高頻電子技術(shù)復(fù)習(xí)提綱課件

1、高頻電子技術(shù)復(fù)習(xí)提綱2014.6.11目錄 第2章 選頻網(wǎng)絡(luò) 第3章 高頻小信號(hào)放大器 第4章 非線性電路分析與混頻器 第5章 高頻功率放大器 第6章 正弦波振蕩器 第7章 調(diào)幅與解調(diào)2第2章 選頻網(wǎng)絡(luò) 主要以填空題形式考查 第二章是基礎(chǔ)，后續(xù)章節(jié)會(huì)利用本章的知識(shí)3第2章考查內(nèi)容 串聯(lián)諧振回路諧振特性 并聯(lián)諧振回路諧振特性 回路抽頭的阻抗變換 + C Vs L R Is C L R 串聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路4串聯(lián)諧振回路諧振特性RVIs0，具有帶通選頻特性。，具有帶通選頻特性。1. 諧振時(shí)，回路阻抗值最小，即諧振時(shí)，回路阻抗值最小，即Z=R；當(dāng)信號(hào)源為電壓源；當(dāng)信號(hào)源為電壓源時(shí)，回路電流最大，

2、即時(shí)，回路電流最大，即1) 0時(shí)，時(shí)， X 0時(shí)，時(shí)，X 0呈呈感性感性。2. 阻抗性質(zhì)隨頻率變化的規(guī)律：阻抗性質(zhì)隨頻率變化的規(guī)律：3.串聯(lián)諧振時(shí)，電感和電容兩端的電壓模值大小相等，且等于串聯(lián)諧振時(shí)，電感和電容兩端的電壓模值大小相等，且等于外加電壓的外加電壓的Q Q倍。倍。5對(duì)于同樣的對(duì)于同樣的頻率頻率和和0，回路的回路的Q值愈高，值愈高，諧振曲線愈諧振曲線愈尖銳，對(duì)外加電壓的選頻作用愈顯著，尖銳，對(duì)外加電壓的選頻作用愈顯著，回路的選擇性就回路的選擇性就愈好。愈好。Q0702Qff.0702 或回路回路Q值越高，選擇性好，值越高，選擇性好，但通頻帶越窄，二者矛盾。但通頻帶越窄，二者矛盾。通頻帶

3、：6CLRCRRLQ1100：定定義義品品質(zhì)質(zhì)因因數(shù)數(shù)無(wú)載品質(zhì)因數(shù)LS0RRRLQLSL1QRRRR有載品質(zhì)因數(shù)7并聯(lián)諧振回路諧振特性1) p時(shí)，時(shí)， B p時(shí)，時(shí)，B 0呈呈容性容性。2. 阻抗性質(zhì)隨頻率變化的規(guī)律：阻抗性質(zhì)隨頻率變化的規(guī)律：B為電納為電納3.并并聯(lián)諧振時(shí)，流經(jīng)電感和電容的電流模值大小相近，聯(lián)諧振時(shí)，流經(jīng)電感和電容的電流模值大小相近，方向相反，且約等于外加電流的方向相反，且約等于外加電流的Q Q倍。倍。1. 諧振時(shí)，回路阻抗值最大；當(dāng)信號(hào)源為電流源時(shí)，回路諧振時(shí)，回路阻抗值最大；當(dāng)信號(hào)源為電流源時(shí)，回路電壓最大，即電壓最大，即，具有帶通選頻特性。，具有帶通選頻特性。ps0RI

4、VCRRLQPPp1CRLRppppLsppL1GGGLQ8Rp與R的關(guān)系 關(guān)系式： R是客觀存在的電阻，通常是L的內(nèi)阻，Rp是并聯(lián)電路諧振時(shí)呈現(xiàn)的外部阻抗，是R、L、C共同作用的外部效果。pLRRC9回路抽頭的阻抗變換 詳細(xì)見(jiàn)第二章ppt電電感感抽抽頭頭部部分分接接入入電電容容分分壓壓部部分分接接入入L2L1CL2L1CRLC2C1LLC2C1RL10抽頭等效關(guān)系總結(jié)抽頭等效關(guān)系總結(jié)(bc為抽頭,ac為總的回路的兩個(gè)端點(diǎn))(帶 的變量為去掉抽頭后的等效值)2pZZacbcpVVacbciiRpR21阻抗的關(guān)系電壓的關(guān)系抽頭處看進(jìn)去的阻抗和電壓都比較小電阻去抽頭電流源去抽頭變大SSpII 變小

5、電容去抽頭iiCpC2變小11 第三章會(huì)以填空題、選擇題、計(jì)算題的形式考查 重點(diǎn)掌握高頻小信號(hào)放大器常用質(zhì)量指標(biāo)(電壓增益，功率增益，通頻帶，插入損耗等)的計(jì)算方法。第3章 高頻小信號(hào)放大器12第3章考查內(nèi)容 晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù) 單調(diào)諧回路諧振放大器 多級(jí)單調(diào)諧回路諧振放大器 詳細(xì)見(jiàn)第三章ppt13高頻小信號(hào)放大器的主要質(zhì)量指標(biāo)：高頻小信號(hào)放大器的主要質(zhì)量指標(biāo)：增益通頻帶選擇性工作穩(wěn)定性噪聲系數(shù)142ie22oe121pfe21fe210gpgpGyppGyppAPvioPoPPA ie12ie2)(ggAvo電壓增益和功率增益15L07 . 02Qff帶寬和增益為一對(duì)矛盾帶寬和增

6、益為一對(duì)矛盾選擇性與通頻帶為一對(duì)矛盾。選擇性與通頻帶為一對(duì)矛盾。7.01.01022ffKr1102120001200fevPfepp pyABGLfp pyLfG常量16矩形系數(shù)：稱為輸出短路時(shí)的稱為輸出短路時(shí)的輸入導(dǎo)納輸入導(dǎo)納；021r1VVIy012f2VVIy022o1VVIy稱為輸入短路時(shí)的稱為輸入短路時(shí)的反向傳輸導(dǎo)納反向傳輸導(dǎo)納；稱為輸出短路時(shí)的稱為輸出短路時(shí)的正向傳輸導(dǎo)納正向傳輸導(dǎo)納；稱為輸入短路時(shí)的稱為輸入短路時(shí)的輸出導(dǎo)納輸出導(dǎo)納。011i2VVIyyie=gie+jCie yoe=goe+jCoeyfe=|yfe|fe yre=|yre|re 形式等效電路17晶體管的高頻參數(shù)

7、 截止頻率 特征頻率 最高振蕩頻率時(shí)時(shí)的的頻頻率率的的頻頻值值隨隨著著工工作作頻頻率率下下降降到到低低210電流放大倍數(shù)定定義義：當(dāng)當(dāng) 下下降降到到1 時(shí)時(shí)所所對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)的的頻頻率率為為Tf18以以上上三三個(gè)個(gè)頻頻率率參參數(shù)數(shù)的的大大小小順順序序?yàn)闉椋?fffT max。19多級(jí)單調(diào)諧回路諧振放大器Au1Au2AummAmVA如果各級(jí)放大器的增益相同LommmQffB12217 . 0根據(jù)通頻帶的定義可以求根據(jù)通頻帶的定義可以求m級(jí)放大器的通頻帶級(jí)放大器的通頻帶20第4章 非線性電路分析與混頻器 本章主要以填空題和選擇題的形式考查21第4章考查內(nèi)容 非線性電路分析法 混頻器的工作原理 二極管混頻

8、器和三級(jí)管混頻器的優(yōu)缺點(diǎn)22非線性電路分析法 根據(jù)具體電路的不同，分析方法是多種多樣的，最常見(jiàn)也最實(shí)用的方法有2種： 冪級(jí)數(shù)法 用泰勒級(jí)數(shù)將曲線在某一點(diǎn)展開(kāi)成級(jí)數(shù)形式 折線法 將曲線近似看成若干首尾相接的線段連接而成的折線23二極管混頻器與三極管混頻器的比較三極管混頻器三極管混頻器 優(yōu)點(diǎn)：具有變頻增益優(yōu)點(diǎn)：具有變頻增益 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1、動(dòng)態(tài)范圍較小動(dòng)態(tài)范圍較小 2、組合頻率多干擾嚴(yán)重組合頻率多干擾嚴(yán)重 3、噪聲較大噪聲較大 4、存在本地輻射存在本地輻射二極管混頻器二極管混頻器 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1、動(dòng)態(tài)范圍較大動(dòng)態(tài)范圍較大 2、組合頻率少干擾少組合頻率少干擾少 3、噪聲較小噪聲較小 4、不存在本地輻

9、射不存在本地輻射 缺點(diǎn)：沒(méi)有變頻增益缺點(diǎn)：沒(méi)有變頻增益24第5章 高頻功率放大器本章會(huì)以填空題、選擇題、問(wèn)答題、計(jì)算題的形式考查25第5章考查內(nèi)容 諧振功率放大器的工作原理 晶體管諧振功率放大器的折線近似分析法26VbmvbettiC0-qc+qcVBB0-qc+qcvbe轉(zhuǎn)移特性iCVBZo理想化tVVcosbmBBBEv高頻功率放大器的工作原理27(b)t或電壓電流0VBZVCCVBBVbmVcmvbE maxqiCic maxciCvCEvBEvCE min1. iC 與與vBE同相，與同相，與vCE反相；反相；2. iC 脈沖最大時(shí)，脈沖最大時(shí)，vCE最?。蛔钚?；3. 導(dǎo)通角和導(dǎo)通角和

10、vCEmin越小，越小，Pc越小；越??；tVVcosbmBBBEvtVVcoscmCCCEvtTPTd10CECcviPPoc獲得高效率的條件28tnItItIIincos2coscoscmcm21cm0cCtVVcosbmBBBEvtVVcoscmCCCEv直流功率：直流功率：輸出交流功率：輸出交流功率：cm1cmo21IVPp21cmp2cm212RIRVPPoc)(2121c10cCC1cmcmqgIVIV集電極效率：集電極效率：CCcmVV其中其中:集電極電壓利用系數(shù)集電極電壓利用系數(shù)cm1max11cc0max0=()()=()CcCcIigIi qq q波形系數(shù)波形系數(shù)29為什么i

11、c的波形時(shí)有時(shí)無(wú),而輸出的波形vo卻能是連續(xù)的? 如果能從頻譜的角度來(lái)理解最好，即ic是有很多余弦分量相加而成的，經(jīng)過(guò)濾波器將其他分量濾除，剩下的自然是一個(gè)基頻余弦分量Icm1cost 另外一種理解方法是：LC具有儲(chǔ)能作用， ic通過(guò)期間，回路儲(chǔ)存能量；而ic為0，截止時(shí)，回路釋放能量，由于C上電壓不能突變，所以在LC之間來(lái)回充放電，這樣就維持了回路中振蕩電流的連續(xù)性。30半流通角c通常多大合適? 如果c取值過(guò)大，趨向甲類放大器，則效率太低； 如果c取值過(guò)小，效率雖然提高了，但輸出功率的絕對(duì)值太?。ㄒ?yàn)閕c脈沖太低）； 這是一對(duì)矛盾，根據(jù)實(shí)驗(yàn)折中，人們通常取Oc70q31n從輸出信號(hào)和三極管兩

12、個(gè)角度來(lái)分析對(duì)輸出來(lái)說(shuō)，如果LC回路失諧，相當(dāng)于濾波器的中心頻率偏移，會(huì)使有用頻率幅度降低，而使無(wú)用頻率得到放大，從而使輸出波形產(chǎn)生失真；對(duì)三極管來(lái)說(shuō)，如果LC回路失諧，三極管可能由于功率過(guò)大而燒毀?；芈肥еC可能造成什么后果?32諧振功率放大器工作于丙類（非線性、大信號(hào)）狀態(tài)，采取折線近似分析法。欠壓欠壓臨界臨界過(guò)壓過(guò)壓iC=gcrvCE33iC =gc(vBEVBZ) (vBE VBZ) 34ic maxto2qc尖頂余弦脈沖)(c0maxC0CqiI)(cnmaxCcmnqiI尖頂余弦脈沖的分解系數(shù)尖頂余弦脈沖的分解系數(shù)0ccmnc)(IIgnq波形系數(shù)波形系數(shù)分析基波分量分析基波分量I

13、Icm1cm1、集電極效率集電極效率c c和輸出功率和輸出功率P Po o隨通角隨通角q qc變化的情況，為了兼顧功率與效率，最佳通角取變化的情況，為了兼顧功率與效率，最佳通角取70 左右。左右。集電極余弦電流脈沖的分解35高頻功率放大器的工作狀態(tài)取決于Rp和電壓 VBB、Vbm 、 VCC四個(gè)參數(shù)。p高頻功率放大器的動(dòng)態(tài)特性曲線p高頻功率放大器的負(fù)載特性曲線高頻功率放大器的動(dòng)態(tài)特性和負(fù)載特性(cos)bmCcCCCcmCcmVigvVVVq 36欠壓、過(guò)壓、臨界三種工作狀態(tài)的特點(diǎn)：欠壓、過(guò)壓、臨界三種工作狀態(tài)的特點(diǎn)：結(jié)論：結(jié)論：欠壓：恒流，欠壓：恒流，Vcm變化，變化，Po較小，較小，c低，

14、低，Pc較大；較大；過(guò)壓：恒壓，過(guò)壓：恒壓，Icm1變化，變化，Po較小，較小，c可達(dá)最高；可達(dá)最高；臨界：臨界：Po最大，最大，c較高；較高；最佳工作狀態(tài)最佳工作狀態(tài)發(fā)射機(jī)末級(jí)發(fā)射機(jī)末級(jí)中間放大級(jí)中間放大級(jí)高頻功放的負(fù)載特性負(fù)載特性曲線負(fù)載特性曲線欠壓過(guò)壓0臨界RpPPoc0cCCIVP 1cmcmo21IVP ocPPP欠壓過(guò)壓0臨界RpcmV0cI1cmI高頻功率放大器的動(dòng)態(tài)特性和負(fù)載特性37各變量對(duì)功放狀態(tài)影響的總結(jié)功放由欠壓增大時(shí)或,bmpVR臨界過(guò)壓功放由過(guò)壓增大時(shí)或,BBCCVV臨界欠壓38過(guò)壓和欠壓狀態(tài)的一個(gè)重要特點(diǎn)（做題時(shí)常用） 過(guò)壓狀態(tài)下： 欠壓狀態(tài)下：都會(huì)保持基本不變只有

15、一者改變時(shí)，和cmpbmVRV都會(huì)保持基本不變和如何改變，和不變，隨便和只要10cmcCCpBBbmIIVRVV39 本章內(nèi)容會(huì)以填空題、選擇題、問(wèn)答題、判斷題的形式考查第6章 正弦波振蕩器40第6章考查內(nèi)容 反饋型振蕩器的基本工作原理 反饋型振蕩器起振、平衡、穩(wěn)定的條件(振幅條件和相位條件) 三端式振蕩器相位平衡條件的判斷準(zhǔn)則41反饋型振蕩器起振、平衡、穩(wěn)定條件的總結(jié)（重要知識(shí)點(diǎn)）振幅條件相位條件起振（由靜到動(dòng)）平衡（振幅恒定）穩(wěn)定（維持平衡）1 FAn2環(huán)路1 FAn2環(huán)路0omVA0環(huán)路42并聯(lián)諧振回路的相頻特性三端電路組成法則為： xeb、xce電抗性質(zhì)相同，xcb與xeb、xec電抗

16、性質(zhì)相反。43第7章 調(diào)幅與解調(diào)本章內(nèi)容會(huì)以填空題、選擇題、問(wèn)答題、計(jì)算題的形式考查44第7章考查內(nèi)容 標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波的原理和特點(diǎn) 低電平調(diào)幅電路 高電平調(diào)幅電路 單邊帶信號(hào)的特點(diǎn)和產(chǎn)生方法 包絡(luò)檢波電路 同步檢波原理45調(diào)幅波的分類 標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波(standard AM) 抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波(DSB-SC AM)(Double-Side Band Suppressed-Carrier transmission) 單邊帶調(diào)幅波（SSB AM）(Single Side Band transmission) 殘留邊帶調(diào)幅波（VSB AM）46標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波的原理和特點(diǎn))1 (0maxamVV0V)1 (

17、0minamVVttVkVa00cos)cos(已調(diào)波表達(dá)式為ttVVkVa000cos)cos1 (am記為稱為調(diào)幅度,從圖上可以看出0minmax)(21VVVma0Vma0Vma0min000maxVVVVVV故稱調(diào)幅度度這個(gè)電壓空間的利用程對(duì)載波的振幅體現(xiàn)了包絡(luò)的振幅,00VVmmaa47會(huì)讀會(huì)畫0a000a0a0( )(1cos)cos11coscos()cos()22tVmttVtm tm tv標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波的頻譜 調(diào)制信號(hào)0載波調(diào)幅波0+上邊頻0-下邊頻48490nn000n0n0n00n0nn0n( )1coscos11coscos()cos()2211coscos()cos()2

18、2nnnnntVm ttVtmtmtVtmtmt v信號(hào)帶寬信號(hào)帶寬max2B 0 (2) 限帶信號(hào)的調(diào)幅波限帶信號(hào)的調(diào)幅波maxo 調(diào)幅波maxmaxmaxmax調(diào)制信號(hào)載波0+max上邊帶0-max下邊帶標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波的功率關(guān)系tVmtVmtVtvaa)cos(21)cos(21cos)(000000已調(diào)波設(shè)它輸出到一個(gè)電阻設(shè)它輸出到一個(gè)電阻R上，則輸出功率由三部分組成：上，則輸出功率由三部分組成：載波功載波功率率RVPoT2021上邊頻功率上邊頻功率RVmPa20)21(210TaPm0241下邊頻功率下邊頻功率RVmPa20)21(210TaPm0241TaOPmP02)211 ( 總功率

19、50電壓電壓表達(dá)式表達(dá)式普通調(diào)幅波普通調(diào)幅波ttmV0a0cos)cos1 (載波被抑制雙邊帶調(diào)幅波載波被抑制雙邊帶調(diào)幅波ttVm00acoscos單邊帶信號(hào)單邊帶信號(hào)tVm)cos(200a)cos(2(00tVma或波形圖波形圖頻譜圖頻譜圖 0- 0+ 0a21Vm 0- 0+ 0a21Vm 信號(hào)信號(hào)帶寬帶寬)2( 2)2( 22 0- 0+ 三種振幅調(diào)制信號(hào)三種振幅調(diào)制信號(hào)51單邊帶信號(hào)的特點(diǎn)和產(chǎn)生方法 單邊帶信號(hào)的優(yōu)缺點(diǎn)（重要） 優(yōu)點(diǎn) 節(jié)省功率、節(jié)省頻帶； 缺點(diǎn) 需要同步解調(diào)，成本較高。上邊頻上邊頻SSB信號(hào)頻譜信號(hào)頻譜c52單邊帶信號(hào)的產(chǎn)生方法 主要有三個(gè)方法 濾波器法 相移法 修正的移相濾波法53調(diào)幅電路的分類 低電平調(diào)幅電路 平方律調(diào)幅器(二極管非線性伏安特性) 斬波調(diào)幅器 模擬乘法器調(diào)幅 高電平調(diào)幅（利用功放的在過(guò)壓或欠壓時(shí)的特性曲線） 集電極調(diào)幅（過(guò)壓狀態(tài)下Vcm隨VCC線形變化） 基極調(diào)幅（欠壓狀態(tài)下Vcm隨VBB線形變化）54包絡(luò)檢波器的工作原理包絡(luò)檢波器的工作原理包絡(luò)檢波器的包絡(luò)檢波