通信电子线路复习ppt课件

.,1,高频电路复习,.,2,1绪论,.,3,一、发送设备,二、接收设备,.,4,2选频网络,.,5,1.选频(滤波)：选出需要的频率分量和滤除不需要的频率分量。,一、基本概念,2.分类：,3.谐振：电路中的容抗和感抗相互抵消(这时端口上的电压与电流同相)。,.,6,5.通频带：0.707倍对应的频率差。,4.品质因数：,串联谐振：,并联谐振：,.,7,7.矩形系数,8.广义失谐,关系：Q大曲线尖锐选择性好通频带窄矩形系数大,6.选择性：在各种不同频率的信号（有用的和有害的）中选出有用信号，排除有害（干扰）信号的能力，即区分不同电台的能力。,.,8,9.通用谐振曲线方程和曲线,单谐振回路：,双谐振回路：,.,9,多级单谐振放大电路：,.,10,二、相关知识点,1.求谐振频率。,.,11,.,12,2.谐振等效电路：电容电感不要，保留电阻,.,13,.,14,3.串、并联阻抗的等效变换,4.并联电路的其他形式,（注：X中的w用wp）,.,15,5.变压器、抽头式电路的阻抗变换,.,16,6.自耦合变压器(抽头式并联振荡回路),1）负载电阻的部分接入,电感抽头部分接入,.,17,电容抽头部分接入,外接负载包括电抗成分时，上述等效变换关系仍然适用。,.,18,2）信号源及其内阻的部分接入,a）,b）,c）,电感抽头部分接入,电容抽头部分接入,.,19,3高频小信号放大器,.,20,1.低频小信号放大电路与高频小信号放大电路的区别,方法：看放大电路的负载，负载为电阻或变压器的，为低频小信号放大电路；若负载为串联并联谐振回路的，为高频小信号放大电路。,例：,.,21,.,22,2.高频小信号放大电路的分析,1）求静态工作点。先画直流通路，列KVL方程。,2）画等效电路。先画交流通路（注意谐振回路中的电容和电感要保留），然后用三极管Y参数等效电路代替交流通路中的三极管的位置，得到放大电路的Y参数等效电路。,3）求放大倍数、输入导纳和输出导纳等交流参数。,.,23,*三极管的Y参数等效电路,.,24,*负载简单的交流小信号等效电路和放大倍数,.,25,*负载复杂的交流小信号等效电路和放大倍数,.,26,*谐振时电压增益,谐振时,.,27,*双调谐放大电路的的交流小信号等效电路和放大倍数,.,28,2.2非线性电路、时变参量电路和变频器,.,29,1非线性元件的特性,1）伏安特性曲线不是直线；,2）会产生新的频率分量，具有频率变换的作用；,3）非线性电路不满足叠加原理。,.,30,4高频功率放大器,.,31,1.谐振（高频）功放与非谐振（低频）功放的比较,低频(音频)20Hz20kHz,高频(射频),AM广播信号:,535kHz1605kHz,1）要求输出功率大，效率高,2）激励信号幅度为大信号,非调谐如：电阻、变压器,调谐如：选频网络,甲类乙类甲乙类,丙类丁类戊类,图解法,图解法折线法,低,高,.,32,2.高频、低频功放与高频、低频小信号放大电路,高频谐振功放的工作状态：大信号丙类,高频小信号谐振放大器工作状态：甲类,低频小信号放大器工作状态：甲类,.,33,3.不同工作状态的功放特点,.,34,A类：,B类：,C类：,.,35,4.低频功放与高频功放（丙类）的工作原理,1）低功放,2）高功放,.,36,集电极电流iC（尖顶余弦脉冲）,iC的数学表达式,.,37,1）对直流分量，电路等效为：,(ZP)0=0,(ZP)nw=小,2）对基波分量，电路等效为：,电路发生谐振,3）对谐波分量，电路等效为：,集电极电压vCE,谐振功放通常工作在丙类，工作原理：当输入信号为余弦波时，其集电极电流为周期性余弦脉冲波，由于集电极负载的选频作用，输出的是与输入信号频率相同的余弦波。,.,38,1）直流功率,2）输出交流功率,5.高频功放（丙类）的有关功率计算,3)集电极耗散功率,4)集电极效率,.,39,6.高频功放的负载特性,末级功放常选临界状态，此状态输出功率最大，效率也较高，可以说是最佳工作状态，为输出状态。,集电极调幅必须工作于过压区。,基极调幅必须工作于欠压区。,.,40,直流馈电线路：为晶体管各级提供合适的偏置。,7.直流馈电线路,.,41,1.集电极馈电电路,（1）集电极馈电电路的组成原则,iC的直流分量IC0除晶体管的内阻外,应予以短路,以保证VCC全部加在集电极上，产生直流功率。,iC的基波分量Icm1通过负载回路，产生高频输出功率。,iC的高次谐波分量Icmn不应消耗功率，因此Icmn对晶体管外的电路应尽可能短路。,.,42,.,43,2基极馈电线路,.,44,.,45,8.输入、输出与极间耦合回路,匹配网络的电路形式,1）简单的耦合回路,a）电容耦合,b）电感耦合,c）自感耦合,2）滤波器形式：用于大功率、低阻抗宽带输出级,a）L型,b）型,c）T型,3）并联谐振回路形式：用于前级、中间级放大器,4）复合形式,.,46,L型网络,结论：,.,47,型网络,.,48,X3,R2,R1,X1,X2,X2,T型网络,.,49,复合形式的匹配网络,.,50,5正弦振荡电路,.,51,1.自激振荡：指没有外加信号的作用下，电路能自动产生交流信号的一种现象。不需外界激励就能自动地将直流电能转换为交流电能的电路，就是自激振荡电路。,2.振荡器的分类,正弦波振荡器,非正弦波振荡器,振荡器,波形,产生机理,反馈式振荡器,负阻式振荡器,反馈型LC振荡器,RC振荡器,石英晶体振荡器,从频率上分,高频振荡器,低频振荡器,微波振荡器,RC桥式,RC移相,变压器反馈式振荡器,三点式,电容三点式,电感三点式,.,52,放大电路、选频回路、反馈网络、非线性稳幅环节、稳定环节。,3.反馈振荡电路的组成,3）保证得到稳定的稳定条件,1）振荡从弱到强建立起来的起振条件：,2）维持等幅持续振荡的平衡条件：,4.反馈振荡电路的三大条件,5.互感耦合电路,1）电路特征采用互感耦合电路作为反馈网络，即通过变压器互感耦合将输出信号送回输入回路（形成正反馈），所形成的电路是互感耦合振荡器。,.,53,1）c极调谐型（调集）电路,3）e极调谐型（调发集）电路,2）b极调谐振型(调基)电路,+,+,+,+,+,-,+,+,+,+,+,+,+,.,54,2）判断是否满足相位条件：瞬时极性法（正反馈）N1、N2各有一端交流接地，则其它两端的相位关系：若为同名端，则相位相同，若互为异名端，则相位相反。对于有抽头的绕组（绕组有一端接地），其中间抽头的相位与不接地的绕组端相位相同。,3）振荡频率,6.LC三点式振荡电路,1）电路特征从LC振荡回路引出三个端点分别和晶体管三个电极相连接采用电容分压式反馈网络的电路电容三点式，又称考皮兹振荡器。采用电感分压式反馈网络的电路电感三点式，又称哈托莱振荡器。,.,55,方法一：判断是否满足相位条件：瞬时极性法（正反馈）a.若电感（电容）的中间抽头交流接地，则首端与尾端的相位相反；b.若电感（电容）的首端或尾端交流接地，则电感（电容）其它两个端点的相位相同。,方法二：射同基反或源同栅反的判别法则与射极（源极）相接的电抗为同性电抗，而与基极（栅极）极和集电极（漏极）相接的电抗为异性电抗。,用方法二来判断振荡电路的类型，就要画等效电路。,2）判断方法,.,56,画等效电路的方法,原则：a.电阻不画，晶体管保留。b.电容（旁路电容、耦合电容、去耦电容）视为短路；振荡电容保留。c.电感（高频扼流圈）视为开路；振荡电感保留。d.直流电源视为零（电压源短路，电流源开路）。,区分旁路电容、耦合电容、去耦电容、振荡电容方法：根据电容所处的位置或电容数值的大小来判别。旁路电容：直流偏置下的放大管将有一个电极交流接地，则该极上接的电容为旁路电容。耦合电容：在电源或负载的接入端，为避免直流电位受到破坏，则该处串接的电容可判为耦合电容。另外，从电容标的数值来判断，由于振荡电容相对为小电容，因而那些大电容一般可视为旁路、耦合或去耦电容。,方法：只画晶体管和谐振回路，其余的不画。,.,57,3）求反馈系数的方法,.,58,因此，振荡电路可分为两类：一类是作为等效电感元件，称为并联谐振型晶体振荡器；另一类是作为串联谐振元件，称为串联谐振型晶体振荡器。,由于晶体在静态时是呈电容性的，所以如果振荡器的电路是设计在晶体呈现电容性时产生振荡，那么就无法判断晶体是否在工作。故石英晶体要么工作在感性区或工作在串联谐振频率上，决不能工作在容性区。,7.石英晶体振荡器,并联型晶体振荡器的振荡原理和一般反馈式LC振荡器相同，只要把晶体置于反馈网络的振荡回路之中，作为一个感性元件，并与其他回路元件一起按照三端电路的基本准则组成三端振荡器。,.,59,串联型石英晶体振荡器中石英晶体在电路中相当于短路，振荡频率为wq,.,60,8.RC相移振荡器,判断方法：判断放大电路为反相放大电路，电路有三节RC移相网络。,.,61,9.文氏电桥振荡器,判断方法：判断放大电路为同相放大电路，电路有RC串并联网络。,.,62,6振幅调制与解调7角度调制与解调,.,63,设任意正弦波信号：,AM:,FM:,PM:,角度调制,一、调制,.,64,1.调幅波,ka:比例系数，又称调制灵敏度。,ma:调幅指数，调幅度,二、已调波,c+,c-,c,1）数学表达式,2）频谱,.,65,3）波形,.,66,调制信号为多频率信号,试写出调辐波的表示式，画出频谱图，求出频带宽度。,。,.,67,调制信号：,设：载波：,2.调频波,所以有：,对于单一频率调制的FM波，由于,.,68,3.调相波,调制信号：,设：载波：,.,69,4.调频波和调相波的频谱和频带宽度,1）频谱,2）带宽,.,70,5.几种调制与解调的比较,.,71,载波功率:,上边频或下边频:,在调幅信号一周期内，AM信号的平均输出功率:,调幅波表达式：,三、调幅波功率,.,72,a）调制原理,b）调制电路,1）平方律调幅,四、调幅波电路,1二极管调幅,.,73,.,74,设：,式中,能实现DSB调幅信号的调幅。,2）平衡调幅器,.,75,3）二极管电桥斩波调幅电路,.,76,4）二极管环形电路实现DSB信号,.,77,用乘法器产生AM波的电路模型,产生DSB波,产生SSB波滤波法,2模拟乘法器调幅,.,78,例：利用集成运放和乘法器实现AM波,AM波,.,79,利用单差分对实现频谱搬移,.,80,利用双差分对电路实现频谱搬移,.,81,高电平调幅：集电极调幅、基极调幅,集电极调幅电路,基极调幅电路,3三极管调幅,.,82,五、检波电路,1）质量指标,（1）电压传输系数,（2）检波的等效输入电阻,1二极管包络检波（解调普通AM波）,.,83,（3）检波器的失真,输入AM信号包络的变化速率RC放电的速率,原因：,避免产生惰性失真的条件：,a）惰性失真,.,84,b）负峰切割失真,避免底部切割失真的条件为：,c）非线性失真,这种失真是由检波二极管伏安特性曲线的非线性所引起的。,d）频率失真,频率失真（线性失真）是指由阻抗随频率变化的线性电抗元件电容、电感引起的失真。,.,85,2同步检波,1）乘积型同步检波器,2）叠加型同步检波器,.,86,反向电压,六、调频电路,1.变容二极管,Cj0,.,87,则,设=2,即满足线性调频。,直接调频：如果载波由LC自激振荡器产生，则振荡频率主要由谐振回路的电感元件和电容元件所决定。因此，只要能用调制信号去控制回路的电感或电容，就能达到控制振荡频率的目的。,2.调频电路,.,88,6混频,.,89,混频器的分析常用变频电路乘积型：模拟乘法器叠加型：三极管混频二极管混频二极管平衡混频,.,90,6.变频干扰中频干扰，镜频干扰，组合副波道干扰，组合频率干扰，交调干扰，互调干扰，阻塞和相互混频,.,91,设输入高频信号的载频为,，本振信号,当满足,，其中p,q=0,1,2,1.信号与本振信号的自身组合干扰（干扰哨声）,就会产生组合频率干扰。,(1)自身组合干扰与外来干扰无关，不能靠提高前级电路的选择性来抑制。,(2)减少这种干扰的方法：,适当减小信号幅度，可加AGC电路,注意点:,表现形式：哨声,（阶数越低，幅度越强）,.,92,其中p,q=0,1,2,3.。如果选频器所选择的正常中频信号为:,2.外干扰信号与本振的组合频率干扰（组合副波道干扰）,则可能形成的副波道干扰为：,可见，凡是能满足上式的串台信号都可能形成干扰，在这类干扰中主要有：中频干扰，镜频干扰，及其它副波道干扰。,表现形式：串台，哨叫声。,.,93,中频干扰,当p=0,q=1时，,抑制中频干扰的方法：,当一种接近中频的干扰信号一旦进入混频器，可以直接通过混频器进入中放电路，并被放大、解调后在输出端形成干扰,.,94,当p=1,q=1时，则有：,镜像频率干扰,.,95,交叉调制干扰的形成与本振无关。它是有用信号与干扰信号一起作用于混频器时，由混频器的非线性作用，将干扰的调制信号转移到有用信号的载波上而形成的一种干扰。,3.交叉调制干扰（交调干扰）,交调干扰的特点：,(3)混频器中，由非线性特性的3次方项和更高次方项产生，但更高次方项一般由于幅值较小，可以不考虑。,抑制交调干扰的措施：,提高前级电路的选择性,选择合适的器件，合适的工作点，使不需要的非线性项尽可能小，以减少组合分量。,.,96,互调干扰是指两个或多个干扰信号同时作用于混频器的输入端，由混频器的非线性作用，两个干扰信号之间产生混频，当混频后，产生的信号接近于有用信号的频率时，将与有用信号一起进入后级电路输出而产生干扰，当干扰频率、和信号频率满足