高頻與射頻電路：復(fù)習(xí)

高頻與射頻線路第二章選頻網(wǎng)絡(luò)掌握串聯(lián)與并聯(lián)諧振回路的分析方法與主要性能：回路阻抗與導(dǎo)納，諧振條件，通頻帶，Q值的意義；掌握串聯(lián)與并聯(lián)諧振回路的阻抗互換與抽頭的阻抗變換；熟悉互感耦合回路的主要性能：反射阻抗的物理意義；學(xué)習(xí)內(nèi)容

高頻電路中:電感線圈等效為電感L和損耗電阻R的串聯(lián)；電容器等效為電容C和損耗電阻r的并聯(lián)。

通常，在高頻電路中相對于電感線圈的損耗，電容的損耗很小，可以忽略不計。電感等效電容等效基本元件：電感電容

由電感線圈和電容器組成的單個諧振電路，稱為單諧振回路。串聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路信號源與電容電感串接信號源與電容電感并接2.1串聯(lián)諧振回路2.1.1基本原理與特性電路阻抗：

（2.1.1）X為回路電抗：

串聯(lián)諧振回路

jωL1/(jωC)

回路電流：（2.1.4）O電抗

容性感性串聯(lián)振蕩回路電抗與頻率關(guān)系

討論：

在串聯(lián)諧振時有

串聯(lián)諧振頻率

（2.1.5）串聯(lián)振蕩回路阻抗與頻率關(guān)系

阻抗在某一特定頻率（諧振狀態(tài)）上具有最小值（電流達(dá)到最大值），而偏離此頻率時阻抗將迅速增大。串聯(lián)振蕩回路的諧振特性：

（諧振條件）

此時

1.

（2.1.7）

（2.1.8）

2.

2.1.2串聯(lián)振蕩回路的諧振曲線和通頻帶回路中電流幅值與外加電壓頻率之間的關(guān)系曲線稱為諧振曲線。

（2.1.9）

串聯(lián)振蕩回路的諧振曲線可知：Q越高，諧振曲線越尖銳，對外加電壓的選頻作用越顯著，回路的選擇性就越好。

（2.1.10）

（2.1.11）因此，式（2.1.10）可寫為

（2.1.13）

研究諧振點(diǎn)附近的曲線，以衡量諧振曲線的尖銳程度

表示頻率偏離的程度，失諧（detuning）

2.1.13使用條件

為了衡量諧振回路的選擇性，引入通頻帶的概念：

串聯(lián)振蕩回路的通頻帶

通頻帶：

（2.1.14）或

即有：

上兩式相減：

或

（2.1.14）由上式可見：通頻帶與回路Q值成反比，Q越高，諧振曲線越尖銳，回路選擇性越好，但通頻帶越窄。

通頻帶、品質(zhì)因數(shù)、諧振頻率三者關(guān)系串聯(lián)諧振電路電路總阻抗：

（2.1.15）

信號源內(nèi)阻與負(fù)載的影響：2.1.3串聯(lián)振蕩回路的相位特性曲線

由得圖3.1.7串聯(lián)振蕩回路的相位特性曲線圖3.1.8串聯(lián)振蕩回路通用相位特性Q越大曲線越陡峭2.2并聯(lián)諧振回路串聯(lián)諧振回路適用于低內(nèi)阻電源（理想電壓源）并聯(lián)諧振回路適用于高內(nèi)阻電源2.2.1基本原理與特性并聯(lián)振蕩回路

（2.2.1）

（2.2.2）（高Q條件）+-

并聯(lián)回路電壓：

（2.2.3）（低Q情況）

采用導(dǎo)納分析并聯(lián)振蕩回路及其等效電路比較方便，為此引入并聯(lián)振蕩回路的導(dǎo)納。

（2.2.4）高Q

+-

并聯(lián)回路電壓幅值：

回路電納為零時，電壓與電流同相，且最大，并聯(lián)諧振

O電納

容性感性并聯(lián)振蕩回路電納與頻率關(guān)系

討論：

在并聯(lián)諧振時有

并聯(lián)諧振頻率為

（2.2.6）

并聯(lián)振蕩回路導(dǎo)納與頻率關(guān)系導(dǎo)納在某一特定頻率（諧振狀態(tài)）上具有最小值（電壓達(dá)到最大值），而偏離此頻率時將迅速增大。并聯(lián)振蕩回路的諧振特性：

（諧振條件）

諧振電阻

諧振時導(dǎo)納最小，阻抗最大，且為純電阻

（2.2.9）回路中電容、電感支路的電流分別為：

（2.2.11）

（2.2.12）

2.2.2并聯(lián)振蕩回路的諧振曲線和通頻帶并聯(lián)振蕩回路兩端的回路電壓為：

并聯(lián)諧振曲線表示式并聯(lián)相位特性曲線表示式故

與（2.1.13）(2.1.17)比較，等式的右邊相同，所以并聯(lián)振蕩回路的諧振特性和相位特性與串聯(lián)回路相同。同樣，其通頻帶為

（2.2.18）

通頻帶與回路Q值成反比，Q越高，諧振曲線越尖銳，回路選擇性越好，但通頻帶越窄。

串聯(lián)振蕩回路的諧振曲線

并聯(lián)振蕩回路的諧振曲線注意縱坐標(biāo)2.2.3信號源內(nèi)阻和負(fù)載電阻的影響考慮信號源內(nèi)阻RS和負(fù)載電阻RL，如右圖所示：將電阻寫為電導(dǎo)：

回路的等效品質(zhì)因數(shù)：

改寫為

回路固有品質(zhì)因數(shù)

2.3串、并聯(lián)阻抗的等效互換與

回路抽頭時的阻抗變換2.3.1串、并聯(lián)阻抗的等效互換所謂等效，就是指電路工作在某一頻率時，不管其內(nèi)部的電路形式如何，從端口看過去其阻抗或者導(dǎo)納是相等的。

串、并聯(lián)阻抗的等效互換

故有：

（2.3.1）

（2.3.2）盡管電路形式變化，但是二者的品質(zhì)因數(shù)應(yīng)該相等

（2.3.7）由阻抗相等：由導(dǎo)納相等：

（2.3.3）（2.3.4）因此，式（2.3.1）、（2.3.2）改為：

（2.3.8）（2.3.9）當(dāng)Q較大（大于10），則上式近似為：

（2.3.12）

（2.3.13）結(jié)論：當(dāng)Q足夠大時，串聯(lián)電路與并聯(lián)電路等效轉(zhuǎn)換時2）串聯(lián)電抗變?yōu)橥再|(zhì)的并聯(lián)電抗（相等）。

（2.3.10）（2.3.11）2.3.3抽頭式并聯(lián)諧振電路的阻抗變換

a

cC

LcC

電容抽頭電路

（2.3.24）

次級等效電路的兩種形式2.2.4耦合回路初級等效電路

2.5.2石英晶體濾波器

在石英晶體兩個管腳加交變電場時，它將會產(chǎn)生一定頻率的機(jī)械變形，而這種機(jī)械振動又會產(chǎn)生交變電場，上述物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)

通常，壓電效應(yīng)并不明顯。但是，當(dāng)交變電場的頻率為某一特定值時，機(jī)械振動和交變電場的振幅驟然增大，產(chǎn)生共振，稱之為壓電振蕩石英諧振器的符號基頻等效電路

（2.5.3）

（2.5.4）

高頻與射頻線路第三章高頻小信號放大器學(xué)習(xí)內(nèi)容

3.1概述高頻放大器與低頻放大器區(qū)別中心頻率：

低頻放大器：幾十Hz～幾十kHz；

高頻放大器：幾百kHz～幾百M(fèi)Hz；

頻帶帶寬：

低頻放大器：相對帶寬寬；

高頻放大器：相對帶寬窄；

負(fù)載類型：

低頻放大器：電阻、變壓器等；

高頻放大器：選頻網(wǎng)絡(luò)；

高頻小信號放大器的特點(diǎn)：1、工作頻率較高中心頻率一般在幾百kHz～幾百M(fèi)Hz；頻帶寬度相對中心頻率很??；2、小信號信號較?。◣装俸镣撸怨ぷ髟诰€性范圍內(nèi)(甲類放大器)。把這一段近似看作一段直線高頻小信號放大器分類按所用的材料分類：晶體管（BJT)場效應(yīng)管（FET)集成電路（IC)按頻譜寬度：窄帶放大器和寬帶放大器按電路形式：單級放大器和多級放大器按負(fù)載性質(zhì)：諧振放大器（電抗性負(fù)載）非諧振放大器（純電阻性負(fù)載）高頻小信號放大器的主要要求：增益要高；頻率選擇性要好；工作穩(wěn)定可靠；噪聲系數(shù)要?。桓哳l小信號放大器一般作為接收機(jī)系統(tǒng)中前置放大器高頻小信號放大器的主要質(zhì)量指標(biāo)增益（放大倍數(shù)）電壓增益：

功率增益：

用分貝（dB）表示：

舉例：若一個放大器增益為40dB，其實(shí)際電壓放大

倍數(shù)是多少？功率呢？解：

電壓放大倍數(shù)：

功率放大倍數(shù)：

由

通頻帶

放大器電壓增益的頻率特性曲線

選擇性定義：表示放大電路從混合信號（有用信號與干擾信號的疊加信號）中選出有用信號，并抑制干擾信號的能力。矩形系數(shù)越小，曲線越接近矩形，選擇性越好，矩形系數(shù)理想值為1衡量指標(biāo)矩形系數(shù)抑制比矩形系數(shù)

（3.1.1）

若用dB表示：放大器電壓增益的頻率特性曲線

外界條件變化時放大器主要指標(biāo)（如增益、通頻帶、中心頻率等）穩(wěn)定程度。不穩(wěn)定的極限情況是自激（無規(guī)則、失控）。工作穩(wěn)定性提高穩(wěn)定性，避免自激的措施有合理選擇器件、合理設(shè)計PCB布局布線單級的增益不要過高加入穩(wěn)定電路（如負(fù)反饋電路）等噪聲系數(shù)定義：高頻小信號放大器

一般用dB表示：

3.2晶體管高頻小信號等效電路和參數(shù)等效方法形式等效電路（如y參數(shù)、h參數(shù)）物理模擬等效電路（π參數(shù)）稱為輸出交流短路時的輸入導(dǎo)納稱為輸出交流短路時的反向傳輸導(dǎo)納稱為輸出交流短路時的正向傳輸導(dǎo)納

稱為輸出交流短路時的輸出導(dǎo)納

（3.2.1）

（3.2.2）

bce

3.2.1形式等效電路（網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等效電路）

（3.2.1）

（3.2.2）yieyoeyreVceyfeVbe+Vbe-+Vce-ibicy參數(shù)等效電路用三極管引腳b、c、e來表示。y參數(shù)第二個腳標(biāo)e表示共射極電路的若為共基極或共集電極電路，則第二個腳標(biāo)即用b或c。yiyo

bce

晶體管放大器及其y參數(shù)等效電路

（3.2.3）

（3.2.4）

（3.2.5）由上三式可得

即：

（3.2.6）（說明內(nèi)部有反饋）加入外電路構(gòu)成放大器

晶體管放大器及其y參數(shù)等效電路

（3.2.3）

（3.2.4）

（3.2.7）由上三式可得

即：

（3.2.9）（說明內(nèi)部有反饋）放大器電壓增益晶體管放大器及其y參數(shù)等效電路

解得：

（3.2.10）晶體管正向傳輸導(dǎo)納越大，則放大器增益越大；若導(dǎo)納參數(shù)均為實(shí)數(shù)，則放大器輸入、輸出電壓相位反向。

yieyoeyreV2yfeV1giegoeyreV2yfeV1CieCoe

形式等效電路的優(yōu)點(diǎn)：未涉及器件內(nèi)部的物理過程，適合任何四端（或三端）器件缺點(diǎn)：未考慮器件內(nèi)部的物理過程一個電導(dǎo)g與一個電容C的并聯(lián)不同晶體管參數(shù)不同；同一晶體管由直流工作點(diǎn)的電壓、電流相關(guān)。

3.2.2混合π等效電路

Cb'erbb'Cb'crb'crb'erce

根據(jù)物理結(jié)構(gòu)，分析寄生電容、電阻,畫出等效電路，用RLC表示。優(yōu)點(diǎn)：各元件在很寬頻率范圍內(nèi)保持常數(shù)反饋?zhàn)约す不翟鲆?.2.3混合π等效電路參數(shù)和y參數(shù)等效電路的轉(zhuǎn)換rbb'Cb'crce

yiyo

rbb'Cb'crce

以b，bˊ，c三個節(jié)點(diǎn)列出節(jié)點(diǎn)電流方程：

（3.2.13）（3.2.14）（3.2.15）

（3.2.22）

（3.2.23）

（3.2.24）（3.2.25）

（3.2.26）

（3.2.27）

（3.2.28）

（3.2.29）

3.2.4晶體管的高頻參數(shù)

截止頻率

特征頻率

13.3單調(diào)諧回路諧振放大器1.多級分單級2.靜態(tài)分析3.動態(tài)分析4.整合系統(tǒng)

高頻小信號放大器的電路分析步驟：多級單調(diào)諧放大器的部分電路1.多級分單級

前級放大器是本級放大器的信號源

后級放大器是本級放大器的負(fù)載單級單調(diào)諧放大器的部分電路45123Rb1Rb2ReyLCbCeCTr1Tr2TLVCC

畫出直流電路，其簡化規(guī)則：交流輸入信號為零；所有電容開路；所有電感短路。

2.靜態(tài)分析Rb1Rb2ReVCC單調(diào)諧放大器電路與其直流電路

3.動態(tài)分析45123Rb1Rb2ReyLCbCeCTr1Tr2TLVCCTTr1Tr2321C45yL單調(diào)諧放大器電路與其交流電路

單調(diào)諧回路諧振放大器的原理性電路與等效電路

實(shí)際電壓增益：

緊耦合轉(zhuǎn)換抽頭形式電路折算1235+-Co1go1gi2Ci2

12+-

GpC+-抽頭等效13

電路折算1235+-Co1go1gi2Ci2

12+-

GpC

其中：

（3.3.3）

+-

13+-

13

根據(jù)諧振條件諧振時總導(dǎo)納虛部為0即：

（3.3.4）+-

13

Gp諧振時簡化等效電路

為了獲得最大功率增益，晶體管的輸出導(dǎo)納應(yīng)該與負(fù)載導(dǎo)納相匹配,匹配條件為：

（3.3.5）

（3.3.6）帶入（3.3.4）式，得：

（3.3.8）13

由于在非諧振點(diǎn)上計算功率十分復(fù)雜，且用處不大，故這里討論諧振時的功率增益：Gp諧振時簡化等效電路

+-

13Gp+-

13因此：

（3.3.9）下級輸入本級輸入若兩級采用相同晶體管，則：

因此：

（3.3.10）

（3.3.11）

Gp諧振時簡化等效電路13

回路無載Q值：回路有載Q值：

則：

（3.3.12）常用分貝表示

（3.3.12）

（3.3.14）此時最大電壓增益為：

（3.3.15）

不考慮回路損耗：考慮回路損耗：3.3.3通頻帶與選擇性

（3.3.16）

與式（2.2.16）完全相似，即與串并聯(lián)回路諧振曲線形式上完全一樣，故同樣得到通頻帶為：注意：這里使用有載Q值因此，

（3.3.18）

（3.3.19）

1

單調(diào)諧回路放大器的矩形系數(shù)遠(yuǎn)大于1，故其選擇性差，這是單調(diào)諧回路放大器的缺點(diǎn)。

用矩形系數(shù)來表示選擇性

令

可得：

故：

0.7

1單級單調(diào)諧回路放大器解題思路先求出p1和p2

（3.2.6）輸入導(dǎo)納為：

3.6.1諧振放大器的穩(wěn)定性

則有：

（3.6.1）

（3.6.15）

3.6.2單向化提高放大器穩(wěn)定性

消除晶體管的反向作用“單向化”中和法失配法中和法：在放大器線路中插入一個外加的反饋電路，使它的作用恰好和晶體管的內(nèi)反饋互相抵消。

失配法

失配法一般采用共射－共基級聯(lián)放大信號源內(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。原理：由于阻抗不匹配，輸出電壓減小，反饋到電路的影響也隨之減小,使增益下降，提高穩(wěn)定性。

失配法：常用優(yōu)點(diǎn)：①性能穩(wěn)定，能改善各種參數(shù)變化的影響；②頻帶寬，適合寬帶放大；③生產(chǎn)過程中無需調(diào)整，適于大量生產(chǎn)。缺點(diǎn)：增益低（共射共基雙管相當(dāng)于單管共射的增益）高頻與射頻線路第四章非線性、時變參量電路和變頻器學(xué)習(xí)內(nèi)容掌握二極管和三極管混頻原理及電路；了解各種干擾，特別是混頻器中所產(chǎn)生的各種干擾。

常用電路是若干無源元件或(和)有源元件的有序聯(lián)結(jié)體。它可以分為線性與非線性兩大類。線性電路是由線性元件構(gòu)成的電路。它的輸出輸入關(guān)系用線性代數(shù)方程或線性微分方程表示。線性電路的主要特征是具有疊加性和均勻性。4.1概述非線性電路中至少包含一個非線性元件輸出輸入關(guān)系用非線性函數(shù)方程(或微分方程)表示不具有疊加性與均勻性(與線性電路的重要區(qū)別)。4.2非線性元件的特性非線性元件的三個主要特征：輸出量與輸入量非線性關(guān)系具有頻率變換作用

混頻器正是利用了非線性元件的這個特性不滿足疊加原理4.3非線性電路分析法冪級數(shù)法用泰勒級數(shù)將曲線在某一點(diǎn)（靜態(tài)工作點(diǎn)）展開成級數(shù)形式，取其中若干項(xiàng)近似折線法將曲線近似看成若干首尾相接的線段連接而成的折線3倍頻2階產(chǎn)物

（4.3.11）直流2倍頻基波3階產(chǎn)物4.3.2折線分析法冪級數(shù)法適用于中等大小的信號。當(dāng)信號振幅更大時，冪級數(shù)取的項(xiàng)數(shù)必須增多，分析難度加大，所以不再適用，此時應(yīng)采用折線分析法近似為晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線用折線近似vBiC

vBiC

此折線可以表示為:（4.3.13）折線近似

vBiC

折線法只適用大信號情況，如功率放大器和檢波器分析。詳細(xì)討論見高頻功率放大器章節(jié)。

變頻或混頻即對信號進(jìn)行頻率變換，將其載頻(常稱為射頻)變換到某一固定的頻率上(常稱為中頻，常見為射頻和本振頻率的和頻或差頻)，而保持原信號的特征(如調(diào)幅規(guī)律)不變。調(diào)幅波變頻波形圖射頻載波頻率

1.7～6MHz本振頻率2.165～6.465MHz中頻載波頻率

465kHz1、定義

4.5變頻器的工作原理4.6晶體(三極)管混頻器1、晶體管混頻器的電路組態(tài)2、晶體管混頻原理：變跨導(dǎo)分析法晶體管混頻器基本電路

加電壓后的晶體管轉(zhuǎn)移特性曲線

在晶體管混頻器的分析中，將晶體管視為一個跨導(dǎo)隨本振信號變化的線性參變元件。

（4.6.1a）

4.7二極管混頻器4.7.1二極管平衡混頻器原理性電路

i1i2

設(shè)輸出互感線圈的電壓感應(yīng)系數(shù)為1

比晶體（三極）管混頻器產(chǎn)生的頻率成分少很多

本振頻率奇次諧波與高頻信號的組合4.7.2二極管環(huán)形混頻器（雙平衡混頻器）為了進(jìn)一步抑制非線性產(chǎn)物，采用環(huán)形混頻器：環(huán)形混頻器電路

故有：（4.7.9）又：

（4.7.10）

展開：（4.7.11）

晶體（三極）管混頻器：（有源混頻器）優(yōu)點(diǎn)：有變頻增益缺點(diǎn)：1、動態(tài)范圍較小

2、組合頻率干擾嚴(yán)重

3、噪聲較大

4、存在本地輻射二極管混頻器：（無源混頻器）優(yōu)點(diǎn)：1、動態(tài)范圍較大

2、組合頻率干擾少

3、噪聲較小

4、不存在本地輻射缺點(diǎn)：無變頻增益4.9混頻器中的干擾干擾的主要種類組合頻率干擾和副波道干擾；交叉調(diào)制干擾（交調(diào)）；互相調(diào)制干擾（互調(diào)）；阻塞現(xiàn)象和相互混頻。不同波形頻譜4.9.1組合頻率干擾和副波道干擾情況1、有用信號和本振產(chǎn)生的組合頻率干擾情況2、外來干擾信號和本振產(chǎn)生的干擾（1）

組合副波道干擾（2）

副波道干擾（是組合副波道干擾的特例）中頻干擾鏡像頻率干擾4.9.2交叉調(diào)制（交調(diào)）Cross-modulation4.9.3互相調(diào)制（互調(diào)）Intermodulation高頻與射頻線路第五章高頻功率放大器學(xué)習(xí)內(nèi)容掌握高頻功率放大器的工作原理；掌握高頻功率放大器的折線近似分析法；掌握高頻功率放大器的電路組成原則與匹配網(wǎng)絡(luò)的計算；功放主要技術(shù)要求：高輸出功率和高效率功放工作于丙類的原因根據(jù)能量守恒定律：

（5.2.1）

集電極效率：

（5.2.2）

余弦脈沖可以看作是多個頻率分量的疊加

（5.2.7）

丙類功放各部分電壓與電流關(guān)系在流通角內(nèi)：

即：

推得：

（5.3.8）（5.3.4）（5.3.6）（5.3.7）導(dǎo)通角表達(dá)式

將式（5.3.6）與式（5.3.7）相減：

（5.3.9）

（5.3.10）將上兩式相除，推得：

（5.3.11）

（5.3.6）（5.3.7）電流余弦脈沖表達(dá)式

5.2.2功率關(guān)系

功放基本電路

（5.2.7）（5.2.8）

集電極輸出等效電路

負(fù)載不同頻率信號作用于單口網(wǎng)絡(luò)引起的平均功率等于每種頻率正弦信號單獨(dú)引起的平均功率之和LC回路可吸收的基頻功率為：

（5.2.10）故，放大器的集電極效率為：

（5.2.12）所需LC回路阻抗值為：

（5.2.11）

集電極輸出等效電路

耗散功率5.3.1晶體管特性曲線理想化及表達(dá)式折線法是將電子器件的特性曲線理想化，用一組折線代替晶體管靜態(tài)特性曲線后進(jìn)行分析和計算。

晶體管轉(zhuǎn)移特性

晶體管輸出特性圖解法是從晶體管的實(shí)際靜態(tài)曲線入手，從圖上取得若干點(diǎn)，然后求出電流直流和交流分量。準(zhǔn)確度高晶體管離散性大不常用計算簡單準(zhǔn)確度不高工程估算常用iC=gc(vB–VBZ)(vB＞VBZ)

晶體管轉(zhuǎn)移特性iC=gcrvC晶體管輸出特性過壓欠壓跨導(dǎo)折線近似分析法基礎(chǔ)

（5.2.7）

（5.3.11）

（5.2.7）根據(jù)傅里葉級數(shù)原理

（5.3.12）

故：5.3.2集電極余弦電流脈沖的分解同理可得:其中，尖頂余弦脈沖的分解系數(shù)為：

（5.3.15）

（5.3.16）

（5.2.12）

又:

尖頂余弦脈沖分解系數(shù)

尖頂余弦脈沖的分解系數(shù)與波形系數(shù)

設(shè)計倍頻器參考值

5.3.3高頻功率放大器的動態(tài)特性與負(fù)載特性高頻功率放大器工作狀態(tài)

電壓、電流、功率、效率隨之變化的曲線負(fù)載特性曲線(loadcharacteristic)晶體管工作晶體管截止

0

0

第一種畫法第二種畫法

123

3210180°BACD321負(fù)載增大VCCQ1.欠壓狀態(tài)2.臨界狀態(tài)3.過壓狀態(tài)RpVcm

三種工作狀態(tài)的波形匯總

cmVVcm

vC

00

臨界臨界欠壓

欠壓過壓過壓

3210180°BACD321負(fù)載增大VCCQ1.欠壓狀態(tài)2.臨界狀態(tài)RpVcm

cmV

vC3.過壓狀態(tài)Vcm

過壓欠壓0臨界

5.3.4各級電壓對工作狀態(tài)的影響

??過壓欠壓臨界?

0

過壓欠壓0臨界過壓欠壓臨界

0

各變量對功放工作狀態(tài)影響的總結(jié)

5.5高頻功率放大器的電路組成要使高頻功放正常工作，在其輸入和輸出端需接有直流通路和交流通路：直流饋電線路：為晶體管各級提供合適的偏置及能量功率交流匹配網(wǎng)絡(luò)：使高頻交

流信號能有效地進(jìn)行傳輸功放基本電路基本原則：

集電極電路對不同頻率電路的等效電路

5.5.1直流饋電電路

根據(jù)直流電源連接方式的不同，可分為：串聯(lián)饋電線路：直流電源、匹配網(wǎng)絡(luò)和晶體管

形成串聯(lián)連接的方式。并聯(lián)饋電線路：直流電源、匹配網(wǎng)絡(luò)和晶體管

形成并聯(lián)連接的方式。并聯(lián)饋電直流電壓交流電壓總是串聯(lián)串聯(lián)饋電1.集電極饋電線路2.基極饋電線路

幾種常用的產(chǎn)生基極偏壓的方法（a）（b）并饋（c）串饋串饋和并饋?zhàn)畛Ｒ姷妮敵龌芈肥菑?fù)合輸出回路，如圖所示。L1C1回路叫做中介回路；RACA分別代表天線的輻射電阻與等效電容；Ln、Cn為天線回路的調(diào)諧元件，作用：使天線回路處于串聯(lián)諧振狀態(tài)，以獲得最大的天線回路電流iA，亦即使天線輻射功率達(dá)到最大。復(fù)合輸出回路(為了簡化電路，省略了直流電源及輔助元件L、C、C等)這種電路是將天線(負(fù)載)回路通過互感或其他形式與集電極調(diào)諧回路相耦合。5.5.2輸出、輸入和級間耦合回路

等效電路

諧振阻抗：

等效電路高頻功率放大器工作于非線性狀態(tài)，晶體管內(nèi)阻隨導(dǎo)通和截止變化劇烈，輸出阻抗并非常數(shù)。衡量回路傳輸能力的優(yōu)劣中介回路的傳輸效率：

阻抗匹配概念：調(diào)諧送出額定功率5.10晶體管倍頻器倍頻器：一種輸出頻率等于輸入頻率整數(shù)倍的電路，用以提高頻率。作用是降低振蕩器頻率，提高振蕩器的頻率穩(wěn)定度。參量倍頻器：利用晶體管的結(jié)電容隨電壓變化的非

線性來獲得倍頻。丙類倍頻器：利用丙類放大器電流脈沖中的諧波來

獲得倍頻。倍頻器的應(yīng)用iciCiC1ic頻譜0ICOIC1IC2IC3IC4LC諧振特性iC2工作于二次諧波倍頻器的電流、電壓關(guān)系如下：

與通角120°放大器輸出功率相比：

采用最佳導(dǎo)通角值時，二次倍頻器輸出功率約等于其作為放大器時的一半三次三分之一高頻與射頻線路第六章正弦波振蕩器學(xué)習(xí)內(nèi)容掌握反饋型振蕩器的工作原理；掌握振蕩器的平衡與穩(wěn)定條件；掌握LC振蕩器三端電路的組成和計算；掌握石英振蕩器電路，了解其優(yōu)點(diǎn)；

反饋振蕩器方框圖

（6.4.1）

則有：

或

前面由瞬變現(xiàn)象分析振蕩條件和振蕩頻率。本節(jié)由反饋放大器觀點(diǎn)分析。

從無到有：振蕩器接通電源瞬間引起瞬變電流產(chǎn)生，這種瞬變電流所包含的頻帶很寬。由于諧振回路的選擇性，選出本身諧振頻率的信號形成振蕩信號，其他頻率信號則被濾除；

6.5.1振蕩器的平衡條件

即要求反饋電壓幅度要一次比一次大要求環(huán)路保持正反饋

平衡條件的復(fù)數(shù)形式表示：

振幅平衡條件：

（6.5.7）相位平衡條件：

（6.5.8）物理意義：振幅平衡條件說明在平衡狀態(tài)下反饋信號與原輸入信號振幅相等；相位平衡條件說明在平衡狀態(tài)下反饋信號與原輸入信號相位相同。

6.5.2振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件1）振幅平衡的穩(wěn)定條件形成穩(wěn)定平衡點(diǎn)的關(guān)鍵在于在平衡點(diǎn)附近，放大倍數(shù)隨振幅的變化特性具有負(fù)的斜率，即:振幅穩(wěn)定條件：

（6.5.16）2)相位平衡的穩(wěn)定條件相位穩(wěn)定條件:

（6.5.18）6.6反饋型LC振蕩器線路

按照反饋網(wǎng)絡(luò)的不同分為：互感耦合振蕩器三端式振蕩器6.6.1互感耦合振蕩器互感耦合振蕩器是依靠線圈之間的互感耦合實(shí)現(xiàn)正反饋的，耦合線圈同名端的正確位置的放置，選擇合適的耦合量M，使之滿足振幅起振條件很重要。根據(jù)振蕩回路是在集電極電路、基極電路和發(fā)射極電路分為：調(diào)基電路、調(diào)射電路和調(diào)集電路。以單個晶體管作為放大電路，以LC分立元件作為選頻網(wǎng)絡(luò)的反饋型振蕩器，可以用來產(chǎn)生幾十K到幾百M(fèi)的正弦信號。6.6.2三端式振蕩器三個電抗元件構(gòu)成了決定振蕩頻率的振蕩回路，同時也構(gòu)成了正反饋所需的反饋網(wǎng)絡(luò)。三個元件必須具有的性質(zhì)和關(guān)系三端式振蕩器的原理電路

若滿足：

即：

電感反饋式三端振蕩電路

1、電感反饋式三端振蕩電路（哈特萊振蕩器）（a）原理電路（b）等效電路若是理想耦合，則:

電感反饋三端振蕩電路的振蕩頻率為：

（6.6.2）其中M為兩個電感線圈間互感。在工程上一般采用估算反饋系數(shù)的大小，即不考慮晶體管的影響，電感反饋三端振蕩電路的反饋系數(shù)為：

2、電容反饋式三端振蕩電路（考畢茲振蕩器）（a）原理電路（b）等效電路電容反饋式三端振蕩電路

電容反饋三端振蕩電路的振蕩頻率為：在工程上一般采用估算反饋系數(shù)的大小，即不考慮晶體管的影響，電容反饋三端振蕩電路的反饋系數(shù)為：

3、串聯(lián)型改進(jìn)電容三端振蕩器(克拉潑Clapp電路)

（a）原理電路（b）等效電路串聯(lián)型改進(jìn)電容三端振蕩電路

振蕩頻率為：

4、并聯(lián)型改進(jìn)電容三端振蕩器(西勒Seiler電路)

（a）原理電路（b）等效電路并聯(lián)型改進(jìn)電容三端振蕩電路其回路等效電容:振蕩頻率:

6.7振蕩器的頻率穩(wěn)定問題

評價振蕩器的主要兩個指標(biāo)：準(zhǔn)確度與穩(wěn)定度。

絕對頻率準(zhǔn)確度：

（6.7.1）相對頻率準(zhǔn)確度：

（6.7.2）

根據(jù)所指定的時間間隔不同，頻率穩(wěn)定度可分為：長期穩(wěn)定度：指以幾天或幾個月計。取決于電路元件的老化特性；短期穩(wěn)定度：指一天以內(nèi)以小時、分、秒計。主要與溫度變化，電源電壓變化和電路參數(shù)的不穩(wěn)定性有關(guān)；瞬時穩(wěn)定度：指以秒或毫秒計。由頻率源內(nèi)部噪聲而引起的頻率起伏。6.8石英晶體振蕩器在串、并聯(lián)諧振頻率之間很狹窄的工作頻帶內(nèi)，具有極陡峭的電抗特性曲線，因而對頻率變化具有極靈敏的補(bǔ)償能力。石英晶體振蕩器的優(yōu)點(diǎn)：石英晶體的物理和化學(xué)性能都十分穩(wěn)定；晶體的Ｑ值可高達(dá)數(shù)百萬數(shù)量級；頻率穩(wěn)定度大大提高石英晶體振蕩器的缺點(diǎn)：單一穩(wěn)定振蕩頻率工作，不能直接應(yīng)用于波段振蕩器；受限于晶體厚度，工作振蕩頻率不高，在幾十MHz以下。工作頻率范圍受限2、石英晶體振蕩器的應(yīng)用：符號基頻等效電路完整等效電路上圖(b)可以看到，石英晶體可以等效為一個串聯(lián)諧振回路和一個電容并聯(lián)。

石英晶體諧振器的電抗曲線如圖，石英晶體振蕩器工作于串、并聯(lián)諧振頻率之間很狹窄的感性區(qū)間。因此，振蕩電路可分為兩類：

并聯(lián)型晶體振蕩器：振蕩器工作在晶體諧振器的并聯(lián)諧振頻率附近，晶體作為等效電感使用串聯(lián)型晶體振蕩器：振蕩器工作在晶體諧振器的串聯(lián)諧振頻率，晶體作為短路元件來使用6.8.1并聯(lián)諧振型晶體振蕩器這類晶體振蕩器的振蕩原理和一般反饋式LC振蕩器相同，只是把晶體置于反饋網(wǎng)絡(luò)的振蕩回路之中，作為一個感性元件，并與其他回路元件一起按照三端電路的基本準(zhǔn)則組成三端振蕩器。常見有兩種基本類型：皮爾斯電路密勒電路高頻與射頻線路第七章振幅調(diào)制與解調(diào)掌握調(diào)幅波的基本性質(zhì)和功率關(guān)系；掌握斬波調(diào)幅的原理和電路；掌握單邊帶的產(chǎn)生方法；掌握包絡(luò)檢波原理；學(xué)習(xí)內(nèi)容調(diào)制：將要傳送的信息裝載到某一高頻載頻信號上去的過程發(fā)射機(jī)系統(tǒng)框圖7.1概述7.1.1振幅調(diào)制簡述1、調(diào)制的定義：要傳送低頻信息信號稱為調(diào)制信號；調(diào)制涉及的三種信號：高頻振蕩信號稱為載波；調(diào)制以后的信號稱為調(diào)幅波或已調(diào)波。7.1.2檢波簡述1、檢波的定義：接收機(jī)系統(tǒng)框圖檢波：從振幅受調(diào)制的高頻信號中還原出原調(diào)制的信號，調(diào)制的反過程。檢波器的輸入輸出波形檢波器的作用從振幅受調(diào)制的高頻信號中還原出原調(diào)制信號包絡(luò)檢波器7.2調(diào)幅波的性質(zhì)7.2.1調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式與頻譜首先討論單音調(diào)制的調(diào)幅波：調(diào)制信號調(diào)幅信號載波信號

（7.2.1）

由于調(diào)幅信號的振幅（包絡(luò)）與調(diào)制信號成線性關(guān)系，即有已調(diào)波振幅：

（7.2.2）

即有：

故有調(diào)幅信號可以用下式表示：

（7.2.3）

（7.2.1）調(diào)制信號為簡諧振蕩：對載波：

進(jìn)行調(diào)幅

正常調(diào)幅

實(shí)際上未調(diào)幅

最大調(diào)幅

過量調(diào)幅有一段包絡(luò)產(chǎn)生了嚴(yán)重失真，不能恢復(fù)原來調(diào)制信號波形，因此過量調(diào)幅必須避免。

如果將式（7.2.5）代表的調(diào)幅波輸送功率至電阻R上，則載波與兩個邊頻將分別得出如下的功率：

（7.2.11）載波功率：下邊頻功率：

（7.2.12）

上邊頻功率：

（7.2.13）平均輸出總功率：

（7.2.14）7.2.2調(diào)幅波中的功率關(guān)系

載波本身并不包含信號，但它的功率卻占整個調(diào)幅波功率的絕大部分。

調(diào)幅波的分類標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波（AM）又稱為普通調(diào)幅波，頻譜中完整包括三部分：載波、上邊頻（和頻）、下邊頻（差頻）。因此，標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波中至少有2/3的功率（載波功率）不含信息，故效率低下。

ω0+Ωω0-Ω

ω0抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波(DSBdoublesideband)DSB調(diào)幅是在調(diào)幅電路中抑制掉載頻只輸出上下邊頻。由于DSB調(diào)幅不含載頻，將有效的功率全部用到邊頻功率的傳輸上，因而大大減小功率浪費(fèi)。ω0+Ωω0-Ω

抑制載波的單邊帶調(diào)幅（SSBsinglesideband）單邊帶調(diào)幅的特點(diǎn)是已調(diào)波中只含一個邊頻不含載頻及另一個邊頻。

ω0+Ω

ω0-Ω濾波器特征曲線特點(diǎn)與前兩種調(diào)幅波相比，帶寬減半信道利用率提高。僅發(fā)送一個邊帶，更節(jié)省功率。此外，其波形也大不同于前兩種調(diào)幅。SSB調(diào)幅波的波形為等幅波，信息包含在相位中。電壓表達(dá)式標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波載波抑制雙邊帶調(diào)幅波單邊帶調(diào)幅波波形圖頻譜圖信號帶寬

三種振幅調(diào)制信號振幅調(diào)制方法與電路調(diào)幅波的共同之處都是在調(diào)幅前后產(chǎn)生了新的頻率分量，也就是說都需要用非線性器件來完成頻率變換，再加相應(yīng)的濾波器得到相應(yīng)的頻率成分。原理實(shí)現(xiàn)框圖如下：(a)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波(b)載波抑制雙邊帶調(diào)幅波(c)單邊帶調(diào)幅波7.3平方律調(diào)幅7.3.1工作原理如果靜態(tài)工作點(diǎn)和輸入信號變化范圍選擇合適，非線性器件（如二極管、晶體管）將工作在滿足平方律的區(qū)域：非線性調(diào)幅方框圖

（7.3.1）B=2Ω

Ω2Ωω

02ω0

ω從頻譜可見平方律調(diào)幅產(chǎn)生的是標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波

故有：

（7.3.2）

平方律甲類效率低低電平調(diào)制7.3.2平衡調(diào)幅器RRi1i2

D1D2

（7.3.6）

（7.3.7）

則：

得：

串聯(lián)雙二極管平衡調(diào)幅器簡化電路設(shè)兩個二極管性能一致，完全對稱電路形式：兩個平方律調(diào)幅器載波抑制雙邊帶整理得：

（7.3.8）

Ω

ωB=2Ω從頻譜圖可見平衡調(diào)幅產(chǎn)生的是載波抑制雙邊帶的調(diào)幅波（DSB-SC）

積化和差7.4斬波調(diào)幅7.4.1工作原理

（7.4.1）斬波調(diào)幅器方框圖

上式用傅里葉級數(shù)展開：

（7.4.3）

（7.4.2）式（7.4.3）帶入上式得：

（7.4.4）

斬波調(diào)幅器工作圖解濾波

（7.4.5）用傅里葉級數(shù)展開：

（7.4.6）即得：

（7.4.7）平衡斬波調(diào)幅及其圖解

（7.4.7）

（7.4.4）不對稱斬波：對稱斬波：比較7.4.2實(shí)現(xiàn)斬波調(diào)幅的電路二極管電橋斬波調(diào)幅電路

環(huán)形調(diào)幅器電路

當(dāng)a端正b端負(fù)，D1和D3導(dǎo)通，D2與D4截止；當(dāng)a端負(fù)b端正，D1和D3截止，D2與D4導(dǎo)通；D1、D2、D3和D4完成雙刀雙擲開關(guān)作用。斬波調(diào)幅要求載波信號足夠大（10倍于調(diào)制信號）7.6單邊帶信號的產(chǎn)生優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省功率；節(jié)省頻帶；選擇性衰減??；缺點(diǎn)：需要相干解調(diào)，對設(shè)備要求高，成本較高。7.6.1單邊帶通信的優(yōu)缺點(diǎn)ω0+Ω

ω0-Ω

SSB7.6.2產(chǎn)生單邊帶信號的方法

濾波法DSB信號經(jīng)過帶通濾波器后，濾除了上邊帶或下邊帶，就得到了SSB信號。平衡（或乘法器）調(diào)幅器帶通濾波器由于上下邊頻距離太近除非采用理想矩形濾波器才能“干干凈凈”地將上邊頻或下邊頻濾出

濾波法移相法修正移相濾波法7.9包絡(luò)檢波7.9.1包絡(luò)檢波器的工作原理低通濾波器從已調(diào)波中檢出包絡(luò)信息，只適用于AM信號。輸入AM信號檢出包絡(luò)信息非線性電路

充電放電

RC回路相當(dāng)于低通濾波器的作用

充電放電

7.9.2包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標(biāo)1、電壓傳輸系數(shù)(檢波效率)定義：

載波振幅2、等效輸入電阻定義：

（7.9.3）如果忽略二極管導(dǎo)通電阻上的損耗功率，則由能量守恒的原則，輸入到檢波器的高頻功率，應(yīng)全部轉(zhuǎn)換為輸出端負(fù)載電阻上消耗的功率（注意為直流）Vo即有：

而

產(chǎn)生的失真主要有：①惰性失真；②負(fù)峰切割失真；③非線性失真；④頻率失真。如果檢波電路的時間常數(shù)RC太大，當(dāng)調(diào)幅波包絡(luò)朝較低值變化時，電容上的電荷來不及釋放以跟蹤其變化，所造成的失真稱作惰性失真。①惰性失真(對角線切割失真)3、失真為避免失真：

（7.9.12）高頻調(diào)幅波振幅

②負(fù)峰切割失真(底邊切割失真)（7.9.14）

負(fù)峰切割失真波形

即有：

（7.9.15）

對于DSB-SC，SSB信號，其包絡(luò)已經(jīng)不是原始信息了，所以不能用包絡(luò)檢波法解調(diào)*包絡(luò)檢波的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)電路簡單，成本低，穩(wěn)定；缺點(diǎn)只適用于大信號（振幅最好大于0.5V）只能解調(diào)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅信號7.１０

同步檢波同步檢波器用于對載波被抑止的雙邊帶或單邊帶信號進(jìn)行解調(diào)。它的特點(diǎn)是必須外加一個頻率和相位都與被抑止的載波相同的電壓。同步檢波器方框圖乘積檢波平衡同步檢波載波信號加入檢波器的兩種方式：高頻與射頻線路第八章角度調(diào)制與解調(diào)掌握調(diào)頻波和調(diào)相波的基本性質(zhì)和功率關(guān)系；掌握掌握調(diào)頻、調(diào)相兩者異同點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的方法和基本原理；掌握直接調(diào)頻的變?nèi)荻O管調(diào)頻的分析；掌握調(diào)角信號解調(diào)的方法及典型電路。學(xué)習(xí)內(nèi)容8.1概述

調(diào)頻和調(diào)相合稱為角度調(diào)制(簡稱調(diào)角)。任意正弦波信號：調(diào)幅（AM）:

調(diào)頻（FM）:調(diào)相（PM）:

調(diào)角8.2調(diào)角波的性質(zhì)8.2.1瞬時相位和瞬時頻率

則瞬時相位

即瞬時頻率是瞬時相位函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)（8.2.1）（8.2.2）t=0t=t1t=t2t=t3

8.2.2調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表示式（8.2.4）

瞬時相位：

對一個調(diào)制信號先求導(dǎo)再調(diào)頻,等價于直接對這個信號進(jìn)行調(diào)相調(diào)頻與調(diào)相的關(guān)系

（8.2.7）

（8.2.10）

即：

調(diào)頻波和調(diào)相波比較表

FM波PM波數(shù)學(xué)表達(dá)式瞬時頻率瞬時相位最大頻偏調(diào)制指數(shù)

調(diào)制信號為單一余弦信號時的調(diào)頻波表達(dá)式

（8.2.7）

（8.2.14）調(diào)制信號為單一余弦信號時調(diào)頻信號與調(diào)相信號比較

FM波PM波1)瞬時頻率：

2)瞬時相位：

4)最大頻偏：FM波PM波

3)最大相移（調(diào)制指數(shù)）：

5)表達(dá)式：

根本區(qū)別調(diào)頻信號與調(diào)相信號的相同點(diǎn):都是等幅信號。頻率和相位都隨調(diào)制信號而變化，均產(chǎn)生頻偏與相偏，成為疏密波形。正頻偏最大處，即瞬時頻率最高處，波形最密；負(fù)頻偏最大處，即瞬時頻率最低處，波形最疏。

調(diào)頻信號與調(diào)相信號的區(qū)別點(diǎn):頻率和相位隨調(diào)制信號變化的規(guī)律不一樣,但由于頻率與相位是微積分關(guān)系,故二者是有密切聯(lián)系的。例如：對于調(diào)頻信號來說，調(diào)制信號電平最高處對應(yīng)的瞬時正頻偏最大，波形最密；對于調(diào)相信號來說，調(diào)制信號電平變化率（斜率）最大處對應(yīng)的瞬時正頻偏最大，波形最密。

頻偏和調(diào)制指數(shù)與調(diào)制頻率的關(guān)系(當(dāng)V恒定時)

(a)調(diào)頻波；(b)調(diào)相波

8.2.3調(diào)頻波和調(diào)相波的頻譜和頻帶寬度

（8.2.14）

（8.2.15）由上兩式可以看出,在單頻調(diào)制時,調(diào)頻信號與調(diào)相信號的時域表達(dá)式是相似的,僅瞬時相偏分別隨正弦函數(shù)或余弦函數(shù)變化,無本質(zhì)區(qū)別,故可寫成統(tǒng)一的調(diào)角信號表達(dá)式，即：

這兩個函數(shù)不是初等函數(shù)，要用貝塞爾函數(shù)將其展開…ωo-ΩΩΩωFM/PM的頻譜ωo+Ωωoωo+2Ωωo+3Ωωo+4Ωωo-2Ωωo-3Ωωo-4ΩΩωoω調(diào)制信號vΩ載波vo調(diào)角波的頻譜成分∴

（8.2.24）載波第一對邊頻第二對邊頻第三對邊頻

從上式看出單頻調(diào)角信號頻譜具有以下幾個特點(diǎn):

2）當(dāng)m確定后,各邊頻分量振幅值不是隨n單調(diào)變化,且有時候?yàn)榱恪Ｒ驗(yàn)楦麟A貝塞爾函數(shù)隨m增大變化的規(guī)律均是衰減振蕩,而各邊頻分量振幅值與對應(yīng)階貝塞爾函數(shù)成正比。3）隨著m值的增大，具有較大振幅的邊頻分量數(shù)目增加,載頻分量振幅呈衰減振蕩趨勢，在個別地方(如m=2.405,5.520時)，載頻分量為零（可測定調(diào)制指數(shù)）。4）功率:上述特點(diǎn)充分說明調(diào)角是完全不同于調(diào)幅的一種非線性頻率變換過程。顯然，作為調(diào)角的逆過程，角度解調(diào)也是一種非線性頻率變換過程。

若調(diào)角信號振幅不變，m值變化，則總功率不變,但載頻與各邊頻分量的功率將重新分配。對于任何m值，均有:5）根據(jù)調(diào)角信號的頻譜特點(diǎn)可以看到,理論上它的頻帶無限寬,對于給定的m值，具有較大振幅的頻率分量還是集中在載頻附近,且上下邊頻在振幅上是對稱的，高到一定次數(shù)的邊頻分量其振幅已經(jīng)小到可以忽略。因此認(rèn)為其頻帶寬度是有限的。通常規(guī)定：凡是振幅小于載波振幅1％（或10％）的邊頻分量均可以忽略，保留下來的頻譜分量就確定了調(diào)角波的頻段寬度。

∴頻譜帶寬BW為：

（8.2.26）∴

（8.2.27）

調(diào)相波：

調(diào)頻波：調(diào)頻波頻譜調(diào)相波頻譜

已調(diào)波的瞬時頻率與調(diào)制信號成比例變化（基本）載波頻率（已調(diào)波中心頻率）的穩(wěn)定性盡量高最大頻移與調(diào)制頻率無關(guān)寄生調(diào)幅盡量小主要技術(shù)要求：8.3調(diào)頻方法概述產(chǎn)生調(diào)頻信號的電路叫做調(diào)頻器直接調(diào)頻：用調(diào)制信號直接線性改變載波振蕩的瞬時頻率。優(yōu)點(diǎn)：原理簡單，頻偏較大;缺點(diǎn)：但中心頻率不易穩(wěn)定。根據(jù)調(diào)頻和調(diào)相的內(nèi)在關(guān)系，可分為：間接調(diào)頻：對調(diào)制信號先積分，再對載波信號進(jìn)行調(diào)相，得到調(diào)頻波。優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)調(diào)相的電路獨(dú)立于高頻載波振蕩器以外，所以載波中心頻率的穩(wěn)定性可以做得較高；缺點(diǎn)：可能得到的最大頻偏較小。利用C性質(zhì)器件（如變?nèi)荻O管）的壓控特性;利用L器件(鐵氧體磁芯的電感線圈）的流控特性;直接調(diào)頻原理用調(diào)制信號控制能直接影響載波振蕩瞬時頻率的元件或參數(shù)。間接調(diào)頻原理防止振蕩器受后面電路干擾調(diào)制信號載波振蕩器緩沖電路調(diào)相器積分電路調(diào)頻信號

調(diào)頻信號的相移

調(diào)頻信號表達(dá)式

高頻率穩(wěn)定度振蕩器中心頻率穩(wěn)定度很高8.4變?nèi)荻O管調(diào)頻PN結(jié)具有電容效應(yīng)：擴(kuò)散電容:正向偏置，電容效應(yīng)比較小。勢壘電容:反向偏置，勢壘區(qū)電荷呈現(xiàn)的電容效應(yīng)。所以為利用PN結(jié)的電容，PN結(jié)應(yīng)工作在反向偏置狀態(tài)PN結(jié)反向偏置時，結(jié)電容會隨外加反向偏壓而變化，而專用的變?nèi)荻O管，經(jīng)過特殊工藝處理（控制半導(dǎo)體的摻雜濃度和摻雜的分布）使勢壘電容能靈敏地隨反向偏置電壓的變化而呈現(xiàn)較大變化的壓控變?nèi)菰?。變?nèi)荻O管調(diào)頻電路在圖中，虛線左邊是典型的正弦波振蕩器，右邊是變?nèi)莨茈娐?。加到變?nèi)莨苌系姆聪蚱珘簽?

（8.4.3）

（8.4.18）經(jīng)整理可得:

（8.4.21）

上式說明，瞬時頻率的變化中含有以下成份：①與調(diào)制信號成線性關(guān)系的成份，其最大頻移：

③中心頻率相對于未調(diào)制時的載波頻率產(chǎn)生的偏移為:

（8.4.22）②與調(diào)制信號各次諧波成線性關(guān)系的成份，其最大

頻移分別為：

（8.4.23）

（8.4.24）

（8.4.25）

90MHz變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻電路分析變?nèi)莨苤苯诱{(diào)頻實(shí)例

(a)(b)晶體振蕩器直接調(diào)頻；采用自動頻率控制電路；利用鎖相環(huán)路穩(wěn)頻。

如何穩(wěn)定調(diào)頻波的中心頻率呢？通常采用以下三種方法：8.5晶體振蕩器直接調(diào)頻通常利用變?nèi)荻O管控制晶體振蕩器的振蕩頻率來實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。晶體工作于串并聯(lián)諧振頻率之間，等效為一個高品質(zhì)因數(shù)的電感元件，作為振蕩回路元件之一。變?nèi)荻O管接入振蕩回路方式：與石英晶體串聯(lián)或并聯(lián)調(diào)制信號控制變?nèi)荻O管結(jié)電容，使晶體諧振頻率（串或并）發(fā)生變化，其等效電抗發(fā)生變化，振蕩頻率發(fā)生變化，獲得調(diào)頻信號。但最大相對頻移小10e-4量級。并聯(lián)缺點(diǎn)變?nèi)莨軈?shù)的不穩(wěn)定直接影響調(diào)頻信號中心頻率的穩(wěn)定度

串聯(lián)皮爾斯晶體振蕩器晶體直接調(diào)頻原理圖

工作原理

圖是中心頻率為4.0MHz的晶體調(diào)頻振蕩器的實(shí)際電路，圖(b)是它的交流等效電路。晶體振蕩器直接調(diào)頻電路圖(a)(b)8.6間接調(diào)頻采用穩(wěn)定度很高的振蕩器作為主振器，而且調(diào)制不在主振器中進(jìn)行，因此間接調(diào)頻的頻穩(wěn)度高，廣泛地用于廣播發(fā)射機(jī)和電視伴音發(fā)射機(jī)中。由前述間接調(diào)頻的原理圖可知，間接調(diào)頻的關(guān)鍵在于如何實(shí)現(xiàn)調(diào)相。常用的調(diào)相方法主要有：移相法調(diào)相；矢量合成調(diào)相;脈沖調(diào)相；8.6.1調(diào)相的方法1.移相調(diào)相法

移相法調(diào)相框圖圖中:

常用的移相網(wǎng)絡(luò)有多種形式，如RC移相網(wǎng)絡(luò)、LC調(diào)諧回路移相網(wǎng)絡(luò)等。圖(a)介紹的是用變?nèi)莨軐C調(diào)諧回路作可變移相的一種調(diào)相電路，圖(b)為等效電路。(a)

(b)LC回路變?nèi)莨苷{(diào)相電路

（8.6.3）

2.矢量合成調(diào)相法將調(diào)相波的一般數(shù)學(xué)表達(dá)式展開，并以Ap代表kp，即得調(diào)相波在調(diào)制指數(shù)小于0.5rad時，可以認(rèn)為是由兩個信號疊加而成：一個是載波振蕩A0cos0t，另一個是載波被抑制的雙邊帶調(diào)幅波-A0APv(t)sin0t，兩者的相位差為π/2a(t)=A0cos0tcos[Apv(t)]-A0sin[APv(t)]sin0t

若最大相移很小，Ap|v(t)|max<π/6，則上式可近似寫成：a(t)≈A0cos0t-A