《通信電子電路》復習指導1-3

通信電子電路復習指導主講教師：閉呂慶一、考試題型填空題（30分）繪圖題（10分）計算題（45分）（實驗）分析題（15分）重點考察：基本知識的理解、基本理論的數(shù)學關系、基本參數(shù)的計算及其綜合應用能力二、第一章緒論通信的基本概念無線電波的傳輸方式及其特點無線電波的頻段劃分1.通信的基本概念通信的任務就是傳遞各種信息，傳輸信息的系統(tǒng)稱為通信系統(tǒng)。完整的通信系統(tǒng)包括：信息源、發(fā)送設備、傳輸信道、接收設備、收信裝置等。通信系統(tǒng)的分類：

無線通信和有線通信；

數(shù)字通信和模擬通信。2.無線電波的傳輸方式及其特點（1）繞射（地波）：電波沿著地球的彎曲表面?zhèn)鞑?。沿地表傳播時，有一部分能力被損耗，并且頻率越高，損耗越嚴重，傳播距離就越短，所以只適合于中、長波信號（低頻）（2）折射與反射（天波）電離層能發(fā)射電波，對電波也有吸收作用，但對頻率很高的電波吸收很少，適合于短波。但當頻率高到一定程度后，電磁波穿透電離層，不在返回。（3）直射（空間波）：電磁波從發(fā)射天線發(fā)出，沿直線傳播到接收天線。發(fā)射和接收天線的高度將影響這種直線傳播的距離。只有當天線的尺寸大到可以與信號波長相比擬時，天線才具有較高的輻射效率。3.無線電波的頻段劃分無線電波在空間的傳播速度:3×108m/s無線電波的波段劃分及其用途（表1-1）三、第二章小信號調(diào)諧放大器本章主要內(nèi)容：LC諧振回路的基本特性。諧振回路的部分接入方式。單調(diào)諧放大器（基本原理）。高頻調(diào)諧放大器（參數(shù)計算）。多級調(diào)諧放大器。1.LC諧振回路的基本特性諧振回路：L,C串并聯(lián)網(wǎng)絡作用：構成選頻網(wǎng)絡、阻抗變換網(wǎng)絡等一、并聯(lián)諧振與串聯(lián)諧振回路比較并聯(lián)諧振回路R0：電感線圈的固有損耗電阻對信號源而言，L,C,R三者是并聯(lián)關系串聯(lián)諧振回路r0：電感線圈的固有損耗電阻對信號源而言，L,C,R三者是串聯(lián)關系二、并聯(lián)諧振回路并聯(lián)阻抗當時，回路發(fā)生并聯(lián)諧振。諧振頻率或分析：諧振時，回路呈純阻；當時，回路呈容性；當時，回路呈感性。定義回路諧振電阻R0與諧振時回路電抗（感抗或容抗）的比值為并聯(lián)回路的品質因數(shù)，用Q表示，它表示回路損耗的大小。諧振曲線和通頻帶

1）諧振曲線——回路電壓特性曲線感性容性

Q對諧振曲線的影響——

Q可以衡量諧振現(xiàn)象的尖銳程度

2）通頻帶——通過有用信號的能力通頻帶與回路的品質因數(shù)Q成反比，Q越高，諧振曲線愈尖銳，回路的選擇性越好，通頻帶越窄。

當由最大值1下降到0.707（＝）時，所確定的稱為回路的通頻帶B。頻帶寬度令【1】負載和信號源內(nèi)阻對諧振回路的影響

1.負載和信號源內(nèi)阻為純電阻

信號源空載品質因數(shù)□有載品質因數(shù)顯然，QL<Q0采用部分接入并聯(lián)諧振回路減小加載影響負載通頻帶,選擇性【2】.負載和信號源內(nèi)阻含有電抗成分（一般是容性）回路總電容為：注意：考慮了負載電容和信號源輸出電容后，在諧振回路的諧振頻率、品質因數(shù)等的計算中，式中的電容都要以代入。如：諧振頻率2.諧振回路的部分接入方式設n——接入系數(shù)，它表明負載電壓占回路電壓的比例。利用等效等效前后消耗的功率相等阻抗變換的原理（1）、自耦變壓器接入接入系數(shù)（2）、電容抽頭接入接入系數(shù)（3）、互感變壓器接入接入系數(shù)（4）、電容及信號源部分接入的計算

定義接入系數(shù)則說明：（1）0<

n<1,調(diào)節(jié)

n可改變折算電阻數(shù)值。n越小，RL

與回路接入部分越少，對回路影響越小，

越大。（2）對于電容抽頭接入，接入系數(shù)為（3）當外接負載不是純電阻，包含有電抗成分時，上述等效變換關系仍適用。（4）諧振回路信號源的部分接入的折算方法與上述負載的接入方式相同。5）為區(qū)別信號源和負載與回路的接入系數(shù)，在下面信號源和負載均采用部分接入的電路中，規(guī)定:n1

為信號源與回路的接入系數(shù)，n2為負載與回路的接入系數(shù)。3.單調(diào)諧放大器

（1）.電路組成R1、R2、R3為分壓式偏置電阻C1為耦合電容、C2為旁路電容RL為負載電阻L和C組成并聯(lián)諧振回路諧振回路和晶體管的輸出端采用自耦變壓器連接，以減輕晶體管輸出電阻對諧振回路Q值的影響；諧振回路和負載采用緊耦合的變壓器連接定義，分別為晶體管、負載接入系數(shù)（2）.電壓放大倍數(shù)K∵∴諧振時，所以，諧振電壓放大倍數(shù)

4.高頻調(diào)諧放大器一、電路組成輸入輸出二、高頻等效電路（c）（d）晶體管接入系數(shù)負載導納接入系數(shù)將輸出電路所有元件參數(shù)均折合到LC兩端：電流源合并其中

三、電路性能指標

1.電壓增益討論：

①是工作頻率f的函數(shù)；

②當時，“—”號表示輸入和輸出有180°的相位差。此外，是一個復數(shù)，它也有一個相角，因此輸入和輸出之間的相位差不是180°，而是；

③當頻率較低時，，和的相位差才是180°；

④

與晶體管正向傳輸導納成正比，和回路的總電導成反比;

⑤與n1、n2之間的關系？通頻帶和選擇性取其模值可見，單調(diào)諧放大器的通頻帶、選擇性有與并聯(lián)諧振回路相同的結論。5.多級調(diào)諧放大器

實際應用中，常常為了提高增益或改善選擇性，采用多級級聯(lián)放大器。（1）多級單調(diào)諧放大器（同步調(diào)諧放大器）1.多級放大器的增益假設有n級放大器，特性相同。總增益如果各級放大器的增益相同，

則歸一化諧振曲線表達式（2）.通頻帶

①

②保持Bn不變（各級）（各級）因此，增益和通頻帶存在嚴重矛盾。

③改善：參差調(diào)諧放大器、雙調(diào)諧回路放大器——縮小系數(shù)（縮減因子）令或參考作業(yè)已經(jīng)布置的。四、第三章高頻調(diào)諧功率放大器1.調(diào)諧功率放大器的工作原理2.功率與效率3.調(diào)諧功率放大器的工作狀態(tài)分析4.調(diào)諧功率放大器的實用電路1.調(diào)諧功率放大器的工作原理3.2.1原理電路

Ec、Eb為集電極和基極的直流電源。輸入信號經(jīng)變壓器T1

耦合到晶體管基-射極，這個信號也叫激勵信號。

L、C組成并聯(lián)諧振回路，作為集電極負載，這個回路也叫槽路。3.2.2晶體管特性的折線化

(1)所謂折線近似分析法，是將電子器件的特性理想化，每條特性曲線用一組折線來代替。(2).導通角在轉移特性的放大區(qū)

假設輸入信號，則加到晶體管基-射極的電壓為，晶體管導通范圍內(nèi)集電極電流ic的表達式通常把集電極電流導通時間相對應角度的一半稱為集電極電流的導通角，用θ表示。在丙類工作狀態(tài)下θ<90°。根據(jù)導通角的定義，當時，,即（2）（1）集電極余弦脈沖電流分析

式（2）代入式（1）得到當時，為最大值，用表示，則代入得到若將尖頂余弦脈沖分解為傅里葉級數(shù)其中，直流分量幅值基波分量幅值n次諧波分量幅值、、稱作余弦脈沖分解系數(shù)，它們是導通角的函數(shù)。、的特點:1.2.從曲線可以看出：諧波次數(shù)越高其振幅值越?。粚δ骋淮沃C波而言，總有一個相應的值θ可使振幅為最大值。3．功率和效率功率放大器輸出功率大，電源供給、管子發(fā)熱等問題也大。為了盡量減小損耗，合理地利用晶體管和電源，必須了解功率放大器的功率和效率問題。調(diào)諧功率放大器有如下幾種功率需要考慮：1.電源供給的直流功率PS；2.通過晶體管轉換的交流功率，即晶體管集電極輸出的交流功率Po

；3.通過槽路送給負載的交流功率,即RL

上得到的功率PL;4.晶體管在能量轉換過程中的損耗功率，即晶體管損耗功率PC；5.槽路損耗功率

PT；電源供給的功率PS，一部分（PC）損耗在管子，使管子發(fā)熱；另一部分（Po）轉換為交流功率，輸出給槽路。通過槽路一部分（PT）損耗在槽路線圈和電容中，另一部分（PL）輸出給負載RL。6.激勵功率（1）.集電極效率直流電源供給功率集電極交流輸出功率放大器的能量轉換效率（集電極效率）討論：（1）——集電極電壓利用系數(shù)(Ucm增大，電壓利用 系數(shù)就提高，但Uce變小，三級管進入飽和)（2）——集電極電流利用系數(shù)

↑，↑，但↓，Po↓，為了兼顧功率和效率，通常取。（2）.槽路效率PL——負載功率，RL所吸收的功率；PT——槽路損耗功率，槽路空載電阻R0所吸收的功率。取決于槽路的空載和有載品質因數(shù)。由于受到槽路元件質量的限制，Q0一般幾十到幾百。QL也不能太小，否則槽路濾波效果太差，輸出波形不好，一般QL=5～10。結論：為了盡可能利用小功率容量的管子和電源，輸出較大的功率，應力求和高。高要適當選取，電壓利用系數(shù)盡可能大；高，要求槽路空載品質因數(shù)Q0大，即應選用低損耗的電感和電容元件。在已知和的情況下可根據(jù)負載要求的輸出功率PL計算晶體管的管耗。3.調(diào)諧功率放大器的三種工作狀態(tài)及其判別方法1.調(diào)諧功率放大器的三種工作狀態(tài)根據(jù)調(diào)諧功率放大器在工作時是否進入進入飽和區(qū)，可將放大器的工作狀態(tài)分為欠壓、過壓和臨界三種。1)欠壓——晶體管在任何時刻都工作在放大狀態(tài)；2)臨界——剛剛進入飽和區(qū)的邊緣；3)過壓——晶體管工作時有部分時間進入飽和區(qū)。2.工作狀態(tài)的判別方法（欠壓）（臨界）（過壓）負載對放大器工作狀態(tài)的影響

2.Ec變化對放大器工作狀態(tài)的影響——集電極調(diào)制特性

集電極調(diào)制特性是指當Eb、Ubm、Rc保持恒定，放大器的性能隨集電極電壓Ec變化的特性。

3.Eb變化對放大器工作狀態(tài)的影響——基極調(diào)制特性

基極調(diào)制特性是指當Ec、Ubm、Rc保持恒定，放大器的性能隨基極偏置電壓Eb變化的特性。4.Ubm變化對放大器工作狀態(tài)的影響——振幅特性

調(diào)諧功放的振幅特性是指當Ec、Eb、Rc保持恒定，放大器的性能隨激勵振幅Ubm變化的特性。因為ubemax=－Eb＋Ubm，Eb和Ubm決定了放大器的ubemax，因此，改變Ubm的情況和改變Eb的情況類似。圖3-13調(diào)諧功放的振幅特性4.調(diào)諧功率放大器的實用電路

調(diào)諧功率放大器由直流饋電電路和濾波匹配網(wǎng)絡組成，其作用（1）保證晶體管各電極獲得相應的饋電電源；（2）通過匹配網(wǎng)絡將交流輸出功率有效地傳輸?shù)截撦d。（1）直流饋電電路

串饋，即直流電源Ec、濾波匹配網(wǎng)絡和晶體管在電路形式上為串聯(lián)連接。

并饋，即三者在電路形式上為并聯(lián)連接。

調(diào)諧功率放大器中，通常利用射級或基級電流在某電阻上產(chǎn)生的壓降作為基極的反向偏置電壓。這種方法叫自給偏壓法。1.射極電流自給偏壓環(huán)節(jié)