有平坦的噪聲譜,屬于白噪聲(3)表示方法: 無確定極性,無確定數(shù)值,且平均值為0; 只能用噪聲噪聲電壓的均方值表示.22min231401.37 10/,nnTELe dtkTRBTkJ K波爾茨曼常數(shù)T絕對溫度（K）B測量此電壓時(shí)的帶寬第2章 高頻電路基礎(chǔ)2224(/)4(/)USKTR vHzSKTG AHzRR (理想)E2n4 kTBRGI2n4 kTBG(a)(b)圖 2 31 電阻熱噪聲等效電路 （4）

54、功率譜密度均方電壓譜密度均方電流譜密度 均為功率譜，稱白噪聲12141010 xfHz第2章 高頻電路基礎(chǔ) （5） 線性電路中的熱噪聲線性電路中的熱噪聲 12nnneee)(42122212RRkTBEEEnnn|H(j)|2U2iSUiU2oSUo圖 2 32熱噪聲通過線路電路的模型 多個(gè)電阻的熱噪聲設(shè)兩個(gè)電阻串聯(lián)，且兩個(gè)電阻上的噪聲電勢互不相關(guān)1ne2ne熱噪聲通過線性網(wǎng)絡(luò)第2章 高頻電路基礎(chǔ)第2章 高頻電路基礎(chǔ)熱噪聲 散彈噪聲分配噪聲閃爍噪聲 2.晶體三極管的噪聲1)散彈噪聲（散粒噪聲） 產(chǎn)生原因: 載流子通過PN結(jié)時(shí)隨即起伏流動(dòng)產(chǎn)生的 特點(diǎn): 具有平坦的噪聲譜,也是白噪聲噪聲譜密度:發(fā)

55、射結(jié)的散彈噪聲起主要作用,集電結(jié)的散彈噪聲可忽略.019( )21.6 10ISfqIqC第2章 高頻電路基礎(chǔ)2)分配噪聲(過剩噪聲、接觸噪聲） 原因：Ic與Ib的分配比起伏變化而產(chǎn)生的Ic、Ib起伏噪聲 特點(diǎn)：也是白噪聲3)閃爍噪聲 原因：器件表面清潔處理不好或內(nèi)部缺陷引起的噪聲 特點(diǎn)：電流噪聲譜密度與頻率成反比，又稱1/f噪聲，低頻噪聲。電路中也有這種噪聲，且碳膜電阻噪聲最大，金屬膜最小。3.場效應(yīng)管的噪聲場效應(yīng)管的噪聲無散彈噪聲(因它不靠少數(shù)載流子運(yùn)動(dòng))有熱噪聲、感應(yīng)噪聲、閃爍噪聲第2章 高頻電路基礎(chǔ) 三三. 噪聲系數(shù)和噪聲溫度噪聲系數(shù)和噪聲溫度 1 噪聲系數(shù)的定義噪聲系數(shù)的定義 線性電

56、路KPNFSiNiSoNo 圖 2 35 噪聲系數(shù)的定義 S信號功率 N噪聲功率第2章 高頻電路基礎(chǔ)ooiioiFNSNSNSNSN)()(ipaipapiFipopioFNKNNKNKNNNKNKNNN1噪聲系數(shù)定義為線性電路輸入信噪比與輸出信噪比的比值輸出噪聲功率 ，內(nèi)部附加噪聲0PiaNK NN第2章 高頻電路基礎(chǔ) 噪聲系數(shù)通常用dB表示, 用dB表示的噪聲系數(shù)為 oiFFNSNSLgLgNdBN)()(1010)(說明（1）噪聲功率與帶寬有關(guān)； （2）噪聲系數(shù)與輸入信號大小無關(guān)，但與輸入噪聲功率有關(guān)。 規(guī)定Ni為Rs的最大輸出功率，Rs的溫度為290K，標(biāo)準(zhǔn)噪聲溫度。 （3）噪聲系數(shù)與

57、負(fù)載大小無關(guān) 開路電壓法 短路電流法 （4）噪聲系數(shù)的概念僅適用于線性電路或準(zhǔn)線性電路。 非線性電路中，信號與噪聲、噪聲與噪聲相互作用，輸出信 噪比更惡化。2222nionoFnionoFIINUUN第2章 高頻電路基礎(chǔ) 2噪聲溫度噪聲溫度 將線性電路的內(nèi)部附加噪聲折算到輸入端, 用提高信號源內(nèi)阻上的溫度來等效, 這就是“噪聲溫度”。BkTKNepaTNTTTBkTBkTNBkTNFeeeieF) 1(111由得例：某低噪聲放大器NF=1.05（0.21dB）Te=0.09*290K=14.5K 采取某種措施后NF=1.025（0.11dB）Te=0.025*290K=7.25K可見：采用噪聲

58、溫度的度量方法，數(shù)量變化概念較明顯。第2章 高頻電路基礎(chǔ)RSESRL RSISRSRL RS(a)(b) 圖 2 36 信號源的額定功率 （a） 電壓源; （b） 電流源 2）額定功率增益KPm是指四端網(wǎng)絡(luò)的輸出額定功率Psmo和輸入額定功率Psmi之比, 即smismoPmPPK第2章 高頻電路基礎(chǔ) 由此定義噪聲系數(shù)/moimoPmNNKmipmmomoamomismiFNKNNPNPN因?yàn)镹mi= kTB, Nmo= KPmNmi+ Nmn, , 所以 kTBKkkTBKNNpmmnpmmoF1令 是網(wǎng)絡(luò)額定輸出噪聲功率等效到輸入端的數(shù)值 則moimoiFmiNNNNKTB第2章 高頻電路

59、基礎(chǔ)無 源四端網(wǎng)絡(luò)KPmE2S.Roj Xo4 kTBRoUon2(a)(b)RSRL圖 2 37 無源四端網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù) 3）無源四端網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)在輸出端匹配時(shí)，輸出的額定噪聲功率所以：無源四端網(wǎng)絡(luò)的 噪聲系數(shù)無源四端網(wǎng)絡(luò)的 噪聲系數(shù)等于網(wǎng)絡(luò)的衰減倍數(shù)moNKTB1moFPmmiPmPmKkTBNLKNKkTBK第2章 高頻電路基礎(chǔ) 3 噪聲系數(shù)與靈敏度噪聲系數(shù)與靈敏度 噪聲系數(shù)是用來衡量部件和系統(tǒng)噪聲性能的。 噪聲性能的好壞決定了輸出端的信噪比. 當(dāng)要求一定的輸出信噪比時(shí),它決定了輸入端必要的信號功率.也就決定了放大或接收微弱信號的能力. 接收機(jī)接收微弱信號的能力可用靈敏度來衡量. 靈敏

60、度是指保持輸出端信噪比一定時(shí),接收機(jī)輸入的最小信號電壓或功率.第2章 高頻電路基礎(chǔ) 習(xí)題課習(xí)題課(一一)高頻電路基礎(chǔ)1.重點(diǎn)掌握高頻振蕩回路的頻率特性 (1)簡單振蕩回路(串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振) (2)抽頭并聯(lián)振蕩回路(電感分壓式、電容分壓式) (3)耦合振蕩回路(雙調(diào)諧回路)2.了解高頻電壓器的特點(diǎn),熟悉傳輸線變壓器的工作方式3.掌握石英晶體振蕩器的阻抗特性及等效電路. 熟悉石英晶體振蕩器的特點(diǎn)4.熟悉集中濾波器(主要是SAWF)的主要特點(diǎn). 了解衰減器與匹配器的作用及特點(diǎn).5.熟悉電子噪聲的來源與特性(電阻、三極管) (熱噪聲、散彈噪聲、閃爍噪聲、分配噪聲) 了解噪聲系數(shù)的概念第2章 高頻電