(完整版)高頻電子線路(知識(shí)點(diǎn)整理)

1、1第二章選頻網(wǎng)絡(luò).基本概念所謂選頻（濾波）電抗（X）=容抗（阻抗的模把阻抗看成虛數(shù)求模 二串聯(lián)諧振電路1. 諧振時(shí)，（電抗）x =R，電流最大咼頻電子線路重點(diǎn)，就是選出需要的頻率分量和 濾除不需要的頻率分量。1）+感抗（wL）C0L oC2. 當(dāng)w<W0時(shí)，電流超前電壓，相角小于 是感性；Q3. 回路的品質(zhì)因素?cái)?shù)差大小等于外加電壓的 Q倍，相位相反oL1R 0CR4.回路電流與諧振時(shí)回路電流之比越大，曲線越尖，選頻作用越明顯,1阻抗=電阻（R）+j電抗（L ） C，電容、電感消失了，相角等于0，諧振頻率：0 . LC ，此時(shí)|Z|最小0，X<0阻抗是容性；當(dāng) W>W0時(shí)，電壓

2、超前電流，相角大于0, X>0阻抗（除R），增大回路電阻，品質(zhì)因數(shù)下降，諧振時(shí)，電感和電容兩端的電位1 jQ（ ）0選擇性越好N（ ）e （）（幅頻），品質(zhì)因數(shù)越高，諧振時(shí)的電流越大，比值，當(dāng)w和WO很相近時(shí)，2071_5.失諧 w=w （再加電壓的頻率）-W0 （回路諧振頻率）E =X/R=Q X 2W/W0是廣義失諧，回路電流與諧振時(shí)回路電流之比N（）;1W2-W1為通頻帶，W2, W1為邊界頻率/半功率點(diǎn)，廣義失諧為土 17. 207,品質(zhì)因數(shù)越高，選擇性越好，通頻帶越窄Qf02fA8.通頻帶絕對(duì)值2 f0 7c通頻帶相對(duì)值-f 0.7109相位特性G) Vs6.當(dāng)外加電壓不變，w

3、=w 1=w2時(shí)，其值為1/V2,arctan Qarcta n10.能量關(guān)系W1LRIQ越大，相位曲線在 wo處越陡峭電抗元件電感和電容不消耗外加電動(dòng)勢(shì)的能量，消耗能量的只有損耗|cq2v;Q 1Vsm2wR 2 n 2 R回路總瞬時(shí)儲(chǔ)能wwLwC,2sm回路一個(gè)周期的損耗；CQ2Vs：12 n CQVsm22 nwLwCwrQ ，所以Q 2電阻。2 1 2 2 2 1 2 2 sin t CQ Vsm cost CQ V$m21 22n； CQVsm2冗回路儲(chǔ)能表示回路或線圈中的損耗。每周期耗能就能量關(guān)系而言，所謂“諧振”，是指：回路中儲(chǔ)存的 能量是不變的，只是在電感與電容之間相互轉(zhuǎn)換；外

4、加電動(dòng)勢(shì)只提供回路電阻所消耗的能量，以維持回路的等幅振蕩，而且諧振回路中電流最大。11.電源內(nèi)阻與負(fù),QL 1 Rs RLR R三.并聯(lián)諧振回路LC1. 一般無(wú)特殊說(shuō)明都考慮 wL>>R , Z 1R j L飛反之 Wp= V： 1/LC-(R/L) 2 =1/V RC1-Q2CCR1CR2. Y(導(dǎo)納)= j C 電導(dǎo)(G)= LLL電納（B）= C與串聯(lián)不同13諧振時(shí)B4.品質(zhì)因數(shù)QpC丄Lp L-r-回路諧振電阻Rp=pC(乘 Rp)=QpWpL=Q p/WpCcr5.當(dāng)w<w p時(shí)，B>0導(dǎo)納是感性；當(dāng) 電感和電容支路的電流等于外加電流的 并聯(lián)電阻減小品質(zhì)因數(shù)下

5、降通頻帶加寬,w>w p 時(shí)，B<0導(dǎo)納是容性Q倍，選擇性變壞相位相反（看電納）6信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載電阻的影響Ql1pL Gp Gs gl4 RpRpI -RsRlQp 由此看出，考慮信號(hào)源內(nèi)阻及負(fù)載電阻后,品質(zhì)因數(shù)下降，并聯(lián)諧振回路的選擇性變壞，通頻帶加寬。四串并聯(lián)阻抗等效互換1. 并聯(lián)T串聯(lián)RRpX；Rp x22. 串聯(lián)t并聯(lián)2Rp RsQX p=Xs3. 抽頭式并聯(lián)電路為了減小信號(hào)源或負(fù)載電阻對(duì)諧振回路的影響，信號(hào)源或負(fù)載電阻不是直接接入回路，而是經(jīng)過(guò)一些簡(jiǎn)單的變換電路，將它們部分接入回路。XsRpXpr2XpQ=Rp/XsQ=X s/RsIs Qin B *C-V(a)is

6、0 RpQ(b)C丄Rl Vla)Rlb)Qrl Va)+R. VL+LRlb)IV考慮接入后等效回路兩端電阻和輸出電壓的變化第三章高頻小信號(hào)放大器Vl.基本概念1. 高頻放大器與低頻放大器主要區(qū)別： 工作頻率范圍、頻帶寬度，負(fù)載不同；低頻：工作頻率低，頻帶寬，采用無(wú)調(diào)諧負(fù)載；高頻：工作頻率高，頻帶窄，采用選頻網(wǎng)絡(luò)2. 諧振放大器又稱（調(diào)諧）/高頻放大器：靠近諧振，增益大，遠(yuǎn)離諧振，衰減3. 高頻小信號(hào)放大器的主要質(zhì)量指標(biāo)1）增益:Av VoVi2）通頻帶增益下降到3）選擇性（放大系數(shù)）AP。p p（2 3dB，0.5 （ -3dB）1、2時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率范圍為2Av20 log VAp 10l

7、ogP"從各種不同頻率信號(hào)的總和（有用的和有害的）中選出有用信號(hào)，抑制干擾信號(hào)的能力2 f2 fa） 矩形系數(shù) Kr01i丄或 Kr0010012 f°.7.2 f°.7K t 1,濾除干擾能力越強(qiáng)，選擇性越好b） 抑制比 表示對(duì)某個(gè)干擾信號(hào)fn的抑制能力dn4）工作穩(wěn)定性不穩(wěn)定引起自激5）噪聲系數(shù)二.晶體管高頻小信號(hào)等效電路與參數(shù)1形式等效電路（網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等效電路）A/0Avn（放大倍數(shù)下降到0.1或0.01）h參數(shù)系輸出電壓、輸入電流為自變量，輸入電壓、輸出電流為參變量z參數(shù)系輸入、輸出電流為自變量，輸入、輸出電壓為參變量y參數(shù)系（本章重點(diǎn)討論）輸入、輸出電壓為

8、自變量，輸入、輸出電流為參變量輸入導(dǎo)納 yi 曠I 0 （輸出短路） 正向傳輸導(dǎo)納yf $|v2 0 （輸出短路）y fe越大，表示晶體管的放大能力越強(qiáng)；yyie小feyoeYLYoyoeI 2一輸出導(dǎo)納yovo （輸入短路）V2 I反向傳輸導(dǎo)納yr 1 V1 0（輸入短路）V2re越大，表示晶體管的內(nèi)部反饋越強(qiáng)。?yre yfe? V 2yfeA ly ie YsV1y oe YL缺點(diǎn)：雖分析方便，但沒有考慮晶體管內(nèi)部的物理過(guò)程，物理含義不明顯，隨頻率變化參考書本62頁(yè)例題2混合n等效電路優(yōu)點(diǎn)：各個(gè)元件在很寬的頻率范圍內(nèi)都保持常數(shù)。 缺點(diǎn)：分析電路不夠方便。3混合n等效電路參數(shù)與形式等效電路

9、y參數(shù)的轉(zhuǎn)換yie=gie+j 3 Cie yfe = |yfe|/Q fe4.晶體管的 高頻參數(shù)1）截止頻率和yoe=goe+j 3 Coe yre=|yre|Z re01放大系數(shù)B下降到B 0的2的頻率2）特征頻率飛fT當(dāng)B下降至1時(shí)的頻率fTf B 3）最高振蕩頻率晶體管的功率增益為1時(shí)的工作頻率1，當(dāng) B 0>>1 時(shí)，fT 0 f B。頻率參數(shù)的關(guān)系:fmax fT f B注意:f > fmax后，Gp<1，晶體管已經(jīng)不能得到功率放大。 三單調(diào)諧回路諧振放大器等效變換1. 電壓增益 諧振時(shí) A 02. 功率增益PTAPoGpGpPi goelPl P2yfe2

10、P2gie2匹配時(shí)(Avo )m axyfe2 golgi21）如果設(shè)LC調(diào)諧回路自身元件無(wú)損耗，Alyfe|P0 max且輸出回路傳輸匹配2GP2Pl goel2p2gie2那么最大功率增益為4g ie1 g oe12）如果LC調(diào)諧回路存在自身?yè)p耗，且輸出回路傳輸匹配GP2口 goel2p2gie2引入扎入損耗 K1 =回路無(wú)損耗時(shí)的輸出功率（P1）/回路有損耗時(shí)的輸出功率（P '）=（1（其中Q那么最大功率增益為AP0 maxf (1 Ql4gie1 goe1Q0)#）2 AP0 max此時(shí)的電壓增益為（Avo）max1_魚)2Q。|yfe |<goigi2(lQl3. 通頻

11、帶與選擇性2 f°7（通頻帶）Kr01 >>1 )0.7 Ql選擇性無(wú)論Q值為多大，其諧振曲線和理想的矩形相差甚遠(yuǎn)，選擇性差（4. 級(jí)間耦合看書76頁(yè)例題四多級(jí)單調(diào)諧回路諧振放大器n1. 放大器的總增益AvA/1 AV2A/n代12. m級(jí)放大器的通頻帶2 f0.7-.2m 1 f0-.2"1 2 f0.7 單級(jí)Ql五.諧振放大器的穩(wěn)定性1.穩(wěn)定系數(shù)2g2（其中g(shù)2=g1g2）如果S= 1 ,放大器可能產(chǎn)生自激振蕩；如果S >>1 ,放大器不會(huì)產(chǎn)生自激。S越大,yfe 0C放大器離開自激狀態(tài)就越遠(yuǎn)，工作就越穩(wěn)定。一般要求S=510,reA v02 Y

12、fe2.單向化S 0Cre什么是單向化：討論如何消除 Yre （反向傳輸導(dǎo)納）的反饋，變“雙向元件”為“單向元件”的過(guò)程。為什么單向化：由于晶體管內(nèi)存在 Yre的反饋，所以它是一個(gè)“雙向元件”。作為放大器工作時(shí)，yre的反饋?zhàn)饔每赡?引起放大器工作的不穩(wěn)定。如何單向化:1）失配法信號(hào)源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗匹配；晶體管輸出端負(fù)載阻抗不與本級(jí)晶體管的輸出阻抗匹配。 注意：失配法以犧牲增益為代價(jià)換取穩(wěn)定性的提高。2）中和法（不做討論） 六放大器中的噪聲1. 內(nèi)部噪聲的來(lái)源于特點(diǎn)由元器件內(nèi)部帶電粒子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，大多為白噪聲（在整個(gè)頻域內(nèi)，功率譜密度均勻分布的噪聲；亦即：所 有不同頻率點(diǎn)上能量相

13、等的隨機(jī)噪聲）2. 電阻熱噪聲2 . 2功率譜密度S（ f） 4kTR噪聲電壓的均方值vn 4kTR fn噪聲電流的均方值 in 4kTG fn其中k 1.38 10 23J /K,波爾茲曼常數(shù)T為絕對(duì)溫度（=攝氏溫度+273），單位為KR（或G ）為 n內(nèi)的電阻（或電導(dǎo)）值，單位為Q 3晶體管噪聲白噪聲1） 熱噪聲：主要存在于（基區(qū)體電阻）內(nèi)2）散粒噪聲（主要來(lái)源）3）分配噪聲4）閃爍噪聲（1/f噪聲）4.場(chǎng)效應(yīng)管的噪聲（比晶體管低得多）1）熱噪聲：由漏、源之間的等效電阻產(chǎn)生；由溝道內(nèi)電子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生。2）散粒噪聲：由柵、源之間PN結(jié)的泄漏電流引起。3）閃爍噪聲七噪聲系數(shù)的表示和計(jì)算1.信

14、噪比有用信號(hào)功率 Ps與噪聲功率Pn的比值T Ps / Pn =S/N=SNR信號(hào)功率/噪聲功率2噪聲系數(shù)：F n反映了信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后,輸入信噪比與輸出信噪比的比值Fn信噪比變壞的程度Psi / P輸出噪聲PnoPn0I輸入端的噪聲經(jīng)放 大后在輸岀端呈現(xiàn) 的功率Roll Pn i ApFSo / PnoPnOII分貝Fn(dB)10lg FnFn(dB)Fn 10 10放大器自身的噪聲經(jīng)放大后在輸岀端呈現(xiàn)的功率Fn3噪聲溫度Ti=（Fn-1）T4靈敏度當(dāng)系統(tǒng)的輸出信噪比給定時(shí)，P'si = Fn（kT fn） （ P'o/P 'no）5等效噪聲寬度6減小噪聲系數(shù)的措施選

15、用低噪聲元、器件；正確選擇晶體管放大級(jí)的直流工作點(diǎn)；選擇合適的信號(hào)源內(nèi)阻 用合適的放大電路；降低主要器件的工作溫度有效輸入信號(hào)功率p'稱為系統(tǒng)靈敏度，與之相對(duì)應(yīng)得輸入電壓稱為最小可檢測(cè)信號(hào)=lg P 'si=lgFn+|g（kT fn）+|g （ P' /P'no）書上 116 頁(yè)例題Rs；選擇合適的工作寬度；選第五章高頻功率放大器.基本概念1諧振（高頻）功放與非諧振（低頻）功放的比較相同：要求輸出功率大，效率高不同1： 工作頻率與相對(duì)頻寬不同不同2:負(fù)載不同低頻功放，采用無(wú)調(diào)諧負(fù)載；高頻功放，一般采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載；新型寬帶功放采用傳輸線作為負(fù)載。不同3：

16、工作狀態(tài)不同低頻功放，工作于甲類（360度）、甲乙類或乙類（180度）（限于推挽電路）狀態(tài)； 高頻功放，一般 工作于丙類（180度）（某些特殊情況下可工作于乙類）。二.工作原理輸出功率旦 C 直流電源提供的直流功率二石=Po=Po PcP = R PcP （直流電源供給的直流功率） Po （交流輸出信號(hào)功率）Pc（集電極耗散功耗）三晶體管諧振功率放大器的折線近似分析法1.為了對(duì)高頻功率放大器進(jìn)行定量分析與計(jì)算，關(guān)鍵在于求出電流的直流分量I C0與基頻分量I cm11 CoiCmax 0 ( c )2動(dòng)態(tài)特性一一一直線1 cmniC max n ( c)g ()1 cm11( c)1 c 00(

17、 c)3-負(fù)載特性VCmIcmiRp結(jié)論：欠壓：恒流，Vm變化，P0較小，n c低，Pc較大 過(guò)壓：恒壓，Icml變化，Po較小，n c可達(dá)最高 臨界：po最大，n c較高（最佳工作狀態(tài)）4. Vcc 對(duì)工作狀態(tài)的影響5. Vbm或Mb對(duì)工作狀態(tài)的影響第六章正弦波振蕩器.基本概念振蕩器：不需要激勵(lì)信號(hào)，而是由本身的正反饋信號(hào)來(lái)代替外加激勵(lì)信號(hào)的作用 振蕩器通常工作于丙類，是非線性的二. LCR回路中的瞬變現(xiàn)象R回路的衰減系數(shù) 回路的固有角頻率2(R 22三.基本工作原理套振蕩回路；一個(gè)能量來(lái)源；一個(gè)控制設(shè)備四由正反饋的觀點(diǎn)決定振蕩的條件|外1©+© = 2n五.振蕩器的穩(wěn)定

18、與平衡條件i. 起振 平衡2. 平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件1）振幅2）相位z振幅穩(wěn)定條件六反饋型LC振蕩器線路1互感耦合振蕩器（調(diào)集、調(diào)基、調(diào)射）2. 電感反饋式三端振蕩器 （哈特萊振蕩器 ）3. 電容反饋式三端振蕩器 （考畢茲振蕩器 ）4. LC三端式振蕩器相位平衡條件的判斷準(zhǔn)則：射同集反 七振蕩器的頻率穩(wěn)定問(wèn)題1絕對(duì)準(zhǔn)確度:相對(duì)準(zhǔn)確度:ff0書264頁(yè)例題ffofo瞬間頻率穩(wěn)定度三種2頻率穩(wěn)定度可分為長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定度、短期頻率穩(wěn)定度和3方均根值法：指定時(shí)間間隔內(nèi)，測(cè)得各頻率準(zhǔn)確度與其平均值的偏差的方均根值來(lái)表征1 nff2f ifn八石英晶體振蕩器（作為電感用）九負(fù)阻振蕩器負(fù)阻振蕩器是把一個(gè)呈現(xiàn)負(fù)阻特性的有源器件直接與諧振回路相接，以產(chǎn)生等幅振蕩；H-*|山卡汕%二二|T I T I ?（町串聯(lián)醴負(fù)阻振蕩器線賂）并聯(lián)型員阻振苗鵡線路第七章振幅調(diào)制與解調(diào)一. 基本概念1調(diào)制：在傳送信號(hào)的乙方（發(fā)送端）將所要傳送的信號(hào)（ f低）“附加”在