高频电子线路完整章节课件-02(2-1)

1高频电子线路信息与控制学院付丽华2015-16（1）2上节回顾1.1通信及通信系统1.2无线电波的基本特点1.3线性电路与非线性电路通信系统的定义通信系统的基本组成：通信系统各部分的作用通信系统的分类：调制及调制：调制的三种方法解调及分类无线电波的划分无线电波的传播特性定义：本课程中，除高频小信号放大电路为线性外，其他均为非线性电路；区别：电路中器件特性为依据非线性电路的基本特点：具有频率变换作用、分析上不适用叠加定理、近似按线性电路进行分析3

课堂练习一

1.如果广播电台发射的信号频率为

3=936KHz,

接收机中频=455KHz,问接收机本振频率问多少？解：＝936KHz＋455KHz＝1391KHz答：接收机本振频率为1391KHz。4

课堂练习二2.如果高频载波频率为150MHZ,问λ/4天线应长？解：∵频率等于光速C除以波长λ,即

ƒ＝C∕λ,则：λ＝C∕ƒ,

λ＝3×÷150×＝2(米),

λ/4＝2÷4＝0.5(米)

答：λ/4天线应0.5米长。45

课堂练习三3.中波广播波段的波长范围为187~560米,问其波率范围为?

解：∵频率ƒ

等于光速C除以波长λ,即

ƒ＝C∕λ,则：λ＝560米时，ƒ

＝3×∕560≈536KHzλ＝187米时，ƒ

＝3×∕187≈1604KHz

答：波率范围为536KHz～1604KHz。56本节内容第2章小信号选频放大器2.1LC谐振回路2.1.1并联谐振回路的选频特性2.1.2阻抗变换电路【作业】p5,1.1、1.27第2章小信号选频放大器

—概述【应用背景】：在高频电路中，调谐放大器是一种最基本、最常见的电路形式。它是高频放大器的一种。【高频小信号调谐放大器的构成】是由调谐回路与晶体管相结合而成，其突出优点是增益高，有明显的选频性能，广泛地应用于各类接收设备中。8第2章小信号选频放大器

—概述【必要性】小信号放大：选频：接收机天线所感应的信号，除了有要接收的电台信号外，还有许多不需要的信号（称干扰信号）显然如果采用没有选择性的放大器进行放大，势必使要接收的信号被淹没在其它电台的干扰中。接收天线所感应的电台的高频信号是很微弱的，一般只有几微伏到几毫伏，而接收设备内解调器的输入电压，最好能达到1伏左右，这就要求接收机对高频信号的放大能力要达到几千倍到10万倍左右。

89第2章小信号选频放大器

—概述【必要性】为了解决这个问题，通常在放大器中接入选频网络。这样构成调谐放大器，不仅具有放大作用，而且有选频能力。选频网络可以用LC谐振回路组成，也可以由集中选频滤波器构成。由集中选频滤波器和宽带放大器构成的集中选频放大器，它具有选择性好、性能稳定、不需调整等优点，因此在现代通信设备中得到广泛应用。910第2章小信号选频放大器LC谐振回路小信号谐振放大器集中选频放大器主要内容：112.1LC谐振回路

—概述LC谐振回路是高频电路里最常用的无源选频网络，包括：并联回路、串联回路利用LC谐振回路的幅（度）频（率）特性和相（位）频（率）特性，完成：选频：即从输入信号中选择出有用频率分量而抑制掉无用频率分量或噪声（例如在选频放大器和正弦波振荡器中）转换：进行信号的频幅转换和频相转换（例如在斜率鉴频和相位鉴频电路里）。11122.1LC谐振回路

—概述【LC谐振回路作用】用L、C元件还可以组成各种形式的阻抗变换电路和匹配电路。所以，LC谐振回路虽然结构简单，但是在高频电路里却是不可缺少的重要组成部分，在各种功能的高频电路单元里几乎都离不开它。因此本章先介绍LC并联谐振回路的基本特性。谐振回路由电感线圈和电容器组成，它具有选择信号及阻抗变换作用12132.1.1并联谐振回路的

选频特性【并联谐振回路的阻抗频率特性】电流源电感L的等效损耗电阻，电容的损耗一般可以忽略。并联回路两端输出电压142.1.1并联谐振回路的

选频特性

1)并联谐振回路的等效阻抗Z:

通常r很小,当r＜＜ωL,Z可用下式表示:

152.1.1并联谐振回路的

选频特性

2)并联谐振回路谐振时的等效阻抗,简称谐振电阻当时,称并联回路谐振,此时并联谐振回路谐振的等效阻抗为纯电阻且最大,从式(2.1.2)可得:163)并联谐振回路的谐振频率当时,称并联回路谐振,此时并联谐振回路谐振的谐振频率:

或2.1.1并联谐振回路的

选频特性172.1.1并联谐振回路的

选频特性

4)品质因数Q,简称Q值在LC谐振回路中,为了评价谐振回路损耗的大小,引入了品质因数Q,通常称为Q值.⑴Q值的定义:

谐振回路谐振时的感抗(或容抗)与回路等效损耗电阻r之比,即

将式(2.1.4)代入式(2.1.5),则得

182.1.1并联谐振回路的

选频特性

⑵品质因数Q与并联谐振电阻的关系一般LC谐振回路的Q值在几十到几百范围内,Q值越大,回路的损耗越小,其选频特性就越好。将式(2.1.6)代入(2..1.3)可得

192.1.1并联谐振回路的

选频特性

5)并联谐振回路阻抗频率特性将式(2.1.3)、(2.1.4)、(2.1.5)代入(2.1.2)可得并联谐振回路阻抗频率特性电性:

(2.1.8)

202.1.1并联谐振回路的

选频特性

6)并联回路阻抗频率特性和相频特性通常，谐振回路主要研究谐振频率附近特性。由于十分接近，故可以近似认为，，并令，则式(2.1.8)可写成

(2.1.9)212.1.1并联谐振回路的

选频特性则并联谐振回路的阻抗频率特性和相频特性可分别为：

⑴阻抗频率特性(2.1.10)

⑵相频特性

(2.1.11)

222.1.1并联谐振回路的

选频特性

⑶根据式(2.1.10)和式(2.1.11)可作出并联谐振回路的阻抗频率特性曲线(a)和相频特性曲线(b)

图2.1.2并联谐振回路特性曲线232.1.1并联谐振回路的

选频特性⑷由图可见，并联谐振回当，即谐振时回路阻抗最大且为纯电阻，相移。时，阻抗下降，相移增大。当＞时，回路呈容性，相移为负值，最大趋于负90°；当＜时，回路呈感性，相移为正值，最大趋于90°。取不同的值，可以作出不同的阻抗频率特性曲线和相频特性曲线，如图(2.1.2)所示。并且，值大，就大，阻抗频率特性曲线更尖锐，相移曲线在谐振频率附近变化更陡峭。242.1.1并联谐振回路的

选频特性【并联谐振回路的通频带和选择性】

1、电压谐振曲线当维持信号源的幅值不变时，只改变其频率，并联回路两端电压变化规律与回路阻抗频率特性相同。则(2.1.13)252.1.1并联谐振回路的

选频特性

1)输出电压的幅频特性

(2.1.14)

2)输出电压的相频特性

(2.1.15）262.1.1并联谐振回路的

选频特性3)电压谐振曲线

图2.1.3并联谐振回路输出电压调谐曲线

（a）幅频特性

（b）相频特性

272.1.1并联谐振回路的

选频特性

2、通频带

1)通频带的定义当占有一定频带宽度的信号在并联回路中传输时，由于幅频特性曲线的不均匀性，输出电压便不可避免产生频率失真，为了限制谐振回路频率失真的大小而规定了谐振回路的通频带。当值由最大值1下降到0.707时，所占有的频带宽度就是回路的通频带，用表示。

282.1.1并联谐振回路的

选频特性2)通频带的表达式

(2.1.16)

式(2.1.16)说明，回路Q值越高，幅频特性曲线越尖锐，通频带越窄；回路谐振频率越高，通频带越宽。292.1.1并联谐振回路的

选频特性3、选择性

选择性是指回路从含有各种不同频率信号总和中选出有用信号、抑制干扰信号的能力。回路的谐振曲线越尖锐，对无用信号的抑制能力就越强，选择性就越好。一般谐振回路工作在所需信号的中心频率上。选择性可用通频带以外无用信号的输出电压与谐振时输出电压之比来表示，越小，说明谐振回路抑制无用信号的能力越强，选择性越好。302.1.1并联谐振回路的

选频特性1)20dB选择性在实际应用中，选择性常用谐振回路输出信号下降到输出电压的0.1倍，即下降20dB的通带，用来表示，如图2.1.4所示。