高频电子线路

1、 高频电子线路无线电调幅广播发送设备组成框图本质载波信号和调制信号经处理产生已调信号话筒调制放大器振幅调制器高频功率放大倍频震荡器 载波送已调波到天线调制信号振荡器用来产生高频信号，倍频器，用来将振荡器产生的高频信号频率整倍数升高到所需值，其输出为载波频率信号。 经高频功率放大后推动末级调制器。调制放大器是低频放大器，用来将低频语音信号进行电压和功率放大后送入调制器。振荡器：LC正选波振荡器，石英晶体振荡器，RC正弦波振荡器，负阻正弦波振荡器 LC正选波振荡器：电容式，电感式（接在发射极与集电极、基极与发射极的为同性电抗，接在基极和集电极的为异性电抗）电容三点式震荡电路频率调节不便而电感三点式

2、通过调节电容可方便改变震荡频率 石英晶体振荡器：内部存在并联谐振和串联谐振低频时对外显示容性，当F增大到一定值使得jwl=jwc(串联支路上的电感电容)时产生串联谐振，当频率继续升高时lc串联部分呈现感性，继续增加使得jwl=jwc0时产生并联谐振，回路电抗无穷大，继续增大右呈现容性石英晶体使用注意事项： 石英晶体规定要接一定量的电容，称为负载电容，标在晶体外壳上的震荡频率是接有规定负载电容后晶片的并联谐振频率对于高频晶体CL为30Pf（晶振手册上标准的负载电容）必须有合适的激励电平（激励电平是表示石 英谐振器耗损功率的程度）石英晶体作为高Q电感原件与回路其他原件构成并联谐振称并联型晶体振荡器

3、，另一类石英晶体工作在串联谐振状态作为高选择性短路原件，称串联型晶体振荡器RC正弦波振荡器：适用于低频震荡（1HZ-1MHZ）当w=w0时传递参数最大，输出电压振幅等于输入电压振幅的1/3,所以RC串并联网络具有选频作用F=1/(3+J(w*r*c-1/w*r*c) 负阻正弦波振荡器：电压控制负阻型器件，电流控制负阻型器件，电阻为负值。根据LC自由震荡原理，当负阻器件所呈现的负阻与LC震荡回路的等效损耗电阻相等时，即负阻器件向震荡回路所提供的能量恰好补偿回路能量损耗时，电路就能维持稳定的等幅震荡。LC振荡电路运用了电容跟电感的储能特性，让电磁两种能量交替转化，也就是说电能跟磁能都会有一个最大最

4、小值，也就有了振荡振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流，它无法用线圈在磁场中转动产生，只能是由振荡电路产生。充电完毕（放电开始）：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i=0。放电完毕（充电开始）：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大。充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加。从能量看：磁场能在向电场能转化。放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少。从能量看：电场能在向磁场能转化。倍频器：晶体管倍频器（静态工作在截止区加点后产生脉冲电流，傅里叶级数展开出现多次谐波分量，利用谐振产生需要频率），变

5、容二极管倍频器（利用变容二极管的非线性特点二极管的端电压含有基频和多次谐波频率，在输出端由于高Q带通滤波器作用选出所需频率）F.=nf高频功率放大器：欠压、过压、临界（由于UbeMAX和UceMIN 出现在同一时刻，如果UbeMAX<Ucemin则晶体管不可能进入饱和状态，即为欠压，UbeMAX=Ucemin为临界，UbeMAXUcemin为过压，进入饱和状态）工作在临界状态时输出功率最大 ，工作在过压状态时电路效率最高，工作在欠压时管耗最大、总PD=VCC*Ico 输出P0=Ic1m*Uc1m 损耗pc=pd-p0 bc eUce=VCC-Ic*Rc Ic=Ib Ube正比于Ib 电感

6、电容串联等效阻抗Z=Jwl+1/jwc 并联时Z=L/c*(r +j(wl-1/wc)而频率F0是在jwl=1/jwc时得到的w=2f 所以并联中当F>f0时整体显容性，F<f0时显感性，串联中与此相反自动增益控制（automatic gain control）使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法。自动增益控制是限幅输出的一种,它利用线性放大和压缩放大的有效组合对助昕器的输出信号进行调整。当弱信号输入时,线性放大电路工作,保证输出信号的强度;当输入信号达到一定强度时,启动压缩放大电路,使输出幅度降低。也就是说,AGC功能可以通过改变输入输出压缩比例自动控制增益的幅度

7、。AGC细分为AGCi(输入自动增益控制)和AGCo(输出自动增益控制)。调制放大器：对话筒送来的低频小信号进行放大，主要有电压和功率放大器组成振幅调制器： 将载波信号Uc=Ucm*cos(wc*t) 与调制信号U=Um*cos(*t) 经模拟相乘器后产生已调信号UAM=（Ucm+ka*Um*cos(*t)）*cos(wc*t) =Ucm(1+ma*cos(*t)*cose(wc*t) ma=ka*Um/Ucm（调幅系数） =Ucm+(ma*ucm/2)*cos(wc+)+(ma*ucm/2)*cos(wc-) 载波 上边带 下边带已调波频带宽度为调制信号带宽的2倍频谱即频率幅度谱，调幅波的上

8、边带和下边带频谱分量的相对大小和相互间的距离均与调制信号的频谱相同，下边带频谱与调制信号频谱倒置关系，这说明调幅的作用是吧调制信号的频谱不失真的搬移到载频两边，所以调幅电路属于频谱搬移电路模拟相乘器：二极管双平衡相乘器（利用二极管非线性特性如果载波信号为振幅极大的信号则二极管将处于开关状态，利用变压器中心抽头将调制信号经变压器加到载波信号所控制是开关电路中，再经变压器转到负载）用于振幅调制、解调、相位检波 主要缺点无增益，且各端口间隔离度比较低环形混频器组件由精密配对的肖特基表面势垒二极管（砷化镓）和传输线变压器组装而成双差分对模拟相乘器（）I=I0*th(u1/2*UT)*th(u2/2*U

9、T)Uo=Io*Rc*th(u1/2*UT)*th(u2/2*UT)当|U1|<=UT |U2|<=UT时th(u1/2*UT)=U/2UTUo=Io*Rc*(u1/2*UT)*(u2/2*UT)MC1496广泛应用于调幅解调和混频电路无线电广播结束设备为了提高接收机性能目前广泛使用超外差式接收机，其特点就是含有混频器，高频放大器用来对天线收到的有用频率信号进行初步的选择放大，以便抑制其他频率的无用信号。高频放大器输出的载频为fc的已调信号和本机振荡器所提供的频率为Fl的高频等幅信号同时输入混频器，使其在输出端就获得载频频率较低的中频已调信号，通常取中频频率为f=fc-FL,中频放

10、大器为中心频率固定在f上的选频放大器，它可以进一步滤除无用信号，并将有用信号放大到足够值，然后经检波器解调可恢复原基带信号，经低频放大后输出至扬声器转变为声音。混频电路：混频电路又称变频电路，它广泛应用于通信及其他电子设备中，器其作用是将已调信号的载频变化为另一载频，变换后新载频已调波的调制类型（调频、调幅）和调制参数（调制频率、调频系数）均不变。常见的混频器：二极管环形混频器和双差分对混频器、晶体管混频器 、双栅MOS场效应管振幅检波调制和解调过程相反，从高频调幅信号中取出原调制信号的过程称振幅解调又称检波。振幅检波分两类：包络检波、同步检波同步检波：Ur为一等幅余弦电压，要求其与被解调的调

11、幅波的载频同频同相，设输入的调幅波信号Us(t)为一单边带调幅信号，载频为Wc,Ur(t)和Us(t)经相乘器后Us(t)被搬移到Wc的两边，一边搬到2Wc上，构成载波角频率为2Wc的单边带调幅信号，它是无用寄生分量，另一边搬到零频率上，即为原调制信号。UAM=（Ucm+ka*Um*cos(*t)）*cos(wc*t) =Ucm(1+ma*cos(*t)*cose(wc*t) ma=ka*Um/Ucm（调幅系数） =Ucm+(ma*ucm/2)*cos(wc+)+(ma*ucm/2)*cos(wc-) 载波 上边带 下边带内部Wc=包络检波：设检波器未加输入电压时电容C上没有储存电荷，当输入信

12、号Us为一角频率为为Wc的等幅波时，在Us正半周期内，二极管导通，Us通过二极管向电容C充电，因二极管正向导通电阻为rD,所以充电时间常数为rDC,在负半周期内二极管截止，C通过电阻R放电，时间常数为RC，因r<<R 故充电时间远快于放电时间，u。将在充放电过程中不断增加，因二极管导通电压U=Us-U。，故随U。的增大，二极管每个周期的导通时间逐渐减小，这就使得每个周期内充电的电荷量减小，放电的电荷量增大，最终达到充放电平衡，这时输出电压U。便稳定在平均值上下按角频率Wc等幅震荡，当输入信号Us 的幅度增大或减小时，检波器输出电压U。也近似比例的升高或降低，这就是包络检波。惰性失真

13、：RC过大使得U。不随Us变化而变化。尖峰切割失真：RL与RL 相差过大，即产生尖峰失真， 调频电路构成变容二极管直接调频电路的关键是如何将变容二极管及其控制电路接入LC正选波振荡器的谐振回路中。基本电路如图所示，UQ为变容二极管静态偏置电压，它给变容二极管提供反向偏压，以保证变容二极管在调制电压作用时，始终工作在反偏状态，这样可以获得较好的压控电容特性，U为调制信号电压，它和UQ相叠加后通过线圈L1加到变容二极管两端。为了既能将控制电压UQ和U有效加到二极管两端，又能避免震荡回路与调制信号源之间相互影响，图中需要辅助元件L1、C2、C1，其中L1为高频扼流圈，它对高频信号成开路，对调制信号成

14、短路，C2为高频旁路电容，它对高频信号成短路，对调制信号成开路，C1为隔直耦合电容，它应对高频信号成短路，对调制信号成开路，并用来防止直流电源UQ通过L短路，这样对高频信号而言，它由电感和电容组成，对直流和低频而言它由UQ和U及变容二极管组成。当可忽略变容二极管两端的高频电压时，加在变容二极管两端的电压为U=-UQ+U,当U正弦变化时，震荡频率随之变化，从而实现调频。变容二极管结电容Cj与外加电压U的关系为Cj关系为Cj=Cjo/(1-u/Ub)将u=-UQ+U带入上式得，Cj=CjQ/(1+X)其中CjQ=Cj0/(1+UQ/Ub),x=U/(UQ+Ub)倍频器可以在保持调频信号的相对角频偏（Wm/wc=n*Wm/n*wc）不变的条件下成倍扩大其最大频偏，W=Wc+WmCOS(t)倍频后为n*W=n*Wc+n*WmCOS(t)频偏即调频波频率摆动的幅度.对于混频器而言，则混频器输出调频信号的角频率变为wc-wl+WmCOS(t)，即保持最大角频偏没变化，仍为Wm鉴频电路 调频信号的解调称为频率检波，也称鉴频，其作用是吧包含在调频信号频率中的原调制信号检出。UFM=Ucm*COS(Wc*t+mf*SIn(t)Mf=kf*Um/=m/=f/F斜率鉴频器：先将等幅的调频信号送入斜率振幅线性变换网络，然后经包络检波，还原调制信号。相位鉴频：先将等幅的调频信号送入频率相位线性变换网络，变