高頻電子線路課件

第2章高頻電路基礎(chǔ)2.1高頻電路中的元器件2.2高頻電路中的基本電路2.3電子噪聲及其特性2.4噪聲系數(shù)和噪聲溫度1第2章高頻電路基礎(chǔ)2.1高頻電路中的元器件12.1高頻電路中的元器件一、高頻電路中的元件與在低頻電路中的元器件基本相同，但要注意它們?cè)诟哳l使用時(shí)的高頻特性。電阻器電容器電感器。二極管晶體管集成電路無(wú)源線性元件有源器件22.1高頻電路中的元器件一、高頻電路中的元件與1、高頻電阻（1）等效電路CR、LR越小，電阻的高頻特性越好。金屬膜電阻比碳膜電阻的高頻特性好，而碳膜電阻比線繞電阻的好;表面貼裝(SMD)電阻比普通電阻的高頻特性要好;小尺寸的電阻比大尺寸電阻的高頻特性要好。（2）常用電阻高頻特性比較分布電容引線電感31、高頻電阻（1）等效電路CR、LR越小，電阻的高頻特性2、高頻電容高頻電路中常常使用片狀電容和表面貼裝電容。（1）等效電路在高頻電路中，電容的損耗可以忽略不計(jì)，但若到了微波波段，電容中的損耗就必須加以考慮！極間絕緣電阻分布電感42、高頻電容高頻電路中常常使用片狀電容和表面貼裝電容。（1頻率阻抗（2）電容器阻抗特性：電容器呈正常的電容特性，：電容器等效為電感。①②自身諧振頻率5頻率阻抗（2）電容器阻抗特性：電容器呈正常的電容特性，：電容3、高頻電感高頻電感的作用：諧振元件、濾波元件和阻隔元件（RFC）?！蚍植茧娙莸挠绊懺诜治鲩L(zhǎng)、中、短波頻段電路時(shí)，可忽略?！螂姼芯€圈的損耗r：在高頻電路中是不能忽略的!（1）等效電路（2）如何表示高頻電感的損耗性能？的定義：高頻電感器的感抗與其串聯(lián)損耗電阻之比。

值越高，表明該電感器的儲(chǔ)能作用越強(qiáng)，損耗越小。63、高頻電感高頻電感的作用：諧振元件、濾波元件和阻隔元件（R1、晶體二極管主要用于檢波、調(diào)制、解調(diào)及混頻等非線性變換電路中，工作在低電平。變?nèi)荻O管點(diǎn)接觸式二極管表面勢(shì)壘二極管高頻中常用二極管：極間電容小、工作頻率高。：二極管電容隨偏置電壓變化。二、高頻電路中的有源器件作用：完成信號(hào)的放大、非線性變換等功能。二極管晶體管集成電路71、晶體二極管主要用于檢波、調(diào)制、解調(diào)及混頻等非線性變2、晶體三極管與場(chǎng)效應(yīng)管（FET)②高頻功率放大管

高頻晶體管有兩大類型：①高頻小功率管

★小信號(hào)的場(chǎng)效應(yīng)管:噪聲更低。

★雙極型小信號(hào)放大管:工作頻率可達(dá)幾千兆赫茲，:用作小信號(hào)放大，要求增益高和噪聲低。對(duì)其要求除了增益外，要有較大的輸出功率。噪聲系數(shù)為幾分貝。82、晶體三極管與場(chǎng)效應(yīng)管（FET)②高頻功率放大管3、集成電路（IC)（1）通用型的寬帶集成放大器高頻集成電路的類型和品種比低頻集成電路的少得多，主要分為通用型和專用型兩種。（2）專用集成電路(ASIC)用于高頻的晶體管模擬相乘器，工作頻率也可達(dá)一百兆赫茲以上。集成鎖相環(huán)、集成調(diào)頻信號(hào)解調(diào)器、單片集成接收機(jī)以及電視機(jī)中的專用集成電路等。工作頻率可達(dá)一二百兆赫茲，增益可達(dá)五六十分貝，甚至更高。93、集成電路（IC)（1）通用型的寬帶集成放大器高頻集成2.2高頻電路中的基本電路一、高頻振蕩回路主要內(nèi)容：簡(jiǎn)單振蕩回路抽頭并聯(lián)振蕩回路耦合振蕩回路二、高頻變壓器和傳輸線變壓器三、石英晶體諧振器四、集中濾波器102.2高頻電路中的基本電路一、高頻振蕩回路主要內(nèi)容：簡(jiǎn)一、高頻振蕩回路高頻振蕩回路是高頻電路中應(yīng)用最廣的無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，是構(gòu)成高頻放大器、振蕩器以及各種濾波器的主要部件。下面分簡(jiǎn)單振蕩回路、抽頭并聯(lián)振蕩回路和耦合振蕩回路三部分來(lái)討論。阻抗變換、信號(hào)選擇與濾波、相頻轉(zhuǎn)換和移相等功能，并可直接作為負(fù)載使用。完成功能：11一、高頻振蕩回路高頻振蕩回路是高頻電路中應(yīng)用最廣的無(wú)1、簡(jiǎn)單振蕩回路組成：由電感和電容串聯(lián)或并聯(lián)形成的回路。作用：具有諧振特性和頻率選擇作用。RpLCRSiSRLCRSiSRLCRSuS并聯(lián)LC諧振回路串聯(lián)LC諧振回路

121、簡(jiǎn)單振蕩回路組成：由電感和電容串聯(lián)或并聯(lián)形成的回路。作用RLCRSiSZPRLCRSuSZS(1)求回路阻抗13RLCRSiSZPRLCRSuSZS(1)求回路阻抗13RLCRSuSRLCRSiSRpLCRSiS(2)回路諧振分析14RLCRSuSRLCRSiSRpLCRSiS(2)回路諧振RLCRSuSRpLCRSiS+ui-ii（3）求回路品質(zhì)因數(shù)Q并聯(lián)回路中求Q：串聯(lián)回路中求Q：15RLCRSuSRpLCRSiS+ii（3）求回路品質(zhì)因數(shù)Q（4）諧振時(shí)的電流、電壓關(guān)系（并聯(lián)回路）①流過(guò)L的電流是感性電流，它落后于回路兩端電壓90°。②流過(guò)C的電流是容性電流，超前于回路兩端電壓90°。③流過(guò)Rp的電流與回路電壓同相。16（4）諧振時(shí)的電流、電壓關(guān)系（并聯(lián)回路）①流過(guò)L的電流是（5）并聯(lián)回路諧振時(shí)的電流、電壓關(guān)系諧振時(shí)IL、IC與I的關(guān)系：結(jié)論：通過(guò)電感線圈的電流IL或電容器的電流IC比外部電流I大得多。在使用電感電容元件時(shí)，必須注意耐壓?jiǎn)栴}！17（5）并聯(lián)回路諧振時(shí)的電流、電壓關(guān)系諧振時(shí)IL、IC與I（6）并聯(lián)諧振回路的阻抗特性廣義失諧量:回路阻抗：阻抗模值：阻抗相角：18（6）并聯(lián)諧振回路的阻抗特性廣義失諧量:回路阻抗：阻抗模值阻抗特性曲線：相位特性曲線：并聯(lián)諧振回路特性曲線19阻抗特性曲線：相位特性曲線：并聯(lián)諧振回路特性曲線19并聯(lián)LC回路相頻特性分析①②回路呈容性?；芈烦矢行浴；芈分C振，呈純電阻。③相頻特性曲線呈負(fù)斜率特性，Q值越高曲線越陡峭。20并聯(lián)LC回路相頻特性分析①②回路呈容性?；芈烦矢行浴；芈分C振阻抗的幅頻特性歸一化電流的幅頻特性（7）串聯(lián)諧振回路的阻抗特性曲線串聯(lián)回路阻抗：21阻抗的幅頻特性歸一化電流的幅頻特性（7）串聯(lián)諧振回路的阻抗特RpLCRSiSRLRLCRSuSRL并聯(lián)諧振回路：有載Q值串聯(lián)諧振回路：空載Q值（8）信號(hào)源內(nèi)阻及負(fù)載對(duì)回路的影響22RpLCRSiSRLRLCRSuSRL并聯(lián)諧振回路：有載Q☆串聯(lián)諧振回路適用于RS很小（恒壓源）和RL不大的電路，只有這樣Q才不至于太低，保證回路有較好的選擇性?！畈⒙?lián)諧振回路適用于RS很大（恒流源）和RL也較大的電路。若串入串聯(lián)回路中，將使回路Q值大大減小，回路將失去選頻作用。因此采用并聯(lián)回路！晶體管的輸出阻抗有幾千歐至幾十千歐，采用？諧振回路總結(jié)：23☆串聯(lián)諧振回路適用于RS很?。ê銐涸矗┖蚏L不大的電路，只有兩個(gè)重要參數(shù)——（1）通頻帶（又稱3dB通頻帶，或半功率點(diǎn)通頻帶）定義：阻抗幅頻特性下降為中心頻率時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率范圍。

得到：24兩個(gè)重要參數(shù)——（1）通頻帶（又稱3dB通頻帶，或半功率點(diǎn)通B0.1B0.7070.1（2）矩形系數(shù)：衡量諧振回路幅頻特性接近矩形的程度。分析：①幅頻特性是理想矩形時(shí)②并聯(lián)諧振回路的矩形系數(shù)單諧振回路的選擇性很差。定義：25B0.1B0.7070.1（2）矩形系數(shù)：衡量諧振回路幅頻特需要注意：Q、Kr0.1、B0.707三者關(guān)系回路的Q越高，諧振曲線越尖銳，回路的B0.707越窄，但其Kr0.1并不改變。簡(jiǎn)單并聯(lián)諧振回路中，品質(zhì)因數(shù)Q對(duì)回路的通頻帶和高的選擇性的矛盾不能兼顧。26需要注意：Q、Kr0.1、B0.707三者關(guān)系例2-1設(shè)一放大器以簡(jiǎn)單并聯(lián)振蕩回路為負(fù)載，信號(hào)中心頻率fs=10MHz，回路電容C=50pF，試計(jì)算所需的線圈電感值。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。若放大器所需的帶寬B0.707=0.5MHz，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?27例2-1設(shè)一放大器以簡(jiǎn)單并聯(lián)振蕩回路為負(fù)載，信號(hào)中心頻激勵(lì)源或負(fù)載與回路電感或電容部分連接的并聯(lián)振蕩回路，稱為抽頭并聯(lián)振蕩回路。2.抽頭并聯(lián)振蕩回路為什么做部分接入？28激勵(lì)源或負(fù)載與回路電感或電容部分連接的并聯(lián)振蕩回路，Cce不穩(wěn)定使得不穩(wěn)定。實(shí)際問(wèn)題：為什么要安裝抽頭？收音機(jī)中安放電感抽頭！1）不抽頭（全部接入）29Cce不穩(wěn)定使得不穩(wěn)定。實(shí)際問(wèn)題：為什么要安裝抽頭？收音機(jī)中2）部分接入使得Cce的影響減小！實(shí)際電路的計(jì)算:加抽頭302）部分接入使得Cce的影響減小！實(shí)際電路的計(jì)算:加抽頭30為什么做部分接入？實(shí)際電路中的并聯(lián)回路受到、及、的影響，1）、使回路有載值下降，選擇性變差;2）激勵(lì)源等效電容及負(fù)載電容影響回路的諧振頻率;3）、一般不相等。即電路通常處于失配狀態(tài)下工作。與相差較大時(shí)，負(fù)載上得到的功率很小。當(dāng)31為什么做部分接入？實(shí)際電路中的并聯(lián)回路受到、及、的影響，1）定義：與外電路相連的那部分電抗與本回路參與分壓的同性質(zhì)總電抗之比。（1）接入系數(shù)p

(或稱抽頭系數(shù))：p也可用電壓比表示：32定義：與外電路相連的那部分電抗與本回路參與分壓的同性質(zhì)總電抗②電容分壓式

①電感抽頭式（2）接入系數(shù)的計(jì)算N1:與外電路相連的線圈的匝數(shù)。N:線圈的總匝數(shù)。N1N33②電容分壓式①電感抽頭式（2）接入系數(shù)的計(jì)算N1:與外電（3）折算方法①電阻的折算結(jié)論：電阻從低端向高端折合，阻值變大，是原來(lái)的1/P2倍。UUT（功率不變的原則）34（3）折算方法①電阻的折算結(jié)論：電阻從低端向高端折合，阻CLRLCLRL②負(fù)載電容的折算CL電容變小結(jié)論：折算后阻抗變大，對(duì)回路的影響減輕！電組變大（3）折算方法35CLRLCLRL②負(fù)載電容的折算CL電容變小結(jié)論：折算后阻抗③信號(hào)源的折合☆電壓源的折合結(jié)論：電壓源由低端向高端折合，電壓變大，是原來(lái)的1/P倍?！铍娏髟吹恼酆辖Y(jié)論：電流源由低端向高端折合，電流變小，是原來(lái)的P倍。UUT36③信號(hào)源的折合☆電壓源的折合結(jié)論：電壓源由低端向高端折合例2-2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u1(t)的表示式及回路帶寬。37例2-2如圖，抽頭回路由電流源激勵(lì)，忽略回路本身的固串、并聯(lián)阻抗等效互換abab等效原則：阻抗不變！結(jié)論：其中：轉(zhuǎn)換前后電抗性質(zhì)不變！并聯(lián)電阻是串聯(lián)電阻的Q倍！38串、并聯(lián)阻抗等效互換abab等效原則：阻抗不變！結(jié)論：其中接入系數(shù):阻抗變換前后功率相等，則：可通過(guò)改變比值調(diào)整RL'的大小。結(jié)論：變壓器的阻抗變換作用39接入系數(shù):阻抗變換前后功率相等，則：可通過(guò)改變比值作業(yè)習(xí)題及補(bǔ)充40作業(yè)習(xí)題及補(bǔ)充40ususisis3.耦合振蕩回路41ususisis3.耦合振蕩回路41（1）進(jìn)行阻抗轉(zhuǎn)換以完成高頻信號(hào)的傳輸;（2）形成比簡(jiǎn)單振蕩回路更好的頻率特性。耦合元件電抗的絕對(duì)值，與初次級(jí)中同性質(zhì)元件電抗值的幾何平均值之比。耦合振蕩回路的主要作用：耦合系數(shù)k：例：42（1）進(jìn)行阻抗轉(zhuǎn)換以完成高頻信號(hào)的傳輸;耦合元件電US1）次級(jí)回路電流定義自阻抗：初、次級(jí)回路方程：反射阻抗：并不存在實(shí)體的反射阻抗，只是用來(lái)說(shuō)明一個(gè)回路對(duì)另一個(gè)相互耦合回路的影響。反射阻抗：以串聯(lián)互感耦合回路為例，分析耦合回路的諧振特性。43US1）次級(jí)回路電流定義自阻抗：初、次級(jí)回路方程：反射阻US2）諧振特性研究輸出回路電流i2與輸入信號(hào)us比值的頻率特性。轉(zhuǎn)移導(dǎo)納：假設(shè)：則，耦合因數(shù)：44US2）諧振特性研究輸出回路電流i2與輸入信號(hào)us比值求轉(zhuǎn)移導(dǎo)納的歸一化值：轉(zhuǎn)移導(dǎo)納：求Y21極值：Y21取得最大值：Y21歸一化值：當(dāng)時(shí)，初次級(jí)回路的耦合程度要影響曲線的高度和形狀。特別，時(shí)，曲線出現(xiàn)雙峰！45求轉(zhuǎn)移導(dǎo)納的歸一化值：轉(zhuǎn)移導(dǎo)納：求Y21極值：Y21取得最大（1）在時(shí)，即諧振點(diǎn)處，,次級(jí)回路電流達(dá)最大值。①求通頻帶：令②求矩形系數(shù)：令,臨界耦合結(jié)論：臨界耦合雙回路的通頻帶較寬，選擇性也較好。分析互感耦合回路的諧振特性曲線46（1）在時(shí)，即諧振點(diǎn)處，,次級(jí)回路電流達(dá)最大值。①求通頻帶：（2），過(guò)耦合求凹陷值：令求B0.707(分析最大凹陷點(diǎn)為0.707時(shí)的耦合因子)令得：結(jié)論：過(guò)耦合雙回路的通頻帶為單諧振回路的3.1倍。得：47（2），過(guò)耦合求凹陷值：令求B0.707(分析最大凹陷點(diǎn)（3），欠耦合在時(shí)，即諧振點(diǎn)處，,電流未達(dá)最大值。結(jié)論：當(dāng)欠耦合時(shí),曲線較尖，帶寬窄，且其最大值也較小(比時(shí))。通常不工作在這種狀態(tài)。48（3），欠耦合在時(shí)，即諧振點(diǎn)處，,電流未達(dá)最大值。結(jié)論：當(dāng)二、高頻變壓器作用：信號(hào)傳輸和阻抗變換，但也可用來(lái)隔絕直流。工作頻率：在幾十兆赫茲以下的高頻電路中。1、與低頻變壓器不同為了減少損耗，高頻變壓器常用導(dǎo)磁率μ高、高頻損耗小的軟磁材料作磁芯。材料不同:磁芯結(jié)構(gòu)不同:高頻變壓器一般用于小信號(hào)場(chǎng)合，尺寸小，線圈的匝數(shù)較少。因此，其磁芯的結(jié)構(gòu)形狀與低頻時(shí)不同。(b)罐形磁芯環(huán)形磁芯:初次級(jí)線圈直接穿繞在環(huán)形結(jié)構(gòu)的磁環(huán)上罐形磁芯:繞制在骨架上，放于兩罐之間。(a)環(huán)形磁芯49二、高頻變壓器作用：信號(hào)傳輸和阻抗變換，但也可用來(lái)隔絕直流。其中：L為初級(jí)勵(lì)磁電感；LS：漏感；CS：變壓器的分布電容。電路符號(hào)2、高頻變壓器電路符號(hào)及等效電路等效電路理想變壓器50其中：L為初級(jí)勵(lì)磁電感；電路符號(hào)2、高頻變壓器電路符號(hào)及等效當(dāng)作理想變壓器看，則：應(yīng)用例子(第五章)：3、中心抽頭變壓器用于：調(diào)制、解調(diào)、混頻等。51當(dāng)作理想變壓器看，則：應(yīng)用例子(第五章)：3、中心抽頭變壓器實(shí)物外形圖三、石英晶體諧振器應(yīng)用：廣泛用于高頻率穩(wěn)定性的振蕩器中，也用做高性能的窄帶濾波器。1、石英諧振器內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路符號(hào)石英晶體的形狀石英諧振器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)而制成的一種諧振器件。結(jié)構(gòu)示意圖52實(shí)物外形圖三、石英晶體諧振器應(yīng)用：廣泛用于高頻率穩(wěn)定性的振（1）正、反壓電效應(yīng)正壓電效應(yīng)：當(dāng)晶體受外力作用而變形(如伸縮、切變、扭曲等)時(shí)，就在它對(duì)應(yīng)的表面上產(chǎn)生正、負(fù)電荷,呈現(xiàn)出電壓。反壓電效應(yīng)：當(dāng)在晶體兩面加電壓時(shí)，晶體又會(huì)發(fā)生機(jī)械形變。2、石英晶體物理特性（2）穩(wěn)定的諧振頻率晶片的諧振頻率與它的材料、幾何形狀、尺寸及振動(dòng)方式(取決于切片方式)有關(guān)，且十分穩(wěn)定；其溫度系數(shù)均在10－6或更高數(shù)量級(jí)上。用于高頻的晶體切片，其諧振時(shí)的電波長(zhǎng)常與晶片厚度成正比，諧振頻率與厚度成反比。①諧振頻率與晶片厚度的關(guān)系：②基音、泛音：對(duì)于一定形狀和尺寸的某一晶體，它既可以在某一基頻上諧振，也可以在高次諧波(諧頻或泛音)上諧振。53（1）正、反壓電效應(yīng)正壓電效應(yīng)：當(dāng)晶體受外力作用而變形(如伸3、石英晶體等效電路及電抗特性靜態(tài)電容基頻諧振特性三次、五次泛音諧振特性基頻等效電路從電的觀點(diǎn)看，當(dāng)外加交變電壓使石英片機(jī)械振動(dòng)發(fā)生諧振時(shí)，通過(guò)石英片的電流最大，因而具有串聯(lián)諧振的特性。543、石英晶體等效電路及電抗特性靜態(tài)電容基頻諧振特性三次、五（1）分析諧振頻率串聯(lián)諧振頻率：并聯(lián)諧振頻率：二者關(guān)系：由于C0>>Cq，得：接入系數(shù)：因此，晶體諧振器與外電路的耦合很弱。f

0與fq相差很小!55（1）分析諧振頻率串聯(lián)諧振頻率：并聯(lián)諧振頻率：二者關(guān)系：（2）晶體的負(fù)載電容CL標(biāo)在晶體外殼的振蕩頻率或標(biāo)稱頻率就是并接CL后測(cè)得的f0的值。標(biāo)稱頻率:負(fù)載電容并聯(lián)諧振頻率變?yōu)椋和ǔ?，基頻晶體規(guī)定CL為30pF或50pF.56（2）晶體的負(fù)載電容CL標(biāo)在晶體外殼的振蕩頻率或標(biāo)稱

國(guó)產(chǎn)B45型1MHz中等精度晶體

Lq=4.00HCq=0.0063pF

rq=100～200ΩC0=2～3pF由此可見(jiàn)，Lq很大，Cq很小。晶體諧振器的Q非常大，一般為幾萬(wàn)甚至幾百萬(wàn)，這是普通

LC

電路無(wú)法比擬的。品質(zhì)因數(shù):舉例：（3）石英晶體參數(shù)特點(diǎn)57國(guó)產(chǎn)B45型1MHz中等精度晶體由此可見(jiàn)，Lq很大（4）石英晶體電抗特性忽略r

q后，則有：播放動(dòng)畫感性容性串聯(lián)諧振并聯(lián)諧振58（4）石英晶體電抗特性忽略rq后，則有：播放動(dòng)畫感性容性串晶體常工作在以下兩種方式：1、工作在略高于fq的頻段內(nèi)，此時(shí)晶體呈感性，相當(dāng)于一個(gè)電感元件。2、工作在fq這一頻率點(diǎn)上，此時(shí)晶體等效為串聯(lián)諧振電路，阻抗近似為零,作為短路元件。3、在低于fq和高于f0的頻段內(nèi)時(shí)，構(gòu)成振蕩器的頻率穩(wěn)定度將明顯下降。所以這些區(qū)域一般不使用。工作區(qū)域59晶體常工作在以下兩種方式：工作區(qū)域59

①晶體的諧振頻率fq和f0非常穩(wěn)定。

②晶體諧振器有非常高的品質(zhì)因數(shù)。

③晶體諧振器的接入系數(shù)非常小，一般為10－3數(shù)量級(jí)，甚至更小。

④晶體在工作頻率附近阻抗變化率大，有很高的并聯(lián)諧振阻抗。因此晶體諧振器的頻率穩(wěn)定度比一般振蕩回路要高。（5）晶體諧振器與一般振蕩回路比較60①晶體的諧振頻率fq和f0非常穩(wěn)定。因此晶體諧振器的頻率（6）晶體諧振器的應(yīng)用

B）用它作成高頻窄帶濾波器。A）主要應(yīng)用于晶體振蕩器中（第四章介紹）晶體濾波器電路等效為電橋?yàn)V波器的衰減特性濾波器的通帶只是在fq和f0之間，其余范圍為阻帶。61（6）晶體諧振器的應(yīng)用B）用它作成高頻窄帶濾波器。如何加寬石英晶體兩諧振頻率之間的寬度？通常用外加電感與石英晶體串聯(lián)或并聯(lián)的方法實(shí)現(xiàn)(這也是擴(kuò)大晶體振蕩器調(diào)頻頻偏的一種有效方法)。例如：外加電感與晶體串聯(lián)的方法串聯(lián)諧振頻率變小，而并聯(lián)諧振頻率不變。62如何加寬石英晶體兩諧振頻率之間的寬度？通常用外加電感四、集中濾波器（1）利于電路和設(shè)備的微型化，便于大量生產(chǎn)；（2）可提高電路和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，改善系統(tǒng)性能；（3）使電路和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)化。優(yōu)點(diǎn)：（1）晶體濾波器（2）陶瓷濾波器（3）聲表面波濾波器高頻電路中常用的集中選頻濾波器：63四、集中濾波器（1）利于電路和設(shè)備的微型化，便于大量生產(chǎn)；四、集中濾波器1、陶瓷濾波器某些陶瓷材料(如常用的鋯鈦酸鉛Pb(ZrTi)O3)經(jīng)直流高壓電場(chǎng)極化后，可得到類似于石英晶體的壓電效應(yīng)，這些陶瓷材料稱為壓電陶瓷材料。因此，陶瓷濾波器的通帶較晶體濾波器要寬，但選擇性稍差。（1）等效電路和晶體諧振器相同；（2）Q值較晶體小得多(約為數(shù)百)，但比LC濾波器的高；（3）串、并聯(lián)頻率間隔也較大。（1）兩端陶瓷濾波器（外形、符號(hào)、實(shí)物）實(shí)物64四、集中濾波器1、陶瓷濾波器某些陶瓷材料(如常用的鋯對(duì)中頻信號(hào)呈現(xiàn)極小的阻抗，此時(shí)負(fù)反饋?zhàn)钚?，增益最大。離開(kāi)中頻，濾波器成較大阻抗，使放大器負(fù)反饋增大，增益下降。（2）陶瓷濾波器應(yīng)用電路a）收音機(jī)中二端陶瓷濾波器特性已廣泛用于接收機(jī)中，如收音機(jī)的中放、電視機(jī)的伴音中放等。65對(duì)中頻信號(hào)呈現(xiàn)極小的阻抗，此時(shí)負(fù)反饋?zhàn)钚。鲆孀畲蟆）三端陶瓷濾波器電視伴音中頻選擇：實(shí)物圖66b）三端陶瓷濾波器電視伴音中頻選擇：實(shí)物圖66c）四端陶瓷濾波器要求濾波器通過(guò)（465-5）~（465+5）KHz的頻帶。例如：兩端陶瓷濾波器的通頻帶較窄，選擇性較差。若將不同諧振頻率的陶瓷片進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合連接，可得到性能接近理想的四端陶瓷濾波器。如何設(shè)計(jì)JT1、JT2的串、并聯(lián)諧振頻率？67c）四端陶瓷濾波器要求濾波器通過(guò)（465-5）~（4652、聲表面波濾波器（SurfaceAcousticWaveFilter)它是沿彈性固體表面?zhèn)鞑C(jī)械振動(dòng)波的器件。在壓電固體材料表面產(chǎn)生和傳播彈性波，其振幅隨深入固體材料的深度而迅速減小。應(yīng)用：什么是SAW?實(shí)物圖：SAWF廣泛用于電視廣播、通信等設(shè)備作選頻元件，取代了中頻放大器的輸入吸收回路和多級(jí)調(diào)諧回路。與LC濾波電路相比，聲表濾波器具有體積小、重量輕、性能可靠、不需要復(fù)雜調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)。但是插入損耗較大。

682、聲表面波濾波器（SurfaceAcousticWavSAWF的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)在叉指兩端加有高頻信號(hào)時(shí)，通過(guò)壓電效應(yīng)，在基片表面激起同頻率的聲表面波，并沿軸線方向傳播。除一端被吸收材料吸收外，另一端的換能器將它變?yōu)殡娦盘?hào)輸出。69SAWF的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)在叉指兩端加有高頻信號(hào)時(shí)，通過(guò)壓電均勻叉指換能器的特性怎樣得到更好的幅頻特性？采用指長(zhǎng)、寬度或者間隔變化的非均勻換能器。相頻特性幅頻特性70均勻叉指換能器的特性怎樣得到更好的幅頻特性？采用指長(zhǎng)、寬度或吸收材料輸入換能器輸出換能器SAW(a)(b)加權(quán)叉指換能器指長(zhǎng)重疊加權(quán)相位加權(quán)71吸收材料輸入換能器輸出換能器SAW(a)(b)加權(quán)叉指換能器SAWF的符號(hào)和等效電路R:換能器的輸入輸出電阻，通常為50~150歐。C:輸入輸出靜態(tài)電容72SAWF的符號(hào)和等效電路R:換能器的輸入輸出電阻，通常為50SAWF的實(shí)際電路①三極管組成的補(bǔ)償放大器用于補(bǔ)償SAWF的插入損耗;②L2與SAWF的輸出電容組成諧振回路，使其諧振在通頻帶的中心點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)電路匹配。集中選頻該電路結(jié)構(gòu)框圖：各部分作用：73SAWF的實(shí)際電路①三極管組成的補(bǔ)償放大器用于補(bǔ)償SAWF電視機(jī)中SAWF的幅頻特性74電視機(jī)中SAWF的幅頻特性74聲表面波濾波器的主要特性(1)工作頻率范圍寬；(2)相對(duì)帶寬也比較寬；(5)便于器件微型化和片式化；(4)帶內(nèi)插入衰減較大，這是SAW器件的最突出問(wèn)題，一般不低于15dB；(3)矩形系數(shù)可做到1.1～2。75聲表面波濾波器的主要特性(1)工作頻率范圍寬；(2)相L1R1L2R2C有一雙電感復(fù)雜并聯(lián)回路如圖。已知L1+L2=500uH,C=500pF.為了使電源中的二次諧波能被回路濾除，應(yīng)如何分配L1和L2？思考題：作業(yè)：2-5及思考題76L1R1L2R2C有一雙電感復(fù)雜并聯(lián)回路如圖。思考題：作業(yè)：2.3電子噪聲及其特性一、概述

1.干擾或噪聲定義電子設(shè)備的性能在很大程度上與干擾和噪聲有關(guān)。評(píng)價(jià)一個(gè)高頻系統(tǒng)的性能的指標(biāo)之一。3.重要性主要出現(xiàn)在有用信號(hào)比較弱的場(chǎng)合，比如，接收機(jī)的前級(jí)電路，或多級(jí)高增益的音頻放大、視頻放大器中。2.電子噪聲的影響除有用信號(hào)以外的一切不需要的信號(hào)及各種電磁騷動(dòng)的總稱。772.3電子噪聲及其特性一、概述1.干擾或噪聲定義二、電子噪聲的來(lái)源與特性噪聲來(lái)源：主要由電阻熱噪聲和半導(dǎo)體管噪聲。1.電阻熱噪聲定義：由電阻內(nèi)部的自由電子的熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的，它是系統(tǒng)內(nèi)部噪聲的主要來(lái)源。圖2-27：電阻熱噪聲的一段取樣波形1)熱噪聲電壓和功率譜密度①噪聲電壓均方值具有起伏特性78二、電子噪聲的來(lái)源與特性噪聲來(lái)源：主要由電阻熱噪聲和半導(dǎo)體管1)熱噪聲電壓和功率譜密度①噪聲電壓均方值k=1.37×10－23J/K;②噪聲電壓均方根Un表示起伏電壓交流分量的有效值。B：測(cè)量此電壓時(shí)的帶寬;T：絕對(duì)溫度(K)。③電阻熱噪聲等效電路或噪聲電壓源噪聲電流源791)熱噪聲電壓和功率譜密度①噪聲電壓均方值例：常溫下（T=290K）工作的1K電阻，與一般電阻的熱噪聲是相當(dāng)微弱的，故在電平較高的電路可忽略。在接收機(jī)的前級(jí)，由于有用信號(hào)極其微弱，電阻熱噪聲的影響就不能忽略，它已成為限制接收機(jī)性能的主要因素?？珊雎詥?？的理想網(wǎng)絡(luò)相連接。求與。B=100KHZ80例：常溫下（T=290K）工作的1K電阻，與一般電阻④噪聲電壓功率譜密度SU(f)(自由電子每秒鐘的碰撞次數(shù))電阻器單位頻帶噪聲功率在很寬的頻率范圍內(nèi)均為一恒定值。白噪聲：?jiǎn)挝活l帶內(nèi)噪聲電壓均方值：?jiǎn)挝活l帶內(nèi)噪聲電流均方值81④噪聲電壓功率譜密度SU(f)(自由電子每秒鐘的碰撞次數(shù))2)線性電路中的熱噪聲有兩種情況：一是多個(gè)電阻的熱噪聲；二是熱噪聲通過(guò)線性網(wǎng)絡(luò)。①多個(gè)電阻的熱噪聲設(shè)兩個(gè)電阻上的噪聲電勢(shì)un1、un2是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的，即互不相關(guān)的。只要各噪聲源是相互獨(dú)立的，則總的噪聲服從均方疊加原則。結(jié)論：822)線性電路中的熱噪聲有兩種情況：一是多個(gè)電阻的熱噪聲；②熱噪聲通過(guò)線性網(wǎng)絡(luò)圖2-29熱噪聲通過(guò)線路電路的模型對(duì)于單一頻率的信號(hào)來(lái)說(shuō)，H(jω)：傳輸函數(shù)。則：方法1：求傳輸函數(shù)例如求熱噪聲通過(guò)并聯(lián)振蕩回路的輸出噪聲.方法2：回路的阻抗83②熱噪聲通過(guò)線性網(wǎng)絡(luò)圖2-29熱噪聲通過(guò)線路電路的模型對(duì)于得到：方法1：求傳輸函數(shù)方法2：回路的阻抗回路等效阻抗則：二者一致！是白噪聲嗎？84得到：方法1：求傳輸函數(shù)方法2：回路的阻抗回路等效阻抗則：二（2）電阻熱噪聲通過(guò)線性電路后，一般就不再是白噪聲了。（1）對(duì)于二端線性電路，其噪聲電壓或噪聲電流譜密度SU、SI可以用等效電阻Re(或Ge)來(lái)代替中的R。②熱噪聲通過(guò)線性網(wǎng)絡(luò)結(jié)論：噪聲源的形式或等效阻抗的形式85（2）電阻熱噪聲通過(guò)線性電路后，一般就不再是白噪聲了。（1）白噪聲頻譜圖有色噪聲頻譜圖等效噪聲帶寬86白噪聲頻譜圖有色噪聲頻譜圖等效噪聲帶寬863)噪聲帶寬電阻熱噪聲是均勻頻譜的白噪聲，（B：理想濾波器的帶寬）輸出均方電壓譜:則輸出均方電壓:設(shè)輸入一電阻熱噪聲,設(shè)|H(jω)|的最大值為H0，則可定義一等效噪聲帶寬Bn，令則：873)噪聲帶寬電阻熱噪聲是均勻頻譜的白噪聲，3)噪聲帶寬①Bn的大小由實(shí)際特性|H(jω)|2決定，而與輸入噪聲無(wú)關(guān)。

②一般地，Bn不等于實(shí)際特性的3dB帶寬B0.707，只有實(shí)際特性接近理想矩形時(shí)，兩者數(shù)值上才接近相等。分析：與B0.707的關(guān)系？883)噪聲帶寬①Bn的大小由實(shí)際特性|H(jω)|2決定，例：計(jì)算單振蕩回路等效噪聲帶寬。設(shè)回路為高Q電路，并聯(lián)回路的3dB帶寬：根據(jù)：求得等效噪聲帶寬：二者大小關(guān)系？89例：計(jì)算單振蕩回路等效噪聲帶寬。設(shè)回路為高Q電路，并聯(lián)回路線性網(wǎng)絡(luò)的等效噪聲帶寬Bn與B0.707是不同的兩個(gè)概念，前者是從噪聲的角度引出來(lái)的，而后者是對(duì)信號(hào)而言的。對(duì)于常用的單調(diào)諧并聯(lián)回路，二者間的關(guān)系：對(duì)于多級(jí)單調(diào)諧回路，級(jí)數(shù)越多，傳輸特性越接近矩形，Bn越接近于B0.707。對(duì)于臨界耦合的雙調(diào)諧回路，Bn=1.11B0.707。因此，并聯(lián)回路的噪聲帶寬要大于信號(hào)帶寬。等效噪聲帶寬Bn與B0.70790線性網(wǎng)絡(luò)的等效噪聲帶寬Bn與B0.707是不同的兩個(gè)2.晶體三極管噪聲晶體三極管的噪聲是設(shè)備內(nèi)部固有噪聲的另一個(gè)重要來(lái)源。②散彈(粒)噪聲

③分配噪聲

④閃爍噪聲一般地，在一個(gè)放大電路中,晶體三極管的噪聲往往比電阻熱噪聲大得多，主要包括以下四部分：

①電阻熱噪聲912.晶體三極管噪聲晶體三極管的噪聲是設(shè)備內(nèi)部固有必須指出，前面討論的晶體管中的噪聲，在實(shí)際放大器中將同時(shí)起作用并參與放大。3.場(chǎng)效應(yīng)管噪聲①溝道電阻產(chǎn)生的熱噪聲;②溝道熱噪聲通過(guò)溝道和柵極電容的耦合作用在柵極上的感應(yīng)噪聲;③閃爍噪聲。在場(chǎng)效應(yīng)管中，由于其工作原理不是靠少數(shù)載流子的運(yùn)動(dòng)，因而散彈噪聲的影響很小。場(chǎng)效應(yīng)管的噪聲來(lái)源:92必須指出，前面討論的晶體管中的噪聲，在實(shí)際放大器中將同由于(S/N)i總是大于(S/N)o，故噪聲系數(shù)的數(shù)值總是大于1。理想無(wú)噪聲系統(tǒng)的噪聲系數(shù)為1。第四節(jié)噪聲系數(shù)和噪聲溫度一、噪聲系數(shù)NF噪聲系數(shù)定義：（KP：功率增益或功率放大倍數(shù)）（Na：表現(xiàn)在輸出端的內(nèi)部附加噪聲功率）另一種形式：或93由于(S/N)i總是大于(S/N)o，故噪聲系數(shù)的對(duì)噪聲系數(shù)的幾點(diǎn)說(shuō)明：一、噪聲系數(shù)NF1、NF與S0、Si無(wú)關(guān)但與Ni有關(guān)，規(guī)定Ni為信號(hào)源內(nèi)阻RS的最大輸出功率。并規(guī)定RS的溫度為290K，此溫度稱為標(biāo)準(zhǔn)噪聲溫度。2、NF與輸入端、輸出端是否匹配無(wú)關(guān)。3、NF的定義只適用于線性或準(zhǔn)線性電路。94對(duì)噪聲系數(shù)的幾點(diǎn)說(shuō)明：一、噪聲系數(shù)NF1、NF與S0、Si無(wú)二、噪聲系數(shù)的計(jì)算1.額定功率法額定功率：指信號(hào)源所能輸出的最大功率，它只取決于信號(hào)源本身的參數(shù)——內(nèi)阻和電動(dòng)勢(shì)，與輸入電阻和負(fù)載無(wú)關(guān)。任何電阻R的額定噪聲功率均為kTB。用KPm表示的噪聲系數(shù)：另一種形式：額定功率增益95二、噪聲系數(shù)的計(jì)算1.額定功率法額定功率：指信號(hào)源所無(wú)源四端網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)的計(jì)算（L為網(wǎng)絡(luò)的衰減倍數(shù)。）結(jié)論：無(wú)源網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)正好等于網(wǎng)絡(luò)的衰減倍數(shù)。無(wú)源四端網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)：無(wú)源四端網(wǎng)絡(luò)的形式：1.選頻電路2.阻抗變換電路3.傳輸電纜96無(wú)源四端網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)的計(jì)算（L為網(wǎng)絡(luò)的衰減倍數(shù)。）結(jié)論：無(wú)已知無(wú)源四端網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)：GS：信號(hào)源電導(dǎo)；G：回路的損耗電導(dǎo)p：接入系數(shù)例：計(jì)算抽頭回路噪聲系數(shù)。得到網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)為：97已知無(wú)源四端網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)：GS：信號(hào)源電導(dǎo)；G：回路的損耗2.級(jí)聯(lián)四端網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)級(jí)聯(lián)后總的額定功率增益：KPm=KPm1·KPm2級(jí)聯(lián)后噪聲系數(shù)：No為總輸出額定噪聲功率：No=KPmkTB

+KPm2Na1

+Na2經(jīng)兩級(jí)放大的輸入信號(hào)源內(nèi)阻的熱噪聲經(jīng)第二級(jí)放大的第一級(jí)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的附加噪聲第二級(jí)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的附加噪聲982.級(jí)聯(lián)四端網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)級(jí)聯(lián)后總的額定功率增益：KPm=（No：總輸出額定噪聲功率）No=KPmkTB+KPm2Na1+Na2Na1=(NF1－1)KPm1kTBNa2=(NF2－1)KPm2kTB內(nèi)部附加噪聲功率兩級(jí)級(jí)聯(lián)四端網(wǎng)絡(luò)噪聲系數(shù):2.級(jí)聯(lián)四端網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)級(jí)聯(lián)后噪聲系數(shù)：99（No：總輸出額定噪聲功率）No=KPmkTB+Kn級(jí)級(jí)聯(lián)四端網(wǎng)絡(luò)噪聲系數(shù)由上式可見(jiàn)：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的額定功率增益遠(yuǎn)大于1時(shí)，系統(tǒng)的總噪聲系數(shù)主要取決于第一級(jí)的噪聲系數(shù)。因此，對(duì)第一級(jí)來(lái)說(shuō)，不但希望噪聲系數(shù)小，也希望增益大，以便減小后級(jí)噪聲的影響。100n級(jí)級(jí)聯(lián)四端網(wǎng)絡(luò)噪聲系數(shù)由上式可見(jiàn)：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的額定功率例2-3下圖是一接收機(jī)的前端電路，高頻放大器和場(chǎng)效應(yīng)管混頻器的噪聲系數(shù)和功率增益如圖所示。試求前端電路的噪聲系數(shù)(設(shè)本振產(chǎn)生的噪聲忽略不計(jì)).101例2-3下圖是一接收機(jī)的前端電路，高頻放大器和場(chǎng)效應(yīng)3．噪聲系數(shù)與靈敏度接收機(jī)靈敏度定義：保持接收機(jī)輸出端信噪比一定時(shí)，接收機(jī)輸入的最小信號(hào)電壓或功率(設(shè)接收機(jī)有足夠的增益)。因?yàn)椋核裕航邮諜C(jī)靈敏度：（：信號(hào)源內(nèi)阻）1023．噪聲系數(shù)與靈敏度接收機(jī)靈敏度定義：保持接收機(jī)輸出端信噪比例1：設(shè)某一電視接收機(jī)，正常接收時(shí)所需最小信號(hào)噪聲功率比為20dB,電視接收機(jī)的帶寬為6MHz，接收機(jī)前端電路的噪聲系數(shù)為10dB，問(wèn)接收機(jī)前端電路輸入端的信號(hào)電平(靈敏度)至少應(yīng)多大?設(shè)信號(hào)源的內(nèi)阻為RS=75Ω,則所需的最小信號(hào)電平為：根據(jù)：例2：求長(zhǎng)度為50m，衰減量為0.082dB/m高頻電纜的噪聲系數(shù)。無(wú)源四端網(wǎng)絡(luò)的NF103例1：設(shè)某一電視接收機(jī)，正常接收時(shí)所需最小信號(hào)噪聲功率比為2三、噪聲溫度將線性電路的內(nèi)部附加噪聲折算到輸入端，此附加噪聲可以用提高信號(hào)源內(nèi)阻上的溫度來(lái)等效。（Na/Kp：等效在輸入端的內(nèi)部附加噪聲）則：（Te：稱為噪聲溫度）因?yàn)椋杭矗旱茫?04三、噪聲溫度將線性電路的內(nèi)部附加噪聲折算到輸入端，噪聲溫度與噪聲系數(shù)的關(guān)系1、對(duì)于理想網(wǎng)絡(luò)，噪聲溫度為0。噪聲系數(shù)越大網(wǎng)絡(luò)的噪聲溫度也越高。2、當(dāng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部噪聲較大時(shí)，用噪聲系數(shù)描述較為方便；而當(dāng)內(nèi)部噪聲較小時(shí)，用噪聲溫度描述具有較大的優(yōu)越性。NF/dB00.30.50.81.02.04.08.010NF11.071.121.201.261.592.516.3110Te02035587617144315562637105噪聲溫度與噪聲系數(shù)的關(guān)系1、對(duì)于理想網(wǎng)絡(luò)，噪聲溫度為0。噪（1）噪聲溫度Te是系統(tǒng)內(nèi)部噪聲的另一種量度，它不是該系統(tǒng)的實(shí)際物理溫度，而是用以表征該系統(tǒng)性能的一種假想溫度。對(duì)噪聲溫度的幾點(diǎn)說(shuō)明（2）噪聲溫度可以推廣到多級(jí)放大器中。它同樣說(shuō)明，多級(jí)級(jí)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的噪聲溫度，主要由其前級(jí)網(wǎng)絡(luò)的特性決定。106（1）噪聲溫度Te是系統(tǒng)內(nèi)部噪聲的另一種量度，它不是該系統(tǒng)第二章總結(jié)1.并聯(lián)振蕩回路2.抽頭并聯(lián)振蕩回路3.耦合振蕩回路4.串并聯(lián)阻抗等效互換5.變壓器阻抗變換(a)諧振頻率(b)品質(zhì)因數(shù)(c)諧振阻抗(e)QoQL(a)接入系數(shù)p(d)幅頻特性和相頻特性(b)折合關(guān)系臨界耦合過(guò)耦合欠耦合一、高頻電路中的基本電路6.石英晶體諧振器(a)等效電路(b)fq、fo及二者關(guān)系(c)電抗特性107第二章總結(jié)1.并聯(lián)振蕩回路2.抽頭并聯(lián)振蕩回路3.耦合振二、噪聲1、電阻熱噪聲（b）熱噪聲通過(guò)線性網(wǎng)絡(luò)（c）等效噪聲帶寬（a）熱噪聲電壓、功率譜密度、等效電路2、噪聲系數(shù)（a）噪聲系數(shù)的定義（b）額定功率法計(jì)算NF（c）接收機(jī)靈敏度（d）噪聲溫度(無(wú)源四端網(wǎng)絡(luò)、級(jí)聯(lián)四端網(wǎng)絡(luò))108二、噪聲1、電阻熱噪聲（b）熱噪聲通過(guò)線性網(wǎng)絡(luò)（c）等效噪聲第2章高頻電路基礎(chǔ)2.1高頻電路中的元器件2.2高頻電路中的基本電路2.3電子噪聲及其特性2.4噪聲系數(shù)和噪聲溫度109第2章高頻電路基礎(chǔ)2.1高頻電路中的元器件12.1高頻電路中的元器件一、高頻電路中的元件與在低頻電路中的元器件基本相同，但要注意它們?cè)诟哳l使用時(shí)的高頻特性。電阻器電容器電感器。二極管晶體管集成電路無(wú)源線性元件有源器件1102.1高頻電路中的元器件一、高頻電路中的元件與1、高頻電阻（1）等效電路CR、LR越小，電阻的高頻特性越好。金屬膜電阻比碳膜電阻的高頻特性好，而碳膜電阻比線繞電阻的好;表面貼裝(SMD)電阻比普通電阻的高頻特性要好;小尺寸的電阻比大尺寸電阻的高頻特性要好。（2）常用電阻高頻特性比較分布電容引線電感1111、高頻電阻（1）等效電路CR、LR越小，電阻的高頻特性2、高頻電容高頻電路中常常使用片狀電容和表面貼裝電容。（1）等效電路在高頻電路中，電容的損耗可以忽略不計(jì)，但若到了微波波段，電容中的損耗就必須加以考慮！極間絕緣電阻分布電感1122、高頻電容高頻電路中常常使用片狀電容和表面貼裝電容。（1頻率阻抗（2）電容器阻抗特性：電容器呈正常的電容特性，：電容器等效為電感。①②自身諧振頻率113頻率阻抗（2）電容器阻抗特性：電容器呈正常的電容特性，：電容3、高頻電感高頻電感的作用：諧振元件、濾波元件和阻隔元件（RFC）?！蚍植茧娙莸挠绊懺诜治鲩L(zhǎng)、中、短波頻段電路時(shí)，可忽略?！螂姼芯€圈的損耗r：在高頻電路中是不能忽略的!（1）等效電路（2）如何表示高頻電感的損耗性能？的定義：高頻電感器的感抗與其串聯(lián)損耗電阻之比。

值越高，表明該電感器的儲(chǔ)能作用越強(qiáng)，損耗越小。1143、高頻電感高頻電感的作用：諧振元件、濾波元件和阻隔元件（R1、晶體二極管主要用于檢波、調(diào)制、解調(diào)及混頻等非線性變換電路中，工作在低電平。變?nèi)荻O管點(diǎn)接觸式二極管表面勢(shì)壘二極管高頻中常用二極管：極間電容小、工作頻率高。：二極管電容隨偏置電壓變化。二、高頻電路中的有源器件作用：完成信號(hào)的放大、非線性變換等功能。二極管晶體管集成電路1151、晶體二極管主要用于檢波、調(diào)制、解調(diào)及混頻等非線性變2、晶體三極管與場(chǎng)效應(yīng)管（FET)②高頻功率放大管

高頻晶體管有兩大類型：①高頻小功率管

★小信號(hào)的場(chǎng)效應(yīng)管:噪聲更低。

★雙極型小信號(hào)放大管:工作頻率可達(dá)幾千兆赫茲，:用作小信號(hào)放大，要求增益高和噪聲低。對(duì)其要求除了增益外，要有較大的輸出功率。噪聲系數(shù)為幾分貝。1162、晶體三極管與場(chǎng)效應(yīng)管（FET)②高頻功率放大管3、集成電路（IC)（1）通用型的寬帶集成放大器高頻集成電路的類型和品種比低頻集成電路的少得多，主要分為通用型和專用型兩種。（2）專用集成電路(ASIC)用于高頻的晶體管模擬相乘器，工作頻率也可達(dá)一百兆赫茲以上。集成鎖相環(huán)、集成調(diào)頻信號(hào)解調(diào)器、單片集成接收機(jī)以及電視機(jī)中的專用集成電路等。工作頻率可達(dá)一二百兆赫茲，增益可達(dá)五六十分貝，甚至更高。1173、集成電路（IC)（1）通用型的寬帶集成放大器高頻集成2.2高頻電路中的基本電路一、高頻振蕩回路主要內(nèi)容：簡(jiǎn)單振蕩回路抽頭并聯(lián)振蕩回路耦合振蕩回路二、高頻變壓器和傳輸線變壓器三、石英晶體諧振器四、集中濾波器1182.2高頻電路中的基本電路一、高頻振蕩回路主要內(nèi)容：簡(jiǎn)一、高頻振蕩回路高頻振蕩回路是高頻電路中應(yīng)用最廣的無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，是構(gòu)成高頻放大器、振蕩器以及各種濾波器的主要部件。下面分簡(jiǎn)單振蕩回路、抽頭并聯(lián)振蕩回路和耦合振蕩回路三部分來(lái)討論。阻抗變換、信號(hào)選擇與濾波、相頻轉(zhuǎn)換和移相等功能，并可直接作為負(fù)載使用。完成功能：119一、高頻振蕩回路高頻振蕩回路是高頻電路中應(yīng)用最廣的無(wú)1、簡(jiǎn)單振蕩回路組成：由電感和電容串聯(lián)或并聯(lián)形成的回路。作用：具有諧振特性和頻率選擇作用。RpLCRSiSRLCRSiSRLCRSuS并聯(lián)LC諧振回路串聯(lián)LC諧振回路

1201、簡(jiǎn)單振蕩回路組成：由電感和電容串聯(lián)或并聯(lián)形成的回路。作用RLCRSiSZPRLCRSuSZS(1)求回路阻抗121RLCRSiSZPRLCRSuSZS(1)求回路阻抗13RLCRSuSRLCRSiSRpLCRSiS(2)回路諧振分析122RLCRSuSRLCRSiSRpLCRSiS(2)回路諧振RLCRSuSRpLCRSiS+ui-ii（3）求回路品質(zhì)因數(shù)Q并聯(lián)回路中求Q：串聯(lián)回路中求Q：123RLCRSuSRpLCRSiS+ii（3）求回路品質(zhì)因數(shù)Q（4）諧振時(shí)的電流、電壓關(guān)系（并聯(lián)回路）①流過(guò)L的電流是感性電流，它落后于回路兩端電壓90°。②流過(guò)C的電流是容性電流，超前于回路兩端電壓90°。③流過(guò)Rp的電流與回路電壓同相。124（4）諧振時(shí)的電流、電壓關(guān)系（并聯(lián)回路）①流過(guò)L的電流是（5）并聯(lián)回路諧振時(shí)的電流、電壓關(guān)系諧振時(shí)IL、IC與I的關(guān)系：結(jié)論：通過(guò)電感線圈的電流IL或電容器的電流IC比外部電流I大得多。在使用電感電容元件時(shí)，必須注意耐壓?jiǎn)栴}！125（5）并聯(lián)回路諧振時(shí)的電流、電壓關(guān)系諧振時(shí)IL、IC與I（6）并聯(lián)諧振回路的阻抗特性廣義失諧量:回路阻抗：阻抗模值：阻抗相角：126（6）并聯(lián)諧振回路的阻抗特性廣義失諧量:回路阻抗：阻抗模值阻抗特性曲線：相位特性曲線：并聯(lián)諧振回路特性曲線127阻抗特性曲線：相位特性曲線：并聯(lián)諧振回路特性曲線19并聯(lián)LC回路相頻特性分析①②回路呈容性。回路呈感性?；芈分C振，呈純電阻。③相頻特性曲線呈負(fù)斜率特性，Q值越高曲線越陡峭。128并聯(lián)LC回路相頻特性分析①②回路呈容性?；芈烦矢行??；芈分C振阻抗的幅頻特性歸一化電流的幅頻特性（7）串聯(lián)諧振回路的阻抗特性曲線串聯(lián)回路阻抗：129阻抗的幅頻特性歸一化電流的幅頻特性（7）串聯(lián)諧振回路的阻抗特RpLCRSiSRLRLCRSuSRL并聯(lián)諧振回路：有載Q值串聯(lián)諧振回路：空載Q值（8）信號(hào)源內(nèi)阻及負(fù)載對(duì)回路的影響130RpLCRSiSRLRLCRSuSRL并聯(lián)諧振回路：有載Q☆串聯(lián)諧振回路適用于RS很?。ê銐涸矗┖蚏L不大的電路，只有這樣Q才不至于太低，保證回路有較好的選擇性?！畈⒙?lián)諧振回路適用于RS很大（恒流源）和RL也較大的電路。若串入串聯(lián)回路中，將使回路Q值大大減小，回路將失去選頻作用。因此采用并聯(lián)回路！晶體管的輸出阻抗有幾千歐至幾十千歐，采用？諧振回路總結(jié)：131☆串聯(lián)諧振回路適用于RS很?。ê銐涸矗┖蚏L不大的電路，只有兩個(gè)重要參數(shù)——（1）通頻帶（又稱3dB通頻帶，或半功率點(diǎn)通頻帶）定義：阻抗幅頻特性下降為中心頻率時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率范圍。

得到：132兩個(gè)重要參數(shù)——（1）通頻帶（又稱3dB通頻帶，或半功率點(diǎn)通B0.1B0.7070.1（2）矩形系數(shù)：衡量諧振回路幅頻特性接近矩形的程度。分析：①幅頻特性是理想矩形時(shí)②并聯(lián)諧振回路的矩形系數(shù)單諧振回路的選擇性很差。定義：133B0.1B0.7070.1（2）矩形系數(shù)：衡量諧振回路幅頻特需要注意：Q、Kr0.1、B0.707三者關(guān)系回路的Q越高，諧振曲線越尖銳，回路的B0.707越窄，但其Kr0.1并不改變。簡(jiǎn)單并聯(lián)諧振回路中，品質(zhì)因數(shù)Q對(duì)回路的通頻帶和高的選擇性的矛盾不能兼顧。134需要注意：Q、Kr0.1、B0.707三者關(guān)系例2-1設(shè)一放大器以簡(jiǎn)單并聯(lián)振蕩回路為負(fù)載，信號(hào)中心頻率fs=10MHz，回路電容C=50pF，試計(jì)算所需的線圈電感值。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。若放大器所需的帶寬B0.707=0.5MHz，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?135例2-1設(shè)一放大器以簡(jiǎn)單并聯(lián)振蕩回路為負(fù)載，信號(hào)中心頻激勵(lì)源或負(fù)載與回路電感或電容部分連接的并聯(lián)振蕩回路，稱為抽頭并聯(lián)振蕩回路。2.抽頭并聯(lián)振蕩回路為什么做部分接入？136激勵(lì)源或負(fù)載與回路電感或電容部分連接的并聯(lián)振蕩回路，Cce不穩(wěn)定使得不穩(wěn)定。實(shí)際問(wèn)題：為什么要安裝抽頭？收音機(jī)中安放電感抽頭！1）不抽頭（全部接入）137Cce不穩(wěn)定使得不穩(wěn)定。實(shí)際問(wèn)題：為什么要安裝抽頭？收音機(jī)中2）部分接入使得Cce的影響減??！實(shí)際電路的計(jì)算:加抽頭1382）部分接入使得Cce的影響減小！實(shí)際電路的計(jì)算:加抽頭30為什么做部分接入？實(shí)際電路中的并聯(lián)回路受到、及、的影響，1）、使回路有載值下降，選擇性變差;2）激勵(lì)源等效電容及負(fù)載電容影響回路的諧振頻率;3）、一般不相等。即電路通常處于失配狀態(tài)下工作。與相差較大時(shí)，負(fù)載上得到的功率很小。當(dāng)139為什么做部分接入？實(shí)際電路中的并聯(lián)回路受到、及、的影響，1）定義：與外電路相連的那部分電抗與本回路參與分壓的同性質(zhì)總電抗之比。（1）接入系數(shù)p

(或稱抽頭系數(shù))：p也可用電壓比表示：140定義：與外電路相連的那部分電抗與本回路參與分壓的同性質(zhì)總電抗②電容分壓式

①電感抽頭式（2）接入系數(shù)的計(jì)算N1:與外電路相連的線圈的匝數(shù)。N:線圈的總匝數(shù)。N1N141②電容分壓式①電感抽頭式（2）接入系數(shù)的計(jì)算N1:與外電（3）折算方法①電阻的折算結(jié)論：電阻從低端向高端折合，阻值變大，是原來(lái)的1/P2倍。UUT（功率不變的原則）142（3）折算方法①電阻的折算結(jié)論：電阻從低端向高端折合，阻CLRLCLRL②負(fù)載電容的折算CL電容變小結(jié)論：折算后阻抗變大，對(duì)回路的影響減輕！電組變大（3）折算方法143CLRLCLRL②負(fù)載電容的折算CL電容變小結(jié)論：折算后阻抗③信號(hào)源的折合☆電壓源的折合結(jié)論：電壓源由低端向高端折合，電壓變大，是原來(lái)的1/P倍。☆電流源的折合結(jié)論：電流源由低端向高端折合，電流變小，是原來(lái)的P倍。UUT144③信號(hào)源的折合☆電壓源的折合結(jié)論：電壓源由低端向高端折合例2-2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u1(t)的表示式及回路帶寬。145例2-2如圖，抽頭回路由電流源激勵(lì)，忽略回路本身的固串、并聯(lián)阻抗等效互換abab等效原則：阻抗不變！結(jié)論：其中：轉(zhuǎn)換前后電抗性質(zhì)不變！并聯(lián)電阻是串聯(lián)電阻的Q倍！146串、并聯(lián)阻抗等效互換abab等效原則：阻抗不變！結(jié)論：其中接入系數(shù):阻抗變換前后功率相等，則：可通過(guò)改變比值調(diào)整RL'的大小。結(jié)論：變壓器的阻抗變換作用147接入系數(shù):阻抗變換前后功率相等，則：可通過(guò)改變比值作業(yè)習(xí)題及補(bǔ)充148作業(yè)習(xí)題及補(bǔ)充40ususisis3.耦合振蕩回路149ususisis3.耦合振蕩回路41（1）進(jìn)行阻抗轉(zhuǎn)換以完成高頻信號(hào)的傳輸;（2）形成比簡(jiǎn)單振蕩回路更好的頻率特性。耦合元件電抗的絕對(duì)值，與初次級(jí)中同性質(zhì)元件電抗值的幾何平均值之比。耦合振蕩回路的主要作用：耦合系數(shù)k：例：150（1）進(jìn)行阻抗轉(zhuǎn)換以完成高頻信號(hào)的傳輸;耦合元件電US1）次級(jí)回路電流定義自阻抗：初、次級(jí)回路方程：反射阻抗：并不存在實(shí)體的反射阻抗，只是用來(lái)說(shuō)明一個(gè)回路對(duì)另一個(gè)相互耦合回路的影響。反射阻抗：以串聯(lián)互感耦合回路為例，分析耦合回路的諧振特性。151US1）次級(jí)回路電流定義自阻抗：初、次級(jí)回路方程：反射阻US2）諧振特性研究輸出回路電流i2與輸入信號(hào)us比值的頻率特性。轉(zhuǎn)移導(dǎo)納：假設(shè)：則，耦合因數(shù)：152US2）諧振特性研究輸出回路電流i2與輸入信號(hào)us比值求轉(zhuǎn)移導(dǎo)納的歸一化值：轉(zhuǎn)移導(dǎo)納：求Y21極值：Y21取得最大值：Y21歸一化值：當(dāng)時(shí)，初次級(jí)回路的耦合程度要影響曲線的高度和形狀。特別，時(shí)，曲線出現(xiàn)雙峰！153求轉(zhuǎn)移導(dǎo)納的歸一化值：轉(zhuǎn)移導(dǎo)納：求Y21極值：Y21取得最大（1）在時(shí)，即諧振點(diǎn)處，,次級(jí)回路電流達(dá)最大值。①求通頻帶：令②求矩形系數(shù)：令,臨界耦合結(jié)論：臨界耦合雙回路的通頻帶較寬，選擇性也較好。分析互感耦合回路的諧振特性曲線154（1）在時(shí)，即諧振點(diǎn)處，,次級(jí)回路電流達(dá)最大值。①求通頻帶：（2），過(guò)耦合求凹陷值：令求B0.707(分析最大凹陷點(diǎn)為0.707時(shí)的耦合因子)令得：結(jié)論：過(guò)耦合雙回路的通頻帶為單諧振回路的3.1倍。得：155（2），過(guò)耦合求凹陷值：令求B0.707(分析最大凹陷點(diǎn)（3），欠耦合在時(shí)，即諧振點(diǎn)處，,電流未達(dá)最大值。結(jié)論：當(dāng)欠耦合時(shí),曲線較尖，帶寬窄，且其最大值也較小(比時(shí))。通常不工作在這種狀態(tài)。156（3），欠耦合在時(shí)，即諧振點(diǎn)處，,電流未達(dá)最大值。結(jié)論：當(dāng)二、高頻變壓器作用：信號(hào)傳輸和阻抗變換，但也可用來(lái)隔絕直流。工作頻率：在幾十兆赫茲以下的高頻電路中。1、與低頻變壓器不同為了減少損耗，高頻變壓器常用導(dǎo)磁率μ高、高頻損耗小的軟磁材料作磁芯。材料不同:磁芯結(jié)構(gòu)不同:高頻變壓器一般用于小信號(hào)場(chǎng)合，尺寸小，線圈的匝數(shù)較少。因此，其磁芯的結(jié)構(gòu)形狀與低頻時(shí)不同。(b)罐形磁芯環(huán)形磁芯:初次級(jí)線圈直接穿繞在環(huán)形結(jié)構(gòu)的磁環(huán)上罐形磁芯:繞制在骨架上，放于兩罐之間。(a)環(huán)形磁芯157二、高頻變壓器作用：信號(hào)傳輸和阻抗變換，但也可用來(lái)隔絕直流。其中：L為初級(jí)勵(lì)磁電感；LS：漏感；CS：變壓器的分布電容。電路符號(hào)2、高頻變壓器電路符號(hào)及等效電路等效電路理想變壓器158其中：L為初級(jí)勵(lì)磁電感；電路符號(hào)2、高頻變壓器電路符號(hào)及等效當(dāng)作理想變壓器看，則：應(yīng)用例子(第五章)：3、中心抽頭變壓器用于：調(diào)制、解調(diào)、混頻等。159當(dāng)作理想變壓器看，則：應(yīng)用例子(第五章)：3、中心抽頭變壓器實(shí)物外形圖三、石英晶體諧振器應(yīng)用：廣泛用于高頻率穩(wěn)定性的振蕩器中，也用做高性能的窄帶濾波器。1、石英諧振器內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路符號(hào)石英晶體的形狀石英諧振器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)而制成的一種諧振器件。結(jié)構(gòu)示意圖160實(shí)物外形圖三、石英晶體諧振器應(yīng)用：廣泛用于高頻率穩(wěn)定性的振（1）正、反壓電效應(yīng)正壓電效應(yīng)：當(dāng)晶體受外力作用而變形(如伸縮、切變、扭曲等)時(shí)，就在它對(duì)應(yīng)的表面上產(chǎn)生正、負(fù)電荷,呈現(xiàn)出電壓。反壓電效應(yīng)：當(dāng)在晶體兩面加電壓時(shí)，晶體又會(huì)發(fā)生機(jī)械形變。2、石英晶體物理特性（2）穩(wěn)定的諧振頻率晶片的諧振頻率與它的材料、幾何形狀、尺寸及振動(dòng)方式(取決于切片方式)有關(guān)，且十分穩(wěn)定；其溫度系數(shù)均在10－6或更高數(shù)量級(jí)上。用于高頻的晶體切片，其諧振時(shí)的電波長(zhǎng)常與晶片厚度成正比，諧振頻率與厚度成反比。①諧振頻率與晶片厚度的關(guān)系：②基音、泛音：對(duì)于一定形狀和尺寸的某一晶體，它既可以在某一基頻上諧振，也可以在高次諧波(諧頻或泛音)上諧振。161（1）正、反壓電效應(yīng)正壓電效應(yīng)：當(dāng)晶體受外力作用而變形(如伸3、石英晶體等效電路及電抗特性靜態(tài)電容基頻諧振特性三次、五次泛音諧振特性基頻等效電路從電的觀點(diǎn)看，當(dāng)外加交變電壓使石英片機(jī)械振動(dòng)發(fā)生諧振時(shí)，通過(guò)石英片的電流最大，因而具有串聯(lián)諧振的特性。1623、石英晶體等效電路及電抗特性靜態(tài)電容基頻諧振特性三次、五（1）分析諧振頻率串聯(lián)諧振頻率：并聯(lián)諧振頻率：二者關(guān)系：由于C0>>Cq，得：接入系數(shù)：因此，晶體諧振器與外電路的耦合很弱。f

0與fq相差很小!163（1）分析諧振頻率串聯(lián)諧振頻率：并聯(lián)諧振頻率：二者關(guān)系：（2）晶體的負(fù)載電容CL標(biāo)在晶體外殼的振蕩頻率或標(biāo)稱頻率就是并接CL后測(cè)得的f0的值。標(biāo)稱頻率:負(fù)載電容并聯(lián)諧振頻率變?yōu)椋和ǔ?，基頻晶體規(guī)定CL為30pF或50pF.164（2）晶體的負(fù)載電容CL標(biāo)在晶體外殼的振蕩頻率或標(biāo)稱

國(guó)產(chǎn)B45型1MHz中等精度晶體

Lq=4.00HCq=0.0063pF

rq=100～200ΩC0=2～3pF由此可見(jiàn)，Lq很大，Cq很小。晶體諧振器的Q非常大，一般為幾萬(wàn)甚至幾百萬(wàn)，這是普通

LC

電路無(wú)法比擬的。品質(zhì)因數(shù):舉例：（3）石英晶體參數(shù)特點(diǎn)165國(guó)產(chǎn)B45型1MHz中等精度晶體由此可見(jiàn)，Lq很大（4）石英晶體電抗特性忽略r

q后，則有：播放動(dòng)畫感性容性串聯(lián)諧振并聯(lián)諧振166（4）石英晶體電抗特性忽略rq后，則有：播放動(dòng)畫感性容性串晶體常工作在以下兩種方式：1、工作在略高于fq的頻段內(nèi)，此時(shí)晶體呈感性，相當(dāng)于一個(gè)電感元件。2、工作在fq這一頻率點(diǎn)上，此時(shí)晶體等效為串聯(lián)諧振電路，阻抗近似為零,作為短路元件。3、在低于fq和高于f0的頻段內(nèi)時(shí)，構(gòu)成振蕩器的頻率穩(wěn)定度將明顯下降。所以這些區(qū)域一般不使用。工作區(qū)域167晶體常工作在以下兩種方式：工作區(qū)域59

①晶體的諧振頻率fq和f0非常穩(wěn)定。

②晶體諧振器有非常高的品質(zhì)因數(shù)。

③晶體諧振器的接入系數(shù)非常小，一般為10－3數(shù)量級(jí)，甚至更小。

④晶體在工作頻率附近阻抗變化率大，有很高的并聯(lián)諧振阻抗。因此晶體諧振器的頻率穩(wěn)定度比一般振蕩回路要高。（5）晶體諧振器與一般振蕩回路比較168①晶體的諧振頻率fq和f0非常穩(wěn)定。因此晶體諧振器的頻率（6）晶體諧振器的應(yīng)用

B）用它作成高頻窄帶濾波器。A）主要應(yīng)用于晶體振蕩器中（第四章介紹）晶體濾波器電路等效為電橋?yàn)V波器的衰減特性濾波器的通帶只是在fq和f0之間，其余范圍為阻帶。169（6）晶體諧振器的應(yīng)用B）用它作成高頻窄帶濾波器。如何加寬石英晶體兩諧振頻率之間的寬度？通常用外加電感與石英晶體串聯(lián)或并聯(lián)的方法實(shí)現(xiàn)(這也是擴(kuò)大晶體振蕩器調(diào)頻頻偏的一種有效方法)。例如：外加電感與晶體串聯(lián)的方法串聯(lián)諧振頻率變小，而并聯(lián)諧振頻率不變。170如何加寬石英晶體兩諧振頻率之間的寬度？通常用外加電感四、集中濾波器（1）利于電路和設(shè)備的微型化，便于大量生產(chǎn)；（2）可提高電路和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，改善系統(tǒng)性能；（3）使電路和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)化。優(yōu)點(diǎn)：（1）晶體濾波器（2）陶瓷濾波器（3）聲表面波濾波器高頻電路中常用的集中選頻濾波器：171四、集中濾波器（1）利于電路和設(shè)備的微型化，便于大量生產(chǎn)；四、集中濾波器1、陶瓷濾波器某些陶瓷材料(如常用的鋯鈦酸鉛Pb(ZrTi)O3)經(jīng)直流高壓電場(chǎng)極化后，可得到類似于石英晶體的壓電效應(yīng)，這些陶瓷材料稱為壓電陶瓷材料。因此，陶瓷濾波器的通帶較晶體濾波器要寬，但選擇性稍差。（1）等效電路和晶體諧振器相同；（2）Q值較晶體小得多(約為數(shù)百)，但比LC濾波器的高；（3）串、并聯(lián)頻率間隔也較大。（1）兩端陶瓷濾波器（外形、符號(hào)、實(shí)物）實(shí)物172四、集中濾波器1、陶瓷濾波器某些陶瓷材料(如常用的鋯對(duì)中頻信號(hào)呈現(xiàn)極小的阻抗，此時(shí)負(fù)反饋?zhàn)钚?，增益最大。離開(kāi)中頻，濾波器成較大阻抗，使放大器負(fù)反饋增大，增益下降。（2）陶瓷濾波器應(yīng)用電路a）收音機(jī)中二端陶瓷濾波器特性已廣泛用于接收機(jī)中，如收音機(jī)的中放、電視機(jī)的伴音中放等。173對(duì)中頻信號(hào)呈現(xiàn)極小的阻抗，此時(shí)負(fù)反饋?zhàn)钚?，增益最大。b）三端陶瓷濾波器電視伴音中頻選擇：實(shí)物圖174b）三端陶瓷濾波器電視伴音中頻選擇：實(shí)物圖66c）四端陶瓷濾波器要求濾波器通過(guò)（465-5）~（465+5）KHz的頻帶。例如：兩端陶瓷濾波器的通頻帶較窄，選擇性較差。若將不同諧振頻率的陶瓷片進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合連接，可得到性能接近理想的四端陶瓷濾波器。如何設(shè)計(jì)JT1、JT2的串、并聯(lián)諧振頻率？175c）四端陶瓷濾波器要求濾波器通過(guò)（465-5）~（4652、聲表面波濾波器（SurfaceAcousticWaveFilter)它是沿彈性固體表面?zhèn)鞑C(jī)械振動(dòng)波的器件。在壓電固體材料表面產(chǎn)生和傳播彈性波，其振幅隨深入固體材料的深度而迅速減小。應(yīng)用：什么是SAW?實(shí)物圖：SAWF廣泛用于電視廣播、通信等設(shè)備作選頻元件，取代了中頻放大器的輸入吸收回路和多級(jí)調(diào)諧回路。與LC濾波電路相比，聲表濾波器具有體積小、重量輕、性能可靠、不需要復(fù)雜調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)。但是插入損耗較大。

1762、聲表面波濾波器（SurfaceAcousticWavSAWF的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)在叉指兩端加有高頻信號(hào)時(shí)，通過(guò)壓電效應(yīng)，在基片表面激起同頻率的聲表面波，并沿軸線方向傳播。除一端被吸收材料吸收外，另一端的換能器將它變?yōu)殡娦盘?hào)輸出。177SAWF的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)在叉指兩端加有高頻信號(hào)時(shí)，通過(guò)壓電均勻叉指換能器的特性怎樣得到更好的幅頻特性？采用指長(zhǎng)、寬度或者間隔變化的非均勻換能器。相頻特性幅頻特性178均勻叉指換能器的特性怎樣得到更好的幅頻特性？采用指長(zhǎng)、寬度或吸收材料輸入換能器輸出換能器SAW(a)(b)加權(quán)叉指換能器指長(zhǎng)重疊加權(quán)相位加權(quán)179吸收材料輸入換能器輸出換能器SAW(a)(b)加權(quán)叉指換能器SAWF的符號(hào)和等效電路R:換能器的輸入輸出電阻，通常為50~150歐。C:輸入輸出靜態(tài)電容180SAWF的符號(hào)和等效電路R:換能器的輸入輸出電阻，通常為50SAWF的實(shí)際電路①三極管組成的補(bǔ)償放大器用于補(bǔ)償SAWF的插入損耗;②L2與SAWF的輸出電容組成諧振回路，使其諧振在通頻帶的中心點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)電路匹配。集中選頻該電路結(jié)構(gòu)框圖：各部分作用：181SAWF的實(shí)際電路①三極管組成的補(bǔ)償放大器用于補(bǔ)償SAWF電視機(jī)中SAWF的幅頻特性182電視機(jī)中SAWF的幅頻特性74聲表面波濾波器的主要特性(1)工作頻率范圍寬；(2)相對(duì)帶寬也比較寬；(5)便于器件微型化和片式化；(4)帶內(nèi)插入衰減較大，這是SAW器件的最突出問(wèn)題，一般不低于15dB；(3)矩形系數(shù)可做到1.1～2。183聲表面波濾波器的主要特性(1)工作頻率范圍寬；(2)相L1R1L2R2C有一雙電感復(fù)雜并聯(lián)回路如圖。已知L1+L2=500uH,C=500pF.為了使電源中的二次諧波能被回路濾除，應(yīng)如何分配L1和L2？思考題：作業(yè)：2-5及思考題184L1R1L2R2C有一雙電感復(fù)雜并聯(lián)回路如圖。思考題：作業(yè)：2.3電子噪聲及其特性一、概述

1.干擾或噪聲定義電子設(shè)備的性能在很大程度上與干擾和噪聲有關(guān)。評(píng)價(jià)一個(gè)高頻系統(tǒng)的性能的指標(biāo)之一。3.重要性主要出現(xiàn)在有用信號(hào)比較弱的場(chǎng)合，比如，接收機(jī)的前級(jí)電路，或多級(jí)高增益的音頻放大、視頻放大器中。2.電子噪聲的影響除有用信號(hào)以外的一切不需要的信號(hào)及各種電磁騷動(dòng)的總稱。1852.3電子噪聲及其特性一、概述1.干擾或噪聲定義二、電子噪聲的來(lái)源與特性噪聲來(lái)源：主要由電阻熱噪聲和半導(dǎo)體管噪聲。1.電阻熱噪聲定義：由電阻內(nèi)部的自由電子的熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的，它是系統(tǒng)內(nèi)部噪聲的主要來(lái)源。圖2-27：電阻熱噪聲的一段取樣波形1)熱噪聲電壓和功率譜密度①噪聲電壓均方值具有起伏特性186二、電子噪聲的來(lái)源與特性噪聲來(lái)源：主要由電阻熱噪聲和半導(dǎo)體管1)熱噪聲電壓和功率譜密度①噪聲電壓均方值k=1.37×10－23J/K;②噪聲電壓均方根Un表示起伏電壓交流分量的有效值。B：測(cè)量此電壓時(shí)的帶寬;T：絕對(duì)溫度(K)。③電阻熱噪聲等效電路或噪聲電壓源噪聲電流源1871)熱噪聲電壓和功率譜密度①噪聲電壓均方值例：常溫下（T=290K）工作的1K電阻，與一般電阻的熱噪聲是相當(dāng)微弱的，故在電平較高的電路可忽略。在接收機(jī)的前級(jí)，由于有用信號(hào)極其微弱，電阻熱噪聲的影響就不能忽略，它已成為限制接收機(jī)性能的主要因素?？珊雎詥?？的理想網(wǎng)絡(luò)相連接。求與。B=100KHZ188例：常溫下（T=290K）工作的1K電阻，與一般電阻④噪聲電壓功率譜密度SU(f)(自由電子每秒鐘的碰撞次數(shù))電阻器單位頻帶噪聲功率在很寬的頻率范圍內(nèi)均為一恒定值。白噪聲：?jiǎn)挝活l帶內(nèi)噪聲電壓均方值：?jiǎn)挝活l帶內(nèi)噪聲電流均方值189④噪聲電壓功率譜密度SU(f)(自由電子每秒鐘的碰撞次數(shù))2)線性電路中的熱噪聲有兩種情況：一是