期末總復(fù)習(xí)1-3課件

期末總復(fù)習(xí)第1章緒論考核知識(shí)點(diǎn)1.了解通信系統(tǒng)中的信號(hào)的變換過(guò)程，無(wú)線電波的傳播方式和頻段劃分。2.掌握通信系統(tǒng)的基本原理及信號(hào)傳輸?shù)目驁D。1、通信和通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)：完成信息傳輸?shù)南到y(tǒng)。通信系統(tǒng)的基本模型信源發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備收信者變換器變換器噪聲調(diào)制：用需要傳輸?shù)幕鶐盘?hào)去控制高頻載波信號(hào)的某一參數(shù)——振幅、角頻率或相位，使其隨基帶信號(hào)的變化而變化，這一過(guò)程稱為調(diào)制。通俗地說(shuō)，就是用高頻振蕩信號(hào)作為運(yùn)載工具，將攜帶信息的低頻信號(hào)“裝載”到高頻振蕩信號(hào)上。解調(diào)：從已調(diào)信號(hào)中還原出基帶信號(hào)的過(guò)程。調(diào)制的概念3、無(wú)線電廣播的發(fā)射與接收低頻放大器高頻振蕩器高頻諧振放大器振幅調(diào)制器高頻功放換能器消息信號(hào)（1）發(fā)送設(shè)備（2）接收設(shè)備混頻器高頻諧振放大器fsfs本地振蕩器fofo-fs=fi中頻放大器fi檢波器(解調(diào))F低頻放大器F（3）天波傳播，也稱電離層傳播（反射波）特點(diǎn)：損耗小，傳播距離遠(yuǎn)；因電離層狀態(tài)不斷變化使天波傳播不穩(wěn)定；因要滿足從電離層返回地面的條件，工作頻率受到限制。主要用于短波、中波的遠(yuǎn)距離通信和廣播。例如，收音機(jī)接收的廣播電臺(tái)短波信號(hào)或軍用短波電臺(tái)。三種傳播方式示意圖如下地波傳播（繞射波）反射方式直射方式大地大地大地電離層無(wú)線電波的波段劃分波段名稱波長(zhǎng)范圍頻率范圍應(yīng)用舉例長(zhǎng)波波段1000~10000m30~300kHz低頻—LF航海設(shè)備；無(wú)線電信標(biāo)中波波段100~1000m300~3000kHz中頻—MF調(diào)幅廣播；業(yè)余無(wú)線電臺(tái)短波波段10~100m3~30MHz高頻—HF短波廣播；移動(dòng)通信；軍用通信；業(yè)余無(wú)線電臺(tái)超短波波段1~10m30~300MHz甚高頻—VHF電視；調(diào)頻廣播；空中交通管制；業(yè)余無(wú)線電臺(tái)分米波波段10~100cm300~3000MHz特高頻—UHF電視；遙測(cè)；雷達(dá)；業(yè)余無(wú)線電臺(tái)厘米波波段1~10cm3~30GHz超高頻—SHF雷達(dá)；衛(wèi)星和空間通信；業(yè)余無(wú)線電臺(tái)毫米波波段0.1~1cm30~300GHz極高頻—EHF雷達(dá)；著陸設(shè)備；業(yè)余無(wú)線電臺(tái)2.

1BJT的高頻小信號(hào)模型一、混合π等效電路混合型等效電路二、三極管的Y參數(shù)等效電路三極管處在小信號(hào)線性放大狀態(tài)時(shí)，可以近似為線性器件。因此，我們避開三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將其看成一個(gè)線性二端口網(wǎng)絡(luò)，如下圖所示，從而可以用網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等效電路來(lái)等效三極管。Uce+beceIbIcUbe+__（a）_yoeyfeUbe（b）IbIc+_UbeUce+yieyreUceY參數(shù)等效電路三極管的二端口模型2.2無(wú)源諧振網(wǎng)絡(luò)任務(wù)：信號(hào)傳輸、頻率選擇和阻抗變換等。一、LC串聯(lián)諧振回路：r是L和C的損耗之和CLrZS（1）串聯(lián)諧振頻率：（2）品質(zhì)因數(shù)：回路諧振時(shí)無(wú)功功率與損耗功率之比a、并聯(lián)諧振頻率b、品質(zhì)因數(shù)c、廣義失諧二、并聯(lián)諧振回路CLrIy+U-CLgoIy+U-1、基本概念：

LC理想，g0是L和C的損耗之和。2、并聯(lián)諧振回路的幅頻特性和相頻特性d、通頻帶e、矩形系數(shù)幅頻特性Uω0ωU00.707U0BW0.7?ω0.7曲線越窄，選頻特性越好，定義當(dāng)U下降到U0的時(shí)，對(duì)應(yīng)的頻率范圍為通頻帶——BW0.7ωz/2-/2相頻特性ω0例：已知并聯(lián)諧振回路的fo=465KHz，C=200pF，BW0.707=8kHz，求:(1)回路的電感L和品質(zhì)因數(shù)QL；(2)如將通頻帶加寬為10kHz，應(yīng)在回路兩端并接一個(gè)多大的電阻？解:（1）諧振時(shí)的阻抗：Ro=QLωoL98.4KΩ（2）設(shè)要并接的電阻為RL，由題意知答：回路電感為0.586mH,有載品質(zhì)因數(shù)為58.125,這時(shí)需要并聯(lián)237.66kΩ的電阻。(2)電感的等效損耗電阻解得電路總的等效損耗電阻例：圖示為波段內(nèi)調(diào)諧用的并聯(lián)振蕩回路，可變電容C的變化范圍為12～260pF，Ct為微調(diào)電容，要求此回路的調(diào)諧范圍為535～1605kHz，求回路電感L和Ct的值，并要求C的最大和最小值與波段的最低和最高頻率對(duì)應(yīng)。解：答：電容Ct為19pF，電感L為0.3175mH.解得Ct=19pFL=0.3175mH3、部分接入的并聯(lián)諧振回路（抽頭并聯(lián)諧振回路）目的：實(shí)現(xiàn)阻抗匹配；減小負(fù)載對(duì)諧振回路的影響信號(hào)源的阻抗匹配Rs=Ri負(fù)載的阻抗匹配RL=R0阻抗匹配CLrRLRsRiRo

接入系數(shù)：信號(hào)源的匹配:Rs=R0'可以通過(guò)改變電感抽頭的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)源的阻抗匹配。從功率相等的關(guān)系看：b、電容抽頭部分接入電路可以通過(guò)改變電容的分壓比來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)源的阻抗匹配。接入系數(shù):信號(hào)源的匹配:負(fù)載部分接入電路——實(shí)現(xiàn)阻抗變換接入系數(shù)：接入系數(shù)：2.2.2無(wú)源固體組件(固體濾波器)一、石英晶體諧振器1、電器特性利用石英晶體的壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)可以將其制成晶體諧振器。通常把基頻諧振稱為基音諧振，把高次諧波上的諧振稱為泛音諧振。

一般的用圖示的LC諧振回路來(lái)模擬石英晶體的電特性。CqLqrqC0JTXffs0fp容性感性2、應(yīng)用：振蕩器高頻窄帶濾波器Z1Z2RL1'122'差接橋式帶通濾波器具有高Q，通帶極窄二、陶瓷濾波器和聲表面波濾波器1、陶瓷濾波器（帶通濾波器）321工藝：由壓電陶瓷制成。但Q值低于石英晶體，約為幾百，高于LC諧振電路。優(yōu)點(diǎn)：體積小、成本低、通帶衰耗小和矩形系數(shù)小等。缺點(diǎn)：一致性差。頻率特性離散性大，通頻帶不夠?qū)挕?、聲表面波濾波器聲表面波傳播方向RsUsRL聲表面波濾波器結(jié)構(gòu)圖依靠基片變形激起表面超聲波實(shí)現(xiàn)選頻特性：當(dāng)叉指換能器的幾何參數(shù)以及發(fā)端換能器的距離一定時(shí)，它就具有選擇某一頻率信號(hào)輸出的能力。特點(diǎn)：可滿足多種頻率特性、性能穩(wěn)定、工作頻率高、體積小、可靠性高等。2.3干擾和噪聲

通信電子線路處理的信號(hào)，多數(shù)是微弱的小信號(hào)，因而很容易受到內(nèi)部和外界一些不需要的電壓、電流及電磁騷動(dòng)的影響，這些影響稱為干擾（或噪聲），當(dāng)干擾（或噪聲）的大小可以與有用信號(hào)相比較時(shí)，有用信號(hào)將被它們所“淹沒(méi)”。為此，研究干擾問(wèn)題是電子技術(shù)的一個(gè)重要課題。一般來(lái)講，除了有用信號(hào)之外的任何電壓或電流都叫干擾（或噪聲），但習(xí)慣上把外部來(lái)的稱為干擾，內(nèi)部固有的稱為噪聲。2.3.1外部干擾一、外部干擾的來(lái)源

外部干擾分為自然干擾和人為干擾。自然干擾是大氣中的各種擾動(dòng)。人為干擾是各種電器設(shè)備和電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾。

2.3.2內(nèi)部噪聲內(nèi)部噪聲分為人為噪聲和固有噪聲兩類

固有噪聲是一種起伏型噪聲，它存在于所有的電子線路中，其主要來(lái)源是電阻熱噪聲和半導(dǎo)體器件的噪聲。一、電阻熱噪聲1、電阻熱噪聲的基本概念

當(dāng)溫度大于300K時(shí)，作隨機(jī)運(yùn)動(dòng)的自由電子，穿越電阻的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，會(huì)在電阻兩端產(chǎn)生的隨機(jī)的起伏噪聲電壓，下圖是電阻起伏噪聲電壓波形的示意圖。tEn0起伏噪聲電壓是時(shí)間上連續(xù)的隨機(jī)過(guò)程，根據(jù)概率統(tǒng)計(jì)理論，起伏電壓的強(qiáng)度可以用其均方值表示。電阻R兩端起伏噪聲電壓的均方值和均方根值為

功率譜密度定義是：?jiǎn)挝活l帶內(nèi)噪聲電壓（或電流）的均方值：

噪聲電壓的功率譜密度SU=4kTR噪聲電流的功率譜密度SI=4kTGSU常用在串聯(lián)電路中計(jì)算噪聲，SI常用在并聯(lián)電路中計(jì)算噪聲

2、電路中電阻熱噪聲的計(jì)算（1）單個(gè)電阻的熱噪聲強(qiáng)度（2）多個(gè)電阻的熱噪聲強(qiáng)度

RR(理想)R(理想)R1R2R1R2R1+R2R1R2R1R2R1//R2二、半導(dǎo)體器件的噪聲1、散粒噪聲

2、分配噪聲

三、信噪比和噪聲系數(shù)1、信噪比

2、噪聲系數(shù)

3、噪聲溫度

3、閃爍噪聲

作用：放大各種無(wú)線電設(shè)備中的高頻小信號(hào)（微弱），通常是窄帶放大器，以各種選頻電路作負(fù)載（并聯(lián)、耦合諧振回路等），所以還具有選頻或?yàn)V波作用。組成：放大器件+負(fù)載回路（非線性）要求：（1）增益要高（2）選擇性要好（3）工作要穩(wěn)定可靠（4）噪聲要小另外，由于小信號(hào)諧振放大器放大的信號(hào)幅度很小，電路中用于放大的器件工作在線性范圍，因而它們屬于線性放大器，通常采用線性模型的等效電路分析法。3.1.1概述3.1小信號(hào)諧振放大器第3章小信號(hào)放大電路3.1.2單調(diào)諧回路諧振放大器電路1、采用分壓式穩(wěn)定偏置電路；2、輸出端采用并聯(lián)諧振電路，起選頻作用，T的集電極采用部分接入，以提高諧振回路的有載Q值；3、信號(hào)輸入與輸出為實(shí)現(xiàn)阻抗匹配、滿足最大功率傳輸均采用變壓器耦合。一、電路和工作原理21345CL+_Ui+_Uo+_Ui交流通路二、主要參數(shù)分析計(jì)算1、放大器的交流小信號(hào)等效等效電路n1yfeUi+_gCLUo′將1－2和4－5分別折算到1－3端后的等效電路yfeUi+_yieUiC23145CoegoegLCL+_UoLY參數(shù)等效電路2、分析計(jì)算（1）電壓增益（電壓放大倍數(shù)）當(dāng)輸出回路諧振時(shí)，ξ=0，即為純電導(dǎo)。因此，諧振時(shí)電壓增益Auo為：n1yfeUi+_gCLUo′將1－2和4－5分別折算到1－3端后的等效電路（2）功率增益（諧振時(shí)功率放大倍數(shù)）a、失配損耗：如果負(fù)載失配導(dǎo)致輸出功率減小引起的功率損耗。此時(shí)，若諧振回路理想、無(wú)損耗，則go=0，當(dāng)輸出端匹配時(shí)n12goe=n22gL，輸出功率最大，功率增益最大，記為APomax：功率損耗。下降的程度，稱為失配反映了失配時(shí)功率增益，稱為失配系數(shù)其中221222max)1(4)1(4PPgngnPPPAAoeLPoPo+=+×=b、插入損耗：由于諧振回路的接入而引起功率增益下降，稱為諧振回路的插入損耗——（1－Qe/Q）2。這樣任意態(tài)下的功率增益表述為下式：（3）選擇性和通頻帶選擇性S：任意頻率時(shí)的放大倍數(shù)與諧振時(shí)放大倍數(shù)之比定義為放大器的選擇性。理想和實(shí)際的選頻曲線BW0.7BW0.10f0.707AuAu010.1（4）矩形系數(shù)矩形系數(shù)K：放大器電壓增益下降至諧振時(shí)增益的0.1倍（或0.01倍）時(shí)，相應(yīng)的通頻帶放大器通頻帶之比，即K越接近于1,選頻特性越好!理想和實(shí)際的選頻曲線BW0.7BW0.10f0.707AuAu010.1例3－1：?jiǎn)握{(diào)諧回路放大器如圖所示。已知工作頻率f0=30MHz，L13=1uH，Q0=80，N13＝20圈，N23=5圈，N45＝4圈，Rb1=15kΩ，Rb2=6.2kΩ，回路并聯(lián)電阻R=4.3kΩ，負(fù)載電阻RL=620Ω。BJT的參數(shù)為：yie=(1.6+j4.0)mS，yre=0，yfe=(36.4-j42.4)mS，yoe=(0.072-j0.60)mS

。求：（1）畫出高頻等效電路（2）計(jì)算回路電容C（3）計(jì)算Aou，BW0.7，K0.1解：（1）畫高頻等效電路（2）計(jì)算回路電容C（3）計(jì)算Aou，BW0.7，K0.1例3－2：?jiǎn)握{(diào)諧回路放大器如圖所示。設(shè)負(fù)載是與該放大器完全相同的下一級(jí)放大器，BJT的參數(shù)為：gie=1.1×10－3S，goe=1.1×10-4S，|yfe|＝0.08S，Cie=25pF，Coe=6pF，N12=16圈，N13＝20圈，N45＝4圈，L13=1.5uH，C=12pF，Q0=100。求：f0，Aou，BW0.7解：1、負(fù)載是與該放大器完全相同的下一級(jí)放大器，所以gL=gie，CL=Cie3.1.3單調(diào)諧放大器的級(jí)連目的：提高增益（各級(jí)增益相乘）；改善頻率選擇性。一、同步調(diào)諧多級(jí)放大器（單級(jí)級(jí)連構(gòu)成）電壓放大倍數(shù)：Au=Au1?Au2……Aun＝

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