《高频电子线路》(曾兴雯)版高等教育出版社课后答案.ppt

1、1，第2章，高频电路基础，2.1高频电路中的元件2.2高频电路中的基本电路2.3电子噪声及其特性2.4噪声系数和噪声温度，2，2.1高频电路中的元件，1。高频电路中使用的元件与低频电路中使用的元件基本相同，但在高频使用时应注意其高频特性。高频电路中的元件主要是电阻、电容和电感，它们是无源线性元件。高频电路中的有源器件主要是二极管、晶体管和集成电路，它们完成信号放大和非线性变换的功能。3，2.1高频电路中的元件，1。高频电阻，高频等效电路：CR为分布电容，LR为引线电感，R为电阻。分布电容和引线电感越小，电阻的高频特性越好。4，2.1高频电路中元件的频率越高，电阻的高频特性就越明显。电阻器的高频

2、特性与电阻器的材料、封装形式和尺寸密切相关。1.高频电阻一般来说，金属膜电阻优于碳膜电阻，而碳膜电阻优于线绕电阻。表面贴装电阻比普通电阻具有更好的高频特性。小型电阻器比大型电阻器具有更好的高频特性。5、2.1高频电路中的元件、2、高频电容器、片状电容器和表面贴装电容器通常用于高频电路。电阻RC是电极间的绝缘电阻，它是由两个导体之间介质的不理想(不完全绝缘)引起的；电感LC是分布电感或(和)电极间电感。在高频电路中，电容的损耗可以忽略不计，但如果达到微波频段，就必须考虑电容的损耗。6、2.1高频电路中的元件，2、高频电容器，电容器的阻抗特性，每个电容器都有自己的谐振频率。电容具有正常的电容特性，

3、而：电容相当于电感。高频电路中的元件3。高频电感主要用作谐振元件、滤波元件和阻断元件(称为射频扼流圈)。高频电路中电感线圈的损耗不容忽视。分布电容的影响：在分析长、中、短波波段的一般电路时，通常可以忽略。高频等效电路：0，8，Q值越高，电感的储能效果越强，损耗越小。q定义为高频电感的感抗与其串联损耗电阻的比值。2.1高频电路中的元件，3 .高频电感，如何表达高频电感的损耗性能？品质因数q，高频等效电路：9，2.1高频电路中的元件，和2。高频电路中的有源器件，主要有：二极管、晶体管、集成电路，它们完成信号放大、非线性变换等功能。10，1，晶体二极管，主要用于非线性转换电路，如检测、调制、解调和混

4、频，工作在低电平。变容二极管、点接触二极管、表面势垒二极管(也称为肖特基二极管)。2.1高频电路元件，高频常用二极管：特点：极间电容小，工作频率高。特点：电容随偏置电压而变化。11、2.1高频电路中的元件、2、晶体管和场效应晶体管、高频功率放大管除了增益之外还需要更大的输出功率。高频晶体管有两种类型：高频低功率晶体管对小信号放大的要求是：高增益、低噪声；小信号场效应晶体管也可以工作在相同的高频率和较低的噪声。目前，双极小信号放大管的工作频率为几千兆赫，噪声系数为几分贝。12，2.1高频电路中的元件，3，集成电路，(1)目前，通用宽带集成放大器可以工作在100或200兆赫，其增益可以达到50-6

5、0赫兹甚至更高。高频晶体管模拟乘法器也可以在100 MHz以上的频率下工作。互联网的类型和种类(2)专用集成电路：集锁相环、调频信号解调器、单片集成接收机和电视机专用集成电路于一体。13、2.2高频电路中的基本电路、信号传输、频率选择和阻抗变换。高频电路中的基本电路主要包括：高频振荡(谐振)电路、高频变压器、谐振器和各种滤波器，功能齐全：14，2.2高频电路中的基本电路，1。高频振荡电路，本节的主要内容：1 .简单振荡电路。抽头并联振荡电路，3。耦合振荡电路，2。高频变压器和传输线变压器。2.2高频电路中的基本电路，即高频振荡电路，是高频电路中应用最广泛的无源网络，是高频放大器、振荡器和各种滤

6、波器的主要组成部分。讨论了以下三个部分：简单振荡电路、抽头并联振荡电路和耦合振荡电路。阻抗变换、信号选择和滤波、相频转换和相移，并可直接用作负载。功能齐全：16、2.2高频电路中的基本电路；1.简单振荡电路，是由串联或并联的电感和电容组成的电路。它具有谐振特性和频率选择，这是它广泛应用于高频电子电路的重要原因。组成：功能：17，2.2高频电路中的基本电路1。简单振荡电路，(1)并联谐振电路，(2)串联谐振电路，18，(1)并联谐振电路。振荡电路的阻抗在某一频率下具有最大值或最小值的特性称为谐振特性。谐振特性：并联阻抗：谐振条件：19，(1)并联谐振电路，(a)谐振频率，并联阻抗：(b)特性阻抗

7、，20，(a)谐振频率，并联阻抗：(b)特性阻抗，(c)品质因数，I、(。并联谐振回路的等效电路？21，并联谐振电路的等效电路，谐振阻抗：并联阻抗：22，(a)谐振频率，(b)特性阻抗，(c)品质因数，(d)谐振阻抗，用r表示，用R0表示，23，并联电路谐振时的电流和电压关系。流经电容C的电流是电容电流，比环路两端的电压高90。流经R0的电流与环路电压同相。24，并联电路谐振时电流和电压的关系，以及谐振时电流i1、电流I2和电流I2之间的关系。结论：通过电感的电流i1或电容的电流I2远大于外部电流i1，25，(1)并联谐振电路，分析谐振频率附近并联电路的阻抗特性，因为，定义广义失谐：26，广义

8、失谐3360，分析：ZP达到最大值：R0，阻抗模数：阻抗相角：并联阻抗：27，阻抗模数：阻抗相位并联液晶电路是电感性的。电感、电容、环路谐振、纯电阻。相频特性曲线具有负斜率特性，Q值越高，曲线越陡。29，谐振电路的两个重要参数，(1)通带，也称为3dB通带，或半功率点通带。定义：对应于阻抗幅频特性下降到谐振值(在中心频率)的频率范围。计算：得到：30，(2)矩形系数，它测量谐振电路的幅频特性接近矩形的程度。分析：理想矩形，并联谐振电路，结论：单谐振电路选择性差。31，需要注意的是：Q Kr0.1的B0.707，环路的Q越高，谐振曲线越尖锐，环路的B0.707越窄，但其Kr0.1不变。这表明，对

9、于简单的并联谐振电路，通带和电路的高选择性之间的矛盾不能被考虑。，32，1，简单振荡电路，(1)并联谐振电路，并联阻抗，谐振频率，品质因数，并联谐振电阻，通带宽度和矩形系数，幅频特性和相频特性，33，并联谐振电路的幅频特性，b，寻找通带宽度，34，35，它们之间的关系：空载Q值：36，例2-1设置一个放大器，以简单的并联振荡电路作为负载，信号中心频率fs=10 MHz，电路电容C=50 pF，试计算所需的线圈电感值。如果线圈品质因数为100，试着计算回路的谐振电阻和带宽。如果放大器所需的带宽为0.7=0.5 MHz，环路中应并联多少个电阻以满足放大器所需的带宽？串联谐振电路是并联谐振电路的对偶

10、电路，其基本特性是并联谐振电路的对偶，其通带和矩形系数与并联谐振电路相同。电抗特性：电路组成：38，阻抗的幅频特性：归一化电流的幅频特性：(2)串联谐振电路，39，2。抽头并联振荡电路，在实际应用中通常用作并联振荡电路，其中激励源或负载与电路的电感或电容相连。功能：实现回路和信号源之间的阻抗匹配或阻抗变换。连接到外部电路的电抗与电路参与分压的相同性质的总电抗之比。(1)接入系数p(或抽头系数):p也可以用电压比来表示：40，环路和信号源之间的阻抗匹配，阻抗变换，41，2。抽头并联振荡回路，电容分压接入系数，自耦变压器接入系数，N1，(2)接入系数计算，42，(。U，UT，43，负载电容的等效转

11、换，(3)转换方法，转换后电容变小，阻抗变大，对回路的影响减小！44，信号源转换，电压源转换：结论：电压源从低端转换到高端，电压变大，是原来的1/P倍。(3)转换方法，45。电流源转换，结论：电流源从低端转换到高端，电流变小，是原来的P倍。转换前后功率不变：信号源转换，单位，单位，46，(4)在抽头环路中，谐振时环路电流i1和电流与电流之比较小，而不是Q倍。访问系数p越小，它与I的比值越小。如图所示，抽头环路由电流源激励，忽略环路本身的固有损耗，尝试找出环路两端的电压u1(t)和环路带宽的表达式。48，家庭作业，练习和补充，49，3。耦合振荡电路在高频电路中，有时使用两个耦合振荡电路，也称为双

12、调谐电路。50，(1)进行阻抗转换，完成高频信号的传输；(2)形成了比简单振荡电路更好的频率特性。3。在初级阶段，耦合元件的电抗绝对值与相同性质的元件的电抗值的几何平均值之比，即耦合振荡电路的主要功能：耦合系数k:51，3。耦合振荡电路，美国，1)初级和次级电路的等效电路，定义自阻抗，以及初级和次级电路的方程：52，3，美国，其中：53，3。耦合振荡电路，其中：初级电路等效电路：次级电路等效电路：54，2)谐振特性，研究输出电路电流i2与输入信号us之比的频率特性。转移准入：美国，3。耦合振荡电路，55，3。耦合振荡电路，2)谐振特性，转移导纳：美国，假设：L1=L2=L，C1=C2=C，Q1

13、=Q2=Q，那么，耦合因子：56，Q21得到最大值：Y21归一化值：57，弱耦合，58，3。耦合振荡电路，分析互感耦合电路的谐振特性曲线：Y21归一化值：(1)，二次回路电流在，即谐振点达到最大值。，找到通带：让，并找到矩形系数：让，临界耦合，59。结论：临界耦合双环具有宽通带和良好的选择性。临界耦合，60，3。耦合振荡电路，讨论：(2)，过耦合，找到双峰位置：取导数为零，得到峰位置：找到凹陷值：零，找到B0.707，分析耦合因子，零，最大凹陷点为0.707时的谐振特性。63，3。耦合振荡电路，分析互感耦合电路的谐振特性曲线：Y21归一化值：讨论：(3)，欠耦合，二次回路电流在谐振点没有达到最

14、大值。结论：耦合作用下，曲线尖锐，带宽窄，最大值也小(与时间相比)。在这种情况下，它通常不起作用。64，串并联阻抗的等效互换，等效原理：阻抗不变，结论：利用串并联转换公式，可以推导出各种匹配网络的分量表达式。2.高频变压器和传输线变压器1。高频变压器，功能：信号传输和阻抗变换，但它也可以用来隔离DC。工作频率：在几十兆赫以下的高频电路中。(1)与低频变压器不同，为了降低损耗，高频变压器通常使用磁导率高、高频损耗低的软磁材料作为磁芯。材料与：不同，磁芯结构与：不同。高频变压器一般用于小信号场合，体积小，线圈匝数少。因此，其磁芯的结构和形状与低频时不同。2.高频变压器和传输线变压器。1.高频变压器

15、。(1)不同于低频变压器，铁心结构不同。(一)环形铁芯，(二)屏蔽铁芯。(a)环形铁芯3360的初级线圈直接缠绕在环形结构的磁环上。罐装芯3360缠绕在骨架上，并放置在两个罐之间。67，2。高频变压器和传输线变压器。高频变压器，虚线表示的理想变压器，L是初级励磁电感，LS是漏电感，CS是变压器的分布电容。(a)电路符号(b)等效电路，68，三绕组高频变压器，称为中心抽头变压器，2。高频变压器和传输线变压器。高频变压器，作为理想变压器，那么，(式中：)，69，接入系数3360，当变压器耦合系数k=1、时，根据阻抗变换，结论：2。高频变压器和传输线变压器，变压器的阻抗变换功能，70。3.石英晶体谐振器，应用：它广泛用于振荡器的高频率稳定性，也用作高性能的窄带滤波器。1。物理特征，应时水晶的形状：电路符号：71。石英晶体谐振器，1。物理特性，内部结构和形状：正负压电效应：当晶体因外力(如拉伸、剪切、扭曲等)而变形时。)，它会在其相应的表面上产生正负电荷，显示电压、电能和机械能的转换。当电压施加到晶体的两侧时，晶体将发生机械变形，这被称为反压电效应。72，3。石英晶体谐振器，1。物理特性、稳定的共振频率：晶片的共振频率与其材料、