通信電子線路課程教學(xué)大綱

1、通信電子線路課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程代碼：210606課程名稱：通信電子線路英文名稱：Electronic Circuit of Communication課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課 學(xué) 時(shí)：63 學(xué)分：3.0適用對象: 電子信息、通信工程專業(yè)高年級本科生考核方式：考試（平時(shí)成績占30%）先修課程：電子線路基礎(chǔ)、模擬電子線路等二、課程簡介本課程是電子通信類各專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，是聯(lián)系基礎(chǔ)課和專業(yè)課的橋梁課程，系統(tǒng)性和實(shí)踐性較強(qiáng)。它涵蓋了模擬通信系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)電路和接收機(jī)電路。Electronic Circuit of Communication is a basic course of

2、 professional technology for all majors in electronics and communication. It is the brige connecting the basic course and special course, with the characteristics in system and practice. This course covers the circuits of transmitter and receiver in analog communication system.三、課程性質(zhì)與教學(xué)目的本課程的任務(wù)是使學(xué)生獲

3、得電子技術(shù)方面的基本理論、基本知識和基本技能。培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，為以后深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)某些領(lǐng)域中的內(nèi)容及電子技術(shù)在專業(yè)中的應(yīng)用打好基礎(chǔ)。四、教學(xué)內(nèi)容及要求 第一章 緒論 （一） 目的與要求1 了解無線電通信發(fā)展簡史。2 建立無線電信號的發(fā)送與接受的初步概念，作為以后學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。3 一般了解通信的傳輸媒介。（二） 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 1 主要內(nèi)容高頻電子線路概述2 基本概念和知識點(diǎn)無線電通信發(fā)展簡史，三個(gè)里程碑Lee de Forest發(fā)明電子三極管， Shockley發(fā)明晶體三極管，集成電路、數(shù)字電路的出現(xiàn)3 問題與應(yīng)用（能力要求）課后習(xí)題1，3 第二節(jié)1 主要內(nèi)容無線電信號的傳

4、輸原理2 基本概念和知識點(diǎn) 傳輸信號的基本方法；通信系統(tǒng)簡介，信號源，發(fā)送設(shè)備，對基帶信號進(jìn)行變換的原因； 無線電信號的產(chǎn)生和發(fā)射，無線電發(fā)射機(jī)；無線電信號的接收，接收設(shè)備，接收機(jī)原理框圖；收信裝置，傳輸信道；信號及其頻譜；常用的信號表示方法，數(shù)學(xué)表達(dá)式法，波形表達(dá)方式，頻域表示法。3 問題與應(yīng)用課后習(xí)題2第三節(jié) 1. 主要內(nèi)容數(shù)字通信系統(tǒng)2. 基本概念和知識點(diǎn)數(shù)字通信系統(tǒng)的概念。根據(jù)基帶信號控制載波參數(shù)的不同，數(shù)字調(diào)制通常分為振幅鍵控調(diào)制，頻率鍵控和相位鍵控等三種基本方式。數(shù)字通信的主要優(yōu)點(diǎn)，數(shù)字信號的缺點(diǎn)。3. 問題與應(yīng)用（能力要求）見課后習(xí)題5，7（三） 課后練習(xí)1-1為什么在無線電通信

5、中要進(jìn)行調(diào)制？什么叫調(diào)幅？它的作用是什么？1-2調(diào)幅接收機(jī)里為什么要“檢波”？檢波前后的波形有什么變化？請粗略畫出檢波前后的波形。1-3超外差式接收機(jī)里的“混頻”的作用是什么？如果接收信號的頻率是2100兆赫，希望把它變成70兆赫的中頻，應(yīng)該怎么辦？畫出方框圖并標(biāo)明有關(guān)頻率。（四） 教學(xué)方法與手段分組討論、課堂討論、建立專業(yè)網(wǎng)站等。第二章 選頻網(wǎng)絡(luò)（一）目的與要求1. 掌握串聯(lián)和并聯(lián)諧振回路的主要性能：諧振條件和諧振曲線，通頻帶，Q值的意義；信號源內(nèi)阻與負(fù)載阻抗對諧振回路的影響。2. 掌握兩種諧振回路的阻抗互換與抽頭的阻抗變換。3. 熟悉互感耦合回路的主要性能：反射阻抗的物理意義，欠耦合、過耦

6、合與臨界耦合，諧振曲線。4. 了解其他形式的濾波器，主要是石英晶體濾波器的特性。（二）教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 1. 主要內(nèi)容串聯(lián)諧振回路2. 基本概念和知識點(diǎn)選頻的基本概念；選頻網(wǎng)絡(luò)的分類；諧振特性，諧振頻率。串聯(lián)諧振回路的諧振阻抗、諧振特性、電壓諧振、諧振條件、諧振頻率、品質(zhì)因數(shù)Q、廣義失諧系數(shù)、能量關(guān)系、諧振曲線和通頻帶、相頻特性曲線，Q值與諧振曲線、通頻帶之間的關(guān)系，信號源內(nèi)阻及負(fù)載對串聯(lián)諧振回路的影響。串聯(lián)諧振回路通常適用于信號源內(nèi)阻很?。ê銐涸矗┖拓?fù)載電阻不大的情況。3. 問題與應(yīng)用（能力要求）見課后習(xí)題 第二節(jié)1. 主要內(nèi)容并聯(lián)諧振回路2. 基本概念和知識點(diǎn) 并聯(lián)諧振回路的諧振阻抗、諧振

7、特性、諧振條件、諧振頻率、品質(zhì)因數(shù)Q、廣義失諧系數(shù)、能量關(guān)系、諧振曲線和通頻帶、相頻特性曲線，Q值與諧振曲線、通頻帶之間的關(guān)系，信號源內(nèi)阻及負(fù)載對并聯(lián)諧振回路的影響；電流諧振的概念。并聯(lián)諧振適用于信號源內(nèi)阻很大，負(fù)載電阻也較大的情況，以使較高而獲得較好的選擇性。3. 問題與應(yīng)用見課后習(xí)題第三節(jié) 1. 主要內(nèi)容串、并聯(lián)阻抗等效互換與抽頭變換2. 基本概念和知識點(diǎn)所謂等效就是指電路工作在某一頻率時(shí)，不管其內(nèi)部的電路形式，從端口看過去其阻抗或者導(dǎo)納是相等的。串并聯(lián)阻抗的等效互換，串并聯(lián)等效互換分析；回路抽頭時(shí)阻抗的變化(折合)關(guān)系，接入系數(shù)，電流源的折合，負(fù)載電容的折合；抽頭由低高，等效導(dǎo)納降低倍，

8、Q值提高許多，即等效電阻提高了倍，并聯(lián)電阻加大，Q值提高；回路的插入損耗3. 問題與應(yīng)用例22下圖為緊耦合的抽頭電路，其接入系數(shù)的計(jì)算可參照前述分析。給定回路諧振頻率空載，求回路通頻帶B=?和等效電流源？ 第四節(jié)1. 主要內(nèi)容耦合回路2. 基本概念和知識點(diǎn) 單振蕩回路的優(yōu)缺點(diǎn)，采用耦合振蕩回路的原因；耦合振蕩回路的概念，常用的兩種耦合回路，耦合系數(shù)k，強(qiáng)耦合、弱耦合、臨界耦合；反射阻抗與耦合回路的等效阻抗，反射阻抗的定義、性質(zhì)；耦合回路的調(diào)諧，根據(jù)調(diào)諧參數(shù)不同，可分為部分諧振復(fù)諧振、全諧振三種情況，三種調(diào)諧的性質(zhì)、區(qū)別、參數(shù)計(jì)算，最佳全諧振的定義，耦合因數(shù)的定義；耦合回路的頻率特性；耦合回路的

9、通頻帶，單調(diào)諧回路的通頻帶與耦合回路的區(qū)別。3. 問題與應(yīng)用見課后習(xí)題第五節(jié)1. 主要內(nèi)容濾波器的其他形式2. 基本概念和知識點(diǎn) LC集中選擇性濾波器，單節(jié)濾波器阻抗分析；石英晶體濾波器，石英晶體的物理特性，石英晶體振諧器的等效電路和符號，石英諧振器的等效電抗(阻抗特性)；陶瓷濾波器；聲表面波濾波器。3. 問題與應(yīng)用見課后習(xí)題（三）課后練習(xí)1-1為什么在無線電通信中要進(jìn)行調(diào)制？什么叫調(diào)幅？它的作用是什么？1-2調(diào)幅接收機(jī)里為什么要“檢波”？檢波前后的波形有什么變化？請粗略畫出檢波前后的波形。1-3超外差式接收機(jī)里的“混頻”的作用是什么？如果接收信號的頻率是2100兆赫，希望把它變成70兆赫的中

10、頻，應(yīng)該怎么辦？畫出方框圖并標(biāo)明有關(guān)頻率。（四）教學(xué)方法與手段分組討論、課堂討論、建立專業(yè)網(wǎng)站等。第三章 高頻小信號放大器（一）目的與要求1.了解高頻小信號放大器的主要質(zhì)量指標(biāo)：增益、同頻帶、選擇性等的含義。2. 熟悉晶體管高頻小信號的兩種等效電路：形式等效電路（網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等效電路）；混合等效電路3. 熟悉并掌握單調(diào)諧回路諧振放大器的增益、通頻帶與選擇性的計(jì)算。4. 了解多級單調(diào)諧回路諧振放大器與雙調(diào)諧回路諧振放大器的特點(diǎn)。5. 理解諧振放大器穩(wěn)定與否的判據(jù)和可采取的穩(wěn)定措施。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)1.主要內(nèi)容高頻小信號放大器概述2.基本概念和知識點(diǎn)1)、高頻小信號放大器的特點(diǎn) 頻率較高 中心頻率

11、一般在幾百kHz到幾百M(fèi)Hz頻帶寬度在幾KHz到幾十MHz 小信號 信號較小故工作在線性范圍內(nèi)(甲類放大器)2)、高頻小信號放大器的分類 按所用的器件：晶體管(BJT)、場效應(yīng)管(FET)、集電電路(Ic) 按頻譜寬度：窄帶放大器和寬帶放大器 按電路形式：單級放大器和級聯(lián)放大器 按負(fù)載性質(zhì)：諧振放大器和非諧振放大器 3)、高頻小信號放大器的質(zhì)量指標(biāo) 1)增益：(放大系數(shù)) 電壓增益： 功率增益： 分貝表示： 2)通頻帶： 放大器的電壓增益下降到最大值的0707倍時(shí)，所對應(yīng)的頻率范圍稱為放大器的通頻帶，用表示,也稱為3分貝帶寬。4)、選擇性 從各種不同頻率的信號的總和(有用的和有害的)中選出有用

12、信號，抑制干擾信號的能力稱為放大器的選擇性。選擇性常采用矩形系數(shù)和抑制比來表示。矩形系數(shù) 抑制比 5)、工作穩(wěn)定性： 指在電源電壓變化或器件參數(shù)變化時(shí)以上三參數(shù)的穩(wěn)定程度。 為使放大器穩(wěn)定工作，必須采取穩(wěn)定措施，即限制每級增益，選擇內(nèi)反饋小的晶體管，應(yīng)用中和失配方法等。6)、噪聲系數(shù)： 放大器的噪聲性能可用噪聲系數(shù)表示： 在多級放大器中，前二級的噪聲對整個(gè)放大器的噪聲起決定作用，因此要求它的噪聲系數(shù)應(yīng)盡量小。 以上這些要求，相互之間即有聯(lián)系又矛盾。增益和穩(wěn)定性是以、一對矛盾，通頻帶和選擇性是一對矛盾。故應(yīng)根據(jù)需要決定主次，進(jìn)行分析和討論。3.問題與應(yīng)用為什么要求通頻帶？ 放大器所放大的一般都是

13、已調(diào)制的信號，已調(diào)制的信號都包含一定譜寬度，所以放大器必須有一定的通頻帶，讓必要的信號頻譜分量通過放大器。 與諧振回路相同，放大器的通頻帶決定于回路的形式和回路的等效品質(zhì)因數(shù)QL。此外，放大器的總通頻帶，隨著級數(shù)的增加而變。并且通頻帶愈寬，放大器增益愈小。第二節(jié)1.主要內(nèi)容晶體管高頻小信號等效電路與參數(shù)2.基本概念和知識點(diǎn) 形式等效電路（網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等效電路）3.2.2 混合參數(shù)等效電路 把晶體管內(nèi)部的物理過程用集中原器件RLC表示。用這種物理模型的方法所涉及到的物理等效電路就是所謂的參數(shù)等效電路。 混合等效電路的簡化 Y參數(shù)等效電路與混合等效電路參數(shù)的轉(zhuǎn)換晶體管的高頻1） 截止頻率 2） 特征頻

14、率 當(dāng)頻率增高，使下降到1時(shí)的頻率。3)最高振蕩頻率 晶體管的功率增益時(shí)的工作頻率可以證明：表示晶體管所能夠適應(yīng)的最高極限頻率。3.問題與應(yīng)用見課后習(xí)題第三節(jié)1.主要內(nèi)容單調(diào)諧回路諧振放大器2.基本概念和知識點(diǎn)等效電路分析1）電壓增益的相關(guān)結(jié)論 是工作頻率f的函數(shù) 當(dāng)時(shí)，“”號表明輪班和輸出有的相位差。此外是一個(gè)復(fù)數(shù)，它也有一個(gè)相角，因此輸入和輸出之間的相差不是，而是+。 當(dāng)頻率較低時(shí)，0，和 相位差才是 與晶體管正向傳輸導(dǎo)納成正比，和回路的總電導(dǎo)成反比。2） 功率增益3） 放大器的通頻帶4)單調(diào)諧放大器的選擇性單調(diào)諧回路放大器的矩形系數(shù)遠(yuǎn)大于1，故其鄰道選擇性差，這是單調(diào)諧回路放大器的缺點(diǎn)。

15、 3.問題與應(yīng)用討論： 1、當(dāng)確定，和不變時(shí)，只取決于和的乘積，電容越大，通頻帶越寬，變小。 2、為了獲得高增益，寬頻帶，除了選用較大的晶體管外，應(yīng)該盡量減小諧振回路的總電容，但是這樣會導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差。 3、對于寬帶而言，要使盡量大，諧振曲線不穩(wěn)定是次要的，因?yàn)轭l帶很寬，對于窄帶放大器，盡量大，使諧振曲線穩(wěn)定(不會使通頻帶改變，以至引起頻率失真)。第四節(jié)1. 主要內(nèi)容多級單調(diào)諧回路諧振放大器2. 基本概念和知識點(diǎn)1)增益 如果放大器有m級，各級的增益為 則總增益為 2)通頻帶分析表明：為了使總的通頻帶不變，每級的帶寬都要增加為原來的X倍。當(dāng)每級通頻帶加寬X倍時(shí)，每級的增益都會降低為原來的

16、1X。3）選擇性（以矩形系數(shù)為例） 結(jié)論：單調(diào)諧回路特點(diǎn)是電路簡單，調(diào)試容易，但選擇性差，增益和通頻帶的矛盾比較突出。3. 問題與應(yīng)用（能力要求）見課后習(xí)題第五節(jié)1. 主要內(nèi)容諧振放大器的穩(wěn)定性2. 基本概念和知識點(diǎn) 自激產(chǎn)生的原因 的存在會導(dǎo)致自激的產(chǎn)生，是不穩(wěn)定的原因。 是頻率的函數(shù)，在某些頻率上可能為負(fù)值，即呈負(fù)電導(dǎo)性，使回路的總電導(dǎo)減小，增加，通頻帶減小，增益也因損耗的減少而增加，即負(fù)電導(dǎo)供給回路能量，出現(xiàn)正反饋。當(dāng)（回路原有電導(dǎo)）則回路總電導(dǎo)g0，放大器失去放大性能，處于自激振蕩工作狀態(tài)。 放大器產(chǎn)生自激的條件 當(dāng)回路總電導(dǎo)g=0放大器產(chǎn)生自激。 此時(shí)放大器的反饋能量抵消了回路損耗能

17、量，且電納部分也恰好抵消。表明放大器反饋的能量抵消回路損耗的能量，且電納部分也切好得到抵消。 討論：，反饋?zhàn)儚?qiáng)，等式左邊變小接近于1，變得不穩(wěn)定。 ，反饋?zhàn)內(nèi)?，等式左邊變大遠(yuǎn)離1，系統(tǒng)變得穩(wěn)定。 定義：為穩(wěn)定系數(shù) 當(dāng)S1時(shí)產(chǎn)生自激，當(dāng)S>>1時(shí)穩(wěn)定 3.5.3 A與S的關(guān)系 是保持放大器穩(wěn)定工作所允許的電壓增益，稱為穩(wěn)定電壓增益，為保證放大器穩(wěn)定工作，不允許超過似。 討論： 與f有關(guān)，內(nèi)反饋厲害。 選管應(yīng)選大些的為好 只考慮內(nèi)部反饋，未考慮外部反饋。 3.5.4克服自激的方法 由于的存在，晶體管是一個(gè)雙向的器件，增強(qiáng)放大器的穩(wěn)定性可以考慮晶體管的單向化。 單向化的方法有： (1)中

18、和法消除的反饋 (2)失配法使或的數(shù)值增大，因而使輸入和輸出回路與晶體管匹配。 在實(shí)際運(yùn)用中，中和法是外加一個(gè)電容抵消正反饋電容的作用失配法； 信號源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗匹配； 晶體管輸出端負(fù)載不與晶體管的輸出阻抗匹配。即以犧牲電壓增益來換取放大器的穩(wěn)定性(1)中和法： 在放大器線路中插入一個(gè)外加的反饋電路，使它的作用恰好和晶體管的內(nèi)反饋互相抵消。 (2)失配法 原理：由于阻抗不匹配，輸出電壓減小，反饋到輸入電路的影響也隨之減小。使增益下降，提高穩(wěn)定性。 （3）中和法與失配法比較中和法：優(yōu)點(diǎn)：簡單，增益高缺點(diǎn)：只能在一個(gè)頻率上完全中和，不適合寬帶 因?yàn)榫w管離散性大，實(shí)際調(diào)整麻煩，不適于批量

19、生產(chǎn)。 采用中和對放大器由于溫度等原因引起各種參數(shù)變化沒有改善效果。失配法：優(yōu)點(diǎn)：性能穩(wěn)定，能改善各種參數(shù)變化的影響； 頻帶寬，適合寬帶放大，適于波段工作； 生產(chǎn)過程中無需調(diào)整，適于大量生產(chǎn)。缺點(diǎn)：增益低。3. 問題與應(yīng)用（能力要求）見課后習(xí)題 （三）課后練習(xí)3-1 一單調(diào)諧回路放大器如圖，已知：5匝，5匝，5匝，晶體管的，回路通頻帶為12kHz， 求：（1） 畫出高頻交流等效電路，并計(jì)算；（2） 若不并聯(lián)，求，并說明的作用；（3） 不采用，若采用中和法使其穩(wěn)定工作，問中和電容應(yīng)如何接入？ 3-11 某單調(diào)諧放大器如圖3-20所示，工作頻率為2MHz，回路電感，晶體管的正向傳輸導(dǎo)納，反向傳輸導(dǎo)

20、納，取穩(wěn)定系數(shù)S5，接入系數(shù)，求： 1）A點(diǎn)的諧振電壓放大倍數(shù) 2）B點(diǎn)的諧振電壓放大倍數(shù) 3）回路的有載 4）回路的通頻帶 （四）教學(xué)方法與手段板書教學(xué)、課堂討論等 第四章 非線性電路分析基礎(chǔ)（一）目的與要求1. 掌握非線性電路的主要特點(diǎn)與分析方法。2. 掌握線性時(shí)變參量電路的分析方法（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)1. 主要內(nèi)容非線性電路的基本概念與非線性元件2.基本概念和知識點(diǎn)一、非線性電路的基本概念 常用的無線電元件有三類：線性元件、非線性元件和時(shí)變參量元件。 線性元件的主要特點(diǎn)是元件參數(shù)與通過元件的電流或施于其上的電壓無關(guān)。非線性元件的參數(shù)與通過它的電流或施于其上的電壓有關(guān)。所謂線性電路是由線性

21、元件構(gòu)成的電路。線性電路的主要特征是具有疊加性和均勻性。非線性電路不具有疊加性與均勻性。這是它與線性電路的重要區(qū)別。二、非線性元器件的特性廣義地說，器件的非線性是絕對的，而其線性是相對的。線性狀態(tài)只是非線性狀態(tài)的一種近似或一種特例而已。非線性器件種類很多，歸納起來，可分為非線性電阻(NR)、非線性電容(NC)和非線性電感(NL)三類。非線性元件的特性。其特點(diǎn)是：工作特性的非線性、不滿足疊加原理，具有頻率變換能力。1、非線性元件的工作特性 線性元件的工作特性符合直線性關(guān)系2、非線性元件的頻率變換作用非線性元件的輸出信號比輸入信號具有更為豐富的頻率成分。3、非線性電路不滿足疊加原理 對于非線性電路

22、來說，疊加原理不再適用了。3.問題與應(yīng)用（能力要求）見課后習(xí)題第二節(jié)1. 主要內(nèi)容非線性電路的分析方法2.基本概念和知識點(diǎn)一、冪級數(shù)分析法(1)由于元器件的非線性作用，輸出電流中產(chǎn)生了輸入電壓中不曾有的新頻率成分(2)各倍頻分量和各組合頻率分量的振幅與冪級數(shù)展開式中同次冪項(xiàng)的系數(shù)有關(guān)(3)電流中的直流分量與輸入信號的振幅平方成正比，偶次諧以及系數(shù)之和(p+q)為偶數(shù)的各種組合頻率成分，其振幅均只與冪級數(shù)的偶次項(xiàng)系數(shù)(包括常數(shù)項(xiàng))有關(guān)，而與奇次項(xiàng)系數(shù)無關(guān)；類似地，奇次諧波以及系數(shù)之和為奇數(shù)的各種組合頻率成分，其振幅均只與非線性特性表方式中的奇次項(xiàng)系數(shù)有關(guān)，而與偶次項(xiàng)系數(shù)無關(guān)。(4)一般情況下，設(shè)

23、冪多項(xiàng)式最高次數(shù)等于n，則電流中最高波次數(shù)都不超過n；若組合頻率表示為和，則有。(5)因?yàn)閮缂墧?shù)展開式中含有兩個(gè)信號的相乘項(xiàng)，起到乘法器的作用，因此，所有組合頻率分量都是成對出現(xiàn)的二、折線分析法所謂折線分析法就是將非線性器件的實(shí)際特性曲線根據(jù)需要和可能，用一條或多條直線段來近似它，然后再依據(jù)折線參數(shù)，分析輸出信號與輸入信號之間的關(guān)系。折線法只適用于大信號情況。三、線性時(shí)變參量電路分析法當(dāng)兩個(gè)信號同時(shí)作用于一個(gè)非線性器件，其中一個(gè)振幅很小，處于線性工作狀態(tài)，另一個(gè)為大信號工作狀態(tài)時(shí)，可以使這一非線性系統(tǒng)等效為線性時(shí)變系統(tǒng)。3.問題與應(yīng)用（能力要求）見課后習(xí)題第三節(jié)1. 主要內(nèi)容非線性電路的應(yīng)用2

24、.基本概念和知識點(diǎn)1、實(shí)現(xiàn)信號頻譜的線性變換(頻譜搬移) 所謂線性頻率變換即在頻率變換前后，信號頻譜結(jié)構(gòu)不變，只是將信號頻譜無失真地在頻率軸上搬移3.問題與應(yīng)用（能力要求）見課后習(xí)題（三）實(shí)踐環(huán)節(jié)課后思考身邊的什么設(shè)備屬于通信終端，并聯(lián)系實(shí)際情況寫出其工作原理。（四）教學(xué)方法與手段調(diào)查研究和社會實(shí)踐 第五章 高頻諧振功率放大器（一）目的與要求1. 掌握高頻功率放大器的工作原理。2. 掌握高頻功率放大器的折線分析法。3. 熟悉高頻功率放大器的電路組成原則。（二） 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 1. 主要內(nèi)容高頻功率放大器概述2. 基本概念和知識點(diǎn)1、使用諧振功率放大器的目的放大高頻人信號使發(fā)射機(jī)末繳獲得足夠人

25、的發(fā)射功率。2、功率信號放大器使用中需要解決的兩個(gè)問題：高效率輸出 高功率輸出聯(lián)想對比：諧振功率放大器與高頻小信號諧振放大器；諧振功率放大器與低頻功率放大器；3、諧振功率放大器與小信號諧振放大器的異同之處相同之處：它們放大的信號均為高頻信號，而且放人器的負(fù) 載均為諧振回路。不同之處：激勵(lì)信號幅度大小不同； 放大器工作點(diǎn)不同；晶體管動態(tài)范圍不同。4、高頻功率放大器與低頻功率放大器的異同之處共同之處：都要求輸出功率大和效率高。不同之處：工作頻率與相對頻寬不同； 放大器的負(fù)載不同； 放大器的工作狀態(tài)不同。 功率放大器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換器，把電源供給的直流能量轉(zhuǎn)化為交流能量，能量轉(zhuǎn)換的能力即為功率放

26、大器的效率。功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)是輸出功率與效率。5、工作狀態(tài) 功率放大器一般分為甲類、乙類、甲乙類、丙類等工作方式，為了進(jìn)一步提高工作效率還提出了丁類與戊類放大器。諧振功率放人器通常用來放大窄帶高頻信號（信號的通帶寬度只有其中心頻率的1或更小)，其工作狀態(tài)通常選為丙類工作狀態(tài)，為了不失真的放人信號，它的負(fù)載必須是諧振回路。 非諧振功率放人器可分為低頻功率放大器和寬帶高頻功率放大器。低頻功率放大器的負(fù)載為無調(diào)諧負(fù)載，工作在甲類或乙類工作狀態(tài)；寬帶高頻功率放大器以寬帶傳輸線為負(fù)載。諧振功率放大器的分析方法：圖解法，解析法3. 問題與應(yīng)用見課后習(xí)題第二節(jié) 1. 主要內(nèi)容高頻功率放大器的工作原理

27、2. 基本概念和知識點(diǎn)（1）晶體管的作用是在將供電電源的直流能量轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣髂芰康倪^程中起開關(guān)控制作用。（2）諧振回路LC是晶體管的負(fù)載（3）電路工作在丙類工作狀態(tài)3. 問題與應(yīng)用見課后習(xí)題 第三節(jié)1. 主要內(nèi)容高頻功率放大器的近似折線分析法2. 基本概念和知識點(diǎn)所謂折線法是將電子器件的特性曲線理想化，用一組折線代替晶體管靜態(tài)特性曲線后進(jìn)行分析和計(jì)算的方法。對諧振功率放人器進(jìn)行分析計(jì)算，關(guān)鍵在于求出電流的直流分量和基頻分量。532 晶體管特性曲線的理想化及其特性根據(jù)理想化原理，在放人區(qū)，集電極電流只受基極電壓的控制，與集電極電壓無關(guān)；在飽和區(qū)，集電極電流只受集電極電壓的控制，而與基極電壓無關(guān)。

28、集電極余弦電流脈沖的分解當(dāng)晶體管特性曲線理想化后，丙類工作狀態(tài)的集電極電流脈沖是尖頂余弦脈沖。這適用于欠壓或臨界狀態(tài)。諧振功率放大器的動態(tài)特性與負(fù)載特性1.諧振功率放大器的動態(tài)特性 晶體管的靜態(tài)特性是在集電極電路內(nèi)沒有負(fù)載阻抗的條件下獲得的。如，維持基極電壓西不變，改變集電極電壓ec，就可求出ic-ec靜態(tài)特性曲線族。如果集電極電路臺負(fù)載阻抗，則當(dāng)改變eb使ic變化時(shí)，由于負(fù)載上臺電壓降，就必然同時(shí)引起eC的變化。5.3.5 放大器工作狀態(tài)及導(dǎo)通角的調(diào)整 諧振功率放大器的計(jì)算諧振功率放人器的主要指標(biāo)是功率和效率。1)首先要求得集電極電流脈沖的兩個(gè)主要參量和3. 問題與應(yīng)用見課后習(xí)題（三）課后練

29、習(xí)見課后習(xí)題。（四）教學(xué)方法與手段課堂討論等。 第六章 正弦波振蕩器（一）目的與要求1. 掌握振蕩器的工作原理。2. 掌握振蕩器的平衡與穩(wěn)定條件3. 掌握LC振蕩器三端電路的組成法則4. 熟悉頻率穩(wěn)定的意義，了解穩(wěn)頻的方法5. 熟悉石英晶體振蕩器的優(yōu)點(diǎn)與電路類型（二）教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 1. 主要內(nèi)容振蕩器概述2. 基本概念和知識點(diǎn)本章討論的是自激式振蕩器，它是在無需外加激勵(lì)信號的情況下，能將直流電能轉(zhuǎn)換成只有一定波形、一定頻率和一定幅度的交變能量電路。振蕩器的分類：按波形分：正弦波振蕩器和非正弦波振蕩器按工作方式：負(fù)阻型振蕩器和反饋型振蕩器按選頻網(wǎng)絡(luò)所采用的元件分：LC振蕩器、RC振蕩器和晶體

30、振蕩器等類型3. 問題與應(yīng)用見課后習(xí)題 第二節(jié)1. 主要內(nèi)容振蕩器的工作原理2. 基本概念和知識點(diǎn)互感耦合振蕩器 LC振蕩器按其反饋網(wǎng)絡(luò)的不同，可分為互感耦合振蕩器、電感反饋式振蕩器和電容反饋式振蕩器三種類型。 互感耦合振蕩器是依靠線圈之間的互感耦合實(shí)現(xiàn)正反饋的，耦合線圈同名端的正確位置的放置，選擇合適的耦合量M，使之滿足振幅起振條件很重要。 互感耦合振蕩器有三種形式：調(diào)基電路、調(diào)集電路和調(diào)發(fā)電路，這是根據(jù)振蕩回路是在集電極電路、基極電路和發(fā)射極電路來區(qū)分的。 三端式LC振蕩電路是經(jīng)常被采用的，其工作頻率約在幾MHz到幾百M(fèi)Hz的范圍，頻率穩(wěn)定度也比變壓器耦合振蕩電路高一些，約為量級，采取一些

31、穩(wěn)頻措施后，還可以再提高一點(diǎn)。三端式LC振蕩器有多種形式，主要有：電感三端式，又稱哈特萊振蕩器（Hartley）電容三端式，又稱考華茲振蕩器（Coplitts）串聯(lián)型改進(jìn)電容三端式，又稱克拉潑振蕩器（Clapp）并聯(lián)型改進(jìn)電容三端式，又稱西勒振蕩器（Selier）LC三端式振蕩器組成法則（相位平衡條件的判斷準(zhǔn)則）3. 問題與應(yīng)用（能力要求）見課后習(xí)題第三節(jié)1. 主要內(nèi)容振蕩器的頻率穩(wěn)定問題2. 基本概念和知識點(diǎn)頻率穩(wěn)定，就是在各種外界條件發(fā)生變化的情況下，要求振蕩器的實(shí)際工作頻率與標(biāo)稱頻率間的偏差及偏差的變化最小。 振蕩器的頻率穩(wěn)定度則是指在一定時(shí)間間隔內(nèi)，由于各種因素變化，引起的振蕩頻率相對

32、于標(biāo)稱頻率變化的程度。絕對準(zhǔn)確度 相對準(zhǔn)確度 影響頻率穩(wěn)定度的因素1.振蕩回路參數(shù)對頻率的影響2回路品質(zhì)因素Q值對頻率的影響如下圖，Q值越高，則相同的相角變化引起頻率偏移越小。 振蕩器穩(wěn)定頻率的方法1.減小外因變化，根除“病因”1)減小溫度的變化，可將振蕩器放在恒溫槽內(nèi)；另使振蕩器遠(yuǎn)離熱源，如采用正、負(fù)溫度系數(shù)不同的L、C，抵消L、c。減小電源的變化，采用二次穩(wěn)壓電源供電；或者振蕩器采取單獨(dú)供電。3) 減小濕度和大氣壓力的影響，通常將振蕩器密封起來。4) 減小磁場感應(yīng)對頻率的影響，對振蕩器進(jìn)行屏蔽。3. 問題與應(yīng)用（能力要求）見課后習(xí)題第四節(jié)1. 主要內(nèi)容石英晶體振蕩器2. 基本概念和知識點(diǎn)

33、石英晶體及其特性1.石英晶體諧振器 石英晶體只有正反壓電效應(yīng)。當(dāng)晶體幾何尺寸和結(jié)構(gòu)一定時(shí)，它本身有一個(gè)固有的機(jī)械振動頻率。當(dāng)外加交流電壓的頻率等于晶體的固有頻率時(shí)，晶體片的機(jī)械振動最大，晶體表面電荷量最多，外電路中的交流電流最強(qiáng)，于是產(chǎn)生了諧振。 晶體振蕩器電路1.皮爾斯（Pierce）振蕩電路(1)振蕩回路與晶體管、負(fù)載之間的耦合很弱。(2)振蕩頻率幾乎由石英晶振的參數(shù)決定，而石英晶振本身的參數(shù)具有高度的穩(wěn)定性。3. 問題與應(yīng)用（能力要求）見課后習(xí)題（三）課后練習(xí)見課后習(xí)題。（四）教學(xué)方法與手段本章教學(xué)主要采用的方法和手段，分組討論、課堂討論等。第七章 振幅調(diào)制與解調(diào)（一）目的與要求1. 掌

34、握調(diào)幅波的基本性質(zhì)與功率關(guān)系2. 理解平方率調(diào)幅與平衡調(diào)幅器原理3. 掌握斬波調(diào)幅的原理與電路4. 掌握模擬乘法器調(diào)幅原理5. 掌握單邊帶的產(chǎn)生方法6. 掌握包絡(luò)檢波原理7. 理解單邊帶信號地接受方法 （二）教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 1. 主要內(nèi)容振幅調(diào)制概述2. 基本概念和知識點(diǎn)調(diào)制是將要傳送的信息裝載到某一高頻振蕩（載頻）信號上去的過程。 按照所采用的載波波形區(qū)分，調(diào)制可分為連續(xù)波（正弦波）調(diào)制和脈沖調(diào)制。連續(xù)波調(diào)制以單頻正弦波為載波，可用數(shù)學(xué)式表示，受控參數(shù)可以是載波的幅度A，頻率或相位。因而有調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（FM）和調(diào)相（FM）三種方式。 調(diào)幅波的性質(zhì)1.調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式7.2.3 抑制

35、載波的雙邊帶調(diào)幅波與單邊帶調(diào)幅波1抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波 為了克服普通調(diào)幅波效率低的缺點(diǎn)，提高設(shè)備的功率利用率，可以不發(fā)送載波，而只發(fā)送邊帶信號。這就是抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波（DSB AM）3. 問題與應(yīng)用（能力要求）見課后習(xí)題 第二節(jié) 1. 主要內(nèi)容振幅調(diào)制方法與電路2. 基本概念和知識點(diǎn)731概述 調(diào)幅波的共同之處都是在調(diào)幅前后產(chǎn)生了新的頻率分量，也就是說都需要用非線性器件來完成頻率變換。7.3.2 低電平調(diào)幅電路1.簡單的二極管調(diào)幅電路 調(diào)制信號和載波信號相加后，通過二極管非線性特性的變換，在電流i中產(chǎn)生了各種組合頻率分量，將諧振回路調(diào)諧于，便能取出和的成分，這便是普通調(diào)幅波。 高電平調(diào)

36、幅電路 高電下調(diào)幅電路需要兼顧輸出功率、效率和調(diào)制線性的要求。最常用的方法是對功放的供電電壓進(jìn)行調(diào)制。 根據(jù)調(diào)制信號控制方式的不同，對晶體管而言，高電下調(diào)幅又可分為基極調(diào)幅和集電極調(diào)幅。3. 問題與應(yīng)用見課后習(xí)題第三節(jié) 1. 主要內(nèi)容振幅解調(diào)（檢波）原理與電路2. 基本概念和知識點(diǎn) 概述 振幅解調(diào)（又稱檢波)是振幅調(diào)制的逆過程。它的作用是從已調(diào)制的高頻振蕩中恢復(fù)出原來的調(diào)制信號。 從頻譜上看，檢波就是將幅度調(diào)制波中的邊帶信號不失真地從載波頻率附近搬移到零頻率附近，因此，檢波器也屬于頻譜搬移電路。同步檢波電路抑制載波的雙邊帶信號和單邊帶信號，因其波形包絡(luò)不直接反映調(diào)制信號的變化規(guī)律，不能用包絡(luò)檢

37、波器解調(diào)，又因其頻譜中不含有載頻分量，解調(diào)時(shí)必須在檢波器輸入端另加一個(gè)與發(fā)射載波同頻同相并保持同步變化的參考信號，此參考信號與調(diào)幅信號共同作用于非線性器件電路，經(jīng)過頻率變換，恢復(fù)出調(diào)制信號。這種檢波方式稱為同步檢波。 在某些應(yīng)用中，為了改善性能，對普通調(diào)幅信號的解調(diào)也可以采用同步檢波。同步檢波有兩種實(shí)現(xiàn)電路：3. 問題與應(yīng)用見課后習(xí)題（三）實(shí)踐環(huán)節(jié)與課后練習(xí)見課后習(xí)題。（四）教學(xué)方法與手段本章教學(xué)主要采用的方法和手段，分組討論、課堂討論等。第八章 角度調(diào)制與解調(diào)（一）目的與要求1. 掌握調(diào)頻與調(diào)相的原理與兩者異同點(diǎn)2. 了解晶體振蕩器直接調(diào)頻3. 熟悉間接調(diào)頻的幾種方法：諧振回路或移相網(wǎng)絡(luò)調(diào)相

38、；矢量合成調(diào)相法4. 掌握相位鑒頻器原理（二）教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 1. 主要內(nèi)容角度調(diào)制概述2. 基本概念和知識點(diǎn)角度調(diào)制是用調(diào)制信號去控制載波信號角度(頻率或相位)變化的一種信號變換方式。如果受控的是載波信號的頻率，則稱頻率調(diào)制(Frequency Modulation)，簡稱調(diào)頻，以FM表示；若受控的是載波信號的相位，則稱為相位。調(diào)制(Phase Modulation)，簡稱調(diào)相，以PM表示。無論是FM還是PM，載頻信號的幅度都不受調(diào)制信號的影響。 調(diào)頻波的解調(diào)稱為鑒頻或頻率檢波，調(diào)相波的解調(diào)稱鑒相或相位檢波。與調(diào)幅波的檢波一樣，鑒頻和鑒相也是從已調(diào)信號中還原出原調(diào)制信號。 角度調(diào)制與解調(diào)和

39、振幅調(diào)制與解調(diào)最大的區(qū)別在頻率變換前后頻譜結(jié)構(gòu)的變化不同。其頻率變換前后頻譜結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，所以屬于非線性頻率變換。 和振幅調(diào)制相比，角度調(diào)制的主要優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性強(qiáng)，因此FM廣泛應(yīng)用于廣播、電視、通信以及遙測方面，PM主要應(yīng)用于數(shù)字通信。 角度調(diào)制的主要缺點(diǎn)是占據(jù)頻帶寬，頻帶利用不經(jīng)濟(jì)。3. 問題與應(yīng)用（能力要求）見課后習(xí)題 第二節(jié) 1. 主要內(nèi)容調(diào)角波的性質(zhì)2. 基本概念和知識點(diǎn)一、調(diào)頻波和調(diào)相波的波形和數(shù)學(xué)表達(dá)式1.瞬時(shí)頻率、瞬時(shí)相位及波形調(diào)頻時(shí)，載波的瞬時(shí)頻率與調(diào)制信號成線性關(guān)系，載波的瞬時(shí)相位與調(diào)制信號的積分成線性關(guān)系；調(diào)相時(shí)，載波的瞬時(shí)頻率與調(diào)制信號的微分成線性關(guān)系，而載波的瞬時(shí)相位

40、與調(diào)制信號成線性關(guān)系。二、調(diào)角信號的頻譜與有效頻帶寬度 由于調(diào)頻波和調(diào)相波的方程式相似，因此要分析其中一種頻譜，則另一種也完全適用。1調(diào)頻波和調(diào)相波的頻譜對于調(diào)制信號為包含多頻率分量的多頻調(diào)制情況，調(diào)頻波和調(diào)相波的頻譜結(jié)構(gòu)將更加復(fù)雜，這時(shí)不但存在調(diào)制信號各頻率分量的各階與載頻的組合，還存在調(diào)制信號各頻率分量間相互組合后與載頻之間產(chǎn)生的無窮多個(gè)組合形成的邊頻分量。2.調(diào)頻波和調(diào)相波的功率和有效頻帶寬度調(diào)頻波和調(diào)相波的平均功率與調(diào)幅波一樣，也為載頻功率和各邊頻功率之和。調(diào)頻波和調(diào)相波的有效頻帶寬度與它們的調(diào)制系數(shù)m有關(guān)，m越大，有效頻帶越寬。但是，對于用同一個(gè)調(diào)制信號對載波進(jìn)行調(diào)頻和調(diào)相時(shí)，兩者的

41、頻帶寬度因mf和mp的不同而互不相同。三、調(diào)頻波與調(diào)相波的聯(lián)系與區(qū)別3. 問題與應(yīng)用見課后習(xí)題第三節(jié) 1. 主要內(nèi)容調(diào)頻方法與電路2. 基本概念和知識點(diǎn)一、實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的方法和基本原理 頻率調(diào)制是對調(diào)制信號頻譜進(jìn)行非線性頻率變換，而不是線性搬移，因而不能簡單地用乘法器和濾波器來實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的方法分為兩大類：直接調(diào)頻法和間接調(diào)頻法。 用調(diào)制信號直接控制振蕩器的瞬時(shí)頻畢變化的方法稱為直接調(diào)頻法。如果受控振蕩器是產(chǎn)生正弦波的LC振蕩器則振蕩頻率主要取決于諧振回路的電感和電容。將受到調(diào)制信號控制的可變電抗與諧振回路連接，就可以使振蕩頻率按調(diào)制信號的規(guī)律變化，實(shí)現(xiàn)直接調(diào)頻。 直接調(diào)頻法原理簡單，頻偏較大，

42、但中心頻率不易穩(wěn)定。在正弦振蕩器中，若使可控電抗器連接于晶體振蕩器中，可以提高頻率穩(wěn)定度，但頻偏減小。2. 間接調(diào)頻法 先將調(diào)制信號進(jìn)行積分處理，然后用它控制載波的瞬時(shí)相位變化，從而實(shí)現(xiàn)間接控制載波的瞬時(shí)頻率變化的方法，稱為間接調(diào)頻法。 根據(jù)前述調(diào)頻與調(diào)相波之間的關(guān)系可知，調(diào)頻波可看成將調(diào)制信號積分后的調(diào)相波。這樣，調(diào)相輸出的信號相對積分后的調(diào)制信號而言是調(diào)相波，但對原調(diào)制信號而言則為調(diào)頻波。這種實(shí)現(xiàn)調(diào)相的電路獨(dú)立于高頻載波振蕩器以外，所以這種調(diào)頻波突出的優(yōu)點(diǎn)是載波中心頻率的穩(wěn)定性可以做得較高，但可能得到的最大頻偏較小。無論是直接調(diào)頻，還是間接調(diào)頻，其主要技術(shù)要求是：頻偏盡量大，并且與調(diào)制信號

43、保持良好的線性關(guān)系；中心頻率的穩(wěn)定性盡量高；寄生調(diào)幅盡量??；調(diào)制靈敏度盡量高。其中頻偏增大與調(diào)制線性度之間是矛盾的。二、變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路 變?nèi)荻O管調(diào)頻電路是一種常用的直接調(diào)頻電路，廣泛應(yīng)用于移動通信和自動頻率微調(diào)系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)是工作頻率高，固有損耗小且線路簡單，能獲得較大的頻偏，其缺點(diǎn)是中心頻率穩(wěn)定度較低。1基本工作原理和定量分析把受到調(diào)制信號控制的變?nèi)荻O管接入載波振蕩器的振蕩回路，則振蕩頻率亦受到調(diào)制信號的控制。適當(dāng)選擇變?nèi)荻O管的特性和工作狀態(tài)，可以使振蕩頻率的變化近似地與調(diào)制信號成線性關(guān)系。這樣就實(shí)現(xiàn)了調(diào)頻。2.變?nèi)荻O管調(diào)頻實(shí)際電路分析三、晶體振蕩器直接調(diào)頻 上述的直接調(diào)頻，主要優(yōu)點(diǎn)是可獲得較大的頻偏，但其中心頻率穩(wěn)定較差，影響了它的應(yīng)用。四、間接調(diào)頻方法（由PMFM） 間接調(diào)頻的頻穩(wěn)度高，廣泛地用于廣播發(fā)射機(jī)和電視伴音發(fā)射機(jī)中。由前述間接調(diào)頻的原理圖可知，間接調(diào)頻的關(guān)鍵在于如何實(shí)現(xiàn)調(diào)相。常用的調(diào)相方法主要有移相法調(diào)相和可變時(shí)延調(diào)相(脈沖調(diào)相)。3. 問題與應(yīng)用如何穩(wěn)定調(diào)頻波的中心頻率呢?通常采用以下三種方法：第一，用晶體振蕩器直接調(diào)頻；第二，采用自動頻率控制電路；第三，利用鎖相環(huán)路穩(wěn)頻。第四節(jié) 1. 主要內(nèi)容調(diào)角信號的解調(diào)2. 基本概念和知識點(diǎn)