高频的知识点总结

1、高频电子线路高频电子线路复习复习1 1、高频、高频 是指放大器的工作频率在几百是指放大器的工作频率在几百khzkhz几百几百mhzmhz，必须考虑放大器，必须考虑放大器件的极间电容件的极间电容. 2 2、小信号、小信号 指的是放大器输入信号小，放大器件是指的是放大器输入信号小，放大器件是 在线性范围内工作（二端口网络）在线性范围内工作（二端口网络） 3 3、高频小信号放大器的功能、高频小信号放大器的功能 是实现对微弱高频信号进行不失真放大是实现对微弱高频信号进行不失真放大 第二章第二章 高频小信号放大器高频小信号放大器 一、高频小信号放大器的功能一、高频小信号放大器的功能ouiuau输出电压输

2、入电压opipap输出给负载的功率输入功率二、高频小信号放大器的主要技术指标二、高频小信号放大器的主要技术指标1 1、电压增益与功率增益、电压增益与功率增益 功率增益功率增益(ap)等于放大器输出给负载的功率与输入功率之比。等于放大器输出给负载的功率与输入功率之比。 电压增益电压增益(au)等于放大器输出电压与输入电压之比；等于放大器输出电压与输入电压之比；2 2通频带通频带0.7bw0.7210.72bwfff 矩形系数矩形系数定义为定义为 0.10.10.7rbwkbw调谐放大器电压增益的频率特性曲线调谐放大器电压增益的频率特性曲线3 矩形系数矩形系数4 4噪声系数噪声系数 fnfn通常是

3、大于通常是大于1 1的，的，越接近于越接近于1 1，放大器，放大器的输出的输出噪声越小。噪声越小。2、电感线圈的高频特性、电感线圈的高频特性电感在高频电路中不是理想无损电感，它的损耗电电感在高频电路中不是理想无损电感，它的损耗电 阻是不能忽略的。阻是不能忽略的。一个实际的电感元件，可以用一个理想无损电感一个实际的电感元件，可以用一个理想无损电感l和和 一个串联的损耗电阻一个串联的损耗电阻r0 来等效。损耗电阻随频率增来等效。损耗电阻随频率增 高而增大。高而增大。一个电感线圈的损耗可以用空载品质因数一个电感线圈的损耗可以用空载品质因数 表示，而表示，而 的大小反映损耗的大小。一般情况下，线圈的的

4、大小反映损耗的大小。一般情况下，线圈的 值通常值通常在几十到三百左右。在几十到三百左右。0q0q三、三、lc串并联谐振回路的特性串并联谐振回路的特性1、lc串并联谐振回路的作用串并联谐振回路的作用：选频和阻抗变换选频和阻抗变换0q 一个实际电感可用串联电路一个实际电感可用串联电路等效。如图（等效。如图（b b） 00lq一个实际电感可用一个实际电感可用并联等效并联等效。如图如图 (c)(c)01q 001glq当当 时：时：u 阻抗特性阻抗特性： 时，呈容性。时，呈容性。 时，纯电阻。时，纯电阻。 时，呈感性。时，呈感性。01lc00suir4、lc串联谐振回路串联谐振回路 电压特性电压特性：

5、谐振时电感线圈和电容两端的：谐振时电感线圈和电容两端的电压模值相等电压模值相等(方方向相反向相反) 且等于外加电压的且等于外加电压的 倍。即倍。即lq电流特性电流特性:谐振时流过回路的电流的最大谐振时流过回路的电流的最大lqlqlqu品质因数品质因数: : 其中其中 为特性为特性阻抗阻抗 0slcluquuu谐振频率谐振频率：cl001rqllrrr0幅频特性和相频特性幅频特性和相频特性0)0()(ii2lq1lq ql1ql2幅频特性幅频特性相频特性相频特性12llqqu 阻抗特性阻抗特性： 时，呈感性。时，呈感性。 时，纯电阻。时，纯电阻。 时，呈容性。时，呈容性。01plc0005、lc

6、并联谐振回路并联谐振回路u谐振频率谐振频率： 电压特性电压特性：谐振时流过电感线圈和电容的电流模值相等：谐振时流过电感线圈和电容的电流模值相等(方方向相反向相反)且等于外加电流源的且等于外加电流源的 倍。即倍。即lq电压特性电压特性:谐振时回路的输出电压最大谐振时回路的输出电压最大lqlqu品质因数品质因数: : 其中其中 为特性阻抗为特性阻抗psoriu01q slcliqiirqlcl001lolrrrrr0 u阻抗特性和相频特性阻抗特性和相频特性相频特性相频特性阻抗特性阻抗特性并联谐振回路阻抗频率特性曲线并联谐振回路阻抗频率特性曲线 四、串并联阻抗的等效互换四、串并联阻抗的等效互换 在工

7、作频率在工作频率 相同的条件下，相同的条件下，abab两两端的阻抗相等。端的阻抗相等。 u、互换关系、互换关系 串并联电路等效互换串并联电路等效互换2211rq21211xxq1q 221rq21xxu串联电路转换为等效并联电路后，串联电路转换为等效并联电路后， 为为 的的 倍，而倍，而 与与 相同。相同。2r1r2q2x1x、结论、结论u串联转换为等效并联后串联转换为等效并联后q值不变。值不变。1 1、“等效等效”的概念的概念 、变压器耦合联接的阻抗变换、变压器耦合联接的阻抗变换 2211222lllunrrrun 2 2、自耦变压器自耦变压器耦合联接的阻抗变换耦合联接的阻抗变换阻抗变比关系

8、：阻抗变比关系：u 自耦变压器耦合联接方式适用于与晶体管的连接，自耦变压器耦合联接方式适用于与晶体管的连接，它除了能实现阻抗变换外，还能为晶体管的集电极提它除了能实现阻抗变换外，还能为晶体管的集电极提供直流通路。供直流通路。llrnnnr2221)(2121llccrrc 上面变比关系推导的近似条件是上面变比关系推导的近似条件是qc21，qc1。双电容分压的连接方式可以避免绕制变压器线圈时抽头的麻双电容分压的连接方式可以避免绕制变压器线圈时抽头的麻烦。在实际电路中，这种方法用的较多。烦。在实际电路中，这种方法用的较多。3、双电容分压式耦合联接与阻抗变换、双电容分压式耦合联接与阻抗变换 u4 4

9、、接入系数与阻抗变换关系、接入系数与阻抗变换关系 接入系数接入系数p p的定义：的定义：p 转换前的圈数 容抗转换后的圈数 容抗变比关系的通式变比关系的通式: :21llrrp 2llgp g 2cp c ggipi 1gguup 利用以上的变比关系可以很方便地进行各种变换。这对分析电路利用以上的变比关系可以很方便地进行各种变换。这对分析电路 将是非常简便的。将是非常简便的。1 1、y y参数等效电路参数等效电路 ，五、晶体管高频小信号等效电路五、晶体管高频小信号等效电路六、单调谐回路谐振放大器六、单调谐回路谐振放大器 1 1、单调谐回路谐振放大器的电路形式、单调谐回路谐振放大器的电路形式b2

10、 2、放大器的等效电路及其简化、放大器的等效电路及其简化 放大器的等效电路如下图所示放大器的等效电路如下图所示前级等效为前级等效为电流源和内导纳电流源和内导纳多级放大器之间相互影响多级放大器之间相互影响, ,为简化分析为简化分析, ,令令 则放大器的简化等效电路则放大器的简化等效电路 为为:0rey3 3、放大器的主要技术指标、放大器的主要技术指标 电压增益电压增益 ua121feouipp yuaugj cj l 12feu op p yag 结论结论： * *谐振时电压增益谐振时电压增益 与晶体管正向传输导纳与晶体管正向传输导纳 成正比，成正比，与回路两端总电导成反比；与回路两端总电导成反

11、比； uoafey * * 放大器输出电压与输入电压的相位差是放大器输出电压与输入电压的相位差是180180 。 fe12feu op pyag任意频率的电压增益任意频率的电压增益谐振时的电压增益谐振时的电压增益对于窄带谐振放大器，通常讨论的对于窄带谐振放大器，通常讨论的 与与 相差不会太大，相差不会太大，即可认为即可认为 在在 附近变化，则附近变化，则 0121uuolafajqf20121uuolaafqf式中，式中， ，称为一般失谐。，称为一般失谐。 0fff 令令 ，称为广义失谐。则可得，称为广义失谐。则可得 :02lfqf11uuoaaj取其模取其模 211uuoaaff0f0f取其

12、模取其模谐振曲线谐振曲线 下图是分别用下图是分别用 、 和和 表示的放大器的谐振特性表示的放大器的谐振特性曲线。曲线。 ff用频率表示用频率表示用一般失用一般失谐表示谐表示用广义失谐用广义失谐表示表示3 3放大器的通频带放大器的通频带 定义定义: : 时对应的时对应的 为放大器的通频带为放大器的通频带. .用用 或或 b b表示表示12uuoaa2 f00.72lffq 7 . 02 f4放大器的矩形系数放大器的矩形系数0.199rk单级单调谐回路放大器的矩形系数远大于单级单调谐回路放大器的矩形系数远大于1，说明它的选，说明它的选择性差。这是它的一大缺点择性差。这是它的一大缺点.矩形系数矩形系

13、数:七、七、 小信号谐振放大器的稳定性小信号谐振放大器的稳定性1、引起放大器不稳定的原因、引起放大器不稳定的原因 0rey由于由于 有可能构成正反馈，引起放大器产生自激振荡有可能构成正反馈，引起放大器产生自激振荡.2. 2. 自激产生的条件自激产生的条件( (以输入导纳的影响为例以输入导纳的影响为例) )分解为幅值和相位两个条件分解为幅值和相位两个条件1refeloeies yyyyyy幅幅值值条条件件： n2refe21 相相位位条条件件：稳定系数稳定系数s s的定义的定义 :iiusuu s s越大，放大器越稳定越大，放大器越稳定. .对于一般放大器来说，对于一般放大器来说， 就可以认为是

14、稳定的。就可以认为是稳定的。 5s 稳定系数与电路参数的关系稳定系数与电路参数的关系 21cosiesoelferefereggggsyyiu将输入电压将输入电压 与正反馈电压与正反馈电压 的比值定义为稳定系数的比值定义为稳定系数.iu 21 cosfeuosrefereyas yu稳定电压增益稳定电压增益结论结论:根据稳定系数的要求根据稳定系数的要求( )确定确定 这是这是没有稳定措施没有稳定措施 的情况下，允许的最高电压增益。的情况下，允许的最高电压增益。实际的电压增益实际的电压增益 ，则放大器稳定，则放大器稳定5s u osasuuaa00 八、提高谐振放大器稳定性的措施八、提高谐振放大

15、器稳定性的措施 由于由于 的反馈作用，晶体管是一个双向器件。使的反馈作用，晶体管是一个双向器件。使 的的反馈作用清除的过程称为单向化。反馈作用清除的过程称为单向化。reyrey1 1、中和法、中和法 在晶体管放大器的输出与输入之间引入一个附加的外部反在晶体管放大器的输出与输入之间引入一个附加的外部反馈电路，以抵消晶体管内部馈电路，以抵消晶体管内部 的反馈作用。的反馈作用。 rey 单向化的方法单向化的方法中和法中和法失配法失配法2 2、失配法、失配法 失配：是指信号源内阻不与晶体管输入阻抗相匹配；输失配：是指信号源内阻不与晶体管输入阻抗相匹配；输出端负载阻抗不与本级晶体管的输出阻抗相匹配出端负

16、载阻抗不与本级晶体管的输出阻抗相匹配失配法的实质：是降低放大器的电压增益，以确保满足稳定失配法的实质：是降低放大器的电压增益，以确保满足稳定的要求的要求。 第三章第三章 高频功率放大器高频功率放大器 一、高频功率放大器的功能一、高频功率放大器的功能 用小功率的高频输入信号去控制高频功率放大器将直流电源用小功率的高频输入信号去控制高频功率放大器将直流电源供给的能量转换为大供给的能量转换为大 功率的高频能量输出。功率的高频能量输出。 输出电压与输入电压的频谱相同。输出电压与输入电压的频谱相同。二、高频功率放大器的分类二、高频功率放大器的分类2.按放大器的工作类型分按放大器的工作类型分：甲、乙、丙、

17、丁、戊类放大。甲、乙、丙、丁、戊类放大。宽带功率放大器宽带功率放大器-非谐振非谐振1.按工作频率分按工作频率分：窄带功率放大器窄带功率放大器-谐振功率放大器谐振功率放大器三、丙类高频功率放电器的原理电路三、丙类高频功率放电器的原理电路 无论中间级还是输出级电路都可以等效为并联谐振回路：无论中间级还是输出级电路都可以等效为并联谐振回路： 输入回路、非线性器件和带通滤波器。输入回路、非线性器件和带通滤波器。中间级中间级 最简单的输出级最简单的输出级 四、丙类高频功率放大器的基本特点四、丙类高频功率放大器的基本特点特点特点：为了提高效率，放大器常为了提高效率，放大器常工作于丙类状态，流过晶体管的电工

18、作于丙类状态，流过晶体管的电流为失真的脉冲波形；流为失真的脉冲波形；谐振于输入信号的频率负载为谐振回路负载为谐振回路 阻抗匹配阻抗匹配高频功率放大器原理图高频功率放大器原理图取出基波分量取出基波分量获得正弦电压波形获得正弦电压波形五、谐振高频功率放大器的折线分析法五、谐振高频功率放大器的折线分析法1 1、工作大信号和非线性工作状态。工作大信号和非线性工作状态。2 2、将晶体管特性曲线理想化成为折线进行分析，称为折线将晶体管特性曲线理想化成为折线进行分析，称为折线分析法分析法3、近似分析存在一定误差，但对高频功率放大器进行定性、近似分析存在一定误差，但对高频功率放大器进行定性分析，比较简便。分析

19、，比较简便。六、晶体管特性曲线的理想化六、晶体管特性曲线的理想化 1.正向传输特性曲线正向传输特性曲线理想化理想化 2.输出特性曲线理想化输出特性曲线理想化七、集电极余弦电流脉冲的分解七、集电极余弦电流脉冲的分解1 1、余弦电流脉冲的表示式余弦电流脉冲的表示式当输入信号当输入信号 时时,集电极电流集电极电流 的波形为的波形为余弦电流脉冲余弦电流脉冲。tuubmbcosci余弦电流脉冲表示式余弦电流脉冲表示式(由脉冲高度由脉冲高度icm和通角和通角c决定决定)导通角导通角已知已知vbb、ubz和和ubm可确定高频功率放大器的半通角可确定高频功率放大器的半通角c，有，有时也称时也称c为通角。通常用

20、为通角。通常用c=180表示甲类放大；表示甲类放大；c=90表示乙类放大；表示乙类放大；c1，增幅振荡，随着反馈回来的，增幅振荡，随着反馈回来的输入振幅的不断增大，谐振放大器进入非线性状态。输入振幅的不断增大，谐振放大器进入非线性状态。 非线非线性状态电压增益性状态电压增益a随着振幅增大而降低随着振幅增大而降低,直到直到af=1时时,达到达到平衡平衡.nfa2af=1(n=0，1，2，)物理意义物理意义:等幅振荡等幅振荡物理意义物理意义:正反馈正反馈 稳幅的作用就是，当输出信号幅值增加到一定程度时，稳幅的作用就是，当输出信号幅值增加到一定程度时，使振幅平衡条件使振幅平衡条件从从 af1 到到a

21、f=1 。（由增到稳）（由增到稳）振幅平衡条件振幅平衡条件 ：相位平衡条件：相位平衡条件： （n=0,1,2）11fepy z f2yzfn2 2、平衡条件的另一种表示形式、平衡条件的另一种表示形式 由于电路中有源器件、寄生参量及阻隔元件的影响，由于电路中有源器件、寄生参量及阻隔元件的影响， ，为了使电路工作在相位平衡状态，为了使电路工作在相位平衡状态， ，因此振荡器的频率并不，因此振荡器的频率并不等于回路的谐振频率。回路处于微小失谐状态。等于回路的谐振频率。回路处于微小失谐状态。为简化问题，通常为简化问题，通常都近似地认为振荡频率就等于回路的谐振频率。都近似地认为振荡频率就等于回路的谐振频率

22、。0fy0z当振荡器的频率较低时，输入电压、集电极电流基波分量、集电极当振荡器的频率较低时，输入电压、集电极电流基波分量、集电极输出电压、反馈电压都可认为是同相的，满足相位平衡条件。输出电压、反馈电压都可认为是同相的，满足相位平衡条件。稳定平衡稳定平衡:是指因某一外因的变化，振荡的原平衡条件遭到破坏，振荡是指因某一外因的变化，振荡的原平衡条件遭到破坏，振荡器能在新的条件下建立新的平衡，当外因去掉后，电路能自动返回原平器能在新的条件下建立新的平衡，当外因去掉后，电路能自动返回原平衡状态。平衡的稳定条件也包含衡状态。平衡的稳定条件也包含振幅稳定条件振幅稳定条件和和相位稳定条件相位稳定条件。四、振荡

23、平衡状态的稳定条件四、振荡平衡状态的稳定条件1、振幅平衡的稳定条件、振幅平衡的稳定条件0cqcuucua振幅平衡的稳定条件振幅平衡的稳定条件:物理意义物理意义:a随放大随放大器输出电压的变化器输出电压的变化为负斜率为负斜率反馈型振荡器的电压增益与振幅的关系（软激励）反馈型振荡器的电压增益与振幅的关系（软激励）2、相位平衡的稳定条件、相位平衡的稳定条件 0cz相位平衡的稳定条件相位平衡的稳定条件:并联回路的相频特性并联回路的相频特性lc并联谐振回路不但是决并联谐振回路不但是决定振荡频率的主要角色，而定振荡频率的主要角色，而且能够稳定振荡频率。且能够稳定振荡频率。 由第二章的分析知：lclc并联回

24、路的相频特性具并联回路的相频特性具有负斜率变化的规律。有负斜率变化的规律。 五五 反馈型反馈型lclc振荡器振荡器反馈型反馈型lc振荡器是由调谐放大器和正反馈网络构成振荡器是由调谐放大器和正反馈网络构成.按反馈耦合元件可以分为：按反馈耦合元件可以分为：互感耦合振荡器互感耦合振荡器 通过电感线圈通过电感线圈l1 与与 l2 的互感的互感m实现反馈。实现反馈。电容反馈式振荡器电容反馈式振荡器 依靠电容产生反馈电压构成的振荡器依靠电容产生反馈电压构成的振荡器 称为电容三点式振荡器又称称为电容三点式振荡器又称考比兹振荡器考比兹振荡器。 电感反馈式振荡器电感反馈式振荡器 依靠电感产生反馈电压构成的振荡器

25、，依靠电感产生反馈电压构成的振荡器，称为电感三点式振荡器，又称称为电感三点式振荡器，又称哈特莱振荡器哈特莱振荡器。 一、互感耦合振荡电路一、互感耦合振荡电路通过通过 与与 的互感的互感m实实现反馈。现反馈。1l2l放大器为共基调谐放大。放大器为共基调谐放大。正反馈由耦合线圈的同正反馈由耦合线圈的同名端决定名端决定 。1、电路形式、电路形式判断相位平衡条件是否满足，通常可以采用瞬时极性法判断瞬时极性法判断是否是正反馈。2、判断振荡的方法、判断振荡的方法+互感耦合振荡电路互感耦合振荡电路共基调集型共基调集型要满足正反馈则要求要满足正反馈则要求e端和端和c端极性相同端极性相同 。3、互感耦合振荡器的

26、振荡频率、互感耦合振荡器的振荡频率clf10214、互感耦合振荡电路的特点、互感耦合振荡电路的特点优点优点：互感耦合振荡电路在调整反馈（改变互感耦合振荡电路在调整反馈（改变m）时，基本）时，基本不影响振荡频率不影响振荡频率缺点：振荡电路的振荡频率的大小并不完全取决于缺点：振荡电路的振荡频率的大小并不完全取决于lc回路，回路，而是与晶体管参数、电路的工作状态以及负载有关。所以，而是与晶体管参数、电路的工作状态以及负载有关。所以，互感耦合振荡器的频率稳定度较差，且由于互感耦合元件分互感耦合振荡器的频率稳定度较差，且由于互感耦合元件分布电容的存在，工作频率不易过高，应用于中短波段布电容的存在，工作频

27、率不易过高，应用于中短波段 二、电容反馈振荡电路二、电容反馈振荡电路1、电路形式、电路形式晶体管的三个极晶体管的三个极（c.e.b）分别连）分别连接于回路电容的接于回路电容的三端，称为电容三端，称为电容三点式振荡器，三点式振荡器，也称为也称为考比考比 兹兹振荡器。振荡器。ceb三、电感反馈振荡电路三、电感反馈振荡电路它是利用并联谐振回路中的它是利用并联谐振回路中的电感分压实现正反馈的。由电感分压实现正反馈的。由于晶体管的三个极分别连接于晶体管的三个极分别连接于回路电感的三端，称为电于回路电感的三端，称为电感三点式振荡器，也称为哈感三点式振荡器，也称为哈特莱（特莱（hartley）振荡器。）振荡

28、器。1、电路形式、电路形式u五、五、lc三点式振荡器相位平衡条件的判断准则三点式振荡器相位平衡条件的判断准则1、xce与与xbe的电抗性质相同；的电抗性质相同；2、xcb与与xce、xbe的电抗性质相反；的电抗性质相反；3、对于振荡频率，满足、对于振荡频率，满足xce+xbe+xcb=0。这是用来判断三点式振荡器有这是用来判断三点式振荡器有没有可能振荡的基本原则没有可能振荡的基本原则振荡器的频率稳定原理振荡器的频率稳定原理一、频率稳定度的定义一、频率稳定度的定义cccfffff maxcff时间间隔3、频率稳定度的定义、频率稳定度的定义: 在一定时间间隔内，振荡器相对频率偏差的最大值，用在一定

29、时间间隔内，振荡器相对频率偏差的最大值，用 表示。表示。 其数值越小，频率稳定度越高。其数值越小，频率稳定度越高。频率稳定度在数量上通常用频率偏差来表示。频率稳定度在数量上通常用频率偏差来表示。频率偏差是指振荡器的实际工作频率和标称频率之间的偏差。频率偏差是指振荡器的实际工作频率和标称频率之间的偏差。它可分为绝对偏差和相对偏差。它可分为绝对偏差和相对偏差。设设f为实际振荡频率，为实际振荡频率，fc为指定标称频率，则为指定标称频率，则 cfff1、绝对频率偏差、绝对频率偏差：2、相对频率偏差、相对频率偏差绝对频率准确度绝对频率准确度相对频率准确度相对频率准确度克拉泼（克拉泼（clapp）振荡电路

30、）振荡电路在电感支路串接小电容在电感支路串接小电容c3满足满足c3c1 ，c3c2 回路总电容为：回路总电容为：1、电路特点、电路特点3313221321ccccccccccc第五节高稳定度的第五节高稳定度的lclc振荡器振荡器cexbexcbxcexbex2、相位平衡条件（正反馈）、相位平衡条件（正反馈） 为容抗，为容抗， 为容抗同性质。为容抗同性质。 可等效为感抗，与可等效为感抗，与 、 反性质。反性质。 满足电容三点式振荡器相位平衡条件判断准则，为电容三点式振荡电路。满足电容三点式振荡器相位平衡条件判断准则，为电容三点式振荡电路。 3、振荡频率、振荡频率因为因为3cc 3021lcf所以

31、克拉泼（所以克拉泼（clapp）振荡器的振荡频率为：）振荡器的振荡频率为：lcf210三、西勒（三、西勒（siler）振荡电路）振荡电路 4c434133221321ccccccccccccccexbexcbxcexbex2、相位平衡条件（正反馈）、相位平衡条件（正反馈） 为容抗，为容抗， 为容抗同性质。为容抗同性质。 可等效为感抗，与可等效为感抗，与 、 反性质。满足电容反性质。满足电容三点式振荡器的相位平衡条件判断准则，为电容三点式振荡电路。三点式振荡器的相位平衡条件判断准则，为电容三点式振荡电路。3、振荡频率、振荡频率3c4c)(2121430ccllcf4、总结、总结 这种电路保持了克

32、拉泼电路中晶体管与回路耦合弱的特点，频率稳这种电路保持了克拉泼电路中晶体管与回路耦合弱的特点，频率稳定度高。调频时，输出振荡电压幅度基本平稳，可作为变频振荡器定度高。调频时，输出振荡电压幅度基本平稳，可作为变频振荡器 。能在较宽的频率范围内调节。能在较宽的频率范围内调节。434133221321ccccccccccccc1、电路特点：、电路特点：西勒电路是在克拉泼电路基础上，在电感西勒电路是在克拉泼电路基础上，在电感 l 两端并联一个电容两端并联一个电容 。 电路条件仍是电路条件仍是c3c1，c3c2， 与与 同数量级同数量级回路总电容为：回路总电容为：4c由于与并联，所以由于与并联，所以 4

33、c的大小不影响的大小不影响回路的接入系数回路的接入系数三、晶体振荡电路三、晶体振荡电路根据晶体在振荡器中的作用原理可分为两类：根据晶体在振荡器中的作用原理可分为两类：并联型晶体振荡器并联型晶体振荡器：晶体作为高品质的电感晶体作为高品质的电感 工作频率：工作频率：pqfff0串联型晶体振荡器串联型晶体振荡器：晶体作为高选择性的短路元件晶体作为高选择性的短路元件 工作频率：工作频率：qff0并联泛音振荡器并联泛音振荡器miller振荡器振荡器pierce振荡器振荡器1、并联型晶体振荡器、并联型晶体振荡器晶体在电路中等效为高晶体在电路中等效为高q电感电感两种基本类型电路两种基本类型电路图（图（a）电

34、容三点式振荡电路）电容三点式振荡电路 图（图（b）电感三点式振荡电路）电感三点式振荡电路皮尔斯皮尔斯振荡器振荡器密勒密勒振荡器振荡器2、串联型晶体振荡器、串联型晶体振荡器串联型晶体振荡电路串联型晶体振荡电路电路特点电路特点: 晶体在电路中等效为短路元件晶体在电路中等效为短路元件 回路谐振在回路谐振在 上上,即振荡频率为即振荡频率为:qfqff 0一、调制一、调制调制的定义调制的定义:将需要传送的基带信号加载到高频信号上去的过程。基带信号基带信号：占有一定宽度的低频信号。调制的作用调制的作用：用高频信号做运载工具，实现多路有选择性的远距离通信。第五章第五章 振幅调制电路振幅调制电路数字调制数字调

35、制调制分为幅度调制(am)频率调制(fm)相位调制(pm)幅度键控(ask)频率键控(fsk)相位键控(psk)模拟调制模拟调制调制的分类调制的分类：若载波信号： 调制信号：( )cosccmcu tut( )cosmutut( )(1cos)coscmacu tumttamacmk umu2、普通调幅波的数学表示式、普通调幅波的数学表示式则普通调幅波的数学表示式为: 其中 称为调幅指数（调幅度）调幅指数（调幅度）1、定义、定义：用需传送的信息（调制信号） 去控制高频载波振荡电压的振幅， 使其随调制信号 线性关系线性关系变化。( )ut二、普通调幅波（二、普通调幅波（am波）的数学表示式、波形

36、及其频谱波）的数学表示式、波形及其频谱()u t单音频调制3、普通调幅波的波形、普通调幅波的波形右图是单音频调制普通调幅波的波形图。max(1)mcmauummin(1)mcmauum从波形上可以看出： 调制信号调制信号载波信号载波信号已调波信号已调波信号已调波振幅的包络形状与调制信号一样则调幅指数maxminmaxminmmammuumuu三、普通调幅波的功率关系三、普通调幅波的功率关系 载波功率载波功率每一边频功率每一边频功率 调制一周内的平均总功率调制一周内的平均总功率212cmotuprrumppcmacc122122+12ccaoavototmppppp将普通调幅波电压加在电阻将普通

37、调幅波电压加在电阻r两端，电阻两端，电阻r上消耗的各频率分量上消耗的各频率分量对应的功率可表示为对应的功率可表示为otapm2411、普通调幅波中各频率分量之间的功率关系、普通调幅波中各频率分量之间的功率关系调幅波的输出功率随着调幅波的输出功率随着ma的增大而增大。的增大而增大。双边带调幅的振幅，其包络随调制信号变化，双边带调幅的振幅，其包络随调制信号变化， 但包络不能完全准确地反映调制信号变化规律但包络不能完全准确地反映调制信号变化规律双边带信号的载波相位在调制电压零交点突变双边带信号的载波相位在调制电压零交点突变 0180c四、抑制载波的双边带调幅信号和单边带调幅信号四、抑制载波的双边带调

38、幅信号和单边带调幅信号1、抑制载波的双边带调幅波（、抑制载波的双边带调幅波（dsb）11( )coscos22mcmcu tutut数学表示式数学表示式双边带调幅波的频谱双边带调幅波的频谱 波形特点波形特点即双边带调幅波的频带宽度双边带调幅波的频带宽度 fb2( )cos()( )cos()mcmcu tutu tut或cc 或2、单边带调幅波（、单边带调幅波（ssb）单频调制的单边带调幅波的频谱为单频调制的单边带调幅波的频谱为频谱频谱数学表示式数学表示式 特点特点 频带只有双边带调幅波的一半，其频带利用率高。频带只有双边带调幅波的一半，其频带利用率高。 全部功率都含有信息，功率有效利用率高。

39、全部功率都含有信息，功率有效利用率高。频带宽度频带宽度fb 第二节 低电平调幅电路)(1tu)(tuc)(2tu一、单二极管开关状态调幅电路一、单二极管开关状态调幅电路 1、开关状态、开关状态 当二极管在两个不同频率电压下进行频率变换时，其中一个电压振幅足够当二极管在两个不同频率电压下进行频率变换时，其中一个电压振幅足够大，另一个电压振幅较小，二极管的导通或截止将完全受大振幅电压的控大，另一个电压振幅较小，二极管的导通或截止将完全受大振幅电压的控制，可以近似认为二极管处于理想开关状态。制，可以近似认为二极管处于理想开关状态。2、电路原理、电路原理lrlr二极管的导通电阻)(1tu)(2tu二、

40、二极管平衡调幅电路二、二极管平衡调幅电路( )cosccmcu tut( )cosmutut1、电路特点、电路特点图中变压器为理想变压器图中变压器为理想变压器:b1为为1:1； b2为为1:2 b3为为2:1载波信号载波信号 是大信号是大信号,调制信号调制信号 是小信号，是小信号，二极管二极管d1、d2均工作于受均工作于受uc(t)控制的开关状态控制的开关状态。三、二极管环形调幅电路三、二极管环形调幅电路环形调制器环形调制器多接了两只二极管多接了两只二极管d3和和d4,当当d1和和d2导通时，导通时，d3和和d4是截止的；反之，是截止的；反之，d1和和d2截止时，截止时，d3和和d4是导通的，

41、即接入是导通的，即接入d3和和d4不影响不影响d1和和d2的工作。环形的工作。环形调制器可以看成是两个平衡调制器组成。调制器可以看成是两个平衡调制器组成。四、模拟乘法器调幅电路四、模拟乘法器调幅电路1、模拟乘法器、模拟乘法器( )( )( )oxyu tkut ut模拟乘法器是有两个输入端对模拟乘法器是有两个输入端对(即即x和和y输入端对输入端对)和一个输出端的和一个输出端的非线性有源器件。非线性有源器件。模拟乘法器符号模拟乘法器符号 模拟乘法器是完成两个模拟信号（电压或电流）相乘作用的模拟乘法器是完成两个模拟信号（电压或电流）相乘作用的电子器件。电子器件。模拟乘法的传输特性方程为模拟乘法的传

42、输特性方程为 式中，式中，k乘法器的增益系数，单位为乘法器的增益系数，单位为1/v。 一、集电极调幅电路一、集电极调幅电路1、集电极调幅原理电路。、集电极调幅原理电路。具有下列特点：具有下列特点：集电极回路调谐在集电极回路调谐在 ，带宽略大于带宽略大于 丙类放大器工作于过压丙类放大器工作于过压状态。状态。有效电源有效电源随随 变化。变化。c2( )ccctmvvut第三节高电平调幅电路第三节高电平调幅电路( )mut直流电源旁路电容cos(1cos)(1cos)mccctmctctctauvvutvtvvmt式中，式中， 称为调幅指数。称为调幅指数。=mactumv根据理想化调幅特性可得根据理

43、想化调幅特性可得11(1cos)(1cos)cocotac mc taiimtiimt输出电压输出电压 1( )cos(1cos)cosc mpccmacu tirtumtt 丙类功率放大器在丙类功率放大器在 不变的条件下，改变不变的条件下，改变 时，集电极电时，集电极电流流 在欠压区可认为不变，而在过压区在欠压区可认为不变，而在过压区 将随将随 变化而变化，具变化而变化，具有调幅特性。有调幅特性。 bbcbzbmpvguur、 、ccv1coc mii、1coc mii、ccv有效电源有效电源在调制一周内的平均功率都是载波状态对应功率的在调制一周内的平均功率都是载波状态对应功率的 倍。倍。集

44、电极平均损耗功率是载波状态损耗功率的集电极平均损耗功率是载波状态损耗功率的 倍，选管子时，应倍，选管子时，应采用管子的允许损耗功率采用管子的允许损耗功率 。载波输出功率是由直流电源载波输出功率是由直流电源 提供，而边频输出功率是由调制信号源提供，而边频输出功率是由调制信号源 提供。提供。总输入功率分别由直流电源总输入功率分别由直流电源 和调制信号源和调制信号源 提供。因提供。因而调制信号源应是功率源。而调制信号源应是功率源。ctv( )utctv( )ut2(1)2am2(1)2amcmcavpp4、集电极调幅电路的特点、集电极调幅电路的特点必须工作于过压区。必须工作于过压区。调制过程中效率不

45、变，可保持在高效率下工作。调制过程中效率不变，可保持在高效率下工作。调幅电路总结调幅电路总结高电平调幅高电平调幅低电平调幅低电平调幅基极调幅基极调幅集电极调幅集电极调幅单二极管开关状态调幅单二极管开关状态调幅双二极管开关状态调幅双二极管开关状态调幅环形调幅环形调幅模拟乘法器调幅模拟乘法器调幅普通调幅波普通调幅波ccc双边带调幅波双边带调幅波第六章第六章 调幅信号的解调调幅信号的解调 一、检波电路的功能一、检波电路的功能 从调幅波中不失真地解调出原调制信号。通常将这种解调称为从调幅波中不失真地解调出原调制信号。通常将这种解调称为检波。完成这种解调作用的电路称为振幅检波器，简称检波器。检波。完成这

46、种解调作用的电路称为振幅检波器，简称检波器。1 1、输入输出波形表示形式、输入输出波形表示形式 输入为高频等幅波时，检波器输出为直流电压。输入为普通调幅波时，检波器输出角频率为 的正弦波。iu第二节二极管大信号包络检波器第二节二极管大信号包络检波器 一、大信号包络检波一、大信号包络检波输入信号振幅大于输入信号振幅大于0.5v，利用二极管两端加正向电压时导通，输入信号电压，利用二极管两端加正向电压时导通，输入信号电压通过二极管对低通滤波器的电容通过二极管对低通滤波器的电容c充电。二极管两端加反向电压时截止，电充电。二极管两端加反向电压时截止，电容容c通过通过r放电这一特性实现的检波，其输出电压反

47、映输入信号振幅变化的放电这一特性实现的检波，其输出电压反映输入信号振幅变化的规律。规律。二、大信号检波的工作原理二、大信号检波的工作原理1、原理电路、原理电路下图是二极管大信号检波的原理电路，是输入回路、非线性器件和下图是二极管大信号检波的原理电路，是输入回路、非线性器件和rcrc低通滤波器组成。低通滤波器组成。四、四、大信号检波器的技术指标大信号检波器的技术指标1、电压传输系数电压传输系数kd输入等幅波输入等幅波 时，时， 定义：定义：输出直流电压与输入高频电压的振幅的比值。输出直流电压与输入高频电压的振幅的比值。 kd=coscosoimimimuuuu输入为普通调幅波输入为普通调幅波 u

48、i=uim(1+macost)cosit时，时， 定义：输出的定义：输出的 分量振幅分量振幅 与输入高频调幅波包络变化的与输入高频调幅波包络变化的 振幅振幅 的比值。的比值。muaimm ucoscosmaimaimaimum um um ukd二极管大信号检波器的电压传输二极管大信号检波器的电压传输系数为常数，又称线性检波。系数为常数，又称线性检波。 tutuiimicos)(cosdk2 2、等效输入电阻、等效输入电阻 定义定义：输入高频电压振幅与流过二极管的高频电流的基波振幅之比。输入高频电压振幅与流过二极管的高频电流的基波振幅之比。 的表达式的表达式idr1imidmuri12idrr

49、(sincos )imdur1sin cosimdidmurri(tan)drr.! 51! 31sin53将将 、 、 展开成级数取前两项代入展开成级数取前两项代入tansincos3512tan3152411cos12!4! idr在二极管导通角在二极管导通角 很小的很小的情况下情况下,等效输入电阻等效输入电阻直流电阻直流电阻 3 3、失真、失真检波器的失真可分频率失真、非线性失真、惰性失真和负检波器的失真可分频率失真、非线性失真、惰性失真和负峰切割失真。峰切割失真。 不产生惰性失真的条件不产生惰性失真的条件单音频调幅波检波时单音频调幅波检波时, ,不产生惰性失真的条件不产生惰性失真的条件

50、: :多音频调幅波检波时多音频调幅波检波时, ,不产生惰性失真的条件不产生惰性失真的条件: :aammrc2max1 aammrc21 负峰切割失真负峰切割失真 产生原因：检波器的直流负载和交流负载不同，且产生原因：检波器的直流负载和交流负载不同，且m ma a过大而引起的。过大而引起的。由于由于c cc c的存在检波器的直流电阻为的存在检波器的直流电阻为r r而交流电阻为而交流电阻为r/rr/rl l=r=r不产生负峰切割失真的条件是输入调不产生负峰切割失真的条件是输入调幅波的振幅最小值幅波的振幅最小值 大于或等于大于或等于 。设设k kd d=cos=cos=1=1，则，则(1)imaum

51、ru imlaimurrrmu 1rrrrrmla 不产生负峰切割失真的条件不产生负峰切割失真的条件: :imlrurrru 不产生负峰切割失真的条件不产生负峰切割失真的条件: :第三节第三节二极管小信号检波器二极管小信号检波器 一、小信号检波一、小信号检波输入高频信号的振幅小于输入高频信号的振幅小于0.2v0.2v，利用二极管伏安特性的弯，利用二极管伏安特性的弯曲部分进行频率变换，然后通过低通滤波器实现检波（平曲部分进行频率变换，然后通过低通滤波器实现检波（平方律检波）。方律检波）。 二、小信号检波器的工作原理二、小信号检波器的工作原理小信号检波的原理电路如右小信号检波的原理电路如右图所示：

52、图所示： 因为是小信号输入，检因为是小信号输入，检波器需外加偏压波器需外加偏压v vq q 使其静态使其静态工作点位于二极管伏安特性工作点位于二极管伏安特性的弯曲部分。的弯曲部分。 三、小信号检波器的主要技术指标三、小信号检波器的主要技术指标输入为等幅波时输入为等幅波时，小信号检波器的电压传输系数为 1 1、电压传输系数、电压传输系数ruburubkimimimd2222121 输入为调幅波时输入为调幅波时，小信号检波器的电压传输系数为 rubumrumbkimimaimad222 2 2、检波器的等效输入电阻、检波器的等效输入电阻负载上的压降很小，可近似地认为等于二极管的导通电阻可近似地认为

53、等于二极管的导通电阻r rd d 小信号检波器的电压传输系数不是常数，而与输入高频电压的小信号检波器的电压传输系数不是常数，而与输入高频电压的振幅成正比。检波效率低，是小信号检波的缺点。振幅成正比。检波效率低，是小信号检波的缺点。3 3、非线性失真系数、非线性失真系数 aimaimammmfmrumbrumbuuuk4141222222322 u调幅指数越大调幅指数越大, ,非线性失真越严重非线性失真越严重四、小信号检波器的特点四、小信号检波器的特点电压传输系数电压传输系数 小小, ,且不为常数且不为常数. .检波效率低检波效率低. .等效输入电阻等效输入电阻存在非线性失真存在非线性失真. .

54、dkdirr 第四节同步检波器第四节同步检波器一、同步检波器一、同步检波器 主要用于双边带调幅波和单边带调幅波的检波。与二极管主要用于双边带调幅波和单边带调幅波的检波。与二极管检波不同的是它必须加一个本地载频信号。要求与原载频同检波不同的是它必须加一个本地载频信号。要求与原载频同频同相。因此称为同步检波。频同相。因此称为同步检波。二、同步检波器的组成二、同步检波器的组成 有乘法器和低通滤波器组成，如下图所示。有乘法器和低通滤波器组成，如下图所示。乘法器乘法器低通低通滤波器滤波器本地载频本地载频第七章角度调制)(tu)(tu)(tu高频振荡的振幅不变，而角度随调制信号高频振荡的振幅不变，而角度随

55、调制信号 按一按一定关系变化。定关系变化。高频振荡的振幅不变，而其瞬时频率随调制信号高频振荡的振幅不变，而其瞬时频率随调制信号 线性关系变化，这样的已调波称为调频波，常用线性关系变化，这样的已调波称为调频波，常用fmfm表示。表示。高频振荡的振幅不变，而其瞬时相位随调制信号高频振荡的振幅不变，而其瞬时相位随调制信号 线性关系变化。这样的已调波称为调相波，常用线性关系变化。这样的已调波称为调相波，常用pmpm表示。表示。角度调制分为相位调制和频率调制两类，统称为调角。角度调制分为相位调制和频率调制两类，统称为调角。一、角度调制电路的功能与分类一、角度调制电路的功能与分类1.1.角度调制角度调制2

56、.2.角度调制的分类角度调制的分类3.3.相位调制相位调制4.4.频率调制频率调制 振幅不变振幅不变 瞬时相位瞬时相位 瞬时角频率瞬时角频率 式中，式中， 为比例常数，单位是为比例常数，单位是rad/v。设载波振荡信号电压为设载波振荡信号电压为 其中其中 为为载波振幅，载波振幅， 为载波角频率。为载波角频率。 调制信号调制信号调角波的基本性质tutuccmccos)(cmuc一、调角波的数学表示式一、调角波的数学表示式 1.1.调相波数学表示式调相波数学表示式cmmuu)()(tukttpcdttdukdttdtpc)()()(pk)(cos)(cos)(tuktututupccmcm调相波的

57、一般表示式调相波的一般表示式根据调相波的定义根据调相波的定义)(tu设载波振荡信号电压为设载波振荡信号电压为 其中其中 为载为载波振幅，波振幅， 为载波角频率。为载波角频率。 调制信号调制信号根据调频波定义根据调频波定义 振幅不变振幅不变 瞬时角频率瞬时角频率 瞬时相位瞬时相位 式中，式中， 为比例常数，单位是为比例常数，单位是rad/srad/sv vcmmuu)()(tuktfcttfcttuktttt00d)(d)()(fkd)(cos)(cos)(0tfccmcmttuktututu调频波的一般表示式调频波的一般表示式2.2.调频波调频波的数学表示式的数学表示式tutuccmccos)

58、(cmuc)(tu二、调角波的基本性质二、调角波的基本性质max0d)(tffttukmmax)(tukmppfm调频波的调频指数调频波的调频指数2.2.调角波的调制指数调角波的调制指数调制指数的定义调制指数的定义调角波的最大相移定义为调制指数。调角波的最大相移定义为调制指数。调相波的调相指数调相波的调相指数3.3.调角波的最大频移调角波的最大频移m调相波的最大频移调相波的最大频移pmmax)(dttdukppm调频波的最大频移调频波的最大频移fmmax)(tukffm , ,载波信号为载波信号为 。tutumcos)(tutuccmccos)(coscoscoscos)(tmtutuktut

59、upccmmpccmsincossincosdcoscos)(0tmtutuktuttuktutufccmmfccmtmfccm若已知调制信号若已知调制信号 4 4、单音频调角信号的性质单音频调角信号的性质ppmmffmm 调相波数学表示式调相波数学表示式： 调频波数学表示式调频波数学表示式:ppmmk umffumk结论结论:调相波调相波 与调制信号频率与调制信号频率无关，最大频移无关，最大频移 与与调制信号频率成正比；调频波的调制信号频率成正比；调频波的 与调制信号频率与调制信号频率成反比，成反比，最大频移最大频移 与调制信号频率无关。与调制信号频率无关。调相波和调频波的最大频移调相波和调

60、频波的最大频移 均等于调制指数均等于调制指数m与调制频与调制频率率的乘积。的乘积。fmpmpmfmmmm即在实际应用中也常区分为：在实际应用中也常区分为： )(,)(,)am(,mmffmfffmffmf为为最最大大频频偏偏称称为为宽宽带带调调频频, ,波波频频带带相相同同与与称称为为窄窄带带调调频频, ,fffmbmfmbmfbm221012121 从上面的讨论知道，调频波和调相波的频谱结构以及频带从上面的讨论知道，调频波和调相波的频谱结构以及频带宽度与调制指数有密切的关系。总的规律是：宽度与调制指数有密切的关系。总的规律是：调制指数越大，调制指数越大，应当考虑的边频分量的数目就越多，无论对