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文檔簡介

1、1 高頻電子線路復(fù)習(xí)高頻電子線路復(fù)習(xí) 2主要內(nèi)容主要內(nèi)容高頻放大電路高頻放大電路調(diào)制解調(diào)電路調(diào)制解調(diào)電路正弦波振蕩器正弦波振蕩器變頻電路、反饋控制電路變頻電路、反饋控制電路高頻小信號放大器高頻小信號放大器 高頻功率放大器高頻功率放大器 振幅調(diào)制解調(diào)電路振幅調(diào)制解調(diào)電路 角度調(diào)制解調(diào)電路角度調(diào)制解調(diào)電路3調(diào)制信號、載波信號與已調(diào)信號的概念調(diào)制信號、載波信號與已調(diào)信號的概念通信系統(tǒng)的組成通信系統(tǒng)的組成調(diào)制與解調(diào)的概念、方式調(diào)制與解調(diào)的概念、方式調(diào)制的作用調(diào)制的作用4LCLC串并聯(lián)諧振回路串并聯(lián)諧振回路高頻小信號放大器的功能高頻小信號放大器的功能阻抗變換電路阻抗變換電路單級單調(diào)諧回路諧振放大器的基本

2、組成、單級單調(diào)諧回路諧振放大器的基本組成、y y參數(shù)等效電路及主要技術(shù)指標(biāo)的計算參數(shù)等效電路及主要技術(shù)指標(biāo)的計算多級單調(diào)諧回路諧振放大器與單級單調(diào)諧多級單調(diào)諧回路諧振放大器與單級單調(diào)諧回路諧振放大器的性能比較回路諧振放大器的性能比較諧振放大器不穩(wěn)定的原因及克服方法諧振放大器不穩(wěn)定的原因及克服方法5丙類高頻功率放大器的通角、工作原理、丙類高頻功率放大器的通角、工作原理、特點(diǎn)及電路要求、分析方法特點(diǎn)及電路要求、分析方法高頻功率放大器的功能高頻功率放大器的功能丙類高頻功率放大器的三種工作狀態(tài)丙類高頻功率放大器的三種工作狀態(tài)丙類高頻功率放大器的功率、效率、電丙類高頻功率放大器的功率、效率、電流、電壓等

3、參數(shù)的計算流、電壓等參數(shù)的計算6丙類高頻功率放大器的負(fù)載特性、調(diào)制丙類高頻功率放大器的負(fù)載特性、調(diào)制特性(基極調(diào)幅、集電極調(diào)幅)等特性(基極調(diào)幅、集電極調(diào)幅)等丙類高頻功率放大器的實(shí)際線路(饋電丙類高頻功率放大器的實(shí)際線路(饋電原則,改正電路錯誤)原則,改正電路錯誤)高頻功率放大器與高頻小信號放大器的高頻功率放大器與高頻小信號放大器的比較比較7反饋型反饋型LCLC振蕩器的原理(與放大器的區(qū)別;振蕩器的原理(與放大器的區(qū)別;選頻網(wǎng)絡(luò)的作用;反饋振蕩器的(相位、選頻網(wǎng)絡(luò)的作用;反饋振蕩器的(相位、振幅)起振條件、平衡條件、穩(wěn)定條件)振幅)起振條件、平衡條件、穩(wěn)定條件)振蕩器的功能振蕩器的功能反饋型

4、反饋型LCLC振蕩器(互感耦合振蕩器、電容振蕩器(互感耦合振蕩器、電容三點(diǎn)式振蕩器、電感三點(diǎn)式振蕩器)三點(diǎn)式振蕩器、電感三點(diǎn)式振蕩器)8高穩(wěn)定度的高穩(wěn)定度的LC振蕩器(克拉潑振蕩電路、振蕩器(克拉潑振蕩電路、西勒振蕩電路)西勒振蕩電路)晶體振蕩器晶體振蕩器9調(diào)幅信號的解調(diào)調(diào)幅信號的解調(diào)(包絡(luò)檢波、同步檢波)(包絡(luò)檢波、同步檢波)振幅調(diào)制振幅調(diào)制 AM、DSB、SSB信號的定義、表達(dá)式、波形、信號的定義、表達(dá)式、波形、頻譜、功率、特點(diǎn)等;頻譜、功率、特點(diǎn)等; 二極管調(diào)制電路、差分對調(diào)制電路。二極管調(diào)制電路、差分對調(diào)制電路。 根據(jù)波形判斷調(diào)制方式及參數(shù)或根據(jù)表達(dá)式根據(jù)波形判斷調(diào)制方式及參數(shù)或根據(jù)表

5、達(dá)式畫出波形及頻譜圖;畫出波形及頻譜圖;10調(diào)頻電路與調(diào)頻方法調(diào)頻電路與調(diào)頻方法調(diào)角信號分析調(diào)角信號分析調(diào)頻及調(diào)相信號的表達(dá)式,調(diào)制指數(shù)、瞬時頻調(diào)頻及調(diào)相信號的表達(dá)式,調(diào)制指數(shù)、瞬時頻偏、最大頻偏等參數(shù)之間的關(guān)系,波形分析,頻偏、最大頻偏等參數(shù)之間的關(guān)系,波形分析,頻帶寬度,功率特點(diǎn);帶寬度,功率特點(diǎn);調(diào)頻與調(diào)相信號之間的關(guān)系調(diào)頻與調(diào)相信號之間的關(guān)系11變頻電路功能變頻電路功能變頻器的組成變頻器的組成12例例1 下圖所示電路為一等效電路,其中下圖所示電路為一等效電路,其中12L5pF,20pF,20pF,10k,5kCCCRR 。試計算回路的諧振頻率、諧振電阻。試計算回路的諧振頻率、諧振電阻。

6、解:由上圖畫出等效電路解:由上圖畫出等效電路2LL000,pRRLQR ,211121121212 CCCCCCCCp 分析:此題是基本等效電路的計算分析:此題是基本等效電路的計算,其中其中L為有損電感,應(yīng)考為有損電感,應(yīng)考慮損耗電阻慮損耗電阻R0,其次應(yīng)進(jìn)行抽頭電路等效變換。其次應(yīng)進(jìn)行抽頭電路等效變換。 00.8uH,100,LQ 13121220 20515pF2020C CCCCC LL22500020k0.5RRp 06121122 0.8 1015 1045.97MHzfLC p0L15.17k111RRRR 諧振電阻:諧振電阻:66000245.97 100.8 1010023.0

7、9kRLQ 14 例例2 下圖中,線圈匝數(shù)下圖中,線圈匝數(shù) N12 = 10 匝,匝,N13 = 50 匝,匝,N45 = 5 匝,匝, L13= 8.4 H, C = 51 pF, Q0 =100, Is = 1 mA , Rs =10 k , RL= 2.5 k , 求有載品質(zhì)因數(shù)求有載品質(zhì)因數(shù)QL、通頻帶、通頻帶BW0.7、諧振輸出電壓、諧振輸出電壓Uo。IsCUo123+RLRs54解:解:將將Is 、Rs 、 RL均折算到并聯(lián)諧振回路均折算到并聯(lián)諧振回路1、3兩端兩端000011QLCLQg 125651 1012.4 10 S8.4 10100 51501013121 NNp101

8、50513452 NNp15BW0.7 = f 0 / QL =103 kHz , 210LCf gIppUs1202225103.26 10 SsLgp ggp g gLCLgQL110 75 gIppUs210350.2 0.1 1 100.612V3.26 10 16例例3 3 單調(diào)諧放大器單調(diào)諧放大器如圖所示。已知如圖所示。已知 , , , , , 。已知晶體管的。已知晶體管的 參數(shù)為參數(shù)為 , , , 。電路中。電路中 , , , ,回路并聯(lián)電阻,回路并聯(lián)電阻 ,負(fù)載電阻為,負(fù)載電阻為 。試求:試求: (1)畫出高頻等效電路;)畫出高頻等效電路;(2)計算回路電容)計算回路電容C;(

9、3)計算)計算 、 、 。030MHzf 131HL 080Q 1320N 235N 454N y ie1.64.0 mSyj re0y fe36.442.4 mSyj oe0.0720.60 mSyj b115kR b26.2kR e1.6kR be=0.01FCC 4.3kR L620R u0A 0.72 f r0.1K23C14Rb1Rb2CbReCe5T1RL iUCCV oUR17解解:(1)畫高頻等效電路)畫高頻等效電路21oep g1feip y U 2opU21oep CCL1R22L1pR31g0cU oeyfeiy U cRL23C145 oUeR183oe60.60 10

10、3.18pF230 10C 066001166.35uS230 101 1080gLQ 22660131128.17pF2230 101 10CfL 221oe28.170.253.1827.97pFCCp C 4521340.220NpN(3)計算)計算 、 、u0A 0.72 f r0.1K(2)回路電容)回路電容C2311350.2520NpN19221oe02L11gp ggpRR 26623110.2572 1066.35 100.24.3 10620 6367.93 10 S367.93uS feoo312fe( 49.35 )( 49.35 )u060.25 0.2 55.88

11、107.59367.93 10jjjp p yeAeeg L6660131114.4230 101 10367.93 10QL g 00.7L3022.08MHz14.4ffQ r0.199K 20例例4 某諧振功率放大器,某諧振功率放大器,VCC = 24 V,Po = 5W, c = 70 , = 0.9, 求該功放的求該功放的 c、 P=、Pc、ICM 和回路諧振阻抗和回路諧振阻抗Rp。解:解:oc2PP ()56.3 W0.79co36.351.3 WPPP ()oc1mcm12PIU c1mCM1c0.463 1.05 A()0.44II 65.465c1mcmp IUR)(c1c1

12、11()1.75 0.979%22g ()cmCC40.9 2421.6VUV ()oc1mcm22 5 0.463A21.6PIU 21解:由于工作于臨界狀解:由于工作于臨界狀態(tài),則有態(tài),則有)(cmCCcrCEmincrCMUVgugI V169 . 08 . 118crCMCCcm gIVUBZBBcbmcosUVU 0c1c0.2320.410 ( ), ( )cr0.9A/Vg BZ0.6VU P電源電壓電源電壓VBB=0.5V、VCC= 0.5V,輸入電壓振幅,輸入電壓振幅Ubm=2.5V,集電極電流脈沖幅值集電極電流脈沖幅值ICM=1.8A。試求:。試求: 、 、 、 、 。例例

13、5 已知晶體管諧振功率放大已知晶體管諧振功率放大 器工作于臨界狀態(tài),晶體管的飽和器工作于臨界狀態(tài),晶體管的飽和臨界線斜率臨界線斜率 ,轉(zhuǎn)移特性曲線的導(dǎo)通電壓,轉(zhuǎn)移特性曲線的導(dǎo)通電壓 ,oPcPcpR由由0.6( 0.5)0.442.5 得得 ,查表得,查表得oc63.9 22A417. 0232. 08 . 1c0CMC0 )( IImW8 .75166 .417181C0CC IVP)(mW8 .16123oc PPP)(A738. 0410. 08 . 1c1CMc1m )( IImW59047381621212c1mcmo IUP)(%5 .788 .751659044oc PP )(

14、68.21738. 0165c1mcmpIUR)(23bmBBBZccosUVU p2c1mo211RIP )(解解:)(c1c1mCM II oc1mp22 10.2A50PIR CMIcmUc 例例6 某諧振功率放大器,某諧振功率放大器,VBB= 0.2V,UBZ=0.6V,飽和臨界,飽和臨界線線的斜率的斜率gcr=0.4S,VCC=24V,Rp=50 ,Ubm=1.6V,Po=1W。試求集電極電流最大值試求集電極電流最大值 ,輸出電壓振幅,輸出電壓振幅 ,集電極效率,集電極效率 ,并判斷放大器工作于什么狀態(tài)。,并判斷放大器工作于什么狀態(tài)。 0c()0.218 得得 ,查表得,查表得oc6

15、0 0.20.512A0.391 0.6( 0.2)0.51.6 1c()0.391 24CiBEmaxuCEuQA1A2A30V28. 14 . 0512. 0crCMCEmin gIuCEminCEminuu pc1mcm2RIU )( 3oc PP )(V14cmCCCEmin UVuminCEcrCMugI minCEu oCCC0PVI oCCCM0c()PVI 124 0.512 0.218 37.3% (4)判斷工作狀態(tài))判斷工作狀態(tài)假定工作于臨界狀態(tài),應(yīng)滿足:假定工作于臨界狀態(tài),應(yīng)滿足:而實(shí)際的而實(shí)際的結(jié)合上圖可知,工作于結(jié)合上圖可知,工作于欠壓欠壓狀態(tài)狀態(tài)0.2 5010V

16、25例例7 判斷下圖電路是否可能振蕩?可能振蕩的屬于哪種類判斷下圖電路是否可能振蕩?可能振蕩的屬于哪種類型振蕩器?型振蕩器?1L2L3LC(a)(b)1C2C3CL1C2C3CL(c)1L2L1C2C(d)1L2LC(e)(f)C2L1LC(f)261L2L3LC(a)bce分析:分析: 可見,只有可見,只有當(dāng)當(dāng) 時時, 、 為感為感抗抗, 為容抗為容抗,滿足相位平衡條件,滿足相位平衡條件,可可能振蕩能振蕩,為,為電感三點(diǎn)式振蕩電路電感三點(diǎn)式振蕩電路。0ff ceXbeXbcX 為感抗,為感抗,ceX(a) 為感抗,為感抗,beX3L C031 2ffL C bcX0ff bcX0ff 為為串

17、聯(lián)諧振回路,可等效為三種情況。當(dāng)串聯(lián)諧振回路,可等效為三種情況。當(dāng) 時,時, 相當(dāng)于短路相當(dāng)于短路(較小的純電阻);當(dāng)(較小的純電阻);當(dāng) 時,時, 等等效為感抗;當(dāng)效為感抗;當(dāng) 時,時, 等效為容抗。等效為容抗。bcXbcX(b)1C2C3CLbce 可見,只有可見,只有當(dāng)當(dāng) 時時, 、 為容為容抗抗, 為感抗為感抗,滿足相位平衡條件,滿足相位平衡條件,可可能振蕩能振蕩,為,為電容三點(diǎn)式振蕩電路電容三點(diǎn)式振蕩電路。0ff ceXbeXbcX 為容抗,為容抗,ceX(b) 為容抗,為容抗,beX3LC031 2ffLC bcX0ff bcX0ff 為為串聯(lián)諧振回路,可等效為三種情況。當(dāng)串聯(lián)諧振

18、回路,可等效為三種情況。當(dāng) 時,時, 相當(dāng)于短路相當(dāng)于短路(較小的純電阻);當(dāng)(較小的純電阻);當(dāng) 時,時, 等等效為感抗;當(dāng)效為感抗;當(dāng) 時,時, 等效為容抗。等效為容抗。bcXbcX27 可見,只有可見,只有當(dāng)當(dāng) 時時, 、 為容為容抗抗, 為感抗為感抗,滿足相位平衡條件,滿足相位平衡條件,可可能振蕩能振蕩,為,為電容三點(diǎn)式振蕩電路電容三點(diǎn)式振蕩電路。0ff ceXbeXbcX 為容抗,為容抗,ceX(c) 為容抗,為容抗,beX3LC031 2ffLC bcX0ff bcX0ff 為為并聯(lián)諧振回路,可等效為三種情況。當(dāng)并聯(lián)諧振回路,可等效為三種情況。當(dāng) 時,時, 相當(dāng)于短路相當(dāng)于短路(較

19、小的純電阻);當(dāng)(較小的純電阻);當(dāng) 時,時, 等等效為容抗;當(dāng)效為容抗;當(dāng) 時,時, 等效為感抗。等效為感抗。bcXbcX1C2C3CL(c)bce1L2L1C2C(d)bcecb C(d)beceXX、 均為均為 并聯(lián)諧振回路,并聯(lián)諧振回路,LC等效為三種情況,即純電阻、感抗和容等效為三種情況,即純電阻、感抗和容抗???。可可bcX從表面上看從表面上看 為開路,無電抗元為開路,無電抗元件,好像不能振蕩。件,好像不能振蕩。bcX 而在實(shí)際應(yīng)用中,而在實(shí)際應(yīng)用中,由于晶體管由于晶體管b、c間有極間電容,因此間有極間電容,因此 是容抗。是容抗。28(f)C2L1LC(f)1L2LC(e)(e)經(jīng)判

20、斷滿足相位平衡條件,故可能經(jīng)判斷滿足相位平衡條件,故可能振蕩,為共基調(diào)射型互感耦合振蕩器。振蕩,為共基調(diào)射型互感耦合振蕩器。 (f)經(jīng)判斷滿足相位平衡條件,故可能經(jīng)判斷滿足相位平衡條件,故可能振蕩,為共射調(diào)基型互感耦合振蕩器。振蕩,為共射調(diào)基型互感耦合振蕩器。 可見,只有可見,只有當(dāng)當(dāng) 時時 , 、 為感抗為感抗, 為容抗,為容抗,滿足相位平衡條件,滿足相位平衡條件,可能振蕩可能振蕩,為為電感三點(diǎn)式振蕩電路電感三點(diǎn)式振蕩電路。ceXbeXbcX11221 21 2fL CL C 或或2912121212610300101001030010100105021 FA1min 3333. 01min

21、 A0121212fC CLCC 解:解:(1)216MHz 21CCF 1100pFC 2300pFC L 50uH例例8 考畢茲電路見下圖,已知考畢茲電路見下圖,已知 , , 。試求:。試求:(1)振蕩頻率)振蕩頻率 ;(;(2)為維持振蕩,放大)為維持振蕩,放大器所需的最小放大倍數(shù)器所需的最小放大倍數(shù) 。0fminA(2)而而100300 0.333 30 z90-900 0LC例例9 圖示是一個三回路的振蕩器的等效電路,設(shè)有以下兩種圖示是一個三回路的振蕩器的等效電路,設(shè)有以下兩種情況:(情況:(1) ;(;(2) 。試分析上述兩種情況是否可能振蕩,振蕩頻率試分析上述兩種情況是否可能振蕩

22、,振蕩頻率 與回路諧振與回路諧振頻率有何關(guān)系?頻率有何關(guān)系?112233LCL CL C 112233LCL CL C 0f知識點(diǎn):知識點(diǎn): (1)三端式振蕩器的組成原則:)三端式振蕩器的組成原則:射同基反射同基反(2)LC串聯(lián)諧振回路的串聯(lián)諧振回路的阻抗特性阻抗特性(見上圖)(見上圖)3L3C2L2C1L1CTbec31解:解:設(shè)設(shè) 、 、01112fLC02222fL C03332fL C(1)112233 LCL CL C010203 fff 滿足滿足 時,可能振蕩,時,可能振蕩,0102003ffff此時此時 、11LC22L C33L C呈呈感性感性, 呈呈容性容性,根據(jù)根據(jù) 、 同

23、性質(zhì),同性質(zhì), 與與 、 反性質(zhì)的原則,反性質(zhì)的原則,ceXbeXbcXceXbeX為為電感三點(diǎn)式振蕩器電感三點(diǎn)式振蕩器。(2)112233 LCL CL C010203 fff 滿足滿足 時,可能振蕩,時,可能振蕩,0102003ffff此時此時 、11LC22L C33L C呈呈容性容性, 呈呈感性感性,根據(jù)根據(jù) 、 同性質(zhì),同性質(zhì), 與與 、 反性質(zhì)的原則,反性質(zhì)的原則,ceXbeXbcXceXbeX為為電容三點(diǎn)式振蕩器電容三點(diǎn)式振蕩器。32pF15004 . 060012 FCC本題是一個西勒振蕩電路本題是一個西勒振蕩電路例例10 一振蕩器等效電路如圖示。已知一振蕩器等效電路如圖示。已

24、知 , , ,反饋系數(shù),反饋系數(shù)F=0.4,振蕩器的頻率范圍為,振蕩器的頻率范圍為1.2 3MHz。試求:。試求: 、 、 。1600pFC 320pFC 512 250pFC 2C4CL4C5CT1C2C3CL2112/1/1CCCCF 解:解:3132,CC CC 12345=/ / /CCCCCC 回路的總電容:回路的總電容:分析分析:345CCC -+ceU -+fU 3360min1.2 10f 60max3 10f 5max5min250pF,12pFCC413.3pFC 62.2HL 故故012fLC 34512 L CCC max12 LC 1245max12(20) 10LC

25、C min12 LC 1245min12(20) 10LCC 34例例1111 mV1033. 6cos6280cos3 . 0120)(6tttu 設(shè)某一廣播電臺的信號電壓設(shè)某一廣播電臺的信號電壓問:此電臺的頻率是多少?調(diào)制信號頻率是多少?問:此電臺的頻率是多少?調(diào)制信號頻率是多少?解:解:電臺的角頻率為:電臺的角頻率為:6c6.33 10 rad/s 頻率為:頻率為:cc1.007MHz2f 調(diào)制信號的角頻率為:調(diào)制信號的角頻率為:6280rad/s 頻率為:頻率為:1000Hz2F 35例例12 已知已知 u (t) = 5 cos (2 103 t)V , 調(diào)角信號表達(dá)式為調(diào)角信號表達(dá)

26、式為uo(t) =10 cos (2 106 t ) +10cos (2 103 t)V試判斷該調(diào)角信號是調(diào)頻信號還是調(diào)相信號,并求調(diào)制試判斷該調(diào)角信號是調(diào)頻信號還是調(diào)相信號,并求調(diào)制指數(shù)、最大頻移、載波頻率和載波振幅。指數(shù)、最大頻移、載波頻率和載波振幅。解解 ttt c =2 106 t + 10cos (2 103 t)調(diào)相指數(shù)調(diào)相指數(shù) mp = 10 rad載波頻率載波頻率 fc = 106 (Hz) fpm = mpF最大頻移最大頻移載波振幅載波振幅 Ucm = 10V= 10 103 = 10 kHz相移相移 正比于調(diào)制信號,故為正比于調(diào)制信號,故為調(diào)相信號。調(diào)相信號。 t 36例例13 一組頻率為一組頻率為300 3000Hz的余弦調(diào)制信號,振幅相同,的余弦調(diào)制信號,振幅相同,調(diào)頻時調(diào)頻時最大頻移最大頻移為為 75 kHz,調(diào)相時,調(diào)相時最大相移最大相移為為 2 rad,試求調(diào)制信號頻率范圍內(nèi):試求調(diào)制信號頻率范圍內(nèi)

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