高頻電子線路教案

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高頻電子線路教案

說明：

1.教學(xué)要求按重要性分為3個層次，分別以“把握★、熟悉◆、了解▲〞表述。學(xué)生可以根據(jù)自己的狀況決定其課程內(nèi)容的把握程度和學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2.作業(yè)習(xí)題選自教材：張肅文《高頻電子線路》第五版。

3.以圖表方式突出授課思路，串接各章節(jié)知識點，便于理解和記憶。

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周次：1課時：3教學(xué)內(nèi)容

1.第一章緒論

第一節(jié)無線電通信發(fā)展簡史其次節(jié)無線電信號傳輸原理第三節(jié)通信的傳輸媒質(zhì)目的要求

1.了解無線電通信發(fā)展的幾個階段及標(biāo)志2.了解信號傳輸?shù)幕痉椒?/p>

3.熟悉無線電發(fā)射機和接收機的方框圖和組成部分4.了解直接放大式和超外差式接收機的區(qū)別和優(yōu)缺點5.了解常用傳輸媒質(zhì)的種類和特性講授思路

1.課程簡介：

高頻電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用

課程的重要性課程的特點

詳述學(xué)習(xí)方法

與前導(dǎo)課程(電路分析和模擬電路)的關(guān)系課程各章節(jié)間聯(lián)系和教學(xué)安排參考書和仿真軟件

2.簡述無線電通信發(fā)展歷史3.信號傳輸?shù)幕痉椒ǎ?/p>

圖解信號傳輸流程

哪些環(huán)節(jié)涉及課程內(nèi)容兩種信號傳輸方式：基帶傳輸和調(diào)制傳輸

▲三要素：載波、調(diào)制信號、調(diào)制方法

各種數(shù)字調(diào)制和模擬調(diào)制方法

▲詳述AM、FM、PM（波形）

4.詳述無線電發(fā)射機和接收機組成:

◆圖解無線電發(fā)射機和接收機組成（各單元電路與課程各章對應(yīng)關(guān)系）

超外差式和直接放大式比較

5.簡述常用傳輸媒質(zhì)：

常用傳輸媒質(zhì)特點及應(yīng)用有線、無線雙絞線、同軸電纜、光纖天波、地波

各自適用的無線電波段（無線電波段劃分表）作業(yè)布置思考題：

1、畫出超外差式接收機電路框圖。

2、說明超外差式接收機各級的輸出波形。

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周次：2課時：3教學(xué)內(nèi)容

1.其次章選頻網(wǎng)絡(luò)

第一節(jié)串聯(lián)諧振回路其次節(jié)并聯(lián)諧振回路

第三節(jié)串、并聯(lián)阻抗的等效互換與回路抽頭時的阻抗變換目的要求

1.把握串聯(lián)諧振回路的諧振頻率、品質(zhì)因數(shù)和通頻帶的計算2.把握串聯(lián)諧振回路的特性和諧振時電流電壓的計算3.把握串聯(lián)諧振回路的諧振曲線方程4.了解串聯(lián)諧振回路的相位特性曲線

5.了解電源內(nèi)阻和負載電阻對串聯(lián)諧振回路的影響

6.把握并聯(lián)諧振回路的諧振頻率、品質(zhì)因數(shù)和通頻帶的計算7.把握并聯(lián)諧振回路的特性和諧振時電流電壓的計算8.把握并聯(lián)諧振回路的諧振曲線方程9.了解并聯(lián)諧振回路的相位特性曲線

10.了解電源內(nèi)阻和負載電阻對并聯(lián)諧振回路的影響11.了解低Q值并聯(lián)諧振回路的特點12.熟悉串并聯(lián)電路的等效互換計算13.了解并聯(lián)電路的一般形式14.熟悉抽頭電路的阻抗變換計算講授思路★◆▲1.選頻網(wǎng)絡(luò)概述：

選頻網(wǎng)絡(luò)(后續(xù)章節(jié)的基礎(chǔ))

諧振回路（電路分析課程已陳述）濾波器

單振蕩回路耦合振蕩回路（耦合回路+多個單振蕩回路）

串聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路

2.詳述串聯(lián)諧振回路：

串聯(lián)諧振回路電路圖

詳述回路電流方程的推導(dǎo)（運用電路分析理論）

諧振狀態(tài)特性非諧振狀態(tài)特性

★計算諧振頻率、特性阻抗、能量關(guān)系、★幅頻特性曲線、▲相頻特性曲線阻抗特性、電壓特性、空載品質(zhì)因數(shù)

▲計算有載品質(zhì)因數(shù)★計算通頻帶

（電源內(nèi)阻和負載電阻對品質(zhì)因數(shù)的影響）

串聯(lián)諧振回路適用場合

3.簡述并聯(lián)諧振回路：

參照串聯(lián)諧振回路的陳述過程運用串聯(lián)、并聯(lián)電路的對偶性

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4.詳述串并聯(lián)電路的等效互換和抽頭電路的阻抗變換：

運用上述標(biāo)準串聯(lián)或并聯(lián)諧振回路的已知結(jié)論，分析繁雜諧振回路

混聯(lián)電路到串聯(lián)或并聯(lián)電路推導(dǎo)抽頭電路到無抽頭電路的等效互換

◆推導(dǎo)串并聯(lián)電路的等效互換電感抽頭電容抽頭（依據(jù)等效前后阻抗虛實部恒等）

諧振回路的應(yīng)用電路只需推導(dǎo)串聯(lián)或并聯(lián)電路形式之一不考慮互感、諧振條件下推導(dǎo)

◆推廣到一般狀況（非諧振、有互感）

抽頭電路等效互換舉例

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周次：3課時：3教學(xué)內(nèi)容

1.其次章選頻網(wǎng)絡(luò)

第五節(jié)耦合回路

第六節(jié)濾波器的其他形式目的要求

1.了解耦合回路的一般性質(zhì)

2.把握耦合回路頻率特性曲線及方程

3.把握耦合因數(shù)η不同時曲線形狀的變化及特點

4.了解LC集中選擇性、石英晶體、陶瓷和表面聲波濾波器特性和應(yīng)用講授思路

1.詳述耦合回路：

單振蕩回路缺點（阻抗變換不靈活+選頻特性不理想）

耦合回路+多個單振蕩回路

互感耦合串聯(lián)型（串并聯(lián)電路可等效互換）電容耦合并聯(lián)型

推導(dǎo)耦合回路反射阻抗（電路分析課程已陳述）★推導(dǎo)耦合回路頻率特性方程（節(jié)點電壓法或KCL）

▲反射阻抗性質(zhì)★頻率響應(yīng)曲線

戰(zhàn)勝單振蕩回路缺點：阻抗變換不靈活臨界耦合、過耦合、欠耦合

★推導(dǎo)通頻帶

戰(zhàn)勝單振蕩回路缺點：選頻特性不理想

2.簡述各種濾波器特點及應(yīng)用：

LC選頻網(wǎng)絡(luò)缺點（選頻特性不理想+體積大）

LC集中選擇性（選頻特性好）石英晶體、陶瓷和表面聲波濾波器（選頻特性好+體積?。?/p>

▲根據(jù)Q值、通頻帶、插入損耗比較各種濾波器優(yōu)缺點

作業(yè)布置思考題：

1、在調(diào)諧放大器的回路兩端并聯(lián)一個電阻，放大器的通頻帶將如何變化？2、串聯(lián)諧振回路發(fā)生諧振時，電容兩端的電壓大小與輸入電壓有什么關(guān)系？3、若已知并聯(lián)諧振回路的R、L、C，則并聯(lián)諧振頻率為多少？

4、耦合回路的頻率響應(yīng)曲線當(dāng)η周次：4課時：3教學(xué)內(nèi)容

1.第三章高頻小信號放大器

第一節(jié)概述

其次節(jié)晶體管高頻小信號等效電路與參數(shù)第三節(jié)單調(diào)諧回路諧振放大器第四節(jié)多級單調(diào)諧回路諧振放大器目的要求

1.把握高頻小信號放大器的主要性能指標(biāo)2.把握晶體管y參數(shù)等效電路的畫法3.了解晶體管混合π等效電路的畫法

4.把握晶體管y參數(shù)等效電路y參數(shù)的計算5.了解晶體管的高頻特性參數(shù)

6.把握單調(diào)諧放大器的電壓增益、功率增益、通頻帶和矩形系數(shù)計算7.了解級間耦合網(wǎng)絡(luò)的形式

8.了解多級諧振放大器的特性和計算講授思路

1.高頻小信號放大器概述：

高頻小信號放大器（有選頻網(wǎng)絡(luò)，第三章內(nèi)容）

調(diào)諧放大器（諧振回路作負載）非調(diào)諧放大器（阻容放大+濾波器）

單調(diào)諧回路雙調(diào)諧回路

（串并聯(lián)諧振回路作負載）（耦合振蕩回路作負載）集成電路放大器

由主要性能指標(biāo)比較其優(yōu)缺點

★詳述電壓增益和功率增益、通頻帶、選擇性、穩(wěn)定性、噪聲系數(shù)

定量指標(biāo)，由等效電路計算獲得定性指標(biāo)

（其次節(jié)至第五節(jié)）（第六節(jié)和第九、十節(jié)）

2.晶體管高頻小信號參數(shù)等效電路：

晶體管工作于高頻

晶體管混合π等效電路晶體管的高頻特性參數(shù)（模擬電路課程已陳述）

★詳述晶體管y參數(shù)等效電路▲?頻率特性曲線（并聯(lián)結(jié)構(gòu)+并聯(lián)諧振電路，便于求解）

▲計算fT、f?、fmax混合π等效電路中，根據(jù)y參數(shù)定義，求解y參數(shù)公式

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3.詳述單調(diào)諧放大器分析計算：

單調(diào)諧放大器電路原理圖

小信號等效電路

（運用晶體管y參數(shù)等效電路、抽頭電路的阻抗變換）

推導(dǎo)電壓增益公式推導(dǎo)功率增益公式

★諧振時電壓增益★諧振時功率增益

歸一化電壓增益公式最大功率傳輸時電壓增益★最大功率傳輸時功率增益（不考慮回路損耗）（不考慮回路損耗）

★通頻帶

矩形系數(shù)★最大功率傳輸時功率增益（考慮回路損耗）

4.簡述多級單調(diào)諧放大器特性和計算：

多個單調(diào)諧放大器

級間耦合網(wǎng)絡(luò)（簡述各種形式）

多級單調(diào)諧放大器

▲推導(dǎo)歸一化電壓增益公式

▲通頻帶

矩形系數(shù)

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周次：5課時：3教學(xué)內(nèi)容

1.第三章高頻小信號放大器

第五節(jié)雙調(diào)諧回路諧振放大器

第六節(jié)諧振放大器的穩(wěn)定性與穩(wěn)定措施

第七節(jié)諧振放大器的常用電路和集成電路諧振放大器2.第三章作業(yè)講解和答疑

3.第一章、第三章復(fù)習(xí)和習(xí)題練習(xí)目的要求

1.把握雙調(diào)諧放大器的電壓增益、功率增益、通頻帶和矩形系數(shù)計算2.了解yre對諧振放大器穩(wěn)定性的影響3.了解單向化方法

4.了解分立元件和集成電路諧振放大器的應(yīng)用講授思路

1.詳述雙調(diào)諧放大器分析計算（參照單調(diào)諧放大器陳述過程）：

雙調(diào)諧放大器電路原理圖

小信號等效電路

（運用晶體管y參數(shù)等效電路、抽頭電路的阻抗變換、耦合回路結(jié)論）

推導(dǎo)電壓增益公式

★諧振時電壓增益（臨界耦合、過耦合、欠耦合）

★歸一化電壓增益公式（臨界耦合、過耦合、欠耦合）

★通頻帶（臨界耦合）

矩形系數(shù)（臨界耦合）

2.簡述yre對諧振放大器穩(wěn)定性的影響：

yre（分析單、雙調(diào)諧放大器時忽略）

反饋導(dǎo)納

▲實部改變輸入回路Q值或正反饋虛部引起失諧

自激條件

穩(wěn)定系數(shù)及穩(wěn)定性判斷穩(wěn)定電壓增益

▲單向化方法（中和、失配法）

3.簡述諧振放大器的應(yīng)用：

諧振放大器

分立元件放大器舉例（諧振回路+濾波器）集成電路放大器舉例（諧振回路+濾波器）

4.其次章作業(yè)講解和答疑

5.第一章、其次章復(fù)習(xí)和習(xí)題練習(xí)：提問學(xué)生、要求學(xué)生在黑板上解答

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作業(yè)布置思考題：

1、雙調(diào)諧放大器為什么優(yōu)于單調(diào)諧放大器？

2、小信號諧振放大器不穩(wěn)定的主要原因是什么？單向化方法的主要方法有哪些？3、若已知單調(diào)諧放大器的中心頻率f0和品質(zhì)因數(shù)Q，則其通頻帶為多少？4、調(diào)諧放大器的級數(shù)增多，選擇性會如何變化？

5、雙調(diào)諧回路諧振放大器通頻帶與品質(zhì)因數(shù)有什么關(guān)系？6、高頻時晶體管常用什么等效模型進行分析？

7、單調(diào)諧回路諧振放大器在滿足最大功率傳輸條件時，最大功率增益等于多少？8、什么是特征頻率fT？

9、最高工作頻率fmax指什么？

10、諧振放大器的穩(wěn)定系數(shù)S為多少時放大器自激？11、晶體管y參數(shù)與哪些因素有關(guān)？12、半功率點又稱為什么？習(xí)題：

第121頁題3.10第122頁題3.17

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周次：6課時：3教學(xué)內(nèi)容

1.第四章非線性電路、時變參量電路和變頻器

第一節(jié)概述

其次節(jié)非線性元件的特性第三節(jié)非線性電路分析法

第四節(jié)線性時變參量電路分析法目的要求

1.了解非線性電路、時變參量電路的概念2.了解非線性元件的特性

3.了解非線性元件的頻率變換作用4.了解非線性電路不滿足疊加定理

5.把握非線性電路的冪級數(shù)分析法和折線分析法6.了解時變跨導(dǎo)電路的分析方法7.了解模擬乘法器電路的分析方法8.了解開關(guān)函數(shù)分析法講授思路

1.簡述非線性元件和非線性電路：元件

線性