高頻電子線路完整章節(jié)課件(胡宴如)

1、 高頻電子線路高頻電子線路 第一章第一章 緒緒 論論v無線通信發(fā)展簡史無線通信發(fā)展簡史v通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)的組成及各部分功能的組成及各部分功能v無線電波的基本特點無線電波的基本特點v非線性電路的基本概念非線性電路的基本概念v本課程的主要內(nèi)容及特點本課程的主要內(nèi)容及特點主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：無線電通信發(fā)展簡史無線電通信發(fā)展簡史18371837年莫爾斯發(fā)明電報，創(chuàng)造莫爾斯電碼，開創(chuàng)通信的新紀元；年莫爾斯發(fā)明電報，創(chuàng)造莫爾斯電碼，開創(chuàng)通信的新紀元； 1864 1864年英國物理學家麥克斯韋從理論上證明了電磁波的存在，年英國物理學家麥克斯韋從理論上證明了電磁波的存在，推斷電磁波能在空間和媒質中傳播，為后來

2、的無線電發(fā)明和發(fā)展推斷電磁波能在空間和媒質中傳播，為后來的無線電發(fā)明和發(fā)展奠定了堅實的理論基礎；奠定了堅實的理論基礎； 1876 1876年貝爾發(fā)明電話，能夠直接將語言信號變?yōu)殡娦盘栄貙曦悹柊l(fā)明電話，能夠直接將語言信號變?yōu)殡娦盘栄貙Ь€傳送；線傳送； 18871887年德國物理學家赫茲以卓越的實驗技巧證實了電年德國物理學家赫茲以卓越的實驗技巧證實了電磁波是客觀存在的；磁波是客觀存在的；18951895年馬可尼首次在幾百米的距離實現(xiàn)電磁波通信，年馬可尼首次在幾百米的距離實現(xiàn)電磁波通信，19011901年年首次完成橫渡大西洋的通信；首次完成橫渡大西洋的通信；19041904年，弗萊明發(fā)明電子二極管

3、，進入無線電電子學時年，弗萊明發(fā)明電子二極管，進入無線電電子學時代；代； 1907 1907年李年李德德福雷斯特發(fā)明了電子三極管，用它可組成福雷斯特發(fā)明了電子三極管，用它可組成多種重要功能的電子線路；多種重要功能的電子線路；無線電通信發(fā)展簡史無線電通信發(fā)展簡史19481948年肖克萊等人發(fā)明了晶體三極管，它在許多方面已取代了電年肖克萊等人發(fā)明了晶體三極管，它在許多方面已取代了電子管的傳統(tǒng)地位；子管的傳統(tǒng)地位；2020世紀世紀6060年代開始出現(xiàn)將年代開始出現(xiàn)將“管管”、“路路”結合起來的集成電路。結合起來的集成電路。無線電通信發(fā)展簡史無線電通信發(fā)展簡史1.1、通信與通信系統(tǒng)、通信與通信系統(tǒng)l通

4、信系統(tǒng)：通信系統(tǒng)： 用電信號（或光信號）傳輸信號的系統(tǒng)用電信號（或光信號）傳輸信號的系統(tǒng) 稱為通信系統(tǒng)，也稱電信系統(tǒng)。稱為通信系統(tǒng)，也稱電信系統(tǒng)。 l通信系統(tǒng)的組成：通信系統(tǒng)的組成： 一般通信系統(tǒng)由輸入、輸出變換器，發(fā)一般通信系統(tǒng)由輸入、輸出變換器，發(fā) 送、接收設備和信道等組成。送、接收設備和信道等組成。 1.1、通信與通信系統(tǒng)、通信與通信系統(tǒng)l無線通信系統(tǒng)組成框圖無線通信系統(tǒng)組成框圖l各部分作用各部分作用l信息源信息源：提供需要傳送的信息；：提供需要傳送的信息；l輸入變換器輸入變換器：將信息源（圖像、聲音等）的信：將信息源（圖像、聲音等）的信息變換成電信號，把該信號稱為息變換成電信號，把該信

5、號稱為基帶信號基帶信號；1)發(fā)射機發(fā)射機：將基帶信號進行某種處理，并以足夠：將基帶信號進行某種處理，并以足夠的功率送入信道，以實現(xiàn)有效的傳送，其中最的功率送入信道，以實現(xiàn)有效的傳送，其中最主要的處理為調(diào)制，調(diào)制后的信號稱為主要的處理為調(diào)制，調(diào)制后的信號稱為已調(diào)信已調(diào)信號號，或已調(diào)波；，或已調(diào)波；1.1、通信與通信系統(tǒng)、通信與通信系統(tǒng)4）信道：信息的傳送通道，又稱信道：信息的傳送通道，又稱傳輸媒介。信道傳輸媒介。信道可分為無線信道和有線信道兩大類；可分為無線信道和有線信道兩大類；5）接收機）接收機：把由信道傳送過來的已調(diào)信號取出并：把由信道傳送過來的已調(diào)信號取出并進行處理，得到與發(fā)送相對應的原基

6、帶信號，進行處理，得到與發(fā)送相對應的原基帶信號，把這一過程稱為解調(diào)；把這一過程稱為解調(diào)；6）輸出變換器）輸出變換器：把基帶信號恢復成原來形式的信：把基帶信號恢復成原來形式的信息。息。1.1、通信與通信系統(tǒng)、通信與通信系統(tǒng)l通信系統(tǒng)按傳輸?shù)幕鶐盘柌煌?，分為模擬通信系統(tǒng)和通信系統(tǒng)按傳輸?shù)幕鶐盘柌煌譃槟M通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)兩大類。數(shù)字通信系統(tǒng)兩大類。 1）模擬通信系統(tǒng)：直接傳輸模擬信號（即基帶信號為）模擬通信系統(tǒng)：直接傳輸模擬信號（即基帶信號為模擬信號）的通信系統(tǒng)模擬信號）的通信系統(tǒng),稱為模擬通信系統(tǒng)。稱為模擬通信系統(tǒng)。 典型的模擬通信系統(tǒng)的發(fā)送設備的組成框圖和接收典型的模擬通信系統(tǒng)的發(fā)

7、送設備的組成框圖和接收設備的組成框圖分別如圖設備的組成框圖分別如圖2和圖和圖3所示。所示。 圖圖2為調(diào)幅發(fā)射機的組成框圖。為調(diào)幅發(fā)射機的組成框圖。 圖圖3為超外差式調(diào)幅接收機的組成框圖。為超外差式調(diào)幅接收機的組成框圖。 2）數(shù)字通信系統(tǒng)：傳輸數(shù)字信號（即基帶信號為數(shù)字）數(shù)字通信系統(tǒng)：傳輸數(shù)字信號（即基帶信號為數(shù)字信號）的通信系統(tǒng)信號）的通信系統(tǒng),稱為數(shù)字通信系統(tǒng)。稱為數(shù)字通信系統(tǒng)。1.1、通信與通信系統(tǒng)、通信與通信系統(tǒng)l典型調(diào)幅發(fā)送設備的組成框圖典型調(diào)幅發(fā)送設備的組成框圖1.1、通信與通信系統(tǒng)、通信與通信系統(tǒng)1.1、通信與通信系統(tǒng)、通信與通信系統(tǒng) 調(diào)幅發(fā)射機各部分的作用調(diào)幅發(fā)射機各部分的作用l

8、高頻振蕩器：高頻振蕩器： 產(chǎn)生高頻電振蕩信號，這種高頻電波是用來運產(chǎn)生高頻電振蕩信號，這種高頻電波是用來運載基帶信號，稱為載波，或載頻。載基帶信號，稱為載波，或載頻。l倍頻器：倍頻器： 輸出信號的頻率是輸入信號頻率整數(shù)倍的電路，輸出信號的頻率是輸入信號頻率整數(shù)倍的電路，稱為倍頻器。作用提高高頻振蕩頻率。稱為倍頻器。作用提高高頻振蕩頻率。l高頻放大器：高頻放大器： 把振蕩器產(chǎn)生的高頻振蕩放大到一定的幅度。把振蕩器產(chǎn)生的高頻振蕩放大到一定的幅度。1.1、通信與通信系統(tǒng)、通信與通信系統(tǒng) 調(diào)幅發(fā)射機各部分的作用調(diào)幅發(fā)射機各部分的作用l高頻功率放大器與調(diào)幅器：高頻功率放大器與調(diào)幅器： 作用是將輸入的高頻

9、載波信號和低頻調(diào)制信號作用是將輸入的高頻載波信號和低頻調(diào)制信號 變換成高頻已調(diào)信號，并以足夠大的功率輸送變換成高頻已調(diào)信號，并以足夠大的功率輸送 到天線，然后輻射到空間；到天線，然后輻射到空間；l話筒（拾音器）：話筒（拾音器）： 輸入變換器，它的作用是把聲音信源轉變成電輸入變換器，它的作用是把聲音信源轉變成電信號，稱為音頻信號，即基帶信號或調(diào)制信號；信號，稱為音頻信號，即基帶信號或調(diào)制信號；l低頻放大器：低頻放大器： 把話筒變換的音頻信號放大到一定的幅度，以實把話筒變換的音頻信號放大到一定的幅度，以實現(xiàn)一定的調(diào)制度?，F(xiàn)一定的調(diào)制度。l調(diào)制調(diào)制l什么是調(diào)制？什么是調(diào)制？ 把待傳送基帶信號（調(diào)制信

10、號）把待傳送基帶信號（調(diào)制信號）“裝載裝載”到高到高頻頻 振蕩信號上去的過程。振蕩信號上去的過程。l三種信號三種信號 調(diào)制信號、載波信號和已調(diào)信號調(diào)制信號、載波信號和已調(diào)信號l三種調(diào)制方式三種調(diào)制方式 調(diào)幅（調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（）、調(diào)頻（FM）和調(diào)相（）和調(diào)相（PM）1.1、通信與通信系統(tǒng)、通信與通信系統(tǒng) 調(diào)幅發(fā)射機各部分的作用調(diào)幅發(fā)射機各部分的作用1.1、通信與通信系統(tǒng)、通信與通信系統(tǒng)l為什么要調(diào)制為什么要調(diào)制 因為信號源直接發(fā)送存在的問題，主要有以下兩點：因為信號源直接發(fā)送存在的問題，主要有以下兩點：l天線尺寸天線尺寸 天線尺寸與被輻射信號的波長相比擬時（波長天線尺寸與被輻射信號的波長相比

11、擬時（波長的的1/101），信號才能被天線有效的輻射出去。對于音），信號才能被天線有效的輻射出去。對于音頻范圍頻范圍20Hz20kHz來說，這樣的天線不可能實現(xiàn)。來說，這樣的天線不可能實現(xiàn)。l信號選擇信號選擇 如果直接發(fā)射，多家電臺的發(fā)射信號頻率范圍大致如果直接發(fā)射，多家電臺的發(fā)射信號頻率范圍大致相同，接收機無法區(qū)分。相同，接收機無法區(qū)分。l三種調(diào)制方式三種調(diào)制方式 用待傳送基帶信號去改變高頻振蕩信號的某一用待傳送基帶信號去改變高頻振蕩信號的某一參量，就可以實現(xiàn)調(diào)制。參量，就可以實現(xiàn)調(diào)制。l振幅調(diào)制：用基帶信號去改變高頻振蕩信號的振幅調(diào)制：用基帶信號去改變高頻振蕩信號的振幅，則稱為振幅調(diào)制，簡

12、稱調(diào)幅；振幅，則稱為振幅調(diào)制，簡稱調(diào)幅；l頻率調(diào)制：用基帶信號去改變高頻振蕩信號的頻率調(diào)制：用基帶信號去改變高頻振蕩信號的頻率，則稱為頻率調(diào)制，簡稱調(diào)頻；頻率，則稱為頻率調(diào)制，簡稱調(diào)頻；l相位調(diào)制：用基帶信號去改變高頻振蕩信號的相位調(diào)制：用基帶信號去改變高頻振蕩信號的相位，則稱為相位調(diào)制，簡稱調(diào)相。相位，則稱為相位調(diào)制，簡稱調(diào)相。1.1、通信與通信系統(tǒng)、通信與通信系統(tǒng) 調(diào)幅發(fā)射機各部分的作用調(diào)幅發(fā)射機各部分的作用l典型超外差調(diào)幅接收設備的組成框圖典型超外差調(diào)幅接收設備的組成框圖1.1、通信與通信系統(tǒng)、通信與通信系統(tǒng)1.1、通信與通信系統(tǒng)、通信與通信系統(tǒng)l超外差接收機超外差接收機1) 什么是超外

13、差接收機？什么是超外差接收機？ 為了提高接收機的性能，目前廣泛采用超外為了提高接收機的性能，目前廣泛采用超外 差接收方式，超外差接收機的結構特點是具差接收方式，超外差接收機的結構特點是具 有混頻器。接收機將天線接收的高頻已調(diào)信有混頻器。接收機將天線接收的高頻已調(diào)信 號的載波信號經(jīng)高頻放大器進行初步的選擇號的載波信號經(jīng)高頻放大器進行初步的選擇 和放大，并抑制其它無用信號。高頻放大器和放大，并抑制其它無用信號。高頻放大器 輸出的載頻為已調(diào)信號輸出的載頻為已調(diào)信號 和本地振蕩器所提和本地振蕩器所提 供的頻率為供的頻率為 的高頻等幅信號同時輸入混頻的高頻等幅信號同時輸入混頻fLfC1.1、通信與通信系

14、統(tǒng)、通信與通信系統(tǒng) 器，在其輸出端就可獲得載頻頻率固定的信器，在其輸出端就可獲得載頻頻率固定的信 號號 ，通常取，通常取 ，把此頻率稱為，把此頻率稱為 中頻信號，此中頻信號經(jīng)中頻放大器放大到中頻信號，此中頻信號經(jīng)中頻放大器放大到 足夠值，然后經(jīng)解調(diào)器解調(diào)，可恢復出原基足夠值，然后經(jīng)解調(diào)器解調(diào)，可恢復出原基 帶信號，經(jīng)低頻放大后輸出。帶信號，經(jīng)低頻放大后輸出。2) 混頻器的作用混頻器的作用 混頻的作用是將接收的已調(diào)信號的載頻頻率混頻的作用是將接收的已調(diào)信號的載頻頻率 變?yōu)橐还潭ㄖ蓄l信號。超外差接收機的結構變?yōu)橐还潭ㄖ蓄l信號。超外差接收機的結構 特點是具有混頻器。特點是具有混頻器。fififCfL

15、1.1、通信與通信系統(tǒng)、通信與通信系統(tǒng)l解調(diào)解調(diào)信號的信號的“卸載卸載”l什么是解調(diào)？什么是解調(diào)？ 從高頻已調(diào)波信號中從高頻已調(diào)波信號中“取出取出”調(diào)制信號的過程。調(diào)制信號的過程。l解調(diào)的三種方式解調(diào)的三種方式 對調(diào)幅波的解調(diào)對調(diào)幅波的解調(diào)檢波檢波 對調(diào)頻波的解調(diào)對調(diào)頻波的解調(diào)鑒頻鑒頻 對調(diào)相波的解調(diào)對調(diào)相波的解調(diào)鑒相鑒相1.2、無線電波的基本特點、無線電波的基本特點l無線電波是一種電磁波，其傳播速度與光速相無線電波是一種電磁波，其傳播速度與光速相同，且有同，且有=c/f。l無線電波具有直射、繞射、反射與折射等現(xiàn)象。無線電波具有直射、繞射、反射與折射等現(xiàn)象。l無線電波的三種傳播途徑（如圖）：無

16、線電波的三種傳播途徑（如圖）：l無線電波的波段劃分表：無線電波的波段劃分表：1.2、無線電波的基本特點、無線電波的基本特點波段名稱波段名稱波長范圍波長范圍頻段名稱頻段名稱頻率范圍頻率范圍主要用途主要用途長波長波LW103104m低頻低頻(LF)30300kHz長距離點與點通信長距離點與點通信中波中波MW102103m中頻中頻(MF)3003000kHz廣播、船舶、飛行通信廣播、船舶、飛行通信短波短波SW10102m高頻高頻(HF)330kHz短波廣播、軍事通信短波廣播、軍事通信米波米波110m甚高頻甚高頻(VHF)30300MHz電視、調(diào)頻廣播、雷達電視、調(diào)頻廣播、雷達分米波分米波110dm特

17、高頻特高頻(UHF)3003000MHz電視、雷達、移動通信電視、雷達、移動通信厘米波厘米波110cm超高頻超高頻(SHF)330GHz雷達、中繼、衛(wèi)星通信雷達、中繼、衛(wèi)星通信毫米波毫米波110mm極高頻極高頻(EHF)30300GHz射電天文、衛(wèi)星、雷達射電天文、衛(wèi)星、雷達1.3、非線性電路的基本概念、非線性電路的基本概念l非線性元器件非線性元器件 電子元器件按工作特性分為線性元器件和非線性元電子元器件按工作特性分為線性元器件和非線性元器件兩種。非線性元器件和線性元器件主要差別在于其器件兩種。非線性元器件和線性元器件主要差別在于其工作特性是非線性的，它的參數(shù)不是一個常數(shù)，它的參工作特性是非線

18、性的，它的參數(shù)不是一個常數(shù)，它的參數(shù)和外加電壓或通過的電流大小有關。各種二極管、晶數(shù)和外加電壓或通過的電流大小有關。各種二極管、晶體管等電子器件都是非線性器件，而常見的電阻器、平體管等電子器件都是非線性器件，而常見的電阻器、平板電容和空心電感線圈等都是線性器件。圖板電容和空心電感線圈等都是線性器件。圖1.3.1為線為線性與非線性電阻器件的伏安特性曲線。從圖可見線性電性與非線性電阻器件的伏安特性曲線。從圖可見線性電阻器件的伏安特性是過坐標原點的一條直線，即流過電阻器件的伏安特性是過坐標原點的一條直線，即流過電阻器的電流阻器的電流i與加在電阻器兩端的電壓與加在電阻器兩端的電壓u成正比；而非線成正比

19、；而非線性電阻器件的伏安特性是非線性的，即流過非線性電阻性電阻器件的伏安特性是非線性的，即流過非線性電阻器的電流器的電流i與加在電阻器兩端的電壓與加在電阻器兩端的電壓u不成正比。不成正比。1.3、非線性電路的基本概念、非線性電路的基本概念l線性電路線性電路 全部由線性或處于線性工作狀態(tài)的元器件全部由線性或處于線性工作狀態(tài)的元器件組成的電路，稱為線性電路。組成的電路，稱為線性電路。l非線性電路非線性電路 電路中只要含有一個元器件是非線性的或處于非線電路中只要含有一個元器件是非線性的或處于非線性工作狀態(tài)，稱為非線性電路。但是當作用在非線性器性工作狀態(tài)，稱為非線性電路。但是當作用在非線性器件上的信號

20、很小、工作點取得適當時非線性器件近似處件上的信號很小、工作點取得適當時非線性器件近似處于線性工作狀態(tài)，可當作線性器件。例如在模擬電子技于線性工作狀態(tài)，可當作線性器件。例如在模擬電子技術中的晶體三級管放大器，在小信號作用下，在直流工術中的晶體三級管放大器，在小信號作用下，在直流工作點作點Q處可近似作為線性器件，微變等效分析法，就是處可近似作為線性器件，微變等效分析法，就是基于這一點為基礎的?；谶@一點為基礎的。1.3、非線性電路的基本概念、非線性電路的基本概念l非線性電路的基本特點非線性電路的基本特點1）非線性電路能夠產(chǎn)生新的頻率分量，具有頻率）非線性電路能夠產(chǎn)生新的頻率分量，具有頻率 變換作用

21、；變換作用；2）非線性電路分析上不適用疊加定理；）非線性電路分析上不適用疊加定理；3）當作用信號很小、工作點取得適當時，非線性）當作用信號很小、工作點取得適當時，非線性電路可近似按線性電路進行分析。電路可近似按線性電路進行分析。 1.4、本課程的主要內(nèi)容及特點、本課程的主要內(nèi)容及特點 本課程主要是研究通信系統(tǒng)中共用的基本本課程主要是研究通信系統(tǒng)中共用的基本單元電路，其內(nèi)容包括高頻小信號放大器、高單元電路，其內(nèi)容包括高頻小信號放大器、高頻功率放大器、正弦波振蕩器、調(diào)制與解調(diào)電頻功率放大器、正弦波振蕩器、調(diào)制與解調(diào)電路、混頻電路、反饋控制電路等。除了高頻小路、混頻電路、反饋控制電路等。除了高頻小信

22、號放大器為線性電路，其余都屬于非線性電信號放大器為線性電路，其余都屬于非線性電子線路。因此要注意以下幾點：子線路。因此要注意以下幾點： 1）非線性電子線路分析的復雜性；）非線性電子線路分析的復雜性； 2）非線性電子線路種類和電路形式的多）非線性電子線路種類和電路形式的多樣性；樣性； 3）非線性電子線路具有很強的實踐性。）非線性電子線路具有很強的實踐性。 小小 結結l高頻電子線路的典型應用是通信系統(tǒng)；高頻電子線路的典型應用是通信系統(tǒng)；l通信系統(tǒng)由發(fā)射設備、接收設備和傳輸媒介三通信系統(tǒng)由發(fā)射設備、接收設備和傳輸媒介三部分組成；部分組成；l電信號的發(fā)射與接收的關鍵是調(diào)制與解調(diào)；電信號的發(fā)射與接收的關

23、鍵是調(diào)制與解調(diào)；l高放、混頻、本振、調(diào)制、解調(diào)等相關知識是高放、混頻、本振、調(diào)制、解調(diào)等相關知識是本課程要解決的問題；本課程要解決的問題；l了解無線電信號所具有的基本特點是必備的基了解無線電信號所具有的基本特點是必備的基本知識。本知識。 課堂練習一課堂練習一 1.如果廣播電臺發(fā)射的信號頻率為如果廣播電臺發(fā)射的信號頻率為 fcfLfffCLIfffICL=936KHz, fI接收機中頻接收機中頻 =455KHz, 問接收機本振頻率問接收機本振頻率問多少？問多少？解：解：936KHz455KHz1391KHz答：接收機本振頻率為答：接收機本振頻率為1391KHz。 課堂練習二課堂練習二2.如果高頻

24、載波頻率為如果高頻載波頻率為150MHZ,問問/4天線應長？天線應長？ 解：解：頻率等于光速頻率等于光速C除以波長除以波長,即即 C, 則：則： C , 3 150 2(米米), /4240.5 (米米) 答：答：/4天線應天線應0.5米長。米長。108106 課堂練習三課堂練習三3. 中波廣播波段的波長范圍為中波廣播波段的波長范圍為187560米米,問其波率問其波率范圍為范圍為? 解：解：頻率頻率 等于光速等于光速C除以波長除以波長,即即 C , 則：則： 560米時，米時， 3 560536 KHz 187米時，米時， 3 1871604 KHz 答：波率范圍為答：波率范圍為536 KHz

25、 1604 KHz。 108108.ISUOCjLjrCjLjrZIUSO)1)() 1 . 1 . 2()1(CLjrCLZ)2 . 1 . 2(CL1CrZRP1) 3 . 1 . 2(RPCL100LC10LCf210)4 . 1 . 2(rrLQC001rCLQ)5 . 1 . 2()6 . 1 . 2(RPCLQrCLRP)7 . 1 . 2(rCLjZRP110001rLjRP001jQRP002002000021jQzRP0122QRPZ02arctan Q000000QQRPISUOffURIUjQjQPPS0002211ffQUUP011220ffQ02arctanUUP02

26、1BW7 . 0QfBW07.0U0UPUUP0U0UPBW1 . 0BW1 . 0BW1 . 0K1 . 0BWBWK7 . 01 . 01 . 0UUP0ffQUUP011220QfBW01 . 010K1 . 0RSRLRLRRSeRPRLReRSRLQQeReRSRLLCRQeeRSRLReRPQeQRSRLReQeN1N2nIIUUNNn122121RnIUIURLLnn22211)23. 1 . 2(N1N2L1L2RLL2nL1L2RLRnIUIURLLnn22211IIUULLLNNNMMn12212212212)24. 1 . 2()25. 1 . 2(RLRLC1C2RLR

27、LRURULL2122C1C2RLRLRUURLL212)26. 1 . 2(UUn21CRL21CCCUCCCCCUU2111221211211CCCUUn12121RnRLL2LCf210e07 . 0QfBW95. 97 . 01 . 01 . 0BWBWK121100117 . 01 . 01 . 0nnBWBWKenQfBW017 . 012如果有如果有n級且各級諧振頻率相同級且各級諧振頻率相同,sfpf1121CL0101121CCCCL00101 . 0K 振蕩器的種類很多，根據(jù)產(chǎn)生振蕩波振蕩器的種類很多，根據(jù)產(chǎn)生振蕩波形的不同，可分為正弦波振蕩器和非正形的不同，可分為正弦波振蕩

28、器和非正弦波振器。弦波振器。 振蕩器在現(xiàn)代科學技術中有著廣泛應振蕩器在現(xiàn)代科學技術中有著廣泛應用，例如在通信設備中用來產(chǎn)生載波和本用，例如在通信設備中用來產(chǎn)生載波和本振信號，因此本章學習正弦波振蕩器。振信號，因此本章學習正弦波振蕩器。l反饋式振蕩器的工作原理lLC正弦波振蕩器l石英晶體振蕩器l壓控振蕩器1、組成與分類、組成與分類(1) 組成組成(2) 分類分類2、平衡條件與起振條件、平衡條件與起振條件（1）振蕩的建立過程當接通電源時，回路內(nèi)的各種電擾動信號經(jīng)選頻網(wǎng)絡選頻后，將其中某一頻率的信號反饋到輸入端，再經(jīng)放大反饋放大反饋的循環(huán)，該信號的幅度不斷增大，振蕩由小到大建立起來。隨著信號振幅的增

29、大，放大器將進入非線性狀態(tài)，增益下降，當反饋電壓正好等于輸入電壓時，振蕩幅度不再增大進入平衡狀態(tài)。 2、平衡條件與起振條件、平衡條件與起振條件iOUAUifUFAUifUUFA振幅平衡條件振幅平衡條件：(2)平衡條件平衡條件為維持等幅振蕩所需滿足的條件因為:所以:又因為平衡時有:所以:因而可得:1OfUFU相位平衡條件相位平衡條件：AF1 A+F2n(n0,1,2,3,) 2、平衡條件與起振條件、平衡條件與起振條件（3）起振條件起振條件起振條件為了振蕩起來必需滿足的條件 由振蕩的建立過程可知，為了使振蕩器能夠起振，起振之初反饋電壓Uf與輸入電壓Ui在相位上應同相（即為正反饋）；在幅值上應要求U

30、fUi，即：A+F2n（n0 , 1 , 2，）AF13、穩(wěn)定條件、穩(wěn)定條件 平衡狀態(tài)有平衡狀態(tài)有穩(wěn)定平衡穩(wěn)定平衡和和不穩(wěn)定平衡不穩(wěn)定平衡，振蕩器工作時要處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。振蕩器工作時要處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。振幅穩(wěn)定條件振幅穩(wěn)定條件：AF與與Ui的變化方向相反。的變化方向相反。相位穩(wěn)定條件相位穩(wěn)定條件：相位與頻率的變化方向相反。：相位與頻率的變化方向相反。振蕩頻率的穩(wěn)定度=000fffff時間間隔/0maxff4、頻率準確度與穩(wěn)定度、頻率準確度與穩(wěn)定度（1）頻率準確度絕對頻率準確度：相對頻率準確度：fff0 （2）頻率穩(wěn)定度相位條件：相位條件：LCf2101、變壓器反饋式正弦波振蕩器、變壓器反饋式

31、正弦波振蕩器起振條件：起振條件： 判斷判斷 Uf 和和 Ui 是否同是否同相，即判斷是否為正反饋相，即判斷是否為正反饋 振幅條件：振幅條件： 判斷環(huán)路增益是否大判斷環(huán)路增益是否大于于1 振蕩頻率：振蕩頻率：優(yōu)點：結構簡單，易起振，輸出幅度大，調(diào)節(jié)方便。集電極調(diào)諧型電路特點：電路特點：缺點：頻率穩(wěn)定性差，適用于中、短波段，振蕩頻 率不是很高的場合。電路的三種形式電路的三種形式發(fā)射極調(diào)諧型基極調(diào)諧型2、三點式振蕩器、三點式振蕩器(1) 三點式振蕩器一般組成原則 三點式振蕩器的一般形式如下圖所示。圖中放大器件采用晶體管，X1、X2、 X3三個電抗元件組成LC諧振回路，回路有三個引出點分別與晶體管的三

32、個電極相連接使諧振回路既是晶體管的集電極負載，又是正反饋選頻網(wǎng)絡，把這種電路稱為三點式振蕩器。 則三點式的一般組成原則為：I001212ofXXjXjXUU與發(fā)射極相連的X1與X2電抗性質相同不與發(fā)射極相連的X3與X1（或X2）電抗性質相反(1) 三點式振蕩器一般組成原則設回路諧振時有電流在流動，則有：（jX1+jX2+jX3)=0即：X1+X2+X3=0根據(jù)：得三點式的一般組成原則：(2) 電感三點式（電感三點式（Hartley，哈特萊電路）哈特萊電路）LCf210of/UUF優(yōu)點：易起振，調(diào)節(jié)頻率基本不影響反饋系數(shù)。缺點：采用電感反饋，輸出波形差，諧波成份多。交流通路交流通路的基本形式：三

33、極管三個電極分別與電感三個引出端相連，反饋電壓取自L2上。振蕩頻率：振蕩頻率：反饋系數(shù)：反饋系數(shù)：電路特點：電路特點：MLLL221其中：)/()(12MLML(3) 電容三點式（電容三點式（ Colpitts，考畢茲電路）考畢茲電路）LCf210of/UUF優(yōu)點：高次諧波成份小，波形好。缺點：調(diào)節(jié)頻率影響反饋系數(shù)，受三極管等效輸入電容和輸出電容影響。三極管三極分別與電容的三個引出端相連，反饋電壓取自C2上。交流通路交流通路的基本形式振蕩頻率振蕩頻率：反饋系數(shù)反饋系數(shù)：電路特點電路特點：2121CCCCC21/CC優(yōu)點：振蕩頻率和反饋系數(shù)互不影響。缺點：調(diào)節(jié)C3改變頻率時影響振幅。一般用于固頻

34、振蕩器。3021LCf3、改進型電容三點式振蕩器、改進型電容三點式振蕩器交流通路交流通路的基本形式：(1) 克拉潑(Clapp)振蕩器電感L支路中串聯(lián)了小電容C3振蕩頻率振蕩頻率：電路特點電路特點：具有克拉潑振蕩器頻率和反饋系數(shù)獨立的優(yōu)點，頻率基本上僅由C3和C4及L決定；調(diào)節(jié)C4時不影響電路增益，輸出幅度穩(wěn)定。)(21430CCLf(2) 西勒(Seiler)振蕩器交流通路交流通路的基本形式：在L兩端又并聯(lián)了一可調(diào)電容C4振蕩頻率振蕩頻率：電路特點電路特點：(3) 晶體特點 振蕩頻率穩(wěn)定振動的多諧性并聯(lián)負載電容激勵功率1、石英晶體及其特性(1) 結構及外形(2) 符號及等效電路根據(jù)輸入信號的

35、頻率不同，石英晶體具有串聯(lián)諧振特性和并聯(lián)諧振特性：qqs21CLfq0q0qp21CCCCLf2、串聯(lián)諧振頻率與并聯(lián)諧振頻率、串聯(lián)諧振頻率與并聯(lián)諧振頻率晶體的電抗頻率特性曲線等效為串聯(lián)諧振時的串聯(lián)諧振頻率等效為并聯(lián)諧振時的并聯(lián)諧振頻率0qs1CCf典型電路舉例：3、串聯(lián)型石英晶體振蕩器基本原理：晶體所在的正反饋支路發(fā)生串聯(lián)諧振， 使正反饋最強而滿足振蕩。圖（二）中晶體工作于本身串聯(lián)諧振點上。圖（一）中晶體和負載電容發(fā)生串聯(lián)諧振。4、并聯(lián)型晶體振蕩器幾種電路形式（交流等效）： 晶體一般工作在 fs 和 fP 之間，在電路中等效一特殊電感。基本原理：皮爾斯(Pierce)電路密勒(Miller)電

36、路分析：設晶體的基頻為1MHZ，為了獲得五次(5MHZ)泛音振蕩, LC諧振頻率在35MHZ之間。對于五次泛音頻率，LC呈容性，電路滿足振蕩條件，可以振蕩。而對于基頻和三次泛音，LC呈感性，電路不符合三點式組成原則，不能振蕩。5、泛音晶體振蕩器基本原理： 利用晶體的泛音振動（泛音晶體）來實現(xiàn)。有串聯(lián)型和并聯(lián)型兩種。一種并聯(lián)型泛音晶體振蕩器舉例：1、概述什么是壓控振蕩器？ 在許多高頻電路中,要求振蕩器的頻率是可以改變的,當振蕩頻率可以隨外加控制電壓的變化而變化的振蕩器，稱為壓控振蕩器（ V oltage Controlled Oscillator,簡稱VCO)。壓控振蕩器的主要功能及用途： 實現(xiàn)

37、電壓 頻率的變換，它在頻率調(diào)制、鎖相技術、電調(diào)諧等許多方面有著廣泛的應用。壓控振蕩器的主要指標壓控振蕩器的主要指標(1) 頻率范圍VCO受控可變的最高頻率 max與 最低頻率 min之差。則頻率覆蓋系數(shù)為可變的最高頻率與最低頻之比，ffKminmax即（2）線性度理想的VCO特性應該是線性的，如圖所示。即 = o + Aouc式中uc為控制電壓，o是控制電壓為零時 VCO 的固有振蕩頻率，A0壓控靈度。線性度表示了實際壓控特性相對于理想情況的偏離。（3）壓控靈敏度A0 也稱為VCO的增益，它表示單位控制電壓所產(chǎn)生的頻率變化量，單位是Hz/V。它是鎖相環(huán)路中的一個重要參數(shù)。構成VCO的一般方法

38、壓控振蕩器的構成方法一般有兩種。一種是帶有諧振回路（如 L C 諧振回路）的振蕩器，用控制電壓來改變回路中電抗元件值的方法實現(xiàn)振蕩頻率控制；另一種是張弛振蕩器，也稱多諧振蕩器。2. 變?nèi)荻O管振蕩器 變?nèi)荻O管振蕩器是利用變?nèi)荻O管作為可變電容的諧振振蕩器。變?nèi)荻O管是在二極管的反相偏置條件下，勢壘電容隨外加電壓而變化的一種器件。變?nèi)荻O管的電路符號及變?nèi)萏匦郧€如圖所示。(a)為電路符號(b)為特性曲線2. 變?nèi)荻O管振蕩器 變?nèi)荻O管的結電容Cj與外加電壓VD關系式：VD 0時，關系為VVCCBDnjj10式中VB二極管PN結的電位差，Cj0 是偏置為零，即當VD 0 時的電容值，n是電容

39、變?nèi)葜笖?shù)，與工藝有關2. 變?nèi)荻O管振蕩器壓控振蕩器的分析（1）LC壓控振蕩器 用變?nèi)荻O管代替克拉潑振蕩器中的與L串聯(lián)的小電容，就組成了LC壓控振蕩器，如圖所示。由于C1Cj,C1Cj,則振蕩頻率為式中CjCLfjosc21大小受變?nèi)荻O管反相電壓VD的控制，所以振蕩頻率 osc 就會受VD的控制。2. 變?nèi)荻O管振蕩器（2）分析方法 第一步：先將變?nèi)荻O管等效為一個可調(diào)的小電容，畫出高頻等效電路。 第二步：分析變?nèi)荻O管電路，即分析變?nèi)荻O管上的直流反相偏置電壓和低頻交流控制電路。（3）電路實例 下圖是一個變?nèi)荻O管壓控振蕩器電路。圖（a）LC 壓控振蕩器電路，圖（b）為其交流等效電路。電

40、路中，L1 、L2L1為高頻扼流圈，對高頻交流電可視開路；C1、C2、C3為高頻旁路電容，對高頻交流短路。由此可畫出高頻等效電路如圖（b）所示。 若將電路中的變?nèi)荻O管看作一個與電感 L 串聯(lián)的小電容，則 可判斷它是一個克拉潑振蕩電路。 LC壓控振蕩電路及交流等效電路2. 變?nèi)荻O管振蕩器（4）變?nèi)荻O管直流偏置電路 變?nèi)荻O管直流偏置電路如圖（ a ）所示，回路中的電感均看作對直流短路。 因為圖中 VA VB，可見變?nèi)莨芴幱诜聪嗥谩?對于 變?nèi)莨?，低頻信號可將高頻通路中的電感線圈看作近似短路，電容近似看作開路，得到低頻信號通路如圖（b）所示。F反饋式正弦波振蕩器主要由放大器、反饋網(wǎng)反饋式正

41、弦波振蕩器主要由放大器、反饋網(wǎng)絡、選頻網(wǎng)絡和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)組成。有絡、選頻網(wǎng)絡和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)組成。有LC、RC和和晶體振蕩器。晶體振蕩器。F振蕩器必須滿足振蕩的平衡條件和起振條件振蕩器必須滿足振蕩的平衡條件和起振條件及平衡穩(wěn)定條件。及平衡穩(wěn)定條件。 F LC振蕩器分為變壓器反饋式、電容三點式和振蕩器分為變壓器反饋式、電容三點式和電感三點式。常見的有克拉潑振蕩器和西勒振電感三點式。常見的有克拉潑振蕩器和西勒振蕩器等。蕩器等。F 石英晶體振蕩器頻率穩(wěn)定性高。石英晶體振石英晶體振蕩器頻率穩(wěn)定性高。石英晶體振蕩器有串聯(lián)型和并聯(lián)型兩種。蕩器有串聯(lián)型和并聯(lián)型兩種。F 壓控壓控振蕩器，簡稱振蕩器，簡稱VCO。是振蕩頻

42、率隨外加。是振蕩頻率隨外加控制電壓變化而變化的振蕩器，可實現(xiàn)電壓控制電壓變化而變化的振蕩器，可實現(xiàn)電壓頻率的變換，它是頻率調(diào)制、鎖項技術、電調(diào)頻率的變換，它是頻率調(diào)制、鎖項技術、電調(diào)諧等不可缺少的電路。諧等不可缺少的電路。第4章 調(diào)幅、檢波與混頻v 調(diào)幅波的基本性質v 調(diào)幅電路v 檢波器v 混頻器主要內(nèi)容：第4章 調(diào)幅、檢波與混頻 振幅的調(diào)制與解調(diào)、角度的調(diào)制與解調(diào)、混頻等電概述：路是高頻通信系統(tǒng)中最為關鍵的基本模塊電路。它的功能是將輸入信號進行頻譜變換，以獲得所需頻譜輸出信號。因此，這些電路都屬于頻譜（或頻率）變換電路。 根據(jù)頻譜的不同特點，頻譜變換電路可分為線性變換和非線性變換兩大類。線性

43、變換的作用是將輸入信號的頻譜進行不失真地搬遷，如振幅的調(diào)制與解調(diào)電路、混頻電路等。非線性變換的作用是將輸入信號的頻譜進行特定的變換，如角度的調(diào)制與解調(diào)電路等。 本章學習振幅的調(diào)制與解調(diào)電路、混頻電路等。4.1 調(diào)幅波基本性質1、調(diào)幅波的數(shù)學表達式和波形(1) 數(shù)學表達式載波信號: uc(t)=Ucmcos(ct)=Ucmcos(2ct), 式中，uc(t)為載波的瞬時幅度，Ucm最大振幅，c 為載波角頻率，c為載波頻率, c2c。 調(diào)制信號：u(t)，因為調(diào)幅波的振幅與調(diào)制信號成 正比，所以調(diào)幅波的振幅為： Um(t)=Ucm+kau(t)式中，ka 稱調(diào)制靈敏度。是由調(diào)制電路決定的比例常數(shù)。

44、由于振幅調(diào)制后載波頻率保持不變，所以調(diào)幅波表示式為：uAM(t)=Um(t)cosct=Ucm+kau(t)cosct4.1 調(diào)幅波基本性質1、調(diào)幅波的數(shù)學表達式和波形(2) 單頻調(diào)制時的數(shù)學表達式當調(diào)制信號為一單頻信號時，即u(t)=Umcost=Umcos2Ft式中，為調(diào)制信號角頻率，F(xiàn)為調(diào)制信號頻率，且有2 F，通常F c。由此可得uAM(t)=(Ucm+kacost)cosct=Ucm(1+macost)cosct其中UUkmcmmaama稱調(diào)幅系數(shù)或調(diào)幅度，它表示載波振幅受調(diào)制信號控制的程度。4.1 調(diào)幅波基本性質1、調(diào)幅波的數(shù)學表達式和波形(a)調(diào)制信號；調(diào)制信號；(3) 單頻調(diào)制

45、時的調(diào)幅波形：單頻調(diào)制時的調(diào)幅波形：(b)載波信號；載波信號；(c) ma1。由圖可見，調(diào)幅波的最大振幅等由圖可見，調(diào)幅波的最大振幅等于于Ucm(1+ma)，最小振幅等于，最小振幅等于Ucm(1ma)，當，當ma=1時時最小振幅等于最小振幅等于零。若零。若ma 1，將會導致調(diào)，將會導致調(diào)幅波在一段時間內(nèi)振幅波在一段時間內(nèi)振幅為零，此時調(diào)幅波幅為零，此時調(diào)幅波將產(chǎn)生嚴重失真。為將產(chǎn)生嚴重失真。為了避免失真，要求了避免失真，要求ma小于等于小于等于1，即，即ma14.1 調(diào)幅波基本性質1、調(diào)幅波的數(shù)學表達式和波形 由圖還可看出，調(diào)幅波是一個高頻振蕩，但其振幅在載波振幅 Ucm上、下按調(diào)制信號的規(guī)律

46、變化，因此調(diào)幅波攜帶了原調(diào)制信號的信息。通常把調(diào)幅波振幅變化規(guī)律，即Ucm(1+kaUmcost)稱為調(diào)幅波的包絡。由于調(diào)幅系數(shù) ma 與調(diào)制信號電壓振幅 Um 成正比，因此 Um 越大，ma 就越大，調(diào)幅波的變化也就越大。2、調(diào)幅波的頻譜與帶寬4.1 調(diào)幅波基本性質將單頻調(diào)幅波的數(shù)學表達式按三角函數(shù)展開，可得uAM(t)=Ucmcosct+UcmmaUcmcos(c+)t+ UcmmaUcmcos(c)t可見,單頻調(diào)制的調(diào)幅波由三個高頻分量組成,除角頻率為c的載波,還有c+ 和c兩個新頻率分量。載波分量的振幅為 c, 而兩個邊頻分量的振幅振幅maUcm/2。因因ma的最大值只能等于的最大值只

47、能等于 1 ,所以邊頻所以邊頻振幅的最大值不會超過的最大值不會超過Ucm/2。2、調(diào)幅波的頻譜與帶寬4.1 調(diào)幅波基本性質2、調(diào)幅波的頻譜與帶寬4.1 調(diào)幅波基本性質 從頻譜圖可見,在調(diào)幅波中,載波并不含有任何有用信息,要傳送的信息只包含在邊頻之中。邊頻的振幅反映了調(diào)制信號幅度的大小,邊頻的頻率雖然屬于高頻范疇,但反映了調(diào)制信號的高低。 單頻調(diào)制的調(diào)幅波的頻帶寬度為調(diào)制信號頻率的兩倍,即 BW=2F 復雜信號調(diào)制的調(diào)幅波的最高頻率為c+Fmax,而最低頻率為 c-F Fmax,因此頻帶寬度等于調(diào)制信號最高頻率的兩倍,即 BW=2Fmax。3、調(diào)幅波的功率關系4.1 調(diào)幅波基本性質cPSSBPD

48、SBPavP(2) 上(下)邊頻功率:(1) 載波功率:(4) 調(diào)幅信號總功率:(3) 上下邊頻總功率:L2cm21RUc2a4PmL2cma21)21(RUmc2a21PmSSB2Pc2a)211 (PmDSBcPP 4、雙邊帶調(diào)制與單邊帶調(diào)制4.1 調(diào)幅波基本性質tUmtUmu)cos(21)cos(21ccmaccmaDSBtUmu)cos(21)(ccmaSSB上邊帶(1) 雙邊帶-抑制載波只傳送上下邊帶(2) 單邊帶-抑制載波和其中一個邊帶4.2 調(diào)幅電路1、調(diào)幅電路的類別2、基極調(diào)幅電路（欠壓狀態(tài)）4.2 調(diào)幅電路)()(BB0BBtuVtV(2) 電路及波形(1) 基本原理用調(diào)制

49、信號控制丙類諧振功放的基極偏壓，從而實現(xiàn)調(diào)幅。用調(diào)制信號控制丙類諧振功放的集電極電壓，從而實現(xiàn)調(diào)幅。4.2 調(diào)幅電路)()(CC0CCtuVtV3、集電極調(diào)幅電路（過壓狀態(tài)）(1) 基本原理(2) 電路及波形作用：實現(xiàn)兩個模擬信號相乘。4.2 調(diào)幅電路YXMOuuKu 4、模擬乘法器調(diào)幅電路(1) 模擬乘法器簡介(2) 調(diào)幅電路符號：N模擬乘法器調(diào)幅電路實例4.2 調(diào)幅電路5、二極管平衡調(diào)幅電路(1) 電路組成原理(2) 電路工作原理i二極管平衡調(diào)幅電路工作原理 分析如下：tUtucos)(m2121101ububbi設 上式是在忽略高次方項后得出的，可見含有頻率分量F、fcF ，只要在輸出端

50、用一中心頻率為fc 、帶寬為2F的帶通濾波器，就可以取出分量 fcF ，實現(xiàn)雙邊帶調(diào)制。有：tUtuccmccos)(c1uuu其中2222102ububbittUUbtUbR)cos()cos(cos2ccmcm2m1c2uuuRiiu)(:21o則)2(2c21uububR4.3 檢波器(3) 分類1、檢波器概述(1) 作用(2) 實質從高頻調(diào)幅波中解調(diào)出原調(diào)制信號檢波器實際上是一種頻譜搬移電路2、大信號包絡檢波器4.3 檢波器(1) 電路組成(2) 工作原理4.3 檢波器amax2aLL21mFmCR3、大信號包絡檢波器的惰性失真 RL CL過大使二極管在截止期間CL的放電速度太慢，以致

51、跟不上調(diào)幅波包絡的下降速度 ，出現(xiàn)如圖所示的失真現(xiàn)象。(1) 形成原因(2) 波形現(xiàn)象(3) 避免條件 相當于給V加了一額外的反偏電壓，當RL比Ri2大得多的情況下，URL就很大使得輸入調(diào)幅波包絡的大小在某個時段小于URL，導致V在這段時間截止，產(chǎn)生非線性失真。其底部被切去，形成“負峰切割失真”。4.3 檢波器im2iLLRLURRRU4、大信號包絡檢波器的負峰切割失真圖中：波形：也就是說，負峰切割失真本質上是由于檢波器交、直流負載不等而引起，為此可采用如圖的措施來減小交直流負載的差別。4.3 檢波器)1 (aimmU)(L（直流負載交流負載）RRLR5、克服負峰切割失真的方法為了避免負峰切割

52、失真，必須因而：im2iLLRLURRRU2iL2iaRRRmLL2i/RRRR2L1LRR2i2L1L/ RRR分析可知其中含有頻率分量0、F、2fc、(2fcF) 用一低通濾波器后再隔直便得到低頻調(diào)制信號。4.3 檢波器tUtucrmrcos)()()()(riMztutuKtu6、同步檢波器(1) 電路特點 對AM、DSB、SSB等調(diào)幅波均適用。 工作時需要有一同步參考信號(與載波同頻同相)。(2) 同步檢波原理設：則：ttmUcaimcos)cos1 ()(ituttmUUKc2acmimMcos)cos1 (U同步檢波器應用電路：原理：調(diào)幅信號ui(t) 加到1腳，同步信號ur(t)

53、 加到8腳。檢波輸出信號從9腳輸出，經(jīng)過型低通濾波器濾除高頻分量，最后由隔直電容去除直流后，得到所需的低頻輸出信號uo(t)。4.4 混頻器 變頻是指將高頻已調(diào)波經(jīng)過頻率變換，變?yōu)楣潭ㄖ蓄l已調(diào)波。ttmUtuIaImIcos)cos1 ()(1、變頻器的作用(1) 文字描述(2) 框圖描述(3) 表達式描述ttmUtucacmAMcos)cos1 ()(5) 頻譜描述4.4 混頻器1、變頻器的作用(4) 波形描述4.4 混頻器經(jīng)帶通后取出差頻分量，即得到中頻信號，其中頻電流為：tUtuttmUtuLLmLcasmscos)(cos)cos1 ()(2Ls2Ls10)()(uubuubbi),

54、2 , 1 , 0,(cLKqpsFqfpffttmUUbtiIaLmsm2Icos)cos1 ()(2、混頻的基本原理設：根據(jù)非線性器件的冪級數(shù)展開式：代入兩信號分析可得其中含有頻率分量：失真：輸出中頻信號的頻譜結構與輸入信號的不同干擾：混頻器產(chǎn)生的大量不需要的組合頻率分量4.4 混頻器)dB(lg20smImucUUA3、主要性能指標(1) 混頻增益(2) 選擇性要求選頻網(wǎng)絡的選擇性好,矩形系數(shù)接近于1。(3) 失真與干擾4、混頻電路模擬乘法器混頻器4.4 混頻器)(ztu)(Itu分析如下：經(jīng)中心頻率為fI ，帶寬為2F的帶通濾波器濾波后，得：)()(LsMtutuKttmUUK)cos

55、()cos1 (21cLaLmsmMttmUUK)cos()cos1 (21cLaLmsmMttmUIaImcos)cos1 (ttmUUK)cos()cos1 (21cLaLmsmM4、混頻電路二極管平衡混頻4.4 混頻器Riiu)(21OtUURbu)cos(2cLLmsm2I分析如下：帶通后得：ttUUbtUbR)cos()cos(cos2cLcLLmsm2csm1)2(2Ls2s1uububR4、混頻電路三極管混頻(1) 基本原理利用三極管ic和uBE的非線性來進行頻率變換(2) 幾種基本形式4.4 混頻器5、混頻干擾(1) 組合頻率干擾混頻器本身的組合頻率中無用頻率分量所引起的干擾(

56、2) 副波道干擾由于接收機前端選擇性不好,外界干擾信號竄入而引起的干擾(最強兩個:中頻干擾和鏡像干擾)(3) 交叉調(diào)制干擾在有用中頻信號的包絡上疊加了干擾信號的包絡而引起(4) 互調(diào)干擾干擾信號之間彼此混頻而產(chǎn)生接近中頻的信號而引起4.4 混頻器!本章小結：& 調(diào)幅有普通調(diào)幅和抑制載波調(diào)幅，普通調(diào)幅波的包絡反映了調(diào)制信號變化的規(guī)律。& 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，因此分別適用于不同的場合。& 檢波器有包絡檢波和同步檢波兩大類。包絡檢波器只可解調(diào)普通調(diào)幅波，同步檢波器可解調(diào)各種調(diào)幅波。包絡檢波器存在惰性失真和負峰切割失真。& 常用

57、混頻器有模擬乘法器混頻器、二極管混頻器、三極管混頻器?；祛l器輸出中存在混頻干擾。第第5章章 調(diào)角與解調(diào)調(diào)角與解調(diào)n調(diào)角波的基本性質n調(diào)頻波n調(diào)相波n調(diào)頻電路n直接調(diào)頻n間接調(diào)頻n鑒頻器n斜率鑒頻n相位鑒頻內(nèi)內(nèi)容容提提要要5.1 調(diào)角波的基本性質n調(diào)頻波n數(shù)學表達式、頻偏及相偏n波形n調(diào)相波n數(shù)學表達式、頻偏及相偏n波形n調(diào)角波的頻譜與帶寬n單頻調(diào)制時調(diào)頻波與調(diào)相波的比較調(diào)頻波數(shù)學表達式、頻偏及相偏n瞬時頻率：n頻偏：n最大頻偏：n瞬時相位：n相偏：n最大相偏：n表達式：)()(fctuKt)()(ftuKt maxfm)(tuKdttuKttt)()(0f0cdttuKtt)()(0fmax0

58、fm)(tdttuK)(cos()(cos)(0fccmcmFMdttuKtUtUtut調(diào)頻波的波形示意：調(diào)頻波的波形示意：調(diào)相波數(shù)學表達式、頻偏及相偏n瞬時相位：n相偏：n最大相偏：n瞬時頻率：n頻偏：n最大頻偏：n表達式：)()(p0ctuKtt)()(ptuKt maxp)(tuKmdttduKdttdt/ )(/ )()(pcdttduKt/ )()(pmaxpm/ )(dttduK)(cos()(P0ccmPMtuKtUtu調(diào)相波的波形示意調(diào)相波的波形示意調(diào)角波的頻譜與帶寬n頻譜分布特點：BW2mF=2fm （寬帶調(diào)角信號） )(2) 1(2mFfFmBWn帶寬估算方法：當m遠小于1

59、時：當m遠大于1時：BW=2F（窄帶調(diào)角信號）單頻調(diào)制時兩種調(diào)角信號的比較調(diào)頻信號調(diào)相信號瞬時頻率瞬時相位最大頻偏調(diào)制指數(shù)表達式ttccos)(mttsin)(mctmttsin)(fctmtcos)(pcfmfmmUKpmpmmUK/mfmfUKmmppUKm)sincos()(fccmFMtmtUtu)coscos()(pccmPMtmtUtu5.2 調(diào)頻電路n直接調(diào)頻電路n變?nèi)荻O管調(diào)相電路n矢量合成法間接調(diào)頻n可變時延法調(diào)相n間接調(diào)頻電路n變?nèi)荻O管調(diào)頻電路n晶體振蕩器調(diào)頻電路n集成調(diào)頻電路直接調(diào)頻變?nèi)荻O管調(diào)頻n電路組成：n變?nèi)荻O管特性：n工作原理：直接調(diào)頻晶體振蕩器調(diào)頻電路特點q

60、ssfff原理電路等效電路諧振特性必須滿足：因而，頻偏很小。才能夠振蕩直接調(diào)頻集成調(diào)頻電路鎖相調(diào)頻把調(diào)制信號u(t)加在鎖相環(huán)VCO的頻率控制端，使VCO的頻率隨調(diào)制信號作線性變化，就可以達到調(diào)頻目的 。n電路框圖：n工作原理：間接調(diào)頻電路原理先對調(diào)制信號進行積分，再用積分后的信號對載波進行調(diào)相，就可以間接地得到所需的調(diào)頻波。n電路n原理n本質上是個調(diào)相電路n特點：間接調(diào)頻電路變?nèi)荻O管調(diào)相工作時回路處于失諧狀態(tài)，使回路電壓超前或滯后電流，實現(xiàn)調(diào)相。Cj隨調(diào)制信號變化積分電路調(diào)相輸入調(diào)頻輸入基本原理：積分后的調(diào)制信號與移相90的載頻信號在相乘電路中產(chǎn)生與載頻正交的雙邊帶信號，然后再與載頻信號相加即可產(chǎn)生窄帶調(diào)頻信號間接調(diào)頻電路矢量合成法