高頻電子線路(第五版)

高頻電子線路

教學(xué)參考書：

高頻電子線路（第五版）

張肅文主編

講授余連德→0第一章緒論

§1.1無(wú)線電通信發(fā)展簡(jiǎn)史

1864年

麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在

1887年

赫茲實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波的存在

1895年

電磁波進(jìn)行通信成功

火化發(fā)射機(jī)→→粉末檢波器

1907年

發(fā)明電子管

1948年

發(fā)明晶體管三個(gè)里程碑

20世紀(jì)六十年代集成電路§1.2無(wú)線電信號(hào)傳輸原理

1、基本通信系統(tǒng)示意圖

2、無(wú)線電報(bào)發(fā)射方式及波形

發(fā)送設(shè)備傳輸媒介接收設(shè)備信號(hào)輸出鍵控管放大強(qiáng)放電源振蕩器緩沖圖1.2.5t3、目前常用的發(fā)射信號(hào)調(diào)制方式

連續(xù)調(diào)制(音、像信號(hào))

脈沖調(diào)制(常用于控制信號(hào)---遙控器)

調(diào)幅

(1)連續(xù)調(diào)制調(diào)頻

調(diào)相

(2)調(diào)幅發(fā)射機(jī)的組成

圖1.2.84、無(wú)線電信號(hào)的接收

(1)簡(jiǎn)易接收機(jī)

圖1.2.9

(2)直接放大式接收機(jī)

圖1.2.10

(3)超外差式接收機(jī)

圖1.2.11

§1.3通信的傳輸媒質(zhì)

有線通信:電纜、光纖

無(wú)線電通信:自由空間(受大氣層影響

------電離層影響)

天波、地波

第二章選頻網(wǎng)絡(luò)

§2.3串聯(lián)、并聯(lián)阻抗等效互換與回路抽

頭時(shí)的阻抗變換

1

、串、并聯(lián)阻抗等效互換

得

Xs、Xp

為電感或電容

3

、抽頭式并聯(lián)回路的阻抗等效變換

設(shè)

----阻抗比=接入系數(shù)的平方----接入系數(shù)(抽頭比)接入系數(shù)

§2.4耦合回路

1、耦合回路概述

互感耦合——圖2.4-2(a)

電容耦合——圖2.4-2(a)

2、定義耦合系數(shù)

f矩形特性耦合耦合元件電抗初、次級(jí)回路中與X12同性質(zhì)的總電抗對(duì)于:電容耦合——互感耦合——§2.5

濾波器的其它形式

2.5.1LC集中選擇性濾波器2.5.2石英晶體濾波器2.5.3陶瓷濾波器2.5.4聲表面波濾波器第三章高頻小信號(hào)放大器

§3.1概述

高頻小信放大器:幾百KHZ~幾百M(fèi)HZ

小信號(hào)、晶體管工作在線

性范圍.

諧振放大器

非諧振放大器

主要指標(biāo)：

1，

增益

2，

通頻帶

3，

選擇性（兩個(gè)基本指標(biāo)）

（1）矩形系數(shù)——對(duì)鄰近頻道干擾抑制能力

Kr表示f10.70.1理想理想情況:

一般要求:

（2）抑制比（或抗拒比）——對(duì)干擾信

號(hào)抑制能力

4、穩(wěn)定性

5、噪聲系數(shù)f干擾§3.2晶體管高頻小信號(hào)等效電路

與參數(shù)

3.2.1形式等效電路(網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等效電路)

晶體管四端網(wǎng)絡(luò)圖（3.2.1）以y參數(shù)表示，則有由上兩式可得晶體管的y參數(shù)等效電路兩式或?qū)懗?/p>

其中：

——輸出短路時(shí)的輸入導(dǎo)納——輸入短路時(shí)的反向傳輸導(dǎo)納——輸出短路時(shí)的正向傳輸導(dǎo)納——輸入短路時(shí)的輸出導(dǎo)納根據(jù)以上還可得到

晶體管放大電路的y參數(shù)等效電路圖3.2.3列出相應(yīng)方程：即電壓增益為(3.2.10)式由(1)、(2)、(3)式可得輸入導(dǎo)納輸入導(dǎo)納與輸出負(fù)載有關(guān)，是內(nèi)部反饋的作用。將輸入信號(hào)取零（電流源開(kāi)路），消去、可得輸出導(dǎo)納輸入導(dǎo)納與信號(hào)源有關(guān)，也是內(nèi)部反饋的作用。3.2.2混合π等效電路

考慮到晶體管的內(nèi)部反饋

圖3.2.43.2-3混合π等效電路參數(shù)與形式等效

電路y參數(shù)的轉(zhuǎn)換

當(dāng)晶體管工作點(diǎn)選定后，混合π電路中參數(shù)則可確定。

高頻分析中使用y參數(shù)等效分析較簡(jiǎn)便。

π→y?圖3.2.5對(duì)于π電路有

節(jié)點(diǎn)b'

節(jié)點(diǎn)c

上三式整理得

IbIyb’e-Iyb’c

與對(duì)比得（3.2.18)~~(3.2.21)式復(fù)數(shù)表示

以上8個(gè)參數(shù)均可手冊(cè)查得

輸入電導(dǎo)輸入電容輸出電導(dǎo)輸出電容3.2-4晶體管高頻參數(shù)

1)截止頻率fβ

fβ為當(dāng)β下降到時(shí)的頻率2)特征頻率fT

fT

為當(dāng)β

下降到時(shí)的頻率

顯然，當(dāng)

則有

通常

時(shí)3)最高振蕩頻率fmax

當(dāng)晶體管的功率增益時(shí)的工作頻率---

fmax

當(dāng)時(shí)，晶體管將不能振蕩。

一般取實(shí)際工作頻率為

§3.3單調(diào)諧回路諧振放大器

3.3.1單級(jí)調(diào)諧放大器

一、電壓增益

1、常用基本共射電路圖3.3.1(a)

y參數(shù)等效電路

y參數(shù)等效電路

(參照?qǐng)D3.2.3得下圖)本圖結(jié)合3.2.10式的推導(dǎo)2、考慮輸出回路的實(shí)際電路圖3.3.1(b)即有∴基本電路的電壓增益為即3.3.1式則有

Y’L為1、2端看負(fù)載回路側(cè)的等效導(dǎo)納，而Y’則為L(zhǎng)C回路a、b端看的總等效導(dǎo)納。

而此時(shí)電壓增益應(yīng)為為集電極電壓如圖3.3.2圖中:圖3.3.2由圖可見(jiàn)

又由圖3.3.2可見(jiàn)

諧振時(shí)（通常工作在諧振狀態(tài)）

則當(dāng)與負(fù)載匹配時(shí),條件為

即有

可得最大電壓增益為

若忽略二、功率增益圖4.3.3

諧振時(shí)因此

若使用相同晶體管，

則有可得最大功率增益為通頻帶與選擇性

前面(一）可知f10.7可得通頻帶為令上式

諧振特性曲線3.3.4級(jí)間耦合網(wǎng)絡(luò)

圖3.3.4

§3.4多級(jí)單調(diào)諧回路諧振放大器

電壓增益

多級(jí)相同時(shí)

諧振特性曲線為f10.7此時(shí)通頻帶寬應(yīng)滿足

解得

或

即級(jí)數(shù)增多，頻帶變窄?？s減因子<1§3.5雙調(diào)諧回路諧振放大器

單級(jí)CoeCie常設(shè)

則有

1.電壓增益

由(2.4.17)式及得f式中

電壓增益為

因諧振時(shí)

則有

------耦合系數(shù)------廣義失諧當(dāng)有

2.通頻帶

由式(1)(3)可得通頻帶為

當(dāng)時(shí),常用(臨界耦合),臨界耦合弱界耦合強(qiáng)耦合令即

得

而單調(diào)諧時(shí)通頻帶為

可見(jiàn)雙調(diào)諧時(shí)通頻帶加寬到倍矩形系數(shù)

當(dāng)時(shí),代入(4)式有

解得

矩形系數(shù)為

§3.6諧振放大器的穩(wěn)定性與穩(wěn)定措施

3.6.1穩(wěn)定性分析

1.不穩(wěn)定的原因

實(shí)用上,因晶體管內(nèi)部存在,

使輸出電壓產(chǎn)生反饋——可能自激。前面知等效電路反饋導(dǎo)納----（即3.2.6式)得輸入導(dǎo)納為（3.6.1式)當(dāng)輸入電路接有諧振回路時(shí),如圖

其中:

輸入諧振回路均為頻率的函數(shù),圖3.6.2引起失諧影響QL圖3.6.3

gF在某些頻率上可能為負(fù)值，呈負(fù)電導(dǎo)，

使gs+gi

被抵消。

自激。有反饋無(wú)反饋圖3.6.3圖3.6.22.不產(chǎn)生自激的條件

能量損耗被抵消,電納部分也抵消，

即放大器產(chǎn)生自激，此時(shí)應(yīng)有輸入諧振回路總導(dǎo)納為當(dāng)時(shí)，可得當(dāng)yre

愈大，上式愈接近于1，放大器愈不穩(wěn)定。

以復(fù)數(shù)表示（如圖）——自激條件

式中：或表示為

同理，得輸出回路關(guān)系式為

設(shè)：輸入、輸出回路相同，即

（1）、(2)代入自激條件式得

即要求分別滿足——相位條件于是有表明只有當(dāng)yre

足夠大時(shí)，等式左邊才減小到1而滿足自激振幅條件。

通常?。ǚ€(wěn)定條件）遠(yuǎn)離1為穩(wěn)定工作范圍。穩(wěn)定系數(shù)3.6.2單向化

晶體管——雙向元件

單向化——消除yre的作用（變?yōu)閱蜗颍?/p>

1.失配法

采用共射—共基級(jí)聯(lián)電路圖3.6.4

Yre反饋中和法（不適于現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展，少用。）方法失配法輸入阻抗低輸出阻抗高相當(dāng)于共射級(jí)的負(fù)載導(dǎo)納很大，即

(2)很大時(shí)，共射的負(fù)載阻抗很低，電壓增益很小，但電流增益仍大，后面共基電路有較大電壓增益補(bǔ)償，則級(jí)聯(lián)后功率增益較大。根據(jù)，則yre的反饋?zhàn)饔帽坏窒鸜F分析

共射—共基級(jí)聯(lián)電路的等效為復(fù)合管。

等效y

參數(shù)為一般工作頻率范圍內(nèi)

等效反向傳輸導(dǎo)納變小了許多§3.7諧振放大器的常用電路和集成電路

諧振放大器

3.7.1諧振放大器的常用電路舉例

圖3.7.13.7.23.7.3

3.7.2集成電路諧振放大器

圖3.7.7(圖像中放電路）§3.9放大器中的噪聲

一.概述

自然干擾（天電、宇宙、大地干擾）

人為干擾（工業(yè)、無(wú)線電臺(tái)干擾）干擾（外部）噪聲（內(nèi)部）自然噪聲（熱噪聲、散粒噪聲）

人為噪聲（交流聲、感應(yīng)噪聲、接觸噪聲）本節(jié)主要討論自然噪聲二.內(nèi)部噪聲的特點(diǎn)和來(lái)源

內(nèi)部噪聲——隨機(jī)過(guò)程，帶電粒子

無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，遵循統(tǒng)計(jì)規(guī)律。起伏噪聲圖3.9.1tv三.非周期噪聲電壓的頻譜

起伏噪聲——帶電粒子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，由無(wú)

數(shù)持續(xù)時(shí)間極短的脈沖疊加。

設(shè)非周期脈沖函數(shù)為則富氏積分表示為對(duì)于寬度為τ的單位窄脈沖，有

其第一個(gè)零值點(diǎn)在處。當(dāng)τ

很小（τ→0),零值點(diǎn)→∞遠(yuǎn)。而且，對(duì)于無(wú)線電頻率范圍，τ

遠(yuǎn)小于信號(hào)周期T即則有頻譜幅值基本不變第四章非線性電路、時(shí)變參量電路和變頻器

§4.1概述

嚴(yán)格講，所有元件均為非線性。但一定條件下非線性可略——線性元件。

如：電阻、電容、空心電感、小信號(hào)工作的晶體管等。

非線性電路——含非線性元件組成的電路，如功率放大器、振蕩、變頻、調(diào)制、解調(diào)電路等。無(wú)線電工程技術(shù)中

§4.2非線性元件的特性

4.2.1.非線性元件的工作特性

如：

二極管的伏安特性

隧道二極管的伏安特性非線性求解法圖解法解析法（借助非線性元件的特性）圖4.2.3圖4.2.2AB段為負(fù)阻區(qū)4.2.2非線性元件的頻率變換作用設(shè)二極管的特性近似為當(dāng)輸入兩個(gè)信號(hào)電壓為所得電流為可見(jiàn)，非線性變換產(chǎn)生新的頻率。

4.2.3.非線性電路不滿足疊加原理。直流和頻差頻諧波諧波§4.3非線性電路分析法

4.3.1.冪級(jí)數(shù)分析法

設(shè)非線性元件特性函數(shù)為則展為冪級(jí)數(shù)有通常取前三項(xiàng)近似為拋物線取前兩項(xiàng)近似為直線若在工作點(diǎn)V0

附近各階導(dǎo)數(shù)存在，則在V0

附近展開(kāi)為冪級(jí)數(shù)有例：冪級(jí)數(shù)展開(kāi)為三次多項(xiàng)式近似輸入電壓為

代入上式并三角變換得4.3.11式。

從上式見(jiàn)得到各種新的頻率分量。

4.3.2.折線分析法

用于大信號(hào)時(shí)轉(zhuǎn)移特性用折線近似

集電極電流脈沖波輸入信號(hào)集電極電流脈沖表達(dá)式當(dāng)

傅氏級(jí)數(shù)展開(kāi)，得各頻率分量為有(1)、（2）式相比，得諧波分解系數(shù)各頻率分量振幅

§4.4線性時(shí)變參量電路分析法

時(shí)變參量元件——其參數(shù)隨時(shí)間變化。

（如：晶體管在大信號(hào)作用下，Q點(diǎn)隨時(shí)間變化，跨導(dǎo)gm隨時(shí)間變化）

4.4.1時(shí)變跨導(dǎo)電路分析

已知晶體管

大幅值信號(hào)即

若gm為周期函數(shù)，則上式為兩三角函數(shù)的

乘積項(xiàng)——必有和頻、差頻。

設(shè)當(dāng)時(shí)，在兩個(gè)輸入信號(hào)作用下，靜態(tài)工作點(diǎn)可變工作點(diǎn)對(duì)（1）式泰勒展開(kāi)（vB點(diǎn)上），得因vs很小，取兩項(xiàng)近似，有以（2）式代入上式得，乘積項(xiàng)將產(chǎn)生差頻、和頻4.4.4式4.4.2模擬乘法器電路分析

差分對(duì)模擬乘法器——便于集成，工作穩(wěn)定。

T1、T2對(duì)稱，有則或同理有令則有以作曲線——?dú)w一化因子

v1很小時(shí)（v1<26mV，常溫T=300K,Z<1)，特性才是線性的。對(duì)ic1、ic2

取偏導(dǎo)，當(dāng)Z很小時(shí)，由于電路對(duì)稱,Rc1=Rc2=Rc,則有T3管的跨導(dǎo)當(dāng)Re足夠大時(shí)，兩輸入信號(hào)的乘積項(xiàng)4.4.4開(kāi)關(guān)函數(shù)分析法

非線性元件受大信號(hào)控制——開(kāi)關(guān)狀態(tài)設(shè)(大信號(hào)）§4.5變頻器的工作原理

接收機(jī)中常把某一頻率變換為另一頻率。圖5.5.1變頻波形混頻外來(lái)接收本振中頻輸出變頻前后的頻譜變頻器的主要質(zhì)量指標(biāo)

1）變頻增益電壓增益功率增益2)失真和干擾3）選擇性——4）噪聲系數(shù)主要有產(chǎn)生組合頻率交叉調(diào)制互相調(diào)制等頻率失真非線性失真中頻輸出電壓振幅中頻輸入電壓振幅§5.6晶體管混頻器較大幅值本振信號(hào)圖5.6.1基極注入射極注入1、本信號(hào)注入方式2、分析方法圖5.6.2近似定量分析為的周期函數(shù)（前所述設(shè)偏置在處泰勒展開(kāi)，得動(dòng)點(diǎn)，瞬間視為不變vBE=VB+v0時(shí)的跨導(dǎo)小信號(hào)可略vBE=VB+v0時(shí)的電流大信號(hào)v0作用下前面5.4.4式知其中差頻項(xiàng)振幅為可見(jiàn)，中頻電流振幅與vs的振幅成正比。-------中頻電流跨導(dǎo)的基波分量跨導(dǎo)函數(shù)g(t)-----隨v0作周期變化當(dāng)輸入信號(hào)vs為調(diào)幅波時(shí)，振幅為則中頻電流為中頻電流也是調(diào)幅波定義----------變頻跨度跨導(dǎo)函數(shù)g(t)工程上，圖解求g1

圖5.6.3v0作用下(線性范圍內(nèi)）圖解得而Q點(diǎn)上顯然，當(dāng)時(shí)，變頻跨度實(shí)驗(yàn)證明-------5.6.8式實(shí)際電路收音機(jī)自激式變頻器電路§5.7二極管混頻器

晶體管混頻器的

優(yōu)點(diǎn)——變頻增益較高

缺點(diǎn)——?jiǎng)討B(tài)范圍小、組合頻率干擾

嚴(yán)重、噪聲大、本振輻射等

二極管混頻器的優(yōu)缺點(diǎn)與以上相反。5.7.1二極管混頻器大信號(hào)作用——二極管為開(kāi)關(guān)狀態(tài)§5.8差分對(duì)模擬乘法器混頻器第六章高頻功率放大器功率放大器分類——按工作點(diǎn)（導(dǎo)通角）甲類電流流通角360°

(低頻）乙類--------------180°

(低頻）丙類-------------<180°(高頻常用，效率高）丁類戊類-------------更小(高頻開(kāi)關(guān)狀態(tài)）§6.2諧振功率放大器的工作原理6.2.1獲得最高效率所需的條件高頻功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)：輸出功率、效率圖6.2.1由能量守恒定律有效率為可見(jiàn)，提高效率主要在減小PC

,當(dāng)PC不超過(guò)規(guī)定時(shí)，提高效率，將使PO大大增加，即圖6.2.2

iC

為脈沖電流，失真很大，但諧振回路電流仍為正弦波（基波電流）。

iC的最大值出現(xiàn)在vc

的最小值處。6.2.2功率關(guān)系圖6.2.1回路諧振于基頻，呈純電阻RP。§6.3晶體管諧振功率放大器的折線近似

分析法6.3.1晶體管特性曲線的理想化及其解析式輸出特性折線化近似圖6.3.1理想實(shí)際圖6.3.2斜率為常數(shù)轉(zhuǎn)移特性近似為一條直線跨導(dǎo)（幾十~幾百ms)該直線稱為理想化靜態(tài)特性適用于時(shí)6.3.2集電極余弦脈沖電流的分解丙類工作狀態(tài)，ic為尖頂余弦脈沖。1、尖頂余弦脈沖的解析式理想實(shí)際轉(zhuǎn)移特性斜率gc2、尖頂余弦脈沖的傅氏分解

尖頂余弦脈沖分解系數(shù)3、分解系數(shù)曲線圖6.3.4

6.3.3高頻功率放大器的動(dòng)態(tài)特性與負(fù)載特性1、動(dòng)態(tài)特性

vB、vC同時(shí)變化時(shí)，iC

~vC的動(dòng)態(tài)關(guān)系曲線（負(fù)載線或工作路），一般不是直線。2、動(dòng)態(tài)特性直線的作法3、RP不同時(shí)動(dòng)態(tài)特性及波形

臨界線RP增加靜態(tài)特性圖6.3.6（1）RP較小時(shí)，動(dòng)態(tài)曲線1較陡，VCm較小，（動(dòng)態(tài)特性與靜態(tài)特性交點(diǎn)為A1）——欠壓狀態(tài)，iC為尖頂余弦脈沖。

（2）RP增大時(shí)，動(dòng)態(tài)特性線2，斜率值減小，交點(diǎn)為A2，VCm

增大，——臨界狀態(tài)，iC仍為尖頂余弦脈沖。

（3）RP繼續(xù)增大時(shí)，動(dòng)態(tài)特性線3，交點(diǎn)為A3

，VCm

更大，但iC為下凹狀態(tài)，——過(guò)壓狀態(tài)。

4、負(fù)載特性圖6.3.7

6.3.4各極電壓對(duì)工作特性的影響欠壓狀態(tài)過(guò)壓狀態(tài)圖6.3.8(a)欠壓狀態(tài)過(guò)壓狀態(tài)圖6.3.8(b)§6.4晶體管功率放大器的高頻特性（b）高頻特性脈沖（a）低頻特性脈沖圖6.4.1圖6.4.2§6.5高頻功率放大器的電路組成電源的提供方式：串聯(lián)饋電、并聯(lián)饋電對(duì)直流等效6.5.1饋電線路---------電源的提供對(duì)基頻電流等效對(duì)高次電流等效基本原則：符合下面等效電路的要求1、集電極電路的饋電圖6.5.22、基極電路的饋電圖6.5.33、自生基極偏壓的方法圖6.5.46.5.2輸出、輸入與級(jí)間耦合回路§6.8寬帶高頻功率放大器§6.10晶體管倍頻器主振放大或倍頻放大或倍頻2~4MHz2~4MHz2~8MHz4~8MHz8~16MHz圖6.10.1一、倍頻的概念倍頻----輸出頻率是輸入頻率的整數(shù)倍。優(yōu)點(diǎn)：

1）主振頻率可降低，有利于頻率穩(wěn)定；

2）有利于采用石英主振；

3）中間級(jí)可工作于放大或倍頻，由此擴(kuò)展發(fā)射機(jī)波段；

4）輸出與輸入頻率不同，減小寄生耦合提高穩(wěn)定性；石英片不能太高頻率不擴(kuò)展主振頻率的情況下圖6.10.15）對(duì)于調(diào)頻（調(diào)相）發(fā)射機(jī)，可用倍頻加大頻移（相移）-----調(diào)制度；

6）超高頻段難以獲得足夠功率，采用參量倍頻將低頻大功率變?yōu)楦哳l大功率。

二、倍頻器主要形式丙類倍頻參量倍頻（兩類）第8章三、工作分析

設(shè)電路工作于二次諧波倍頻（丙類放大器）圖6.2.1回路諧振于二次諧波各極電壓與電流關(guān)系圖6.10.2瞬時(shí)集、基電壓回路諧振于二次諧波第七章正弦波振蕩器按工作原理分反饋式振蕩器負(fù)阻式振蕩器工作狀態(tài)：通常為丙類狀態(tài)，是非線性的（分析很困難）。實(shí)際上近似用甲類線性工作來(lái)分析?！?.3LC振蕩器基本工作原理構(gòu)成電路振蕩的條件：1.一套振蕩回路（LC回路）；

2.一個(gè)能量補(bǔ)充的來(lái)源（電源VCC）；

3.一個(gè)控制設(shè)備（有源器件）。例：調(diào)集型振蕩電路為例圖7.3.1振蕩電路的組成（三個(gè)環(huán)節(jié)）：（1）放大環(huán)節(jié)（2）反饋環(huán)節(jié)（3）選頻環(huán)節(jié)§7.9負(fù)阻振蕩器1.負(fù)阻特性負(fù)電阻正電阻當(dāng)電壓減小時(shí)，電流增大曲線斜率得到數(shù)為負(fù)值，即——呈負(fù)電阻性（對(duì)交流）此時(shí)R的電位升方向與電流同向，相當(dāng)于發(fā)電機(jī)作用，向外輸出功率。從直流電源轉(zhuǎn)換而得具有負(fù)阻的器件電壓控制型電流控制型電子四極管隧道二極管雙基極二極管晶體管雪崩擊穿時(shí)AB段為負(fù)阻特性電流控制型電壓控制型負(fù)阻振蕩器

(1)原理設(shè)-rn

為負(fù)阻器件的等效電阻，有電路類型

串聯(lián)性

隧道二極管負(fù)阻振蕩器圖7.9.5起振條件并聯(lián)型圖7.9.4§7.11集成電路振蕩器

互感耦合差分對(duì)振蕩器

圖7.11.17.11.27.11.3

第八章參量現(xiàn)象與時(shí)變電抗電路§8.1概述利用非線性電阻特性的電路變頻電路功放電路振蕩電路等利用非線性電抗特性也可實(shí)現(xiàn)以上電路非線性電抗器件可分兩類1有磁芯的非線性電感2非線性電容（變?nèi)荻O管體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）前面介紹的§8.2參量放大器8.2.1變?nèi)荻O管的非線性電抗特性變?nèi)荻O管的結(jié)電容Cj

與所加反向電壓vR

的關(guān)系8.2.2參量放大的物理過(guò)程C拉開(kāi)C靠近電容器儲(chǔ)能圖8.2.28.2.3非線性電抗中的能量關(guān)系遵循門雷——羅威關(guān)系式將頻率為fs

的信號(hào)和頻率為fP

的泵源信號(hào)電壓同時(shí)加到無(wú)損耗單值非線性電容上，除有Fs、

fP及它們的各次諧波外，還會(huì)產(chǎn)生新的組合頻率證明略信頻功率泵頻功率取m=1；n=0，n=-1取n=1;m=0，m=-1前面證明知，能量轉(zhuǎn)換時(shí)要有三組頻率，即：fs、fP

與和頻或差頻所以，參量放大器除有fs、fP

兩回路外，還應(yīng)有一個(gè)fi諧振（空閑）回路。令并在門——羅公式中分別取m=1；n=0，n=-1及n=1；m=0,m=-1則有參量放大器實(shí)際電路圖8.2.48.3.1參量混頻原理§8.3參量混頻器輸入輸出泵源8.3.2參量混頻電路圖8.3.2第九章振幅調(diào)制與解調(diào)

§9.1概述

調(diào)制——將信息攜帶與高頻載波上調(diào)制方式調(diào)幅——振幅調(diào)制調(diào)頻調(diào)相脈沖調(diào)制——角度調(diào)制解調(diào)——調(diào)制的逆過(guò)程檢波——對(duì)應(yīng)于調(diào)幅鑒頻——對(duì)應(yīng)于調(diào)頻鑒相——對(duì)應(yīng)于調(diào)相調(diào)幅波§9.2調(diào)幅波的性質(zhì)圖9.2.29.2.1調(diào)幅波的表達(dá)式與頻譜1.調(diào)幅波的表達(dá)式2.調(diào)幅波的頻譜——上邊頻——下邊頻邊頻幅值9.2.2調(diào)幅波中的功率關(guān)系將調(diào)幅波作用在電阻為R的負(fù)載上，則有載頻功率為下邊頻功率為同理，上邊頻功率為因此，調(diào)幅波的總功率（輸出功率）為未調(diào)幅時(shí),100%調(diào)幅時(shí),即可見(jiàn)，載波功率占總功率的（但不帶信息）?！?.3平方律調(diào)幅9.3.1工作原理+非線性器件帶通濾波器設(shè)：輸入電壓為非線器件特性為以vi

代入上式得——————直流——————載波——————調(diào)制信號(hào)基波——上、下邊頻經(jīng)濾波選取上式第4項(xiàng)得并可知，調(diào)幅度為調(diào)幅作用產(chǎn)生于項(xiàng)——平方律調(diào)幅

9.3.2平衡調(diào)幅器二極管平衡調(diào)幅器（兩個(gè)平方律調(diào)幅組成）§9.4斬波調(diào)幅不含載波項(xiàng)——抑制了載波§9.5模擬乘法器調(diào)幅前面第五章（5.4.2）討論過(guò)，簡(jiǎn)單模擬乘法器的輸出電壓為缺點(diǎn)：（1）當(dāng)

v2小時(shí)，誤差大

（2）vo與溫度有關(guān)

（3）只能工作在兩象限

v2>0實(shí)用上雙差分模擬乘法器圖9.5.1模擬乘法器調(diào)幅為幅平衡調(diào)幅（抑制載波調(diào)幅）§9.6單邊帶信號(hào)的產(chǎn)生§9.7殘留邊帶調(diào)幅§9.8高電平調(diào)幅§9.9包絡(luò)檢波9.9.1包絡(luò)檢波器的工作原理充放9.9.2包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標(biāo)1）電壓傳輸系數(shù)（檢波效率）輸出電壓振幅輸入包絡(luò)振幅2）等效輸入電阻輸入高頻基波電流振幅3）失真

（1）惰性失真（對(duì)角線失真）原因：RC太大，通常要求：圖9.9.2（2）負(fù)峰切割失真（底部切割）圖9.9.3充放圖9.9.4原因：耦合電容Cc的存在而且較大時(shí),由于Cc的電壓Vc在R上有分壓VR，可能出現(xiàn)調(diào)幅波包絡(luò)負(fù)半周低于VR的情況而導(dǎo)致D截止。(3)非線性失真（4）頻率失真由二極管非線性引起，又濾波電容、耦合電容引起§9.10同步檢波1.應(yīng)用乘法器的同步檢波相乘低通濾波包絡(luò)檢波器2.應(yīng)用包絡(luò)檢波器的同步檢波兩種方法：討論乘法器工作第十章角度調(diào)制與解調(diào)角度調(diào)制調(diào)頻調(diào)相載波的頻率或相位隨調(diào)制信號(hào)改變§10.1概述§10.2調(diào)角波的性質(zhì)10.2調(diào)頻波和調(diào)相波的數(shù)學(xué)表示式設(shè)：調(diào)制信號(hào)為載波信號(hào)為調(diào)頻時(shí)，不變，但隨調(diào)制信號(hào)線性變化變化也適用即有頻移頻偏（最大頻移）調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表示式調(diào)相波的數(shù)學(xué)表示式——調(diào)頻指數(shù)——調(diào)相指數(shù)10.2.3調(diào)頻波和調(diào)相波的頻譜與帶寬調(diào)頻波和調(diào)相波相似，以討論調(diào)頻波帶寬為例。對(duì)調(diào)頻波展開(kāi)得1.將及展為傅氏級(jí)數(shù)，并用第一類貝塞爾函數(shù)表示10.2.22式、10.2.23式2.用貝塞爾函數(shù)曲線表示——圖10.2.4

mf值不同，則Jn(mf)不同，即每個(gè)頻率分量振幅不同。對(duì)于調(diào)頻：mf可大于1，可小于1。（與調(diào)幅不同）3.頻帶寬度——與mf值有關(guān)一定，改變(a)有效帶寬改變有效帶寬有效帶寬(b)mf一定,§10.3調(diào)頻方法概述調(diào)頻方法可分兩類：1.直接調(diào)頻2.間接調(diào)頻調(diào)制信號(hào)直接控制載波瞬時(shí)頻率先將調(diào)制信號(hào)積分，再對(duì)載波調(diào)相，從而得到調(diào)頻10.3.1直接調(diào)頻原理調(diào)制信號(hào)直接改變影響振蕩頻率的元件或電路的參數(shù)，使瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號(hào)線性變化——直接調(diào)頻。多諧振蕩器調(diào)頻脈沖頻率與基極偏置電壓有關(guān)10.3.2間接調(diào)頻原理由調(diào)頻波表達(dá)式相角改變量——相移