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XX序號(hào) 1 周次 1 授課形式 講授授課章節(jié)名稱(chēng) 緒論教學(xué)目的把握無(wú)線通信系統(tǒng)的根本工作原理;了解放射、接收設(shè)備的根本原理和組成教學(xué)重點(diǎn)無(wú)線通信系統(tǒng)的根本工作原理教學(xué)難點(diǎn)放射、接收設(shè)備的根本原理和組成使課用外教作具業(yè)P51,2課后體會(huì)授課主要內(nèi)容[課程引入]起來(lái)的,也只有通過(guò)實(shí)踐才能得到深入的了解。因此,在學(xué)習(xí)本課程時(shí)必需要高度重視試驗(yàn)環(huán)節(jié),堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際,在實(shí)踐中積存豐富的閱歷。[課講授]緒論爭(zhēng)論對(duì)象:主要是無(wú)線電發(fā)送與接收設(shè)備中有關(guān)電路的原理、組成與功能。1、無(wú)線通信系統(tǒng)的根本工作原理無(wú)線通信系統(tǒng)組成:放射設(shè)備、傳輸媒質(zhì)、接收設(shè)備功能信息源:供給需要傳送的信息變換器:待傳送的信息〔圖像、聲音等〕與電信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換放射機(jī):把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成高頻振蕩信號(hào)并由天線放射出去傳輸媒質(zhì):信息的傳送通道〔自由空間〕接收機(jī):把高頻振蕩信號(hào)轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)受信人:信息的最終承受者2、放射設(shè)備的根本原理和組成信號(hào)在空間直接發(fā)送存在的問(wèn)題問(wèn)題的解決——調(diào)制什么是調(diào)制?把待傳送信號(hào)“裝載”到高頻振蕩信號(hào)上的過(guò)程。三種信號(hào)①調(diào)制信號(hào):攜帶有信息的電信號(hào)。②載波信號(hào):未經(jīng)調(diào)制的高頻振蕩信號(hào)。③已調(diào)信號(hào):經(jīng)過(guò)調(diào)制后的高頻振蕩信號(hào)。三種方式調(diào)幅AM、調(diào)頻F、調(diào)相P〕放射設(shè)備的組成以調(diào)幅播送放射機(jī)為例,由話(huà)筒、低頻放大器、高頻振蕩器、高頻放大器、高頻功放及調(diào)幅器、放射天線等組成。3、接收設(shè)備的根本原理和組成信號(hào)的“卸載”——解調(diào)什么是解調(diào)?從高頻已調(diào)波信號(hào)中“取出”調(diào)制信號(hào)的過(guò)程。解調(diào)的三種方式①對(duì)調(diào)幅波的解調(diào)——檢波②對(duì)調(diào)頻波的解調(diào)——鑒頻③對(duì)調(diào)相波的解調(diào)——鑒相2、接收設(shè)備的組成以超外差調(diào)幅收音機(jī)為例,由接收天線、高頻放大器,變頻器,中頻放大器,檢波器和低頻放大器等組成。4、無(wú)線電波的根本特點(diǎn)無(wú)線電波是一種電磁波,其傳播速度與光速一樣,且有λ=c/f。無(wú)線電波具有直射、繞射、反射與折射等現(xiàn)象。無(wú)線電波的三種傳播途徑:1〕地波天波直線波小結(jié):1、高頻電子線路的典型應(yīng)用是無(wú)線通信系統(tǒng);2、無(wú)線通信系統(tǒng)由放射設(shè)備、接收設(shè)備和傳輸媒介三局部組成;3、無(wú)線電信號(hào)的放射與接收的關(guān)鍵是調(diào)制與解調(diào);4、高放、混頻、本振、調(diào)制、解調(diào)等相關(guān)學(xué)問(wèn)是本課程要解決的問(wèn)題。[作業(yè)]P51,2XX序號(hào) 2 周次 1 授課形式 講授授課章節(jié)名稱(chēng)試驗(yàn)一:multisim教學(xué)目的把握multisim仿真軟件的使用,會(huì)繪制原理圖教學(xué)重點(diǎn) 熟multisim仿真軟件的使用方法教學(xué)難點(diǎn)使用教具 計(jì)算機(jī)課外作業(yè) 試驗(yàn)報(bào)告課后體會(huì)授課主要內(nèi)容試驗(yàn)?zāi)康腗ULTISIM常用菜單的使用;搭接試驗(yàn)電路及各種測(cè)量?jī)x器設(shè)備;試驗(yàn)內(nèi)容及步驟軟件界面介紹元器件的繪制儀器儀表的繪制〔1〕利用MULTISIM軟件繪制出如下圖的放大器試驗(yàn)電路。XX序號(hào) 3 周次 2 授課形式 講授授課章節(jié)名稱(chēng)
寬帶放大器的特點(diǎn)、技術(shù)指標(biāo)和分析方法擴(kuò)展放大器通頻帶的方法教學(xué)目的教學(xué)目的教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)使用教具課外作業(yè)課后體會(huì)寬帶放大器的特點(diǎn)和指標(biāo)復(fù)習(xí)授課主要內(nèi)容[課程導(dǎo)入]〔中心頻率在幾百千赫到幾百兆赫〕的放大器。[講授課]1依據(jù)高頻信號(hào)占有頻寬的不同,分為:寬帶放大器:窄帶放大器:寬帶放大器的特點(diǎn)、技術(shù)指標(biāo)和分析方法寬帶放大器的主要特點(diǎn)1、承受特征頻率fT很高的高頻管;2、負(fù)載為非諧振的;3、對(duì)電路的技術(shù)指標(biāo)要求高。相位失真、平坦度等寬帶放大器的主要技術(shù)指標(biāo)1、通頻帶2、增益3、輸入阻抗4、失真寬帶放大器的分析方法穩(wěn)態(tài)法、暫態(tài)法1、穩(wěn)態(tài)法——頻域分析法應(yīng)用連接圖示:2、暫態(tài)法——時(shí)域分析法應(yīng)用連接圖示:寬帶放大器的高頻特性影響輸出脈沖陡峭的前沿;而低頻特性影響平頂局部。擴(kuò)展放大器通頻帶的方法1、負(fù)反響法2、組合電路法放大電路三種組態(tài)的特點(diǎn):共射:Au,Ri、Ro,fH共集:AuRiRofH基:AuRiRofH適當(dāng)組合可得到以下幾種常見(jiàn)的組合電路:3、補(bǔ)償法①基極回路補(bǔ)償②放射極回路補(bǔ)償③集電極回路補(bǔ)償并聯(lián)補(bǔ)償串聯(lián)補(bǔ)償串、并聯(lián)復(fù)合補(bǔ)償小結(jié):1、 高頻小信號(hào)放大器分為寬帶和窄帶兩類(lèi)。2、 擴(kuò)展頻帶的方法有負(fù)反響法、組合電路法和補(bǔ)償法。XX序號(hào) 4 周次 2 授課形式 授授課章節(jié)名稱(chēng) 試驗(yàn)二:負(fù)反響對(duì)放大電路頻帶影響教學(xué)目的教教學(xué)目的教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)使用教具課外作業(yè)課后體會(huì)負(fù)反響對(duì)通頻帶的影響計(jì)算機(jī)試驗(yàn)報(bào)告授課主要內(nèi)容試驗(yàn)?zāi)康腗ULTISIM常用菜單的使用;搭接試驗(yàn)電路及各種測(cè)量?jī)x器設(shè)備;驗(yàn)證負(fù)反響對(duì)通頻帶的影響。試驗(yàn)內(nèi)容及步驟利用MULTISIM軟件繪制出如下圖的放大器試驗(yàn)電路。翻開(kāi)開(kāi)關(guān),觀看并比照輸入與輸出波形,估算此電路的電壓增益。合上開(kāi)關(guān),觀看并比照輸入與輸出波形,估算此電路的電壓增益。用波特儀觀看幅頻特性,比照反響參加前后的通頻帶變化。XX序號(hào) 5 周次 3 授課形式 授授課章節(jié)名稱(chēng) 1.3小信號(hào)諧振放大器教學(xué)目的教學(xué)目的教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)使用教具課外作業(yè)課后體會(huì)單調(diào)諧放大器的工作原理單調(diào)諧放大器的工作原理P271.4授課主要內(nèi)容[課程導(dǎo)入]承受諧振回路作為負(fù)載的放大器稱(chēng)為諧振放大器,又稱(chēng)調(diào)諧放大器。高頻小信號(hào)諧振信號(hào)”主要是強(qiáng)調(diào)輸入信號(hào)電平較低,放大器工作在它的線性范圍。[課講授]小信號(hào)諧振放大器小信號(hào)諧振放大器的分類(lèi)及主要性能指標(biāo)123抑制比。抑制比為諧振電壓增益與通頻帶以外某一特定頻率上的電壓增益之比值,用dd矩形系數(shù)。45單級(jí)單調(diào)諧放大器單級(jí)單調(diào)諧放大器由晶體管和并聯(lián)諧振回路組成。1、電路組成及特點(diǎn)〔a〕電路 〔b〕溝通電路1.16單調(diào)諧放大器率上。當(dāng)輸入信號(hào)頻率等于LC諧振頻率時(shí),其增益最高;當(dāng)兩者不相等,即失調(diào)時(shí),放大器的增益將下降。諧振頻率C為三極管輸出電容和負(fù)載電容折合到LCCΣ和??梢?jiàn),轉(zhuǎn)變L和C都可轉(zhuǎn)變諧振頻率,即進(jìn)展調(diào)諧。實(shí)際電路中,常承受中周的磁心Σ來(lái)轉(zhuǎn)變電感量L,到達(dá)調(diào)諧的目的。2、主要性能指標(biāo)單調(diào)諧放大器的通頻帶式中,QLCL式中,g為L(zhǎng)Cg的值,Q就會(huì)發(fā)生變化,通頻帶也將隨> Σ L之轉(zhuǎn)變。在單調(diào)諧放大器的矩形系數(shù)可見(jiàn),單調(diào)諧放大器的選擇性較差。多級(jí)單調(diào)諧放大器多級(jí)放大器中的每一級(jí)都調(diào)諧在同一頻率上,則稱(chēng)為多級(jí)單調(diào)諧放大器。1、多級(jí)單調(diào)諧放大器的電壓增益An=Au1Au2…Aun2、通頻帶n級(jí)放大器通頻帶3、選擇性對(duì)于n級(jí)一樣的單調(diào)諧放大器級(jí)聯(lián)后的矩形系數(shù),可以求得由上述公式可知,n級(jí)一樣的單調(diào)諧放大器的總增益比單級(jí)放大器的增益提高了,而通頻帶比單級(jí)放大器的通頻帶縮小了,且級(jí)數(shù)越多,頻帶越窄。雙調(diào)諧放大器〔a〕電路圖 〔b〕溝通通路設(shè)初、次級(jí)回路元件的參數(shù)一樣,為說(shuō)明回路間的耦合程度,常用耦合系數(shù)K表示。初、次級(jí)回路的諧振頻率和有載品質(zhì)因數(shù)為耦合因數(shù)為η<1弱偶合;η>1強(qiáng)偶合;η=1臨界偶合:比單諧調(diào)通頻帶寬,選擇性好BW 2f0
K BW
0.13.160.7 Qe小結(jié):
0.1
BW0.7小信號(hào)放大器分為好多種,我們需要把握單管單調(diào)諧放大器和多級(jí)單調(diào)諧放大器,尤其是單級(jí)單調(diào)諧放大器的電路構(gòu)造特點(diǎn)及性能指標(biāo)。XX序號(hào) 6 周次 3 授課形式 授授課章節(jié)名稱(chēng) 1.4集成選頻放大器教學(xué)目的教學(xué)目的教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)使用教具課外作業(yè)課后體會(huì)集中選頻放大器的組成和工作原理集中選頻濾波器復(fù)習(xí)授課主要內(nèi)容集中選頻放大器集中選頻放大器的組成集中選頻放大器是由寬帶放大器和集中選頻濾波器組成,它有兩種形式,如下圖。寬頻帶放大器一般由線性集成電路構(gòu)成,當(dāng)工作頻率較高時(shí),也可用其他分立元件寬LC帶通濾波器構(gòu)成,也可由石英晶體濾波器、陶瓷濾波器和聲外表波濾波器構(gòu)成。集中選頻濾波器集中濾波器的任務(wù)是選頻,要求在滿(mǎn)足通頻帶指標(biāo)的同時(shí),矩形系數(shù)要好。其主要類(lèi)型有集中LC1兩端陶瓷濾波器fs,另一個(gè)是并聯(lián)諧振頻率fp。三端陶瓷濾波器構(gòu)造示意圖 〔b〕圖形符號(hào) 〔c〕等效電路圖1.26三端陶瓷濾波器及其等效電路2、聲外表波濾波器目前,應(yīng)用最普遍的集中濾波器是聲外表波濾波器。聲外表波濾波器SWAF〔SurfaceAcousticWaveFilter〕是利用某些晶體的壓電效應(yīng)和外表波傳播的物理特性制成的一種型電—聲換能器件。所謂壓電效應(yīng)是指:當(dāng)晶體受到應(yīng)力作用時(shí),在它的某些特定外表上將消滅電荷,而且應(yīng)力大小與電荷密度之間存在著線性關(guān)系,這是正壓電效應(yīng);當(dāng)晶體受到電場(chǎng)作用時(shí),在它的某些特定方向上將消滅應(yīng)力變化,而且電場(chǎng)強(qiáng)度與應(yīng)力變化之間存在著線性關(guān)系,這是逆壓電效應(yīng)。2060整,而且具有良好的幅頻特性和相頻特性,其矩形系數(shù)接近1。上圖是聲外表波濾波器根本構(gòu)造、符號(hào)。聲外表波濾波器是在經(jīng)過(guò)研磨拋光的極薄的壓電材料基片上,用蒸發(fā)、光刻、腐蝕等工藝制成兩組叉指狀電極,其中與信號(hào)源連接的一組稱(chēng)為發(fā)送叉指換能器,與負(fù)載連接的一組稱(chēng)為接收叉指換能器。當(dāng)把輸入電信號(hào)加到發(fā)送換能器上時(shí),叉指間便會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng)。由于逆壓電效應(yīng)的作用,基體材料將產(chǎn)生彈性變形,從而產(chǎn)生聲波振動(dòng)。向基片內(nèi)部傳送的體波會(huì)很快衰減,而外表波則向垂直于電極的左、右兩個(gè)方向傳播。向左傳送的聲外表波被涂于基片左端的吸聲材料所吸取,向右傳送的聲外表波由接收換能器接收,由于正壓電效應(yīng),在叉指對(duì)間產(chǎn)生電信號(hào),并由此端輸出。聲外表波濾波器的濾波特性,如中心頻率、頻帶寬度、頻響特性等一般由叉指換能器的幾何外形和尺寸打算。這些幾何尺寸abBM10MHz~1GHz5%~50%,插入損耗最低僅幾個(gè)12。小結(jié):集中濾波器的任務(wù)是選頻,要求在滿(mǎn)足通頻帶指標(biāo)的同時(shí),矩形系數(shù)要好,為了保證對(duì)信號(hào)的選擇性要求,聲外表波濾波器在接入實(shí)際電路時(shí)必需實(shí)現(xiàn)良好的匹配。XX序號(hào) 7 周次 4 授課形式 授授課章節(jié)名稱(chēng) 試驗(yàn)三:高頻小信號(hào)諧振方法器教 學(xué) 目 的 估算小信號(hào)諧振放大器的帶寬和矩形系數(shù)教 學(xué) 教 學(xué)
點(diǎn)估算小信號(hào)諧振放大器的帶寬和矩形系數(shù)的方法點(diǎn)使 用 教 課 外 作 課 后 體 會(huì)
計(jì)算機(jī)試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)?zāi)康腅WB常用菜單的使用;搭接試驗(yàn)電路及各種測(cè)量?jī)x器設(shè)備;估算小信號(hào)諧振放大器的帶寬和矩形系數(shù)。試驗(yàn)內(nèi)容及步驟利用EWB1.1所示的高頻小信號(hào)諧振放大器試驗(yàn)電路。附圖1.1高頻小信號(hào)諧振放大器試驗(yàn)電路當(dāng)接上信號(hào)源Us〔50mV/6MH/0°〕時(shí),開(kāi)啟仿真試驗(yàn)電源開(kāi)關(guān),雙擊示波器,Z調(diào)整適當(dāng)?shù)臅r(shí)基及A、B1.2所示的輸入、輸出波形。附圖1.2高頻小信號(hào)諧振放大器的輸入、輸出波形圖觀看并比照輸入與輸出波形,估算此電路的電壓增益。雙擊波特圖儀,適中選擇垂直坐標(biāo)與水平坐標(biāo)的起點(diǎn)、終點(diǎn)值,即可看到附圖1.3所示的高頻小信號(hào)放大器的幅頻特性曲線。從波特圖儀上的幅頻特性曲線分析此電路的帶寬與矩形系數(shù)。R4的阻值,觀看頻帶寬度的變化。1.3高頻小信號(hào)諧振放大器的幅頻特性曲線XX序號(hào) 8 周次 4 授課形式 講授授課章節(jié)名稱(chēng) 2.1高頻功率放大器概述;2.2.1 諧振放大器的工作原理教學(xué)目的教學(xué)目的教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)使用教具課外作業(yè)課后體會(huì)諧振放大器的工作原理諧振放大器的工作原理P492.12.22.3[課導(dǎo)入]用到。這次課要介紹的是另一種放大器,它主要供給足夠的高頻驅(qū)動(dòng)功率,例如供給放射天線的功率。這種放大器為高頻功率放大器。與低頻功率放大電路一樣,輸出功率、效率和非線性失真同樣是高頻功率放大電路的三個(gè)最主要的技術(shù)指標(biāo)。2高頻功率放大器概述1、高頻功率放大器的要求在通信系統(tǒng)中,高頻功率放大電路作為放射機(jī)的重要組成局部,用于對(duì)高頻已調(diào)波信號(hào)進(jìn)展功率放大,然后經(jīng)天線將其輻射到空間,所以要求輸出功率很大。輸出功率大,從節(jié)約能量的角度考慮,效率更加顯得重要。2、高頻功率放大器的類(lèi)型態(tài),即晶體管集電極電流導(dǎo)通時(shí)間小于輸入信號(hào)半個(gè)周期的工作狀態(tài)。為了濾除丙類(lèi)工作時(shí)產(chǎn)生的眾多高次諧波重量,承受LC諧振回路為負(fù)載,故稱(chēng)為丙類(lèi)諧振功率放大電路。對(duì)于工作頻帶要求較寬,或要求常常快速更換選頻網(wǎng)絡(luò)中心頻率的狀況,可承受寬帶功率放大電路。寬帶功放工作在甲類(lèi)狀態(tài),以傳輸線變壓器為負(fù)載,利用傳輸線變壓器等作為匹配網(wǎng)絡(luò),并且可以承受功率合成技術(shù)來(lái)增大輸出功率。3、諧振功率放大器的特點(diǎn)承受諧振網(wǎng)絡(luò)作負(fù)載。一般工作在丙類(lèi)或乙類(lèi)狀態(tài)。工作頻率和相對(duì)通頻帶相差很大。技術(shù)指標(biāo)要求輸出功率大、效率高。丙類(lèi)諧振功率放大器諧振放大器的工作原理1、根本工作原理假定輸入信號(hào)是單頻正弦波,輸出回路調(diào)諧在輸入信號(hào)的一樣頻率上。依據(jù)基爾霍夫電壓定律,可得到以下表達(dá)式:u=V+ui=V+UimcosωtBE BB BBiB=Ib0+Ib1mcosωt+Ib2mcos2ωt+…+Ibnmcosnωtic=Ic0+Ic1mcosωt+Ic2mcos2ωt+…+Icnmcosnωt當(dāng)集電極回路調(diào)諧在輸入信號(hào)頻率ω上,諧振回路對(duì)基波電流等效為一純電阻,對(duì)其LC回路兩端產(chǎn)生電壓降ucu=V+uc=V-Ic1mRPcosωt=V-UcmcosωtCE CC CC CC2功率放大器的輸出功率:Po=Ic1m
Ucm/2=I2c1m
Rp/2集電極直流電源供給功率:PDC=Ic0Vcc集電極耗散功率:Pc=PDC-Po效率在甲類(lèi)工作狀態(tài)時(shí),為保證不失真,必需滿(mǎn)足Ic1m≤IC0,又Ucm≤V(無(wú)視晶體管飽CC50%。在乙類(lèi)工作狀態(tài)時(shí),集電極電流是在半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通的尖頂余弦脈沖,可以用傅氏級(jí)數(shù)開(kāi)放為:Icm是尖頂余弦脈沖的高度,即集電極電流最大值。由此,可求得在Ucm=V時(shí)的最高效率CCg1
()Ic1mIC0
——波形因子;Ucm——集電極電壓利用系數(shù)VCC2.3余弦脈沖分解系數(shù)XX序號(hào) 9 周次 5 授課形式 授授課章節(jié)名稱(chēng) 2.2.2丙類(lèi)諧振功放的性能分析教 學(xué) 目 的 把握諧振功率放大器的特性教 學(xué) 重 點(diǎn)教 學(xué) 難 點(diǎn)使 用 教 課 外 作 課 后 體 會(huì)
諧振放大器的特性諧振放大器的性能分析方法P492.6[課導(dǎo)入]在丙類(lèi)諧振功率放大器中,輸出為諧振回路,集電極電壓和電流的波形截然不同,要為準(zhǔn)靜態(tài)分析法。諧振功率放大器的性能分析1、近似分析法——?jiǎng)討B(tài)線uCE隨集電極電流iC變化的軌跡線稱(chēng)為動(dòng)態(tài)線,又稱(chēng)為溝通負(fù)載線。由于諧振功放的負(fù)載是選頻網(wǎng)絡(luò),故輸出溝通電壓uc必定是一個(gè)完整的余弦信號(hào)。由圖1可以看到,截止區(qū)和飽和區(qū)內(nèi)的動(dòng)態(tài)線分別和輸出特性中截止線和臨界飽和線重合(其中臨界飽和線斜率為gcr),而放大區(qū)內(nèi)的動(dòng)態(tài)線是一條其延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)Q的負(fù)斜率線段AB。放大區(qū)內(nèi)動(dòng)態(tài)線AB〔a〕uBE和u 的值〔b〕諧振功率放大器的動(dòng)態(tài)線CE圖2.5 諧振功率放大器的近似分析方法依據(jù)以上對(duì)丙類(lèi)諧振功放的性能分析可得出以下幾點(diǎn)結(jié)論: (1)假設(shè)對(duì)等幅信號(hào)進(jìn)展功率放大,應(yīng)使功放工作在臨界狀態(tài),此時(shí)輸出功率最大,效率也接近最大。假設(shè)對(duì)非等幅信號(hào)進(jìn)展功率放大,應(yīng)使功放工作在欠壓狀態(tài),但線性較差。假設(shè)承受甲類(lèi)或乙類(lèi)工作,則線性較好。丙類(lèi)諧振功放在進(jìn)展功率放大的同時(shí),也可進(jìn)展振幅調(diào)制。假設(shè)調(diào)制信號(hào)加在基極回路等效總電阻RΣ標(biāo)關(guān)系很大,在分析和設(shè)計(jì)功放時(shí)應(yīng)重視負(fù)載特性。2、工作狀態(tài)分析A、負(fù)載特性不同Re對(duì)U
的影響cm當(dāng)Re增加時(shí),引起Ucm增大。不同Re對(duì)動(dòng)態(tài)特性曲線的影響∵ic=gc〔uBE-Vj〕∴靜態(tài)IQ=gc〔EBVj〕肯定、又EC肯定,∴當(dāng)Re變化時(shí)Q點(diǎn)位置不變。當(dāng)Re增加時(shí),動(dòng)態(tài)特性曲線繞Q點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。不同Re對(duì)工作狀態(tài)的影響①Re較小,Ucm較小,欠壓狀態(tài),ic波形為尖頂余弦脈沖。R U E U = ②增加, 增加,使 -R U E U = e cm C cm CES臨界工作狀態(tài),ic波形仍為尖頂余弦脈沖。③Re較大,Ucm較大,過(guò)壓狀態(tài),動(dòng)態(tài)線在A3點(diǎn)轉(zhuǎn)折,由此動(dòng)態(tài)線對(duì)應(yīng)作出的ic波形為一中間有凹陷的脈沖。負(fù)載特性曲線Re為橫坐標(biāo),Ic1m、Ic0、UEc、EB肯定〕三種工作狀態(tài)比較
、、
、、與 的關(guān)系〔晶體管肯定,且 、P P R P P R ①欠壓狀態(tài):P、均低,P較大,i為尖頂余弦脈沖。o C c c②臨界狀態(tài):P最大,
較高,i為尖頂余弦脈沖——最正確狀態(tài)。o條件:E-U =
C cI =g UC cm
CES
cmax
cr CES③過(guò)壓狀態(tài):弱過(guò)壓時(shí)
逐步減小,i為有凹陷的余弦脈沖。U
隨R變化不大,即U
C o c較為穩(wěn)定。cm
cm eB、丙類(lèi)放大器的電壓特性〔調(diào)制特性和放大特性〕放大特性是指Re、Ec、EBUbm的變化狀況。Ubm增加,將使IBmax增加、Icmax增加且通角增加,放大器從欠壓工作狀態(tài)進(jìn)入過(guò)壓狀態(tài)。調(diào)制特性①集電極調(diào)制特性eER 當(dāng)eER bm
B肯定時(shí),放大器性能隨Ec
變化的特性。當(dāng)EC變化時(shí),QEC減小,負(fù)載線向左平移,放大器從欠壓工作狀態(tài)進(jìn)入過(guò)壓工作狀態(tài)。②基極調(diào)制特性eER 當(dāng)eER bm
C肯定時(shí),放大器性能隨EB
變化的特性。當(dāng)Ubm肯定,EB由負(fù)值漸漸增大到正值時(shí)會(huì)使通角增大,放大器的工作狀態(tài)由欠壓區(qū)進(jìn)入過(guò)壓區(qū)。XX序號(hào) 10 周次 5 授課形式 授授課章節(jié)名稱(chēng) 2.2.3丙類(lèi)諧振功放電路教 學(xué) 目 的 把握諧振功率放大器的電路構(gòu)造教 學(xué) 重 點(diǎn)教 學(xué) 難 點(diǎn)使 用 教 課 外 作 課 后 體 會(huì)
諧振功率放大器的電路構(gòu)造濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的作用P502.7[課導(dǎo)入]習(xí)如何用電路的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)丙類(lèi)的諧振功率放大器。諧振功率放大器電路諧振功率放大器電路包括集電極饋電電路、基極饋電電路和匹配網(wǎng)絡(luò)。1外加基極偏壓時(shí),基極饋電電路可分為串聯(lián)和并聯(lián)兩種。見(jiàn)書(shū)圖2.10。2.11所示為幾種常見(jiàn)的自給偏置電路。它們都是利用基極脈沖電流的直流成分或放射極脈沖電流的直流成分流經(jīng)電阻或晶體管基區(qū)體電阻來(lái)產(chǎn)生反向偏壓的。22.12是串聯(lián)還是并聯(lián),溝通電壓和直流電壓總是串聯(lián)疊加在一起的,即uce=Vcc-Ucmcosωt3L形濾波匹配網(wǎng)絡(luò)、л形濾波匹配網(wǎng)絡(luò)和T形濾波匹配網(wǎng)絡(luò)。1〕L形匹配網(wǎng)絡(luò)由電感和電容元件組成。圖2.14〔A〕為低阻抗變高阻抗的匹配網(wǎng)絡(luò);圖2.15〔B〕為高阻抗變低阻抗的匹配網(wǎng)絡(luò)。2〕л形和T形匹配網(wǎng)絡(luò)2.16〔A〕為л2.17〔A〕為T(mén)形匹配網(wǎng)絡(luò)。4、諧振功率放大器電路TL丙類(lèi)倍頻器1、倍頻器輸出信號(hào)的頻率比輸入信號(hào)的頻率高n倍的電路。2、分類(lèi)丙類(lèi)倍頻器--工作頻率為幾十兆赫100〔PN〕3、原理nnnPonηcnnn2~34、應(yīng)用可降低主振器的頻率,有利于穩(wěn)頻。在不擴(kuò)展主振器波段的狀況下,擴(kuò)展放射機(jī)的波段。XX序號(hào) 11 周次 6 授課形式 試驗(yàn)授課章節(jié)名稱(chēng)試驗(yàn)四:高頻諧振功率放大器教學(xué)目的數(shù)、性能指標(biāo);生疏諧振功率放大器的三種工作狀態(tài)及調(diào)整方法教學(xué)重點(diǎn)生疏諧振功率放大器的三種工作狀態(tài)及調(diào)整方法教學(xué)難點(diǎn)使用教具計(jì)算機(jī)課外作業(yè)試驗(yàn)報(bào)告課后體會(huì)試驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)一步生疏仿真電路的繪制及儀器的連接方法;學(xué)會(huì)利用仿真儀器測(cè)量高頻功率放大器的電路參數(shù)、性能指標(biāo);生疏諧振功率放大器的三種工作狀態(tài)及調(diào)整方法。試驗(yàn)內(nèi)容及步驟利用EWB軟件繪制高頻諧振功率放大器如附圖1.4所示的試驗(yàn)電路。附圖1.4高頻諧振功率放大器試驗(yàn)電路對(duì)溝通輸入信號(hào)進(jìn)展設(shè)置正弦溝通電有效值300mV;工作頻率2MHZ;相位0°。對(duì)變壓器進(jìn)展設(shè)置N設(shè)定為0.99;LE=1e-05H;LM=0.0005H其它元件參數(shù)編號(hào)和參數(shù)按附圖1.4所示設(shè)置。按下仿真電源開(kāi)關(guān),雙擊示波器,按附圖1.5所示的示波器參數(shù)設(shè)置,即可觀看特點(diǎn)。附圖1.5高頻功率放大器集電極電流波形和負(fù)載上的電壓波形將輸入信號(hào)設(shè)定為400mV,觀看到的集電流電流波形和負(fù)載上的電壓波形如圖1.6所示。說(shuō)明高頻功率放大器工作在過(guò)壓狀態(tài)的特點(diǎn)。1.6工作于過(guò)壓狀態(tài)時(shí)的集電極電流波形和負(fù)載上的電壓波形1.3高頻小信號(hào)諧振放大器的幅頻特性曲線XX授序號(hào)課章節(jié)12名稱(chēng)周次6授課形式 講授習(xí)題課一教學(xué)目的穩(wěn)固前兩章學(xué)問(wèn)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)使課用外教作具業(yè)課后體會(huì)0 Z 0.7 Z求回路的電感LQe300KHZf=10.7MHBW≥100KH0 Z 0.7 Z諧振回路的有載品質(zhì)因數(shù)Qe。6.5MH的單調(diào)諧放大器和臨界耦合的雙調(diào)諧放大器,假設(shè)Qe30,試Z問(wèn)這兩個(gè)放大器的通頻帶各為多少?P=4W,η=60%,V=20VPI
。假設(shè)保持o C CC c c0P不變,將ηo
80%,試問(wèn)Pc
I減小多少?c0
=0.9VP、CC c0P、ηI為多少?
o cm CC DCc C c1m2.3諧振功率放大器V=30,I=100mU=28=60,g(=1.,試求CC c0 cm 1P、R和η為多少?o P C【練習(xí)】1、小信號(hào)諧振放大器與諧振功率放大器的主要區(qū)分是什么?2、為什么高頻功率放大器一般要工作于丙類(lèi)狀態(tài)?為什么承受諧振回路作負(fù)載?諧振回路為什么要調(diào)諧在工作頻率?3f0=465kHZ,回路200pF3dBBW0.7=8kHZ。試計(jì)算回路電感和有載Qe4、三級(jí)一樣的單調(diào)諧中頻放大器級(jí)聯(lián),工作頻率f0=465kHz,總電壓增益為60dB,總帶8kHz,求每一級(jí)的增益,3dBQe5Vcc=24Ico=250mPo=5ξ=0.95試求放大器的PDC、ηc、Rp、Iclm。XX序號(hào) 13 周次 7 授課形式 講授授課章節(jié)名稱(chēng)反響式振蕩器工作原理教學(xué)目的把握振蕩的平衡條件、起振條件和穩(wěn)定條件教學(xué)重點(diǎn) 振蕩器產(chǎn)生振蕩的根本原理教學(xué)難點(diǎn) 振蕩的穩(wěn)定條件使用教具課外作業(yè) 復(fù)習(xí)課后體會(huì)[舊課復(fù)習(xí)]在無(wú)線通信系統(tǒng)中,哪些地方會(huì)用到振蕩器,它們的主要功能是什么?答:振蕩器主要供給高頻正弦波,在接收機(jī)混頻處的本地振蕩器以及放射機(jī)調(diào)制所需要的高頻載波均由振蕩器產(chǎn)生。一、反響式振蕩器的工作原理1反響型振蕩器的原理框圖如下圖。由圖1可見(jiàn),反響型振蕩器是由放大器和反響網(wǎng)絡(luò)組成的一個(gè)閉合環(huán)路,放大器通常是以某種選頻網(wǎng)絡(luò)〔如振蕩回路〕作負(fù)載,是一調(diào)諧1反響式振蕩器的原理方框圖依據(jù)選頻網(wǎng)絡(luò)組成元件的不同,反響式正弦波振蕩器可分為L(zhǎng)C振蕩器、RC振蕩器和石英晶體振蕩器。2、平衡條件和起振條件①平衡條件包括振幅平衡條件和相位平衡條件兩個(gè)方而。(1)振幅平衡條件(2)相位平衡條件②起振條件(1)振幅起振條件(2)相位起振條件3、主要性能指標(biāo)振蕩器的平衡穩(wěn)定條件當(dāng)振蕩器受到外部因素的擾動(dòng),破壞了原來(lái)的平衡狀態(tài)時(shí),振蕩器能自動(dòng)恢復(fù)到原平衡狀態(tài),則稱(chēng)振蕩器處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。A振幅平衡穩(wěn)定條件可用圖解法進(jìn)展分析。見(jiàn)圖3.2所示。振蕩特性是指放大器的輸出線。A四周,放大器增益A隨振蕩幅度的變化率為負(fù)值,其確定值越大,振幅穩(wěn)定性越好。B相位平衡穩(wěn)定條件為:相對(duì)頻率的變化率為負(fù)值。對(duì)于反響式正弦波振蕩器,其相位平衡穩(wěn)定條件一般都能滿(mǎn)足。振蕩頻率的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度A、蕩頻率的準(zhǔn)確度實(shí)際振蕩頻率f與要求的標(biāo)稱(chēng)頻率fo之間的偏差稱(chēng)為確定頻率準(zhǔn)確度Δf。Δf/fo=(f-fo)/foΔf/fo稱(chēng)為相對(duì)頻率偏差或相對(duì)頻率準(zhǔn)確度。B、振蕩頻率的穩(wěn)定度振蕩頻率的穩(wěn)定度=Δf/fo/時(shí)間間隔我們通常所講的頻率穩(wěn)定度,一般是指短期頻率穩(wěn)定度。振蕩幅度的大小、振蕩波形的非線性失真、振蕩器的輸出功率和效率等指標(biāo)。XX序號(hào) 14 周次 7 授課形式 授授課章節(jié)名稱(chēng) LC正弦波振蕩器教學(xué)目的教教學(xué)目的教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)使用教具課外作業(yè)課后體會(huì)電路的特點(diǎn)LC振蕩器相位平衡條件的判別LC振蕩器相位平衡條件的判別P763.33.43.53.6[課引入]反響式振蕩器依據(jù)選頻網(wǎng)絡(luò)的不同可分為L(zhǎng)CRCLCLC3.2.1變壓器反響式振蕩器〔互感耦合振蕩器〕1、根本電路2變壓器反響式振蕩電路電路圖2、相位平衡條件——由互感線圈的同名端來(lái)保證滿(mǎn)足正反響3、起振條件和振蕩頻率起振條件AuFu>1振蕩頻率f0≈1/2∏√LC4、主要優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):易起振、輸出幅度大、構(gòu)造簡(jiǎn)潔、調(diào)頻便利。缺點(diǎn):高頻損耗大、分布電容影響大、輸出波形不好、頻率穩(wěn)定性差?!捕橙c(diǎn)式振蕩器1、電容三點(diǎn)式振蕩電路——考畢茲振蕩器電路組成3考畢茲振蕩器電路圖相位平衡條件起振條件和振蕩頻率2、電感三點(diǎn)式振蕩電路——哈特萊振蕩器電路組成4哈特萊振蕩器電路圖相位平衡條件起振條件和振蕩頻率優(yōu)缺點(diǎn)3、三點(diǎn)式振蕩電路判別法則X和X電抗性質(zhì)一樣,X和它們電抗性質(zhì)相反ce be cb4、改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩電路〔1〕CC0 i〔2〕串聯(lián)改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩電路——克拉潑振蕩器5、并聯(lián)改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩電路——西勒振蕩器該電路頻率穩(wěn)定度高、f0高、頻率掩蓋寬、振幅穩(wěn)定且波形好。XX序號(hào) 15 周次 8 授課形式 講授授課章節(jié)名稱(chēng)石英晶體振蕩器教學(xué)目的把握石英晶體振蕩器的工作原理教學(xué)重點(diǎn)石英晶體振蕩器的工作原理教使學(xué)用難教點(diǎn)具石英晶體振蕩器的串、并聯(lián)形式課 外 作 課 后 體
P773.8[課導(dǎo)入]上次課爭(zhēng)論了LC正弦波振蕩器的工作原理,今日介紹另一種反響式振蕩器——石英晶體振蕩器。石英晶體振蕩器一、石英諧振器及其特性1、石英諧振器石英諧振器與陶瓷濾波器一樣,也是利用石英晶體的壓電效應(yīng)而制成的,具有諧振特性。由于晶片的固有機(jī)械振動(dòng)頻率,其諧振頻率只與晶片的切割方位角、幾何尺寸有關(guān),所以具有很高的頻率穩(wěn)定性。2、石英晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度回路相比具有優(yōu)良的特性,具體表現(xiàn)為:石英晶體諧振器具有很高的標(biāo)準(zhǔn)性。石英晶體諧振器與有源器件的接入系數(shù)p很小,一般為10-3~10-4。石英晶體諧振器具有格外高的Q值。二、晶體振蕩器電路晶體振蕩器的電路類(lèi)型很多,但依據(jù)晶體在電路中的作用,可以將晶體振蕩器歸為兩大類(lèi):并聯(lián)型晶體振蕩器和串聯(lián)型晶體振蕩器。并聯(lián)型晶體振蕩器當(dāng)振蕩器的振蕩頻率在晶體的串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率之間時(shí)晶體呈感性,該電路滿(mǎn)足三端式振蕩器的組成原則,而且該電路與電容反響的振蕩器對(duì)應(yīng),通常稱(chēng)為皮爾斯(Pierce)振蕩器。1皮爾斯振蕩器皮爾斯振蕩器的工作頻率應(yīng)由C1、C2、C3及晶體構(gòu)成的回路打算,即由晶體電抗Xe與外部電容相等的條件打算。串聯(lián)型晶體振蕩器在串聯(lián)型晶體振蕩器中,晶體接在振蕩器要求低阻抗的兩點(diǎn)之間,通常接在反響電路2示出了一串聯(lián)型晶體振蕩器的實(shí)際線路和等效電路。2一種串聯(lián)型晶體振蕩器實(shí)際線路(b)等效電路使用留意事項(xiàng)使用石英晶體諧振器時(shí)應(yīng)留意以下幾點(diǎn):下測(cè)定的,實(shí)際使用時(shí)也必需外加負(fù)載電容,并經(jīng)微調(diào)后才能獲得標(biāo)稱(chēng)頻率。②石英晶體諧振器的鼓勵(lì)電平應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)。③在并聯(lián)型晶體振蕩器中,石英晶體起等效電感的作用,假設(shè)作為容抗,則在石英晶片失效時(shí),石英諧振器的支架電容還存在,線路仍可能滿(mǎn)足振蕩條件而振蕩,石英晶體諧振器失去了穩(wěn)頻作用。④晶體振蕩器中一塊晶體只能穩(wěn)定一個(gè)頻率,當(dāng)要求在波段中得到可選擇的很多頻率時(shí),就要實(shí)行別的電路措施,如頻率合成器,它是用一塊晶體得到很多穩(wěn)定頻率。小結(jié):1、石英諧振器的諧振頻率、影響因素;2、石英晶體振蕩器的電路構(gòu)造。序號(hào)16周次8授課形式試驗(yàn)序號(hào)16周次8授課形式試驗(yàn)授課章節(jié)名稱(chēng)試驗(yàn)五:正弦波振蕩器教學(xué)目的生疏正弦波振蕩器的組成原理;分析有關(guān)元件參數(shù)的變化對(duì)振蕩器性能的影響。教學(xué)重點(diǎn)有關(guān)元件參數(shù)的變化對(duì)振蕩器性能的影響教學(xué)難點(diǎn)使用教具計(jì)算機(jī)課外作業(yè)試驗(yàn)報(bào)告課后體會(huì)試驗(yàn)四正弦波振蕩器試驗(yàn)?zāi)康膵故彀盐崭鞣N元件的連接及其參數(shù)的設(shè)置;進(jìn)一步生疏正弦波振蕩器的組成原理;觀看輸出波形,分析有關(guān)元件參數(shù)的變化對(duì)振蕩器性能的影響。試驗(yàn)內(nèi)容及步驟利用EWB1.7所示的西勒〔Seiler〕振蕩器試驗(yàn)電路。1.7西勒振蕩器試驗(yàn)電路按附圖1.7設(shè)置各元件參數(shù),翻開(kāi)仿真開(kāi)關(guān),從示波器上觀看振蕩波形如附圖1.8f0,并作好記錄。1.8西勒振蕩器的輸出波形轉(zhuǎn)變電容C6的容量,分別為最大或最小〔100%0%〕時(shí),觀看振蕩頻率變化,并作好記錄。C40.33μF0.001μF,從示波器上觀看起振狀況和振蕩波形的好壞〔與C4為0.03F時(shí)進(jìn)展比較,并分析緣由。C40.033μFRP,并說(shuō)明緣由。XX序號(hào) 17 周次 9 授課形式 講授授課章節(jié)名稱(chēng)調(diào)幅波的根本性質(zhì)教學(xué)目的把握調(diào)幅的根本原理教學(xué)重點(diǎn)三種調(diào)幅類(lèi)型的特點(diǎn)和差異教學(xué)教學(xué)難點(diǎn)使用教具課外作業(yè)課后體會(huì)[課導(dǎo)入]頻分復(fù)用;解調(diào)是在接收端將已調(diào)波信號(hào)從高頻段變換到低頻段,恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)。調(diào)幅波的根本性質(zhì)一、調(diào)幅波的根本性質(zhì)1、調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式一般調(diào)幅方式是用低頻調(diào)制信號(hào)去掌握高頻正弦波(載波)的振幅,使其隨調(diào)制信號(hào)波形的變化而呈線性變化。設(shè)調(diào)制信號(hào)為單頻信號(hào),它和載波分別為uΩ(t)=UΩmcosΩtuc(t)=Ucmcosωct則一般調(diào)幅信號(hào)為:uAM(t)=(Ucm+kaUΩmcosΩt)cosωct=Ucm(1+macosΩt)cosωct2、調(diào)幅波的頻譜與帶寬1給出了uΩ(t),uc(t)uAM(t)的波形圖。從圖中可以看出,一般調(diào)幅信號(hào)的振幅由直流重量Ucm和溝通重量kUΩmcosΩt迭加而成,其中溝通重量與調(diào)制信號(hào)成正比,或者說(shuō),一般調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)(信號(hào)振幅各峰值點(diǎn)的連線)完全反映了調(diào)制信號(hào)的變化。另外,還可得到調(diào)幅指數(shù)Ma的表達(dá)式:Ma>1過(guò)調(diào)制。所以,一般調(diào)幅要求Ma1。1一般調(diào)幅波形與頻譜可見(jiàn),一般調(diào)幅波所占頻帶寬度為BW=2Fmax3、調(diào)幅波的功率關(guān)系設(shè)調(diào)制信號(hào)為單頻正弦波,負(fù)載電阻為R載波功率為Pc=U2cm/2RL上、下邊頻總功率為PDSB=2PSSB=m2aPc/2
,可得:L調(diào)幅信號(hào)總平均功率Pav=Pc+PDSB=(1+m2a/2)Pc調(diào)幅播送在實(shí)際傳送信息時(shí),平均調(diào)幅系數(shù)只有0.3左右,這樣Pav≈1.05Pc。因此在調(diào)幅信號(hào)總功率中,不含信息的載波功率約占95%,而攜帶信息的邊頻功率僅占5%。如調(diào)制信號(hào)為多頻信號(hào),則調(diào)幅波平均功率等于載波功率和各邊頻功率之和。4、雙邊帶調(diào)制與單邊帶調(diào)制〔1〕雙邊帶調(diào)制DSB由于載波重量不包含任何信息,又占整個(gè)調(diào)幅波平均功率的很大比例,因此在傳輸前把它抑制,可大大節(jié)約放射機(jī)的放射功率。這種僅傳輸兩個(gè)邊帶的調(diào)制方式稱(chēng)為抑制載波載波的雙邊帶調(diào)制,簡(jiǎn)稱(chēng)雙邊帶調(diào)制,用DSB表示。單頻調(diào)制時(shí)雙邊帶調(diào)制信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為uDS(t)=kau(t)coωct0.5UcmcosωΩ)t+0.aUcmcoscΩ)t4.3所示,其包絡(luò)已不再反映調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律,而是與調(diào)制信號(hào)確實(shí)定值成正比;在調(diào)制信號(hào)過(guò)零處,雙邊帶信號(hào)的相位突變180°。帶寬仍為調(diào)制信號(hào)帶寬的兩倍,即BW=2Fmax。〔2〕單邊帶調(diào)制SSB由于調(diào)幅波的上、下邊帶中的任意一個(gè)邊帶已包含了調(diào)制信號(hào)的全部信息,所以可以進(jìn)一步將其中一個(gè)邊帶抑制掉而只發(fā)送另一個(gè)邊帶,這樣的調(diào)制方式稱(chēng)為單邊帶調(diào)制。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為uSSB(t)=0.5maUcmcos(ωc-Ω)t 〔上邊帶〕或uSSB(t)=0.5maUcmcos(ωc+Ω)t 〔下邊帶〕書(shū)圖4.5為多頻調(diào)制的上邊帶信號(hào)的頻譜。可見(jiàn),其頻帶寬度僅為雙邊帶信號(hào)頻帶寬度的一半,提高了頻帶的利用率,大大節(jié)約了放射功率。XX序號(hào)序號(hào)18周次9授課形式講授授課章節(jié)名稱(chēng)調(diào)幅電路教學(xué)目的把握調(diào)幅電路的類(lèi)型和各自的特點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)調(diào)幅電路的實(shí)現(xiàn)方法教學(xué)難點(diǎn)使教學(xué)難點(diǎn)使用教具課外作業(yè)課后體會(huì)授課主要內(nèi)容[課導(dǎo)入]的過(guò)程。調(diào)幅電路將調(diào)制信號(hào)與直流相加后,再與載波信號(hào)相乘,即可實(shí)現(xiàn)一般調(diào)幅。由于乘法器輸出信號(hào)電平不太高,所以這種方法稱(chēng)為低電平調(diào)幅。曾經(jīng)爭(zhēng)論過(guò)利用丙類(lèi)諧振功放的調(diào)制特性也可以產(chǎn)生一般調(diào)幅信號(hào)。由于功放的輸出電壓很高,故這種方法稱(chēng)為高電平調(diào)幅。一般調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)方法有兩種,即包絡(luò)檢波和同步檢波。1、基極調(diào)幅電路〔欠壓狀態(tài)〕根本原理用調(diào)制信號(hào)掌握丙類(lèi)諧振功放的基極偏壓,從而實(shí)現(xiàn)調(diào)幅。VBB(t)=VBB0+uΩ(t)電路及波形2、集電極調(diào)幅電路〔過(guò)壓狀態(tài)〕根本原理用調(diào)制信號(hào)掌握丙類(lèi)諧振功放的集電極電壓,從而實(shí)現(xiàn)調(diào)幅。Vcc(t)=Vcc0+uΩ(t)電路及波形3、模擬乘法器調(diào)幅電路模擬乘法器簡(jiǎn)介作用:實(shí)現(xiàn)兩個(gè)模擬信號(hào)相乘。uo=KMuXuY符號(hào):調(diào)幅電路4、二極管平衡調(diào)幅電路〔a〕電路原理圖 〔b〕等效電路圖圖4.14二極管平衡調(diào)幅電路小結(jié):1、調(diào)幅有一般調(diào)幅和抑制載波調(diào)幅,一般調(diào)幅波的包絡(luò)反映了調(diào)制信號(hào)變化的規(guī)律。2、調(diào)幅電路可分為高電平調(diào)幅和低電平調(diào)幅,它們各自具有不同的特點(diǎn),因此分別適用于不同的場(chǎng)合。XX序號(hào) 19 周次 10 授課形式 講授授課章節(jié)名稱(chēng)檢波器教學(xué)目的把握檢波的方法以及工作原理教學(xué)重點(diǎn)檢波的根本原理教學(xué)難點(diǎn)包絡(luò)檢波的原理使課用外教作具業(yè)P1034.84.9課后體會(huì)把握良好課導(dǎo)入:從高頻調(diào)幅波中取出原調(diào)制信號(hào)的過(guò)程稱(chēng)為檢波,完成這個(gè)功能的電路稱(chēng)為檢波器。明顯,檢波是調(diào)幅的逆過(guò)程。檢波器一、包絡(luò)檢波電路11二極管峰值包絡(luò)檢波器2、性能指標(biāo)二極管峰值包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo)主要有檢波效率、輸入電阻、惰性失真和底部切割失真幾項(xiàng)。檢波效率ηd。g 或R越大,則θ越小,ηd越大。假設(shè)考慮到二極管的實(shí)際導(dǎo)通電壓不為零,以及D充電電流在二極管微變等效電阻上的電壓降等因素,實(shí)際檢波效率比以上公式計(jì)算值要小。等效輸入電阻Ri檢波器的瞬時(shí)輸入電阻是變化的。檢波器的前級(jí)通常是一個(gè)調(diào)諧在載頻的高Q值諧振回路,檢波器相當(dāng)于此諧振回路的負(fù)載。為了爭(zhēng)論檢波器對(duì)前級(jí)諧振回路的影響,故定義檢波器等效輸入電阻:其中Uim1ui電流應(yīng)是高頻窄尖頂余弦脈沖序列,I1muo應(yīng)是電平為Uo的直流電壓。明顯,檢波器對(duì)前級(jí)諧振回路等效電阻的影響是并聯(lián)了一個(gè)阻值為Ri的電阻。2二極管峰值包絡(luò)檢波器的包絡(luò)檢波波形惰性失真。在調(diào)幅波包絡(luò)線下降局部,假設(shè)電容放電速度過(guò)慢,導(dǎo)致uo的下降速率比包絡(luò)線的下降速率慢,則在緊接其后的一個(gè)或幾個(gè)高頻周期內(nèi)二極管上為負(fù)電壓,二極管不能導(dǎo)通,造成uo波形與包絡(luò)線的失真。由于這種失真來(lái)源于電容來(lái)不及放電的惰性,故稱(chēng)為惰性失真。圖3給出了惰性失真的波形圖,在t1~t2時(shí)間段內(nèi)消滅了惰性失真。要避開(kāi)惰性失真,就要保證電容電壓的減小速率在任何一個(gè)高頻周期內(nèi)都要大于或等于包絡(luò)線的下降速率。3惰性失真波形圖二、同步檢波電路4是用MC1596后從Y通道①、④腳輸入,同步信號(hào)ur從X通道⑧、10腳輸入。12腳單端輸出后經(jīng)RC的π型低通濾波器取出調(diào)制信號(hào)uo。此電路的輸入同步信號(hào)可以是小信號(hào),也可以是很大信號(hào),分析方法與用作調(diào)幅電路時(shí)一樣。同步檢波電路比包絡(luò)檢波電路簡(jiǎn)單,而且需要一個(gè)同步信號(hào),但檢波線性性好,不存在惰性失真和底部切割失真問(wèn)題。圖4 MC1596組成的同步檢波電路小結(jié):
1、包絡(luò)檢波器的工作原理和性能指標(biāo)。2、同步檢波器。XX序號(hào) 20 周次 10 授課形式 授課章節(jié)名稱(chēng) 試驗(yàn)六:調(diào)幅與檢波教 學(xué) 目 的 進(jìn)一步生疏調(diào)幅電路檢波電路的工作原理;觀看調(diào)幅電路、檢波電路的輸出波形教教學(xué)學(xué)重難點(diǎn)點(diǎn)調(diào)幅電路、檢波電路的輸出波形使用教具計(jì)算機(jī)課外作業(yè)試驗(yàn)報(bào)告課后體會(huì)1.試驗(yàn)?zāi)康?調(diào)幅與檢波在以上試驗(yàn)的根底上,加強(qiáng)EWB的嫻熟應(yīng)用,把握一些仿真的技巧。進(jìn)一步生疏調(diào)幅電路、檢波電路的工作原理。觀看調(diào)幅電路、檢波電路的輸出波形。2.試驗(yàn)內(nèi)容及步驟一般調(diào)幅電路①利用EWB1.9所示的一般調(diào)幅試驗(yàn)電路。1.9一般調(diào)幅試驗(yàn)電路11 1.9U0、U、U以及電路中各元件的參數(shù),翻開(kāi)仿真開(kāi)關(guān),從示波器U1.1011 附圖1.10一般調(diào)幅電路輸入、輸出波形③轉(zhuǎn)變直流電壓U0為4,觀看過(guò)調(diào)幅現(xiàn)象〔見(jiàn)附圖1.1。做好記錄并說(shuō)明緣由。雙邊帶調(diào)制電路
附圖1.11過(guò)調(diào)幅時(shí)的輸入、輸出波形①利用EWB繪制出雙邊帶調(diào)制仿真電路,接上載波信號(hào)U1、調(diào)制信號(hào)U2以及示波1.12所示。1.12雙邊帶調(diào)制試驗(yàn)電路1.12U1、U21.131.14是其擴(kuò)展方式的波形。附圖1.13調(diào)制信號(hào)與雙邊帶信號(hào)的波形附圖1.14擴(kuò)展后的調(diào)制信號(hào)與雙邊帶信號(hào)波形二極管包絡(luò)檢波器①利用EWB1.15所示的二極管包絡(luò)檢波器的仿真試驗(yàn)電路。附圖1.15二極管包絡(luò)檢波器仿真試驗(yàn)電路s1.15U以及各元件的參數(shù),其中調(diào)幅信號(hào)源的調(diào)幅度M0.8。打s開(kāi)仿真開(kāi)關(guān),從示波器上觀看檢波器輸出波形以及與輸入調(diào)幅波信號(hào)Us的關(guān)系。如附圖1.16所示。附圖1.16檢波器輸出波形與輸入調(diào)幅波的關(guān)系③將RP1調(diào)到最大1001.17所示。試分析其緣由。附圖1.17檢波器消滅惰性失真時(shí)的輸出波形④將RP1恢復(fù)為最小0,再將RP2調(diào)到最小0,從示波器上又可以觀看到檢波器輸出將消滅負(fù)峰切割失真,如附圖1.18所示。試分析其緣由。同步檢波器
附圖1.18檢波器消滅負(fù)峰切割失真時(shí)的輸出波形①利用EWB1.19所示。其中1 2 1 1 IC組成雙邊帶調(diào)制電路,ICR、C、C1 2 1 1 附圖1.19雙邊帶調(diào)制及其同步檢波的仿真試驗(yàn)電路1.19UUcUr以及各元件的參數(shù),翻開(kāi)仿真電源開(kāi)關(guān),從示波器上觀看同步檢波器輸入的雙邊帶信號(hào)及其輸出信號(hào)。如附圖1.20所示。附圖1.20同步檢波器輸入的雙邊帶信號(hào)及其輸出信號(hào)③轉(zhuǎn)變同步檢波器參考信號(hào)的相位,觀看輸出波形的變化,并說(shuō)明其緣由。XX序號(hào) 21 周次 11 授課形式 講授授課章節(jié)名稱(chēng)
混頻器原理與抑制措施教學(xué)原理與抑制措施教學(xué)重點(diǎn)混頻器的工作原理教學(xué)難點(diǎn)使課用外教作具業(yè)復(fù)習(xí)課后體會(huì)[課導(dǎo)入]在線性頻譜搬遷電路中,除了振幅調(diào)制以及相應(yīng)的解調(diào)電路外,還有混頻電路。4.4混頻器一、混頻原理及特點(diǎn)圖1fc的高頻已調(diào)波信號(hào)us(t)和頻率為fL的本地正弦波信號(hào)(稱(chēng)為本振信號(hào))uL(t),輸出是中頻為fI的已調(diào)波信號(hào)uI(t)。通常取fI=fL-fc。以輸入是一般調(diào)幅信號(hào)為例,假設(shè)us(t)=Ucm[1+kuΩ(t)]cos2πfct,本振信號(hào)為uL(t)=ULmcos2πfLt,則輸出中頻調(diào)幅信號(hào)為uI(t)=UIm[1+kuΩ(t)]cos2πfIt可見(jiàn),調(diào)幅信號(hào)頻譜從中心頻率為fc處平移到中心頻率為fI處,頻譜寬度不變,包21混頻電路原理圖混頻前 (b)混頻后2一般調(diào)幅信號(hào)混頻頻譜圖雖然混頻電路與調(diào)幅電路、檢波電路同屬于線性頻率變換電路,但它卻有兩個(gè)明顯不同的特點(diǎn):①混頻電路的輸入輸出均為高頻已調(diào)波信號(hào)。由前幾節(jié)的爭(zhēng)論可知,調(diào)幅電路是將低頻調(diào)制信號(hào)搬移到高頻段,檢波電路是將高頻已調(diào)波信號(hào)搬移到低頻段,而混頻電路則是將已調(diào)波信號(hào)從一個(gè)高頻段搬移到另一個(gè)高頻段。②混頻電路通常位于接收機(jī)前端,不但輸入已調(diào)波信號(hào)很小,而且假設(shè)外來(lái)高頻干擾信號(hào)能夠通過(guò)混頻電路之前的選頻網(wǎng)絡(luò),則也可能進(jìn)入混頻電路。選頻網(wǎng)絡(luò)的中心頻率通常是輸入已調(diào)波信號(hào)的載頻。二、混頻干擾混頻電路的輸入除了載頻為fc的已調(diào)波信號(hào)us和頻率為fL的本振信號(hào)uL之外,還可能有從天線進(jìn)來(lái)的外來(lái)干擾信號(hào)。外來(lái)干擾信號(hào)包括其它放射機(jī)發(fā)出的已調(diào)波un1和un2fn1fn2us、uL和un1、un2以下分別簡(jiǎn)稱(chēng)為信號(hào)、本振和外來(lái)干擾。假定混頻電路中的非線件為晶體管,其轉(zhuǎn)移特性為:i=a0+a1u+a2u2+a3u3+a4u4+…u=us+uL+un1+un2=Uscos2πfct+ULcos2πfLt+Un1cos2πfn1t+Un2cos2πfn2t三、混頻電路1、晶體管混頻電路3L1C1usfc,L2C2調(diào)諧于中頻fI,本振uLVBB0迭加后作為偏置電壓。3晶體管混頻電路原理圖2、二極管混頻電路4二極管平衡混頻電路原理圖3、模擬乘法器組成的混頻電路圖5 MC1596組成的混頻電路小結(jié):1、混頻器的根本原理和性能指標(biāo)。2、三種不同的混頻電路。XX序號(hào) 22 周次 11 授課形式 授課章節(jié)名稱(chēng) 試驗(yàn)七:混頻器教 學(xué) 目 的 理解混頻器的工作原理;頻器的輸入、輸出波形教教學(xué)學(xué)重難點(diǎn)點(diǎn)觀看混頻器的輸入、輸出波形使用教具計(jì)算機(jī)課外作業(yè)試驗(yàn)報(bào)告課后體會(huì)試驗(yàn)七混頻器試驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)一步生疏EWB的使用。正確理解混頻器的工作原理。觀看混頻器的輸入、輸出波形。試驗(yàn)內(nèi)容及步驟利用EWB仿真軟件正確搭接由乘法器組成的混頻器,如附圖1.21所示。1.21乘法器混頻電路s 1.21UU以及其它元件的參數(shù),其中調(diào)幅信號(hào)源的調(diào)幅度M設(shè)為0.8。翻開(kāi)仿真電源開(kāi)關(guān),雙擊示波器,正確設(shè)置示波器的參1.22s 1.22混頻器輸入的調(diào)幅波以及混頻器的輸出波形R1100Ω,從示波器上可看到此時(shí)混頻器的輸出波形有什么變化,R1有什么作用。XX序號(hào) 23 周次 12 授課形式 講授授課章節(jié)名稱(chēng)
習(xí)題課二教 學(xué) 目 的 復(fù)習(xí)第3、4章學(xué)問(wèn)教學(xué)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)使用教具課外作業(yè)課后體會(huì)1、試從振蕩的相位平衡條件動(dòng)身,分析如圖3.31所示的各振蕩器的溝通等效電路中的錯(cuò)誤,并說(shuō)明應(yīng)如何改正。2、電容三點(diǎn)式振蕩器如圖3.8〔a〕所示,并且RC=2kΩ,C1=500pF,C2=1000pF。假設(shè)振蕩頻率f=1MH1〕回路的電感L〕電路的反響系數(shù)F。3、電感三點(diǎn)式振蕩器如圖3.9〔a〕所示,并且L1=40μH,L2=15μH,M=10μH,C=470pF,RC=5kΩ,試計(jì)算振蕩器的振蕩頻率f0。43.32所示,L=25μH,Q=100,C1=500pF,C2=1000pF,C310~30pF,試求:計(jì)算振蕩頻率f05、假設(shè)石英晶片的參數(shù)為:Lq=4H,Cq=9×10-2pF,C0=3pF,rq=100Ω,求:串聯(lián)諧振頻率fs。并聯(lián)諧振頻率fp與fs相差多少,并求它們的相對(duì)頻差。6、畫(huà)出以下已調(diào)波的波形和頻譜圖〔ω=。c〔1〕u(t)=(1+sinΩt)sinωt;c〔2〕u(t)=(1+0.5cosΩt)cosωt;c〔3〕u(t)=2cosΩtcosωt。c7、某一般調(diào)幅波的最大振幅為10V6V,求其調(diào)幅系數(shù)ma。8、調(diào)制信號(hào)及載波信號(hào)的波形如圖4.34所示,示意畫(huà)出一般調(diào)幅波的波形。9、假設(shè)調(diào)制信號(hào)頻譜及載波信號(hào)頻譜如圖4.35所示,示意畫(huà)出DSB調(diào)幅波的頻譜?!揪毩?xí)】1、在同步檢波器中,為什么要求參考電壓與輸入載波同頻同相?二者不同頻將對(duì)檢波有什么影響?二者不同相又會(huì)對(duì)檢波產(chǎn)生什么影響?2、石英晶體振蕩電路如下圖:(1)說(shuō)明石英晶體在電路中的作用是什么?(2)R、R、Cb1 b2 b(3)電路的振蕩頻率f03、以下圖所示LCLcCC可視為溝通短路。E B畫(huà)出溝通等效電路推斷是否滿(mǎn)足自激振蕩所需相位條件假設(shè)滿(mǎn)足,電路屬于何種類(lèi)型的振蕩器寫(xiě)出振蕩頻率f的表達(dá)式o4、某放射機(jī)輸出級(jí)在負(fù)載RL=100Ω上的輸出信號(hào)為us(t)=〔2+cosΩt〕cosωCtV,假設(shè)ωCΩ,1〕該輸出信號(hào)是什么已調(diào)信號(hào)?該信號(hào)的調(diào)制度ma為多少?總的輸出功率P為多少?av畫(huà)出該已調(diào)信號(hào)的波形、頻譜圖〔要求標(biāo)上必要數(shù)值,并求頻帶寬度B。5u(t)=5cos2π×106t,調(diào)制信號(hào)電壓u(t)=2cos2π×103t,令常數(shù)kC Ω a=1。寫(xiě)出雙邊帶調(diào)幅DSB的表達(dá)式;求調(diào)幅系數(shù)及頻帶寬度;畫(huà)出調(diào)幅波的波形和頻譜圖。6fI=465kHz12810kHz,則本振頻率fL為多少?300-3400Hz,試分別畫(huà)出A、B和C點(diǎn)處的頻譜示意圖。XX序號(hào) 24 周次 12 授課形式 講授授課章節(jié)名稱(chēng)調(diào)角信號(hào)的根本性質(zhì)教學(xué)目的把握調(diào)角波的根本性質(zhì)教學(xué)重點(diǎn)調(diào)角波的根本性質(zhì)教學(xué)難點(diǎn)調(diào)頻和調(diào)相的性質(zhì)使課用外教作具業(yè)P1245.25.35.4課后體會(huì)課導(dǎo)入:用調(diào)制信號(hào)對(duì)載波進(jìn)展調(diào)制的方式有調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相三種方式,調(diào)頻與調(diào)相統(tǒng)稱(chēng)調(diào)角。前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了調(diào)幅的有關(guān)學(xué)問(wèn),本章介紹調(diào)角波的有關(guān)學(xué)問(wèn)。調(diào)角信號(hào)的根本性質(zhì)一、調(diào)角信號(hào)的根本性質(zhì)〔一1、調(diào)頻信號(hào)設(shè)高頻載波為uc=Ucmcosωct,調(diào)制信號(hào)為u(t)=UcosΩt,則調(diào)頻信號(hào)的瞬時(shí)角頻Ω ΩΩ率ω(t)=ωc+kfu(t)=ωc+Δω(t)Ωc 瞬時(shí)相位φ(t)=∫tω(t)dt=ωt+k∫tuc 0 0Ωcm c 調(diào)頻信號(hào)u =U cosωt+k ∫tucm c FM 0 Ωkf為比例系數(shù)。上式說(shuō)明,調(diào)頻信號(hào)的振幅恒定,瞬時(shí)角頻率是在固定的載頻上疊加f一個(gè)與調(diào)制信號(hào)電壓成正比的瞬時(shí)角頻率偏移(簡(jiǎn)稱(chēng)瞬時(shí)角頻偏)Δω(t)=ku(t),瞬時(shí)相位fΩ是在隨時(shí)間變化的載波相位φc(t)=ωct上疊加了一個(gè)與調(diào)制電壓積分成正比的相位偏移0Ω(簡(jiǎn)稱(chēng)相偏)Δφ(t)=kf∫tu(t)dtΔωm和調(diào)頻指數(shù)(最大相偏)mf分別定義為:mf=kfUΩm/Ω=Δωm/Ω=Δ0Ω假設(shè)調(diào)制信號(hào)是單頻信號(hào),即u(t)=U mcosΩt,則可寫(xiě)出相應(yīng)的調(diào)頻信號(hào):Ω Ωfu (t)=Ucmcos(ωct+msinΩt)fFM調(diào)信任號(hào)Ω 設(shè)高頻載波為uc=Ucmcosωct, 調(diào)制信號(hào)為u(t)=UcosΩt,Ω Ωφ(t)=ωct+kpu(t)Ω瞬時(shí)角頻率pω(t)=dφ(t)/dt=ωc+kdu(t)/dt=ωc-mpΩsinΩt=ωc-ΔωmsinΩtpΩPM 調(diào)信任號(hào)u (t)=Ucmcos[ωct+kpu(t)]=Ucmcos(ωct+mpcosΩPM kp為比例系數(shù)。調(diào)頻信號(hào)與調(diào)信任號(hào)時(shí)域特性的比較調(diào)頻信號(hào)與調(diào)信任號(hào)的一樣之處在于:二者都是等幅信號(hào)。二者的頻率和相位都隨調(diào)制信號(hào)而變化,均產(chǎn)生頻偏與相偏。調(diào)頻信號(hào)與調(diào)信任號(hào)的區(qū)分在于(1)二者的頻率和相位隨調(diào)制信號(hào)變化的規(guī)律不一樣,但由于頻率與相位是微積分關(guān)系,故二者是有親熱聯(lián)系的。7.2.1中可以看出,調(diào)頻信號(hào)的調(diào)頻指數(shù)Mf與調(diào)制頻率有關(guān),最大頻偏與調(diào)制頻率無(wú)關(guān),而調(diào)信任號(hào)的最大頻偏與調(diào)制頻率有關(guān),調(diào)相指數(shù)MP與調(diào)制頻率無(wú)關(guān)。從理論上講,調(diào)頻信號(hào)的最大角頻偏Δωm<ωc,由于載頻ωc很高,故Δωm可以很大,2π為周期,所以調(diào)信任號(hào)的最大相偏(調(diào)相指數(shù))Mf<π,故調(diào)制范圍很小。二、調(diào)角信號(hào)的頻譜由載頻和無(wú)窮多組上,這些頻率重量滿(mǎn)足ωc±nΩ,振幅為Jn(M)Ucm,n=0,1,2,。Ucm是調(diào)角信號(hào)振幅。當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),兩邊頻重量振幅一樣,相位一樣;n為奇數(shù)時(shí),兩邊頻重量振幅一樣,相位相反?!?〕M確定后,各邊頻重量振幅值不是隨n單調(diào)變化,M增大變化的規(guī)律均是衰減振蕩,而各邊頻重量振幅值與對(duì)應(yīng)階貝塞爾函數(shù)成正比。隨著M值的增大,具有較大振幅的邊頻重量數(shù)目增加,載頻重量振幅呈衰減振蕩趨勢(shì),在個(gè)別地方(M=2405,5520時(shí)),載頻重量為零。假設(shè)調(diào)角信號(hào)振幅不變,M值變化,則總功率不變,但載頻與各邊頻重量的功率將重安排。上述特點(diǎn)充分說(shuō)明調(diào)角是完全不同于調(diào)幅的一種非線性頻率變換過(guò)程。明顯,作為調(diào)角的逆過(guò)程,角度解調(diào)也是一種非線性頻率變換過(guò)程。對(duì)于由眾多頻率重量組成的一般調(diào)制信號(hào)來(lái)說(shuō),調(diào)角信號(hào)的總頻譜并非僅僅是調(diào)制信號(hào)中每個(gè)頻率重量單獨(dú)調(diào)制時(shí)所得頻譜的組合,而且另外又增了很多頻率重量。通頻帶 BW=2〔M+1〕F【例題】1、假設(shè)調(diào)角波u(t)=10cos〔2π×106t+10cos2023πt〕(V),試確定:(1)最大頻偏;(2)最大相偏;(3)信號(hào)帶寬;(4)此信號(hào)在單位電阻上的功率;(5)能否確定這是FMPMK=2kHz/V,調(diào)相時(shí)Kp=1rad/v)f解:U102106m=10=2103cm C(1)f
21061MHz, F21031KHzCC 2 2 2 2Cf mF101KHz10KHzm(2)m
m10rad(4)P
U2 10050Wcm0 2 2cm〔5〕可能是調(diào)頻波,也可能是調(diào)相波。假設(shè)看成調(diào)頻波:u (t)5sin2103t假設(shè)看成調(diào)相波:u (t)10cos2103tXX序號(hào)序號(hào)25周次13授課形式講授授課章節(jié)名稱(chēng)調(diào)頻電路教 學(xué) 目 的 把握調(diào)頻電路的類(lèi)型及其實(shí)現(xiàn)方法教學(xué)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)使用教具課外作業(yè)課后體會(huì)5.2調(diào)頻電路P1245.55.6性頻率變換過(guò)程。對(duì)于由眾多頻率重量組成的一般調(diào)制信號(hào)來(lái)說(shuō),調(diào)角信號(hào)的總頻譜頻率重量?!惨弧⒄{(diào)頻電路的主要性能指標(biāo)調(diào)頻線性性調(diào)頻電路輸出信號(hào)的瞬時(shí)頻偏與調(diào)制電壓的關(guān)系稱(chēng)為調(diào)頻特性。明顯,抱負(fù)調(diào)頻特性應(yīng)當(dāng)是線性的,所以對(duì)實(shí)際電路可能產(chǎn)生一些非線性失真,應(yīng)盡量設(shè)法使其減小。調(diào)頻靈敏度單位調(diào)制電壓變化產(chǎn)生的角頻偏稱(chēng)為調(diào)頻靈敏度Sf,Sf=內(nèi),Sf相當(dāng)于式(7.2.1)中的kf。
最大線性調(diào)制頻偏(簡(jiǎn)稱(chēng)最大線性頻偏) 實(shí)際電路的調(diào)頻特性是非線性的,其中線性局部能夠?qū)崿F(xiàn)的最大頻偏稱(chēng)為最大線性頻偏。由公式Mf=Δfm/F,BW=2(Mf+1)F=2(Δfm+F)可知,最大頻偏與調(diào)頻指數(shù)和帶寬都有親熱關(guān)系。不同的調(diào)頻系統(tǒng)要求不同的最大頻偏,所以調(diào)頻電路能到達(dá)的最大線性頻偏應(yīng)滿(mǎn)足要求。如調(diào)頻播送系統(tǒng)的要求是75kHz,50kHz。載頻穩(wěn)定度調(diào)頻電路的載頻(即中心頻率)穩(wěn)定性是接收電路能夠正常接收而且不會(huì)造成鄰近信道相互干擾的重要保證。不同調(diào)頻系統(tǒng)對(duì)載頻穩(wěn)定度的要求是不同的,如調(diào)頻播送系統(tǒng)要求載頻漂移不超過(guò)±2kHz,調(diào)頻電視伴音系統(tǒng)要求載頻漂移不超過(guò)±500Hz?!捕⒅苯诱{(diào)頻電路1變?nèi)荻O管調(diào)頻電路它的振蕩回路由一個(gè)電感、一個(gè)變?nèi)荻O管和兩個(gè)電容組成。為避開(kāi)重復(fù),本小節(jié)對(duì)于變?nèi)荻O管調(diào)頻電路的工作原理不再表達(dá),,假定其振蕩回路僅包括一個(gè)等效電感L和一個(gè)變?nèi)荻O管組成的等效電容Cj,則在單頻調(diào)制
(t)=UmcosΩt的作用下,回路振蕩角頻率可寫(xiě)成:Ω Ω2.晶振變?nèi)荻O管調(diào)頻電路在晶振變?nèi)荻O管調(diào)頻電路里,常承受晶振與變?nèi)荻O管串聯(lián)的方式。晶體變?nèi)荻O44.4、4.5節(jié)所指出的,晶振的頻率掌握范圍很窄,僅在串聯(lián)諧振頻率fs與并聯(lián)諧振頻率fp之間,所以晶振調(diào)0.01%左右,最大線性頻偏Δfm也就很小。晶振變?nèi)荻O管調(diào)頻電路的突出優(yōu)點(diǎn)是載頻(中心頻率)穩(wěn)定度高,10-5左右,因而在調(diào)頻通信發(fā)送設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。〔三、間接調(diào)頻電路1、變?nèi)荻O管相移網(wǎng)絡(luò)2、擴(kuò)展間接調(diào)頻電路最大線性頻偏的方法小結(jié):1、調(diào)頻電路的主要性能指標(biāo)2、直接調(diào)頻電路和間接調(diào)頻電路XX序號(hào) 26 周次 13 授課形式 講授授課章節(jié)名稱(chēng) 鑒頻器教學(xué)教學(xué)目的教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)使用教具課外作業(yè)課后體會(huì)
把握鑒頻特性和鑒頻的實(shí)現(xiàn)方法;了解斜率鑒頻器和相位鑒頻器的電路構(gòu)成。鑒頻特性和鑒頻的實(shí)現(xiàn)方法P1245.7FMFM有用電路便于集成、調(diào)諧簡(jiǎn)潔、線性性較好,故得到了普遍應(yīng)用,尤其是后者,應(yīng)用更為廣泛。5.3 鑒頻器一、鑒頻電路的主要性能指標(biāo)1、鑒頻線性鑒頻電路輸出低頻解調(diào)電壓與輸入調(diào)頻信號(hào)瞬時(shí)頻偏的關(guān)系稱(chēng)為鑒頻特性,抱負(fù)的鑒頻特性應(yīng)是線性的。實(shí)際電路的非線性失真應(yīng)當(dāng)盡量減小。2、鑒頻線性范圍由于輸入調(diào)頻信號(hào)的瞬時(shí)頻率是在載頻四周變化,故鑒頻特性曲線位于載頻四周,其中線性局部稱(chēng)為鑒頻線性范圍3、鑒頻靈敏度在鑒頻線性范圍內(nèi),單位頻偏產(chǎn)生的解調(diào)信號(hào)電壓的大小稱(chēng)為鑒頻靈敏度Sd。二、LC1、LCLC2種狀況說(shuō)明調(diào)頻信號(hào)通過(guò)參數(shù)恒定的LC回路后,其振幅和相位都發(fā)生了變化?,F(xiàn)在我們來(lái)具體爭(zhēng)論這90°的固定相移,所以在LC并聯(lián)回路輸入端串聯(lián)一個(gè)小電容C1,整個(gè)頻相轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)可看作是一個(gè)分壓網(wǎng)絡(luò),如圖1(a)所示。1900頻相轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)及其相頻特性依據(jù)圖1(a)可以寫(xiě)出網(wǎng)絡(luò)電壓傳輸函數(shù)H(ω)=其中Zp是LCR2、LC當(dāng)調(diào)頻信號(hào)中心角頻率ωcLCω0一樣時(shí),工作頻率所處的網(wǎng)絡(luò)幅頻特性曲線較平坦,對(duì)輸入調(diào)頻信號(hào)的振幅變化影響不大,而且是非單調(diào)性變化。為取得較好的線性轉(zhuǎn)換特性,可將ωc置于幅頻特性曲線下降段線性局部中點(diǎn),如圖7.4.2AA點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的BA、B3、LCLC中每個(gè)頻率重量的振幅受到不同程度的衰減,相位產(chǎn)生不同大小的偏移,所以輸出調(diào)頻信號(hào)的振幅不再是恒定的了,相位也發(fā)生了變化。換而言之,調(diào)頻信號(hào)的頻譜既沒(méi)有產(chǎn)生線性搬移,更沒(méi)有發(fā)生非線性變換,而僅僅是其中各個(gè)頻率重量的振幅和相位發(fā)生了不同的變化而已。在實(shí)際調(diào)頻通信接收系統(tǒng)中,鑒頻電路輸入調(diào)頻信號(hào)的最大相對(duì)頻偏并不很大。如播送電視伴音系統(tǒng)為50kHz/65MHz≈0.77%,調(diào)頻播送系統(tǒng)為75kHz/107MH
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