《高频电子线路》-教学教案

第1章绪论1.1教学基本要求一、了解“高频电子线路”课程研究的主要内容和特点。二、掌握无线电发送设备、接收设备的基本组成、简单工作原理。三、建立无线电信号的发送与接收的初步概念。四、了解通信的传输媒质，无线电信号的传播方式。1.2重点、难点接收设备、发送设备的组成框图及其简单的工作原理、工作波形、各部分的作用。1.3教学主要内容与重点、难点剖析一、主要教学内容“高频电子线路”讨论的主要内容通信系统组成，通信系统根据信道分类无线通信系统发送设备的主城框图及简单工作原理接收设备的组成及简单工作原理无线电信号的划分及传播方式。二、重点、难点剖析“高频电子线路”课程是电子信息、通信等专业的一门技术基础课。研究的主要内容是以通信系统为主要对象，研究构成发送设备、接收设备的各单元电路，典型线路的工作原理。本课程讨论的功能电路的工作频率范围在几百千赫至几百兆赫的高频频段，主要特点是电路负载不再是纯电阻，而是以RLC谐振回路作负载，利用有源器件(晶体管、场效应管或集成电路)的非线性特性实现电路的各种功能，由于电路工作在高频频段，所以有源器件的极间电容不能忽略，研制电路时必须考虑分布电容对电路的影响。分析电路的"功能"，通常是利用电路的输入信号和输出信号的数学表示式、波形和频谱来实现，所谓电路的"功能"。是指基本电路能够完成的信号传输和信号变换处理的具体工作任务。当然，对于同一功能电路，可以用不同的器件和不同的电路形式构成，但功能电路的功能和输入信号、输出信号的频谱关系是不会变的。1、无线通信系统（1）无线通信系统的基本组成（2）声音是如何通过自由空间传到远方的？（3）无线电发送设备组成框图交变的电振荡可以利用天线向空中辐射出去，为何不能将交变的音频信号通过天线直接向空中辐射？（A）高频部分的作用（B）调制的概念（4）无线电接收设备组成框图最简单的接收机方框图及工作原理。实际接收机比较复杂的原因，实际接收机中为何需要加高频放大器、混频器和中频放大器？无线电信号是如何划分，有几种传播方式，各自有啥特点，适合哪个波段？第2章选频网络与阻抗变换网络2.1教学基本要求一、掌握串联与并联谐振回路的主要性能回路谐振的条件与谐振曲线，通频带，品质因数Q值的意义；信号源内阻与负载阻抗对谐振回路的影响。二、掌握几种常用的无源阻抗变化电路的结构、阻抗变换原理；三、熟悉互感耦合回路的主要性能：反射阻抗的物理意义，弱藕合、强耦合与临界耦合的定义与特征，互感耦合回路的谐振曲线。四、了解其他形式的滤波器，主要是石英晶体滤波器的特性。2.2重点、难点 本章重点内容是串、并联谐振回路的谐振条件，选频特性；LC分压式阻抗变换电路；难点是耦合回路的阻抗特性及频率特性的分析。本章特别要强调串、并联谐振回路阻抗特性的不同，两种电路的谐振电阻，与的不同之处。强调串、并联谐振回路相频特性的不同之处。2.3教学主要内容与重点、难点剖析2.3.1主要教学内容LC谐振回路有串联回路和并联回路，是无源带通滤波网络。在“高频电子线路”中的作用有三：（1）选频滤波：从输入信号中选出有用频率分量，抑制无用频率分量或噪声。（2）阻抗变换电路及匹配电路；（3）频→幅变换和频→相变换：将频率的变化转换为振幅或相位的变化。LC串联回路和并联回路的阻抗特性，谐振的概念，品质因数的定义，理想的LC谐振回路和实际的LC谐振回路如何用品质因数界定？何为谐振电阻（阻抗）？LC串联回路和并联回路的选频特性曲线，通频带、选择性的定义与计算方法，幅频特性曲线和相频特性曲线的线性范围及其应用。负载和信号源内阻对LC回路的影响，解决的措施。阻抗变换的主要目的和实现方法。其它形式的选频滤波网络。2.3.2重点、难点剖析一、LC谐振回路1、LC并联回路（1）阻抗及其特性：根据回路两端的等效阻抗（导纳）的表达式，将实际的LC并联回路等效为谐振导纳与理想LC回路的并联形式，以此得到：回路并联谐振的条件； 回路的谐振角频率（频率）；回路谐振时，回路A、B两端的阻抗（回路的谐振电阻）或谐振电导。回路的空载品质因数的定义。结论：并联回路谐振谐振时阻抗最大，且为纯阻，该谐振电阻是回路容抗或感抗的Q倍。回路特性阻抗的定义与表达式。由前面分析得到：并联谐振回路谐振时回路两端的阻抗最大，而在偏离谐振点时，阻抗下降。当工作频率低于谐振频率时，阻抗呈感性，高于谐振频率时，阻抗呈容性。（2）并联谐振回路的选频特性输出电压随输入信号频率而变化的特性称为回路的选频特性。分析选频特性，也就是分析不同频率的输入信号通过回路的能力。从归一化选频特性表达式得到幅频特性和相频特性，根据定义求出1）通频带通频带表达式说明回路的值越小，通频带越宽。或相对带宽与品质因数成反比，相对带宽越小，要求回路的值越高，故在中心频率很高时，窄带选频回路要求极高的值。2）选择性（矩形系数）矩形系数的大小反映了选择性的好坏，理想情况下。（3）小结并联谐振回路的选频滤波特性与回路的品质因数Q值有关，回路的Q值越大（回路损耗越小），通频带越窄，选择性越好。并联谐振回路的相频特性具有负斜率变化的规律，且Q值越大，斜率越大，曲线越陡。回路谐振时，回路阻抗为纯阻且最大，所以回路两端得到的输出电压最大，并且输出电压与激励电流同频率同相位。相频特性的线性范围 在时，利用这一特性，可以将频率的变化转换为相位的变换，实现频--相转换。2、串联谐振回路分析串联谐振回路时，应该注意对应并联回路的特性分析，并进行串、并联回路的比较，这样便于学生理解。3、负载和信号源内阻对并联谐振回路的影响当一个具有品质因数为（称为空载品质因数）的并联谐振回路接有负载电阻和内阻为的信号源时，回路的特性将如何变化呢？从分析中得到结论：由于负载电阻和信号源内阻的影响，回路的品质因数下降，通频带展宽，选择性变差。和越小，下降越多，影响也就越严重。为了获得优良的选择性，信号源内阻低时，应采用串联振荡回路，而信号源内阻高时，应采用并联振荡回路。改善的措施是：减小信号源的内阻及负载电阻的影响，为此可采用下节讨论的阻抗变换网络。串、并联谐振回路的应用串联回路适合于信号源和负载串接，从而使信号电流有效的送给负载。并联回路适合于信号源和负载并接，使信号在负载上得到的电压振幅最大。二、窄带无源阻抗变换网络阻抗匹配的概念，获得最大输出功率的条件。其目的是将实际负载阻抗变换为前级网络所要求的最佳负载值，即获得最大功率。1、接入系数与阻抗变换关系接入系数n定义为阻抗变换关系2、典型的阻抗变换电路三种典型的阻抗变换网络（变压器耦合阻抗变换电路、自耦变压器阻抗变换、电容分压阻抗变换）的阻抗变换特性及接入系数。结论：采用部分接入方式时，阻抗从低抽头(部分)向高抽头（整体）转换时，等效阻抗将增加（，），增加的倍数是。此时，只要合理的选择抽头位置，就可以达到阻抗匹配的目的。3、耦合回路单调谐回路通频带窄，选择性差，为此可采用的耦合回路。（1）耦合回路的阻抗特性反射阻抗与反射电路，定义、特点、作用；（2）耦合回路的频率特性耦合因数、耦合因数的定义与计算；弱耦合、临界耦合、强耦合的定义，各自的特点。临界耦合情况下的通频带、选择性？4、其他形式的滤波器，特别是石英晶体滤波器的滤波特性。第3章高频小信号放大器3.1教学基本要求1、重点掌握高频小信号调谐放大器的电路、工作原理、分析方法；2、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3、了解放大器稳定性分析的方法、引起放大器不稳定的原因、保证放大器稳定工作的方法；4、了解集成宽频带放大器的内部结构及组成；3.2重点、难点重点：1、晶体管的高频小信号等效电路，形式等特效电路与混合π等效电路。2、单调谐回路谐振放大器的质量指标（电压增益、功率增益、通频带、选择性）的分析计算。难点：小信号谐振放大器等效电路分析方法及性能指标的分析与计算。2、谐振放大器工作不稳定的原因与稳定措施。3.3教学主要内容与重点、难点剖析2.3.1主要教学内容高频小信号放大器的主要质量指标有哪些？小信号放大器的分析方法、Y参数等效电路；单管高频小信号放大器的电路组成、工作原理、等效电路的简化过程放大器的性能指标（增益、通频带、选择性）的分析；多级级联的单调谐回路谐振放大器性能指标的分析；双调谐回路谐振放大器电路组成及其特点，性能指标分析；参差调谐放大器的电路组成、特点；小信号谐振放大器的稳定性分析，电路不稳定的原因和稳定措施；集成宽频带放大器。2.3.2重点、难点剖析根据提出的质量指标得到对高频小信号放大器的主要要求是：电压增益足够高和通频带足够宽且具有良好的选择性，电路应该能够稳定工作和教小的噪声系数。增益：重点强调放大器在中心频率处及带宽内的谐振定义增益足够大。通频带：强调3分贝带宽决定于负载回路的值及电路形式；多级级联的情况下，随着级数的增加而下降；且用途不同，要求的也各不相同。噪声系数：要说明产生噪声的原因，多级级联放大器：前一、二级对整机的噪声起决定作用。所以接收机前级电路应采用低噪声电路。一、晶体管高频小信号等效电路分析小信号放大器采用的晶体管高频等效电路的两种形式，等效电路中各参数的物理意义、求解方法；二、单调谐回路谐振放大器1、单级单调谐回路谐振放大器单调谐回路谐振放大器的电路组成及交流等效电路（强调画交流等效电路的方法），小信号等效电路及其简化过程。将小信号放大器的等效电路简化到并联谐振回路的形式（要注意简化过程中各参数的等效表达式），再根据定义对放大器的性能进行分析，得到：1)电压增益这里需要分析谐振电压增益与哪些因素有关，混的高增益与反相放大器的条件，若LC回路两端并接电阻（阻尼电阻）对电路性能指标产生何种影响？2）通频带放大器的通频带与哪些因素有关，增益带宽积？展宽通频带的方法3）选择性其矩形系数的值远大于1，谐振曲线和矩形相差较远，频率选择性较差。这是单调谐回路放大器的缺陷。2、多级单调谐回路谐振放大器当多级放大器中的每一级都调谐在同一频率上时，称为多级单调谐放大器。多级单调谐回路谐振放大器级联后的质量指标产生怎样的变化？通频带与矩形系数之间是矛盾的，解决这对矛盾的方法是采用双调谐回路谐振放大器或参差调谐放大器。3、双调谐回路谐振放大器双调谐回路谐振放大器的电路组成、电路特点，质量指标？与单调谐回路谐振放大器的异同点？何为强耦合、临界耦合、弱耦合？耦合方式不同会对哪个质量指标产生影响？4、参差调谐放大器展宽通频带除了可以采用双调谐回路谐振放大器外，还可以采用参差调谐放大器，但却是以牺牲增益为代价换来的。三、小信号谐振放大器的稳定性分析引起放大器不稳定的因素，放大器不稳定现象，提高稳定性的措施有哪些，稳定措施的原理如何？四、简介集成宽频带放大器第4章高频功率放大器4.1教学基本要求一、了解高频功率放大器的功能和性能指标。二、掌握丙类谐振功率放大器的工作原理、分析方法、电路构成和使用方法。三、了解传输线变压器的工作原理和应用特点。掌握用传输线变压器实现宽带阻抗变换的方法。了解用传输线变压器实现功率合成、功率分配的方法。四、了解丁类、戊类功率放大电路的特点。4.2重点难点 重点：1、丙类谐振功率放大器的工作原理；2、谐振功率放大器的动态特性和负载特性；3、谐振功率放大器的调制特性；4、谐振功率放大器的放大特性。难点：1、谐振功率放大器的的动态特性和负载特性分析2、传输线变压器的工作原理及阻抗变换。3、魔T网路实现功率合成与功率分配。4.3教学主要内容与重点、难点剖析4.3.1主要教学内容一、窄带谐振功率放大器高频功率放大器的功能、特点、分类与主要技术指标，在无线电通信系统中的作用。谐振功率放大器的电路组成、工作原理，主要质量指标。丙类谐振功率放大器的分析方法，动态线的做法，丙类谐振功率放大器工作状态的划分。丙类谐振功率放大器的外部特性-----负载特性、放大特性、调制特性（集电极调制特性和基极调制特性）的分析，根据外部特性，得到谐振功率放大器在无线电通信设备中的应用。谐振功率放大器的实际线路组成-----集电极馈电、基极馈电方式及电路形式、特点，高频功率放大器的级间耦合网络的作用、电路形式、设计与计算。二、宽带高频功率放大器传输线变压器的简单工作原理、特性、阻抗匹配的条件，传输线变压器的应用-----阻抗变换网络。功率合成器-----魔T网络实现功率合成与功率分配的原理。4.3.2重点、难点剖析分析谐振功率放大器的功能、特点、分类与主要技术指标，特别要强调谐振功率放大器是以LC谐振回路做负载，可以工作在丙类状态；而丙类状态的放大器各极电流均为周期性的余弦脉冲，集电极效率高等特点。1谐振功率放大器的工作原理分析从放大器的电路组成、电路工作在丙类状态，各极电流为余弦脉冲，只要负载（输出回路）LC回路的谐振在基波频率上，利用回路的选频滤波作用，在输出回路两端得到与输入信号频率接近的余弦电压，负载上得到所需要的不失真信号功率。利用LC回路的选频作用，只要回路谐振在某一谐波频率上，可以实现倍频功能。2、谐振功率放大器的分析方法------图解法首先讨论如何做放大器的动态线，再引入丙类谐振功率放大器欠压、临界、过压状态的划分方法。注意强调：（1）因为放大器工作在丙类状态，动态线与横坐标的交点，这是与乙类放大器的区别。（2）因为负载LC谐振回路，不是纯电阻，动态线是一条曲线，这是与低频放大器的区别之处。谐振功率放大器的主要质量指标有哪些？3、谐振功率放大器的外部特性谐振功率放大器负载特性的定义、负载变化对放大器工作状态、电流脉冲、功率与效率产生怎样的影响；根据负载特性曲线得到高频功率放大器在无线电发送设备中的应用。谐振功率放大器放大特性的定义、激励电压振幅变化对放大器工作状态、电流脉冲的影响，最后得到放大特性曲线及功率放大器在实现线性放大和限幅应该工作在何种状态。调制特性包括集电极调制特性和基极调制特性，调制特性的定义、()变化对放大器工作状态、电流脉冲的影响。调制特性的应用。4、谐振功率放大器的实际电路谐振高频功率放大电路的基本组成直流馈电电路(集电极馈电电路、基极馈电电路）的电路形式、特点。谐振功率放大器的匹配网络输入匹配网络及其作用。输出匹配网络及其作用。5、宽带高频功率放大器宽带高功放的特点传输线变压器的结构、工作原理，注意强调工作原理与连接方法与低频变压器的区别。理想、无耗的传输线变压器的条件，特点。传输线变压器的阻抗变换作用，1:11:44:1阻抗变换器的变换原理。功率合成与功率分配功率合成器应该具备的条件魔T网络的结构特点，阻抗匹配的条件，相互隔离的条件；功率合成与功率分配网络的分析。第5章正弦波振荡器5.1教学基本要求1、掌握正弦波振荡的建立过程及其产生振荡的条件；2、熟练掌握各种类型的LC振荡器的典型电路分析及相位条件的判断，起振条件的分析与计算；反馈系数、接入系数、振荡频率的计算；3、了解影响振荡频率稳定的主要因素及其稳定振荡频率的措施；掌握改进型电容三点式振荡器的4、掌握石英晶体振荡器的电路组成，晶体在电路中的作用以及典型的连接方式；5、掌握RC振荡器的电路组成及其典型电路的分析，起振条件、振荡频率的计算。5.2重点难点重点1）振荡器的基本工作原理；产生振荡的条件。2）振荡的平衡与稳定条件的物理意义。3）掌握反馈型LC振荡三端电路的组成法则。4）各种类型振荡器的典型电路分析及相位条件的判断，典型三点式电路起振条件的分析与计算；反馈系数、接入系数、振荡频率的计算；5）石英晶体振荡器频率稳定度高的原因。难点振荡的建立过程；相位平衡条件的判断及起振条件的分析与计算；5.3教学主要内容与重点、难点剖析5.3.1主要教学内容振荡的分类、产生无阻尼振荡的条件，反馈型振荡器的基本原理，产生正弦波振荡的起振条件、平衡条件和稳定条件；正弦波振荡器的电路组成及分析方法。互感耦合LC正弦波振荡器的电路形式、相位条件的判断；三点式振荡电路的组成法则（相位条件）电容三点式振荡电路的典型电路形式、起振条件的分析，振荡频率、反馈系数、接入系数的计算，电路的特点；电感三点式振荡电路的典型电路形式、振荡频率、反馈系数的计算，电路的特点；振荡器频率稳定度的表示方法，稳定频率的原理、提高频率稳定度的措施；高稳定度的电容三点式振荡电路（克拉泼、西勒）电路的电路形式、频率稳定的条件；设计LC正弦波振荡器应该考虑哪些因素，如何选择电路元器件；石英晶体振荡器（串联型、并联型）晶体振荡器的典型电路形式、振荡频率的计算，晶体在电路中的作用。RC振荡器的电路形式、组成原则。5.3.2重点、难点内容剖析一、振荡的产生与产生振荡的条件及其分析振荡是如何产生的？产生无阻尼振荡的条件是什么？何为反馈型振荡器？利用正反馈方法来获得等幅的正弦振荡,这就是反馈振荡器的基本原理。反馈振荡器是由主网络和反馈网络组成的一个闭合环路，根据反馈基本方程式得到环路增益，由次得到：产生振荡的起振条件、振荡的平衡与稳定条件的分析、物理意义。振幅稳定条件强调在平衡点附近，环路增益跟随输入电压变化时，具有负斜率的变化规律。相位稳定条件强调在平衡点附近相频特性具有负斜率变化的规律，并联LC的相频特性具有上述特性，所以振荡器用LC谐振回路做负载满足相位稳定的条件。振荡器从起振到建立起稳定的振荡，经历了从小信号线性放大状态到非线性放大的过程，工作状态从甲类一直过渡到丙类状态。反馈电路能否正常工作应考虑以下几点：（1）可变增益放大器应有正确的直流偏置，开始为甲类。（2）刚起振时=Akf>1而kf<1(无源器件组成)，所以应使（共射集，共基极组态），且负载不能太小。（3）在处，即环路应是正反馈。（4）选频网络应具有负斜率的相频特性。二、LC正弦波振荡器互感耦合LC振荡相位条件的判断---用瞬时极性法，反馈系数、振荡频率的计算；三端电路的组成法则（相位条件），强调回路由三条支路构成。电容三点式电路、电感三点式电路的典型电路形式，电路中各个元件的作用，如何画交流通路？起振条件的分析：因为电路起振时是工作在小信号线性放大状态，所以用小信号等效电路进行分析；这里画交流通路和小信号等效电路的简化过程是关键。接入系数、反馈系数、振荡频率的计算，特别强调组态不同，接入系数不同。三、振荡器的频率稳定度频率稳定的表示方法？什么是绝对频差？相对频差？频率准确度？频率稳定度？频率稳定度实际上是频率“不稳定度”。通常根据指定的时间间隔不同，频率稳定度可分为：长期稳定度、短期稳定度、瞬间稳定度。 对频率度的要求：用途不同，频率稳定地的要求不同。振荡器的稳频原理：分析频率稳定度与哪些因素有关，需要对下式求全微分方程得到结论。LC振荡器频率稳定度的一般表达式提高频率稳定度的措施？采用改进型电容反馈振荡器（克拉泼、西勒电路）是如何提高频率的稳定性的？电路的振荡频率、反馈系数？设计LC振荡器的设计应考虑哪些因素？如何选择元器件？四、晶体振荡器1、石英谐振器的电特性与阻抗特性（1）电特性：石英晶体的压电特性、石英晶体的谐振特性（2）石英晶体的阻抗频率特性：等效电路、串联、并联谐振频率？串联、并联谐振频率之间的间隔？晶体的主要特点是它的等效电感特别大，而等效电容特别小。的品质因数值非常高，这是普通LC振荡电路无法比拟的。石英晶体谐振器的特点？2、晶体振荡电路晶体振荡器有串联晶振和并联晶振，晶体在振荡器中的作用是什么？典型电路形式，振荡频率如何计算。五、RC正弦波振荡器电路组成、应用场合，RC选频网络（超前性、滞后性、RC串并联网络）的选频特性，振荡电路的典型电路，特别是文氏桥式振荡器的起振条件是什么？第6章频谱搬移电路6.1教学基本要求1.熟练掌握各种频谱搬移的基本原理及实现模型，包括：（1）振幅调制波的基本特性(数学表达式，波形图，频谱图，带宽，功率)及实现模型；（2）振幅解调的基本原理及实现模型；（3）掌握混频的功能、基本原理及实现模型。2.了解非线性器件在频谱搬移电路中的作用。3.掌握线性时变电路的分析方法。4.掌握模拟乘法器的电路构成、工作原理和性能特点及其在频谱搬移中的作用。5.熟练掌握典型的振幅调制电路的结构、工作原理、分析方法和性能特点。6.熟练掌握典型调幅信号解调电路的结构、原理及其性能指标的计算。7.熟练掌握典型混频电路的电路组成、工作原理及其性能指标的计算；了解混频损耗的概念。8.了解各种干扰，特别是混频器中所产生的各种干扰。6.2重点、难点重点：1.调幅波的基本特性与功率关系，2.包络检波的原理与质量指标；3.混频器的工作原理。4.非线性电路的特点、非线性电路的幕级数分析法、开关函数分析法、线性时变参量电路的分析方法。5.模拟乘法器的基本电路与工作原理。6.各种典型频谱搬移电路的工作原理分析。7.混频器中的干扰。难点：1.非线性器件相乘作用的原理分析；2.峰值包络检波器的工作原理。3.三极管混频器的工作原理。6.3主要教学内容及重点难点剖析6.3.1主要教学内容一、频谱搬移的基本原理及电路组成模型普通调幅信号的基本特性(数学表达式，波形图，频谱图，带宽，功率关系)，实现模型。抑制载波的双边带调幅信号的基本特性及实现模型。抑制载波的单边带调幅信号的基本特性，实现模型；产生单边带调幅信号的方法。调幅信号解调的原理，电路组成模型。混频的原理与电路组成模型。二、非线性器件的相乘作用非线性器件的相乘作用的一般分析；非线性器件线性时变状态的分析。工作在开关状态的单二极管电路、二极管平衡电路、环形电路的分析；工作在线性时变状态的晶体管电路、场效应管电路的分析；差分电路实现相乘作用的分析。集成模拟乘法器的基本电路与工作原理分析。三、振幅调制电路实现振幅调制的方法。典型低电平调幅电路的原理与分析；高电平调幅-----集电极调幅与基极调幅的典型电路原理分析；四、调幅信号的解调电路包络检波器的原理及性能指标的计算、典型电路分析、设计包络检波器应考虑的主要问题；同步检波电路的原理、典型电路分析、获得同步信号的方法。五、混频电路混频器的主要性能指标；典型二极管混频电路的分析；典型集成混频器电路的分析；典型三极管混频电路的分析及性能指标的分析与计算；混频器中的干扰及非线性失真。超外差接收机的统调与跟踪。六、数字信号的调幅与解调6.3.2重点、难点剖析一、频谱搬移的基本原理及电路组成模型频谱搬移电路包含：振幅调制电路、振幅调制波的解调电路和混频电路。1、振幅调制的原理及电路组成模型振幅调制的定义、振幅调制按照频谱结构的不同分为哪几种？单音频调制的普通调幅（AM）信号的基本特性(数学表达式，波形图，频谱图，带宽，功率关系)，实现模型。调幅指数的定义、取值范围，与哪些因素有关？计算方法？什么是过调制？过调制带来的危害？单音频调制的普通调幅波包含几对边频？各频率之间的间隔？相对振幅？多音频调制的普通调幅波的数学表达式、波形、频谱（图）？带宽？实现模型中带通滤波器的中心频率？频带宽度？单音频调制的抑制载波的双边带调幅（DSB）信号的基本特性(数学表达式，波形图，频谱图，带宽，功率关系)，实现模型。DSB信号与AM信号相比有何特点？为何采用双边带调制？实现模型与AM的实现模型有何异同？单音频调制的SSB信号的基本特性（数学表达式、波形图、频谱图、带宽），与DSB相比具备什么优势？缺点？SSB信号的实现模型与AM、DSB信号的实现模型有何不同？产生单边带信号的方法，各种方法的特点？残留边带调制方式的特征及应用。2、调幅信号解调的原理，电路组成模型检波器的功能？从时域波形上看、从频谱图上看。同步检波器的组成模型，从时域表达式说明频谱搬移的过程，对同步信号和输出端滤波器的要求。3、混频的原理与电路组成模型混频器的功能是什么？注意混频过程是一种不失真的频谱变换过程，不失真的含义？混频器是一个三端口网络，各个端口的输入信号？频率关系？注意：（1）说明混频器在频域上实现的是频率的加（减）作用。（2）注意比较三端口网络输入、输出波形、频谱的差别。什么是超外差作用？从数学表达式上说明混频器的简单工作原理，这一功能电路输入、输出频谱的关系。4、小结小结的关键是要说明振幅调制、检波、混频的过程都是频谱搬移（频率的线性搬移）过程，所以频谱搬移电路的核心部件是乘法器。二、非线性器件的相乘作用分析非线性器件的相乘作用，要从频谱搬移电路的功能即电路的频谱变换（输入频谱与输出频谱）关系出发，先分析电路要求的频谱变换关系，然后根据这些变换关系确定所给出的电路能否实现所要求的频谱变换关系。1、非线性器件的相乘作用的一般分析一般分析采用的是幂级数分析方法，将伏安特性用幂级数逼近，数学手段是泰勒级数。在静态工作点处展开为泰勒级数，通过幂级数展开式得到非线性器件在产生相乘作用的同时，会产生大量的非线性产物，为了实现理想的相乘作用可以采用哪些措施？2、非线性器件线性时变状态的分析什么是线性时变工作状态？分析方法上与幂级数分析方法有何差异？产生的非线性产物有何变化？3、二极管开关电路的分析开关工作状态是线性时变工作状态的一种特例。利用二极管的单向导电性。工作在开关状态的单二极管电路、二极管平衡电路、二极管环形（双平衡）电路的分析中，要注意参考信号为大信号，二极管的开关作用由参考信号控制，同时引入的单向开关函数和双向开关函数包含哪些频率分量？分析电路的落脚点应该在输入、输出信号的频谱上。4、工作在线性时变状态的三极管及差分对电路工作在线性时变状态的晶体管电路、场效应管电路的分析工具----泰勒级数，在时变工作点处展开为泰勒级数，注意和幂级数分析方法的区别；差分电路实现相乘作用的分析，重点讨论双曲正切函数的传输特性在控制信号由小到大变化时的性质，实现频谱搬移作用的条件。集成模拟乘法器的基本电路与工作原理分析，在差分对相乘器的基础上讨论，重点在于如何扩展输入信号的动态范围。三、振幅调制电路实现振幅调制的方法有哪些？模拟乘法器实现调幅的典型电路及大动态范围的平衡调制器原理组成，简单工作原理。典型二极管平衡调幅电路的原理与分析，工作波形，特别强调在二极管平衡调制器中，调制信号电压和载波信号电压的输入位置与所要完成的频谱搬移功能有密切的关系，二者的输入位置不同，所产生的频谱搬移功能不同；二极管环形调制器即双平衡调制器。高电平调幅-----集电极调幅与基极调幅的典型电路原理分析，要结合高频功率放大器的调制特性进行讨论；注意：（1）集电极调幅电路，应该保证在的变化范围内电路始终工作在过压状态。同理，对于基极调幅电路，应该保证在的变化范围内电路始终工作在欠压状态。（2）高电平调幅电路，能够产生且只能产生AM波。四、调幅信号的解调电路包络检波器的电路形式有串联型和并联型两种，其原理是利用了二极管的单向导电性，加正向电压导通、反向电压截止，与低频电子线路中的半波整流、电容滤波电路相似，只是包络检波器的信号频率比较高。电源滤波电路的信号频率为工频。性能指标（包含检波效率、检波器的输入电阻、失真等）的计算、典型电路分析、设计包络检波器应考虑那些主要问题？检波器的输出电压？检波器的等效输入电阻及末级中放的负载，为了得到较大的中放增益，应设法增大输入电阻，为此可以采用晶体管射极包络检波器。惰性失真、负峰切割失真产生的原因，不产生失真的条件？同步检波电路的电路组成？工作原理？典型的模拟乘法器实现同步检波的电路分析、获得同步信号的有哪些方法？五、混频电路混频器的主要性能指标有哪些？何为混频增益？何为混频损耗？对接收机的灵敏度有何影响？典型二极管环形混频电路的分析，电路的等效过程尤为重要，要注意信号的输入、输出端；典型集成混频器（特别是MC1596）电路的应用分析；典型三极管混频电路的工作原理（线性时变工作状态）分析，混频跨导与混频增益与哪些因素有关？如何求？时变跨导的图解分析法过程？混频跨导受本振电压的振幅及静态工作点的影响？混频器中的干扰及非线性失真有哪些？如何确定是真类型？第7章角度调制与解调电路7.1教学基本要求掌握调角信号的定义、数学表达式、波形图、频谱图及带宽的计算方法。2、掌握典型的角度调制电路的结构、工作原理、分析方法和性能特点。3、掌握典型的调角信号的解调电路的结构、工作原理、分析方法和性能特点。4、了解数字角度调制的典型调制方式及实现方法。5、了解数字调角信号的解调方法及实现电路。7.2重点、难点重点：1.FM波的基本特性---数学表达式、波形图、频谱图、BW、。2．PM波的基本特性---数学表达式、波形图、频谱图、BW、。3．变容二极管直接调频电路的典型电路，工作原理及分析4．变容二极管调相——间接调频电路。5、相位鉴频的电路组成、工作原理及其分析。难点：1．FM与PM的区别。变容二极管直接调频电路。相位鉴频的原理。7.3主要教学内容及重点难点剖析7.3.1主要教学内容一、角度调制信号的基本特性瞬时角频率与瞬时相位的定义与相互关系。角度调制的定义，调频信号与调相信号的瞬时频率、瞬时相位、最大角频偏、最大相位偏移、调频波的数学表达式；调制信号为单音频的情况下，调频波、调相波的数学表达式，最大角频偏、调频指数、调相指数的定义。调频波、调相波的比较。调频波、调相波的波形，瞬时频率、瞬时相位的波形。调角信号的频谱及频谱宽度的计算。二、调频电路调频信号的产生方法及其主要性能指标。1、直接调频电路变容二极管直接调频电路中，变容二极管的特性；变容二极管作为回路总电容和部分电容情况下的调频电路的分析，性能指标的计算，典型电路的原理与分析。晶体振荡器直接调频电路的原理；张弛振荡器直接调频电路的原理分析。2、间接调频电路------调相电路矢量合成法调相的原理及组成框图；可变相移法调相电路的原理、组成框图、典型电路的分析扩展最大线性频偏的方法三、调频波解调电路调频信号的解调方法与实现框图；鉴频器的主要质量指标；斜率鉴频器的基本原理与典型电路的分析；相位鉴频器的电路组成框图；乘积型、叠加型鉴相器的基本原理分析；频率--相位变换网络的分析与讨论；典型的相位鉴频器电路分析。调频系统中的特殊电路瞬时频偏控制电路、预加重去加重电路、限幅电路、静噪电路的简单原理分析。数字信号的角度调制与解调数字频率调制与相位调制的定义，原理框图、数学表达式。数字调频信号和数字调相信号的解调原理与组成框图。7.3.2重点、难点剖析一、角度调制信号的基本特性1、分析角度调制信号的数学表达式和波形图应重点强调的内容（1）调制信号为为便于讨论这两种已调信号的基本特性及其相互间的联系，并与振幅调制信号比较，将载波表示为：有用信号表示为：则：AM：，不变。FM：，不变。PM：，不变。瞬时角频率的积分得到与瞬时相位，而瞬时相位的微分即瞬时角频率。根据角度调制的定义，调频信号的瞬时角频率的偏移（角频偏）与调制信号成正比，再根据瞬时角频率和瞬时相位的关系即可以得到瞬时相位的变化量（瞬时相移）。同理，调相信号的瞬时相位变化量（瞬时相移）与调制信号成正比，再根据瞬时频率与瞬时相位的关系得到瞬时角频偏。最大角频偏为瞬时角频偏的最大值，最大相位偏移为瞬时相移的最大值。最后可以得到调频波、调相波的数学表达式。（A）调频信号由定义知：（a）、瞬时角频率：为中心角频率。（b）、瞬时角频率的变化量（瞬时角频偏）（c）、瞬时相位：（d）、瞬时相位的变化量（瞬时相移）：式中：比例系数（由调制电路确定），单位是：rad/s.v单位电压引起的角频率的变化量。∴调频波的数学表达式：（e）结论：调频波瞬时角频偏：瞬时相位偏移：最大角频偏最大相偏（调频波相位变化量的最大值）（B）调相信号由定义知：（a）、调相信号的瞬时相位：（b）、瞬时相位变化量：（c）、瞬时角频率：（d）、瞬时角频率变化量：式中：由调制电路确定的比例系数，单位是rad/v（单位电压引起的相位变化量）。∴调相波的数学表达式：（e）结论：调相信号的瞬时相位偏移：瞬时频率偏移：最大相移（偏）：（调相波相位变化量的最大值）最大角频偏：当调制信号为单音频的情况下，调频波、调相波的数学表达式，最大角频偏、调频指数、调相指数均可以根据上述结果得到。（2）设（单音频信号），对进行调频和调相。（A）调频（FM）瞬时角频偏：最大角频偏：瞬时相移：最大相移（调频指数）瞬时角频率：瞬时相位：调频波的数学表达式：（B）调相（PM）：瞬时相移：最大相移（调频指数）瞬时角频偏：）最大角频偏：瞬时角频率：瞬时相位：调频波的数学表达式（5.1.12）（C）结论：FMPM（a）（b）（c）通式：或（d）一定时，用和随变化的曲线说明调频波与调相波的差别。这里需要注意调频波、调相波数学表达式的差别。为了区分调频波和调相波，可以在调制信号为三角波的情况下，依次根据定义画出调频波、调相波瞬时频率、瞬时相位的波形，再根据频率的变化得到调频波、调相波的波形。在此也可以利用三角波实现振幅调制时的AM波形，得到三种调制方式的区别。当调制信号为单音频的情况下，调幅信号、调频信号、调相信号的波形，有这些波形可以进一步区分三种调制的特点。这里要特别强调调幅电路的比例常数、调频电路的比例常数、调相电路的比例常数的定义与量纲；调幅指数、调频指数、调相指数的物理意义，取值范围。调幅指数、调频指数、调相指数与调制信号的振幅和频率之间的关系。调频信号和调相信号的最大频偏与调频指数（调相指数）之间的关系。2、分析角度调制信号的频谱应重点强调的内容将调角信号用指数函数表示分析该指数函数，首相应注意贝塞尔函数的性质再把单音频调制的调角信号利用贝塞尔函数的性质展开，得到调角信号包含的频率分量，并与振幅调制信号进行比较。调角信号的频谱与调制指数（）、调制信号的频率之间的关系，频谱宽度（卡森带宽）如何计算？与调制指数（）、调制信号的频率之间的关系。FM，PM是调制信号频谱的非线性搬移。调制前后功率不变，只是功率的重新分配。注意总结调角波有那些特点。二、调频电路直接调频方法概述和间接调频方法概述及实现框图，调频电路的主要性能指标：调频特性（曲线）、调频灵敏度（调频电路的比例系数）、最大线性频偏等。1、直接调频电路变容二极管的非线性特性结电容跟随加到变容管两端的电压变化而变化，而且为了保证变容管在调制信号电压的变化范围内始终在反偏状态，静态工作点应为负值，即变容二极管作为振荡回路总电容的直接调频电路的调频特性方程，最大线性频偏与哪些因素有关？如何计算？如何扩展最大线性频偏？中心频率的稳定性如何？变容二极管作为振荡回路的部分电容情况下的调频电路，性能指标得到了哪些改变，典型电路分析中，各元件的作用，画交流通路、变容二极管的直流和交流控制电路的方法。最大频偏，调频灵敏度如何计算。2、间接调频电路------调相电路调相电路的实现方式有哪些？矢量合成法调相的原理是根据调相信号的数学表达式得到的，应简单介绍矢量合成图及组成框图；可变相移法调相电路的简单原理、组成框图的分析；变容二极管调相电路的实现模型与电路分析，中心频率的计算，可变相移的分析，产生的最大相移与哪些因素有关？增大最大相移的方法。3、扩展最大频偏的方法（1）在变容管直接调频电路中，相对频偏与调制电压成正比，且可能达到的最大相对频偏会受到非线形失真的限制。（2）在变容管间接调频电路中，调制指数（最大频偏）与调制电压成正比，它可能达到的最大调相指数会受到回路相频特性非线形失真的限制。（3）倍频方法是在相对角频偏不变的情况下成倍的扩展了最大角频偏；利用混频器的频率加减功能，降低或升高调频波的中心角频率提高相对角频偏，而不改变最大角频偏。根据以上3点就可以得到扩展频偏的方法----在调频设备中可以同时利用混频和倍频，展宽最大频偏的同时提高调频波的中心频率。三、调频波解调电路调频信号的解调方法、实现框图及简单工作原理；鉴频器的主要质量指标有哪些。斜率鉴频是利用LC回路对调频波的中心频率失谐的情况下，其幅频特性的上升沿或下降沿实现频率--幅度的转换，将调频波转换成为调频调幅波，再利用包络检波器实现解调的。斜率鉴频器的基本原理与典型电路的分析，重点在于分析LC失谐回路的频--幅转换功能；相位鉴频器的电路组成框图是由频率--相位变换网络和乘积型或叠加型鉴相器组成的，其基本原理的分析，应该分别对LC频率--相位变换网络、典型的相位鉴频器电路进行分析与讨论。LC频率--相位变换网络有哪几种形式？如何实现频率--相位变换功能的？相位鉴频器有乘积型和叠加型两种形式的电路，电路的工作原理的分析，鉴相特性曲线的分析，鉴相灵敏度，线性范围的确定。注意：乘积型鉴相器和同步检波器的实现模型相同，但输入信号差异很大，这些差别是什么？四、调频系统中的特殊电路调频系统中的特殊电路包括：瞬时频偏控制电路、预加重去加重电路、限幅电路、静噪电路，它们在调频收发信机里的作用是什么？简单原理分析。第8章反馈控制电路8.1教学基本要求1、了解反馈控制电路的组成框图、反馈控制电路的三种基本形式和简单的工作原理。2、掌握相位反馈控制电路----锁相环路的组成框图、工作原理；3、掌握锁相环路的相位模型，环路方程及其物理意义。4、理解环路跟踪特性的分析方法和结论5、了解环路的捕捉过程。6、熟悉锁相环路的典型应用电路及其分析。8.2重点难点重点：1）相位反馈控制电路的（锁相环）的电路组成，基本工作原理。2）锁相环路的相位数学模型、基本环路方程及其物理意义。3）集成锁相环的应用。难点1）锁相环路的相位反馈控制过程，相位数学模型。2）捕捉过程的定性讨论，一阶锁相环路的分析。8.3教学主要内容与重点、难点剖析8.3.1主要教学内容反馈控制电路的三种类型；组成框图；自动电平控制电路的简单原理；自动频率控制电路的简单原理；自动相位控制电路的简单原理；锁相环路的基本组成、工作原理、相位数学模型、环路的基本方程。锁相环路的静态特性分析；锁相环路的跟踪特性分析与讨论，锁相环路的传输特性、瞬时响应与稳态相位误差、正弦稳态响应。锁相环路的捕捉过程的讨论；相图的概念、一阶锁相环分析同步带、捕捉带、快埔带的定义与计算集成锁相环简介。集成锁相环的各种应用及分析。数字锁相环的基本部件与简单工作原理，数字锁相环的工作过程，基本方程与模型。8.3.2重点、难点内容剖析一、概述反馈控制电路根据控制对象的参量不同可以分为：自动电平控制电路、自定频率控制电路和自动相位控制电路。自动电平控制电路主要用于接收机中，用以维持整机输出电平恒定。在调幅接收机中。自动电平控制电路称为自动增益控制电路。其作用是：当输入信号电压在很大的范围内变化时，能够保持接收机输出电压基本不变。自动频率控制电路用于维持电子设备的工作频率稳定。最大频率控制电路控制的对象是信号的频率，它主要作用是自动控制振荡器的振荡频率。自动相位控制电路又称为锁相环，用于锁定相位，是一种应用非常广泛的反馈控制电路。二、锁相环的基本组成与原理锁相环是一种能够消除频率误差但存在相位误差的相位反馈控制系统。简单的工作原理及各部分的作用。锁相环路主要组成由鉴相器、环路低通滤波器和压控振荡器。特别要注意鉴相器的输入信号（或者说锁相环路的输入输出信号）的相位关系二者之间除了起始相角外，应该有一个固定的的相位差。正弦鉴相器的作用、功能与相位模型。输入、