高频电子线路,自考考纲

1 湖北省高等教育自学考试大纲湖北省高等教育自学考试大纲 课程名称 高频电子线路 课程代号 2595 一一 课程性质与设置目的课程性质与设置目的 本课程是电子工程 通信工程专业的一门专业基础课 它的任务是研究通信系统中的 基本电路 以及这些功能电路的组成 基本原理和分析方法 通过本课程的学习 掌握高 频电子线路的基本概念 系统的构成 功能电路的特点 具体研究高频电子线路的特性及 分析方法 高频小信号调谐放大器 高频功率放大器 正弦波振荡器 振幅调制与解调 角度调制与解调 反馈控制与频率合成技术等内容 为专业课程的学习打下坚实的理论基 础 学习本课程时应具有信号 频谱和电路分析方面的基本知识 本课程的先修课程为 电路理论 信号与系统 低频电子线路 在学习本课程时要注意高频电子线路与低 频电子线路理论分析方法的区别 以及高频电子线路在无线通信系统中的应用与特点 二二 课程内容与考试目标课程内容与考试目标 第第 1 章章 绪论绪论 一 学习目的与要求 1 了解无线电通信发展简史 2 建立无线电信号的发送与接收的初步概念 作为学习 高频电子线路 各章的基础 3 一般了解通信的传输媒质 二 课程内容 1 1 无线电通信发展简史 1 2 无线电信号传输原理 1 2 1 传输信号的基本方法 1 2 2 无线电信号的产生与发射 1 2 3 无线电信号的 接收 1 3 通信的传输媒质 本章有 3 节的内容 第 1 节简单介绍了无线电通信发展的历程 第 2 节为本章的重点 内容 在简述信号传输的基础上 着重从无线电信号的产生与发射以及无线电信号的接收 两个方面描述了一个无线通信系统的框架 第 3 节介绍了通信的传输媒质 无线电电波波 段的划分 以及电磁波的传输特性 三 考核知识点 1 了解通信系统中的传输媒质 波段的划分以及电磁波的传输特性 2 掌握通信系统的基本原理及信号传输的框图 四 考核要求 1 在了解无线通信方框图的基础上 进一步了解信号传输的媒质 以及电磁波传播的 特点等 识记 有线通信的媒质 无线通信的媒质 电磁波的几种传播方式 2 熟悉通信系统的基本原理 2 简单应用 能画出发射 接收系统的框图 并能以波形的形式表示信号传输的过程 第第 2 章章 信号分析信号分析 一 学习目的与要求 1 了解信号的分类 2 掌握傅里叶级数表示式 3 理解非周期信号的傅里叶变换表示式 4 了解傅里叶变换的基本性质 5 理解抽样定理 二 课程内容 2 1 信号的分类 2 2 信号的分析方法 2 2 1 周期信号的傅里叶级数表示式 2 2 2 非周期信号的指数表示法 傅 里叶变换方法 2 2 3 傅里叶变换的一些基本性质 2 3 抽样定理 2 4 信号通过线性系统的传输 2 4 1 无失真传输的条件 2 4 2 理想滤波器 2 4 3 信号传输的失真问题 2 5 多址信号的传输 本章内容均属于前修课程 信号与系统 的范畴 要求考生在学习该门课程时 应具 备本章的知识 在该门课程的讲授中 只强调应用 本章内容可以不讲 考核基本不作要 求 第第 3 章章 选频网络选频网络 一 学习目的与要求 1 掌握串联与并联谐振回路的主要性能 谐振条件与谐振曲线 通频带 Q 值的意义 信号源内阻与负载阻抗对谐振回路的影响 2 掌握两种谐振回路的阻抗互换与抽头的阻抗变换 3 熟悉互感耦合回路的主要性能 反射阻抗的物理意义 欠耦合 过耦合与临界耦合 谐振曲线 4 熟悉石英晶体滤波器的特性 其他形式的滤波器作一般了解 二 课程内容 3 1 串联谐振回路 3 1 1 基本原理 3 1 2 串联振荡回路的谐振曲线和通频带 3 1 3 串联振荡回路 的相位特性曲线 3 1 4 能量关系及电源内阻与负载电阻的影响 3 2 并联谐振回路 3 2 1 基本原理及特性 3 2 2 并联谐振回路的谐振曲线 相位特性曲线和通频带 3 2 3 信号源内阻和负载电阻的影响 3 2 4 低 Q 值的并联谐振回路 3 3 串 并联阻抗的等效互换与回路抽头时的阻抗变换 3 3 1 串 并联阻抗的等效互换 3 3 2 并联谐振回路的其他形式 3 3 3 抽头式 并联电路的阻抗变换 3 5 耦合回路 3 5 1 互感耦合回路的一般性质 3 5 2 耦合振荡回路的频率特性 3 1 串联谐振回路是高频电子线路中的选频网络 应用广泛 应掌握和熟悉串联谐 振回路的基本原理及特性 串联回路谐振时 电感两端 或电容两端 的电压是信号源电 3 压的 Q 倍 因而串联谐振又称为电压谐振 在串联谐振回路中 一般用电流的相对比值表 示回路的频率特性 串联回路在谐振时 Q 值越高 曲线越尖锐 回路的选择性越好 频带 宽度与 Q 之间成反比的关系 在实际的应用中 串联谐振回路适用于电压源激励 3 2 并联谐振回路在高频电子线路中被作为放大器的负载 因此 应深刻理解并联谐 振回路的原理 特性 谐振曲线 相频特性曲线和通频带 并要求能熟练地应用 对于并 联谐振回路 均是以高 Q 值的情况进行讨论的 并联回路谐振时 回路呈现的阻抗最大且 呈纯阻 回路中的支路电流是信号源电流的 Q 倍 在并联谐振回路中 一般用电压的相对 比值表示回路的频率特性 同样 回路谐振时 Q 值越高 曲线越尖锐 回路的选择性越好 但频带越窄 在实际中 并联谐振回路适用于电流源激励 3 3 串 并联阻抗的等效互换可根据书中的公式进行 对于有抽头时的阻抗变换在 高频电子线路中经常出现 应深刻领会和掌握 3 5 耦合回路的初 次级都是谐振电路 耦合有互感耦合和电容耦合两种形式 由 于耦合 两个回路之间互有影响 反射阻抗是经常用到的概念 应理解其物理意义 耦合 回路在 1 时的频率特性曲线与单谐振回路是不同的 三 考核知识点 1 串 并联谐振回路的谐振条件 谐振时的特性 频率特性曲线 2 信号源内阻及负载对串 并联谐振回路的影响 3 串 并联阻抗互换的方法 接入系数对阻抗的影响 4 耦合电路的形式 耦合系数的定义 反射阻抗以及耦合回路的频率特性曲线 四 考核要求 串 并联谐振回路 串 并联阻抗的等效互换 耦合回路的特性 识记 1 串 并联回路的谐振条件 频率特性曲线的波形 2 谐振频率 谐振电阻 品质因数 频带宽度的计算公式 理解 1 信号源内阻 负载对谐振回路的影响 2 接入系数与等效阻抗之间的关系 3 空载时回路的品质因数以及有载品质因数之间的关系 简单应用 1 在工作频率大于或小于回路谐振频率时 f f0 f f0 串 并联回路 阻抗的性质 2 接入负载以及信号源内阻对回路阻抗及品质因数的影响程度 综合应用 对串 并联谐振回路 耦合回路能分析其工作原理 根据已知条件能计算 振荡频率 谐振电阻 频带宽度 品质因数等 第第 4 章章 高频小信号放大器高频小信号放大器 一 学习目的与要求 1 了解高频小信号放大器的主要质量指标 增益 通频带 选择性等的含义 2 熟悉晶体管高频小信号的两种等效电路 网络参数等效电路 混合 型等效电路 3 熟悉并掌握单调谐回路谐振放大器的增益 通频带与选择性的计算 4 了解多级单调谐回路谐振放大器与双调谐回路谐振放大器的特点 5 理解谐振放大器稳定与否的判据和可采取的稳定措施 6 了解集成电路谐振放大器的特点 7 了解噪声的来源 8 理解噪声的表示式 噪声系数 噪声温度 灵敏度 等效噪声频带宽度的意义与表 示式 4 二 课程内容 4 1 概述 4 2 晶体管高频小信号等效电路与参数 4 2 1 形式等效电路 4 2 2 混合 等效电路 4 2 3 混合 等效电路参数与形 式等效电路 y 参数的转换 4 2 4 晶体管的高频参数 4 3 单调谐回路谐振放大器 4 3 1 电压增益 4 3 2 功率增益 4 3 3 通频带与选择性 4 3 4 级间 A p A 耦合网络 4 4 多级单调谐回路谐振放大器 4 5 双调谐回路谐振放大器 4 6 谐振放大器的稳定性与稳定措施 4 6 1 谐振放大器的稳定性 4 6 2 单向化 4 7 谐振放大器的常用电路和集成电路谐振放大器 4 7 1 谐振放大器常用电路举例 4 7 2 集成电路谐振放大器 4 9 放大器中的噪声 4 9 1 内部噪声的来源与特点 4 9 2 电阻热噪声 4 9 3 天线热噪声 4 9 4 晶 体管的噪声 4 9 5 场效应管的噪声 4 10 噪声的表示和计算方法 4 10 1 噪声系数 4 10 2 噪声温度 4 10 3 多级放大器的噪声系数 4 10 4 灵敏度 4 10 5 等效噪声频带宽度 4 10 6 减小噪声系数的措施 4 1 本节主要介绍了高频小信号放大器的性能指标 了解这些性能指标有助于理解 高频小信号放大器的工作原理 4 2 高频小信号放大器属于线性放大器 在电路的分析中 晶体管需要用线性的模 型来代替 由于高频小信号放大器的负载为并联谐振回路 故常采用 y 参数模型进行分析 而晶体管 y 参数的值是通过其混合 型等效电路转换而来 本节主要是等效电路参数的转 换 理解转换的意义 有助于电路的分析和理解 4 3 这一节主要以共发射极调谐放大器为例 重点讨论了高频小信号放大器的电压 增益 功率增益 通频带及选择性 对于共发射极调谐放大器基本电路的分析和计 A p A 算 应很好地理解和掌握 4 4 这一节主要讨论了多级放大器总增益与单级增益间的关系 谐振曲线 通频带 矩形系数与级数的关系 需了解它们之间的关系及变化的趋势 4 5 双调谐回路谐振放大器的初 次级回路均调谐在同一中心频率 f0上 通过等效 电路的分析 讨论了电路在谐振时增益 谐振曲线以及回路的通频带 应了解双调谐回路 的连接方法及电路的工作原理 4 6 前面几节都是假定放大器工作于稳定状态的情况 当考虑到反向传输导纳 yre的 影响时 放大器工作将不稳定 这种不稳定将影响到放大器的正常工作 严重时 会导致 放大器产生自激振荡 因而如何保证放大器稳定工作就成为高频小信号放大器一个不可忽 视的问题 为解决这一问题 在分立元件组成的电路中 采用的措施通常有 中和法和失 配法 4 7 分立元件构成的谐振放大器以及集成电路谐振放大器的应用 4 9 4 10 放大器中的噪声 噪声的表示和计算方法 三 考核知识点 5 1 了解高频小信号放大器的性能指标以及晶体管的 y 参数模型与混合 型等效电路 的互换 2 理解并掌握单调谐放大器的电压增益 功率增益 通频带与选择性的计算 3 了解调谐放大器工作不稳定的原因 理解并掌握调谐放大器稳定工作的措施 4 了解晶体管放大器产生噪声的来源 噪声的表示方法 四 考核要求 1 对单调谐放大器电压增益 功率增益 通频带与选择性的理解和计算 识记 电压增益 功率增益 通频带及矩形系数的计算公式 理解 负载对回路 Q 值的影响及采用接入系数的方法 应用 利用公式 根据小信号等效电路进行计算 2 理解并掌握调谐放大器稳定工作的措施 放大器的性能指标 多级单调谐放大器与 双调谐回路谐振放大器的特点 识记 稳定工作的措施 放大器的性能指标 理解 内反馈形成的原因 单调谐放大器 双调谐放大器的频带宽度与矩形系数 应用 采用中和法和失配法时 电路的形式和连接 3 关于晶体管混合 型等效电路与 y 参数的等效 放大器中噪声的来源和表示方法 识记 高频小信号放大器采用什么样的网络参数模型 噪声来自哪些元件和器件 第第 5 章章 非线性电路 时变参量电路和变频器非线性电路 时变参量电路和变频器 一 学习目的与要求 1 掌握非线性电路的主要特点与分析方法 2 掌握线性时变参量电路的分析方法 3 掌握混频器的原理 4 了解各种干扰 特别是混频器中所产生的各种干扰 二 课程内容 5 1 5 2 概述及非线性元件的特性 5 3 非线性电路的分析方法 5 4 线性时变参量电路分析法 5 5 变频器的工作原理 5 6 晶体管混频器 5 7 二极管混频器 5 8 差分对模拟乘法器混频电路 5 9 混频器中的干扰 5 10 外部干扰 5 1 5 2 半导体器件的伏安特性曲线不是直线 因而由非线性元件组成的电路 一般用非线性微分方程进行分析 但异常困难 非线性电路的主要特点是 具有频率变换 作用 不适用叠加原理 5 3 分析非线性电路的方法 1 幂级数分析法 2 折线近似分析法 5 4 线性时变参量分析法中 参量是时变的 而通过器件的输出电流与输入信号电 压之间的关系是线性的 当器件处于线性时变工作状态时 可实现两个信号的相乘作用 时变参量电路广泛采用模拟乘法器 单差分电路或双差分对电路 二极管开关函数电路 5 5 5 10 混频实质上是用线性时变参量分析法对晶体管混频电路 二极管混频 电路以及差分对模拟乘法器电路进行频谱分析和混频参数的计算 输入信号与本振信号同 6 时作用在一个器件的输入端 这种混频常称为叠加型混频 晶体管混频 二极管混频电路 就属于叠加型混频 在晶体管混频电路中 晶体管被视为跨导随本振信号变化的线性参变 元件 在二极管电路中 二极管被视为受本振信号控制的开关元件 而差分对模拟乘法器 混频称为乘积型混频器 混频器在混频过程中 除了产生有用的中频信号外 还存在各种组合频率分量 这些 组合频率分量将对接收机形成干扰 外部干扰主要有工业干扰和天电干扰两种 三 考核知识点 1 非线性电路的基本理论及特性 2 非线性电路的分析方法 3 模拟相乘器的特性及其应用 4 变频跨导的概念及增益的计算 5 各种混频干扰的现象 产生的原因及克服的措施 四 考核要求 1 非线性电路的特点 幂级数分析法 线性时变参量电路的特点 识记 非线性电路的基本概念 特点与线性电路的区别 模拟相乘器的特点 理解 1 非线性电路与线性电路分析方法的异同 2 折线近似分析法 幂级数分析法 线性时变参量分析法 3 时变跨导 应用 应用模拟相乘器构成频率变换电路 2 开关函数分析与二极管混频电路 晶体管混频器的工作原理 识记 单二极管电路 平衡二极管电路的特点 晶体管混频器的电路组态 变频跨导 gc的定义 理解 单二极管混频 平衡二极管混频 晶体管混频电路的工作原理 应用 晶体管混频器的等效电路 变频电压增益的表达式 3 混频器中的干扰 识记 干扰的类型 克服干扰的措施 理解 镜像干扰 副波道干扰 交叉调制 互相调制 第第 6 章章 高频功率放大器高频功率放大器 一 学习目的与要求 1 掌握高频功率放大器的工作原理 2 掌握高频功率放大器的折线近似分析法 3 熟悉高频功率放大器的电路组成原则与匹配网络的计算 4 了解丁类与戊类功率放大器的工作原理 5 了解传输线变压器的工作原理 了解功率合成器的工作原理 了解倍频器的工作原 理 二 课程内容 6 1 6 2 概述及谐振功率放大器的工作原理 6 3 晶体管谐振功率放大器的折线近似分析法 6 4 晶体管功率放大器的高频特性 6 5 高频功率放大器的电路组成 6 6 丁类 D 类 功率放大器 6 8 宽带高频功率放大器 6 9 功率合成器 7 6 10 晶体管倍频器 6 2 这一节讨论了谐振功率放大器的工作原理 功率放大器的主要任务是输出尽可 能大的信号功率以及有较高的效率 因此 谐振功率放大器采用丙类工作状态 在丙类工 作状态时 晶体管集电极电流波形呈尖顶余弦脉冲状 而输出的电压波形仍然为正弦波 基波 可见 谐振功率放大器的负载在工作时一定处于谐振状态 从电流 电压波形的 对应关系中 充分理解丙类功率放大器效率高的原因 对电流脉冲进行分解其分解系数用 曲线表示 从图 6 3 4 中的曲线可找到使丙类功率放大器效率又高 输出功率又大的导通角 70 c 6 3 在这一节中 用折线的方法给出了谐振功率放大器的动态线 或工作路 根据 动态线所处的位置将功率放大器分为欠压 临界 过压三种不同的工作状态 根据动态线 还可大致确定通过晶体管集电极的电流波形以及集 射之间的电压波形 在三种不同的工作 状态时 集电极电流脉冲的高度随 Rp VCC Vbm VBB的变化趋势相应确定 从而得到谐 振功率放大器的负载特性 调制特性 集电极调制特性 基极调制特性 放大特性 6 5 高频功率放大器的组成在实际应用中显得非常重要 其组成主要是馈电线路的 选择 以及级间耦合回路和输出回路的设计 6 6 6 8 6 10 了解丁类功率放大器的组成及工作原理 了解传输线变压器的 工作原理以及宽带高频功率放大器的组成 了解功率合成器的方法和原理 了解倍频原理 及倍频器的电路组成 三 考核知识点 1 谐振功率放大器的特点 电路的组成 2 高频功率放大器的动态特性与负载特性 3 高频功率放大器四个量 Rp VCC Vbm VBB 的变化对工作状态的影响 4 高频功率放大器的计算与分析 5 传输线变压器原理 功率合成与分配网络原理 晶体管倍频器的原理 四 考核要求 1 高频功率放大器的原理 计算及电路的组成 识记 1 高频功率放大器与低频功率放大器的异同点及其特点 2 功率和效率的计算公式 3 对输出网络的要求 理解 1 高频功率放大器为什么效率高 谐振回路为什么一定要处于谐振状态 2 四个量 Rp VCC Vbm VBB 的变化对功率放大器工作状态的影响 3 集电极调制为什么一定要工作在过压区 基极调制为什么一定要工作在欠 压区 应用 1 根据已知条件进行高频功率放大器工作状态的分析 功率和效率的计算 2 能根据要求确定电路的馈电线路 自给偏压电路的确定 2 了解丁类功率放大器 宽带高频功率放大器 功率合成 倍频器的工作原理 识记 丁类 宽带高频功放 功率合成 倍频器电路的组成及工作原理 第第 7 章章 正弦波振荡器正弦波振荡器 一 学习目的与要求 1 掌握振荡器的工作原理 2 掌握振荡器的平衡 起振与稳定条件 3 掌握 LC 振荡器三端式电路的组成法则 8 4 熟悉频率稳定度的定义 了解稳频的方法 5 熟悉石英晶体振荡器的优点 了解电路的类型及组成 6 了解负阻振荡 几种特殊的振荡现象 RC 振荡器的工作原理 二 课程内容 7 1 7 3 概述及振荡器的基本工作原理 7 4 由正反馈的观点来决定振荡的条件 7 5 振荡器的平衡与稳定条件 7 6 反馈型 LC 振荡器线路 7 7 振荡器频率稳定问题 7 8 石英晶体振荡器 7 9 负阻振荡器 7 10 几种特殊振荡现象 7 11 集成电路振荡器 7 12 RC 振荡器 7 1 7 4 当电路满足 1 包含两个 或两个以上 储能元件的振荡回路 2 提 供能量来源 3 能使电源在正确时刻补充电路的能量损失 以维持等幅振荡的控制系统 上述这三个条件 可使电路构成一个振荡器 通过互感耦合调集振荡器的实例 理解振荡 器产生等幅振荡的原因 7 5 振荡器在起振之后 需满足平衡和稳定条件 振荡器才能产生持续等幅的振荡 为了掌握振荡器的基本工作原理 应充分理解起振条件 平衡条件和稳定条件 7 6 反馈型 LC 振荡器线路 互感耦合振荡器 电感反馈式三端振荡器 电容反馈 式三端振荡器 改进型电容三端振荡器 应掌握各种电路的形式 特点 起振条件 平衡 条件 相位平衡条件的判断准则 反馈系数的求法 7 7 振荡器的频率稳定度是一个重要的指标 要保证振荡频率的稳定需采用稳频的 措施 在电路中常用 1 保证回路元件的标准性 2 减弱负载变化对回路的影响 3 采 用稳压电源供电 4 采用改进型电路 减弱分布电容对回路的影响 7 10 7 12 了解几种特殊振荡现象 了解集成振荡器 了解 RC 振荡器 三 考核知识点 1 反馈振荡器的工作原理 2 反馈振荡器的起振条件 平衡条件 稳定条件 3 LC 三端式振荡器相位平衡条件的判断准则 4 振荡器频率稳定度的概念和稳频措施 5 石英晶体振荡器类型及特点 6 文氏电桥振荡器的工作原理 各种振荡器交流通路的画法 四 考核要求 1 反馈型 LC 振荡器的电路及工作原理 识记 1 反馈振荡器的起振条件 平衡条件和稳定条件 2 LC 三端式振荡器相位平衡条件的判断准则 3 频率稳定度的定义 分析 1 画交流通路图 2 判断电路是否起振 振荡电路的类型 应用 根据已知条件 计算电路的振荡频率 根据不同的要求采用不同类型的振荡器 2 晶体振荡器 RC 振荡器的工作原理 识记 晶体的作用 晶体振荡器的类型 RC 振荡器的振幅起振条件 9 理解 晶体振荡器频率稳定度高的原因 内稳幅与外稳幅的特点和区别 应用 文氏电桥振荡器的设计和运用 第第 9 章章 振幅调制振幅调制 一 学习目的与要求 1 掌握调幅波的基本性质与功率关系 2 理解平方律调幅与平衡调幅器原理 3 掌握斩波调幅的原理与电路 4 熟悉模拟乘法器调幅原理 5 掌握单边带的产生方法 了解残留边带调幅与高电平调幅 6 掌握包络检波原理 理解同步检波原理 了解单边带信号的接收方法 二 课程内容 9 1 9 2 概述及调幅波的性质 9 3 平方律调幅 9 4 斩波调幅 9 5 模拟乘法器调幅 9 6 单边带信号的产生 9 7 残留边带调幅 9 8 高电平调幅 9 9 包络检波 9 10 同步检波 9 11 单边带信号的接收 9 2 调幅波信号的性质主要是调幅波信号的波形 函数表达式 频谱特性以及调幅 波的功率 调幅波的这些基本特性对于理解振幅调制的原理是很重要的 9 3 平方律调幅是利用非线性器件的平方律特性产生振幅调制的 为了使电子器件 工作于平方律部分 电子器件应工作于甲类非线性状态 因此 效率不高 故这种调幅主 要用于低电平调制 当然 用二极管还可以组成平衡调幅器 以抑制载波得到双边带的信 号 9 4 斩波调幅是将所要传递的信号 通过一个受载波频率控制的开关电路 t 0 斩波电路 使它的输出波形被斩成周期为的脉冲 该脉冲再通过中心频率为 0 2 的带通滤波器 便可得到抑制载波的双边带调制信号 DSB 0 9 5 模拟乘法器是以差分对电路为基础集成后得到的器件 调制信号控制恒流源的 变化引起差分电路增益的变化 载波信号加在差分电路的输入端 从而实现两信号的相乘 而得到调幅波信号 9 6 9 7 单边带信号在调幅制中具有节省频带和发射功率的优势 因而得到采用 单边带信号产生的方法主要有三种 1 滤波法 2 相移法 3 修正的移相滤波法 但单 边带的调制与解调都比较复杂 而且不适于传送带有直流分量的信号 因而产生了残留边 带调幅 VSBAM 对于单边带调制与残留边带调制应了解它们的调制原理 比较它们的 调制特性 9 8 高电平调制主要有集电极调幅和基极调幅 了解高电平调幅的基本原理 9 9 包络检波电路的结构简单 因而得到广泛采用 包络检波有小信号包络检波及 10 大信号包络检波 本节主要以峰值 大信号 包络检波为主 讨论了峰值包络检波器的工 作原理 电压传输系数 Kd 等效输入电阻 Rid 可能会出现的失真 即惰性失真和负峰切 割失真 9 10 9 11 同步检波分为叠加型同步检波和乘积型同步检波两种类型 同步检波 主要用于对载波被抑制的双边带或单边带信号解调 在这种检波电路中 必须恢复载波信 号 又称同步信号 才能实现检波 了解同步检波的工作原理 理解单边带信号的接收 三 考核知识点 1 调幅的基本原理 波形 数学表达式 频谱 调幅度 平方律调幅 高电平调幅 调幅波的功率 调幅电路及框图 2 单边带信号的产生 单边带通信的优点 3 峰值包络检波器的工作原理 检波器中的失真 4 同步检波器的工作原理 检波的电路及框图 四 考核要求 1 振幅调制的基本概念以及调制器电路和框图 识记 调幅的定义及数学表达式 单音调制时的波形 频谱结构 调幅波的功率 理解 过调幅 振幅调制与解调属于频谱的线性搬移 分析 高电平调制的特点及要求 双边带信号过零点时 载波信号反相 180 的原因 应用 根据已知条件画出 AM DSB SSB 产生的方框图 2 峰值包络检波器及同步检波器的工作原理 识记 包络检波器输入电阻的定义 不产生惰性失真和负峰切割失真的条件 同步检 波的类型 理解 克服惰性失真和负峰切割失真的方法 检波输入电阻对前级的影响 分析 包络检波器不能对 DSB SSB 信号检波的原因 应用 峰值包络检波器的设计 同步检波器的工作原理 第第 10 章章 角度调制与解调角度调制与解调 一 学习目的与要求 1 掌握调频与调相的原理与二者异同点 2 掌握变容二极管直接调频的原理 3 了解晶体振荡器直接调频 4 熟悉间接调频的几种方法 谐振回路或移相网络调相 矢量合成调相法 脉冲调相 5 掌握相位鉴频器原理 熟悉比例鉴频器原理 了解脉冲计数式鉴频器与符合门鉴频 器原理 二 课程内容 10 1 10 2 调角波的概念及性质 10 3 调频方法概述 10 4 变容二极管调频 10 5 晶体振荡器直接调频 10 6 间接调频 由调相实现调频 10 8 相位鉴频器 10 9 比例鉴频器 10 10 其他形式的鉴频器 11 10 1 10 2 调角波的性质 1 瞬时频率与瞬时相位 2 调频波与调相波的数学 表达式 3 调频波和调相波的频谱和频带宽度 角度调制是频谱的非线性变换 调角波抗 干扰能力强 在通信系统中 得到广泛的应用 因此 对于角度调制的基本性质 应充分 地理解和掌握 10 3 10 5 调频信号的产生有直接调频和间接调频这样两种 直接调频应用最多 的是变容二极管调频电路 晶体振荡器调频电路 在这几节的讨论中 应充分理解和掌握 直接调频的基本方法 电路的原理和调制的特性 10 6 间接调频 它是利用调相的方法实现调频 由于调制信号通过积分电路之后再 去调相就可得到调频信号 因而间接调频从调相电路的不同 大致可分为三类 一是用积 分后的调制信号控制谐振回路或移相网络的电抗元件以实现调频 二是通过矢量合成法调 相而实现调频 三是通过脉冲调相而实现调频 在间接调频电路中 应充分理解和掌握间 接调频的基本原理和方法 10 8 10 10 调频波信号的解调方法及电路 相位鉴频器 斜率鉴频器 比例鉴频 器 脉冲计数式鉴频器 符合门鉴频器 在这些鉴频器中 应掌握鉴频的基本方法 重点 在相位鉴频与比例鉴频器的原理和电路 其他电路应在理解的基础上去了解它们的基本特 性 三 考核知识点 1 调频波和调相波的波形 数学表达式 频谱宽度 功率关系 2 调角波的调制指数 3 调频波与调相波的区别与联系 4 变容二极管调频电路原理 晶体振荡器调频电路原理 5 调频波相位鉴频器原理和矢量分析 6 比例鉴频器自动限幅原理 四 考核要求 1 调角信号的基本特性 调频电路的基本原理 识记 调频波 调相波的定义及数学表达式 调频调相指数 对调频器的基本要求 调相的几种类型 理解 1 调频调相的区别与联系 2 间接调频的原理及方法 分析 1 调角波的频谱分析 带宽及功率的计算 2 变容二极管调频电路的分析 应用 1 能画出变容二极管直接调频的电路 2 能画出间接调频的方框图 并能简述间接调频的原理 2 相位鉴频及比例鉴频的原理及特性 识记 鉴频器的电路 鉴频的基本方法 理解 相位鉴频器利用波形变换进行频率解调的原理 分析 比例鉴频器自动限幅原理分析 应用 用方框图的形式简述叠加型相位鉴频的过程 并能定性画出方框图中各点的电 压波形 第第 12 章章 反馈控制电路反馈控制电路 一 学习目的与要求 1 了解自动增益控制原理 2 熟悉自动频率微调原理 12 3 掌握锁相环路的基本工作原理 4 理解锁相环路的数学模型 5 了解锁相环路的分析 6 了解锁相环路的某些应用 二 课程内容 12 1 自动增益控制 AGC 12 2 自动频率微调 AFC 12 3 锁相环路的基本工作原理 12 4 锁相环路各部件及其数学模型 12 5 锁相环路的分析 12 6 集成锁相环及其应用 反馈控制电路的应用非常广泛 反馈控制电路基本上由比较器 控制信号发生器 可 控器件 反馈网络四部分组成 构成一个负反馈闭合环路 反馈控制电路的分析方法 反馈控制和负反馈放大器都是闭环工作的自动调节系统 区别在于组成上的不同 负反馈放大器一般是一个线性系统 可利用线性电路的分析方法 而反馈控制电路中的比较器不一定是线性的 所以 根据具体电路的组成情况 对于反馈 控制电路需分别采用线性或非线性的分析方法 在分析某些性能指标时 在一定条件下 某些非线性环节可以近似用线性化的方法处理 分析反馈控制电路的主要数学工具是拉氏 变换法 主要性能有暂 稳态响应 频率特性 动态范围和稳定性等 AGC 电路 AFC 电路和 PLL 电路的被控参量分别是信号的电平 频率或相位 在组 成上分别采用电平比较器 鉴频器或鉴相器取出误差信号 然后分别控制放大器的增益 VCO 的振荡频率或相位 使输出信号的电平 频率或相位稳定在一个预先规定的参量上 或者跟踪参考信号的变化 三种电路都是包含低通滤波器 三种电路分别存在电平 频率 相位方面的剩余误差 称为稳态误差 为了减少稳态误差 可以在环路中加入直流放大器 即增大环路的直流总增益 在反馈控制电路中 熟悉自动增益控制电路 AGC 的工作原理 电路组成 类型和 主要性能指标 了解自动频率控制电路 AFC 的工作原理 电路组成 应用和主要性能 指标 掌握锁相环路的基本工作原理 组成和性能分析 锁相环路的基本环路方程为 p KpFttKt VVdV 1 sin 1 锁相环路的两种调节过程 1 环路的跟踪过程 2 环路的捕捉过程 锁相环路的线 性分析 锁相环路的线性化相位模型 环路传递函数 跟踪特性 集成锁相环路的类型及 应用 集成锁相环有两大类 模拟锁相环 数字锁相环 每一类按其用途又可分成通用型 和专用型 主要应用方面 锁相倍频 分频和混频 锁相频率合成 锁相调频与鉴频 三 考核知识点 1 反馈控制电路的基本工作原理 组成 数学模型 基本特性分析 2 AGC AFC PLL 的概念 原理 性能及应用 3 各种锁相环电路的组成和性能分析 四 考核要求 反馈控制电路的基本原理及特性 识记 1 AGC AFC PLL 的基本概念 2 反馈控制电路组成框图和应用 理解 AGC AFC PLL 的基本工作原理 数学模型和特性分析 13 分析 组成各种 AGC AFC PLL 电路框图分析 性能指标分析和主要应用电路分析 第第 13 章章 频率合成技术频率合成技术 一 学习目的与要求 1 了解频率合成器的主要技术指标 2 理解频率直接合成法 3 熟悉频率间接合成法 二 课程内容 13 1 频率合成器的主要技术指标 13 2 频率直接合成法 13 3 频率间接合成法 锁相环路法 13 4 集成频率合成器 13 1 频率合成器的主要技术指标 频率范围 频率间隔 频率稳定度和准确度 频 谱纯度 频率转换时间等等 13 2 频率直接合成法 将两个基准频率直接在混频器中进行混频 以获得所需要的 新频率 非相干式直接合成器 产生混频的两个基准频率相互之间是独立的 就叫非相干式直 接合成 相干式直接合成器 产生混频的两个基准频率彼此之间是相关的 就叫相干式直接合 成 频率漂移抵消法 外差补偿法 利用外差原理来消除可变振荡器的频率漂移 13 3 频率间接合成法 锁相环路法 1 脉冲控制锁相法 将参考晶振频率通过脉冲形成电路 产生丰富的谐波 选出适 当的谐波频率与 VCO 的频率在鉴相器中进行相位比较 2 间接合成制减法降频 模拟锁相环路法 利用减法降频电路将 VCO 的频率降低 然后与参考频率在鉴相器中相比较 3 间接合成制除法降频 数字锁相环路法 利用除法降频电路将 VCO 的频率降低 然后与参考频率在鉴相器中相比较 各种频率合成法的优点及应用 三 考核知识点 1 频率合成技术的基本概念 基本原理 2 频率合成器的主要技术指标 3 频率合成的方法 频率直接合成法 频率间接合成法 4 各种频率合成器的优点 四 考核要求 频率合成器的工作原理 性能指标及其特性 识记 频率合成器的性能指标 理解 各种频率合成器的工作原理 分析 锁相环路频率合成器的原理框图并比较其优缺点 三三 有关说明与实施要求有关说明与实施要求 14 一 课程考试自学大纲中有关术语的说明 1 关于考核知识点说明 考试大纲中所列考核知识点是本章所必需要考核的基本知识 和范围 是自学者重点要掌握的知识 2 关于考核要求的说明 考试大纲中所规定的考核要求是指在学习了各章的内容后对 各章规定的考核目标 明确考核要求 使自学应考者能够进一步明确考试内容和要求 更 有目的地系统学习教材 使考试命题能够更加明确命题范围 更准确地安排试题的知识能 力层次和难易程度 识记 指对某些概念 定义 特征的认识 记忆 复述 理解 指对所学本课程内容的原理 分析方法的掌握 分析 在理解的基础上 运用本课程所学的基本概念 基本原理 基本方法分析具体 问题 应用 指将所学的有关知识应用于具体电路设计 解决识记问题 二 学习书目 自学教材 高频电子线路 第四版 2004 年版 张肃文主编 高等教育出版社 参考教材 1 非线性电子电路 严国萍 龙占超 华中理工大学出版社 2 高频电子线路 武秀玲 沈伟慈编著 西安电子科技大学出版社 3 非线性电子线路 杨金法主编 中国科技大学出版社 三 关于命题 考试工作的若干要求 1 考试方式的说明 本课程采用闭卷笔试考试方式 考试时间为 150 分钟 2 题型结构的说明 本课程考试的题型结构有 填空题 单项选择题 简答题 分 析题 计算题