期末總復(fù)習(xí)1-3課件

期末總復(fù)習(xí)第1章緒論考核知識點(diǎn)1.了解通信系統(tǒng)中的信號的變換過程，無線電波的傳播方式和頻段劃分。2.掌握通信系統(tǒng)的基本原理及信號傳輸?shù)目驁D。1、通信和通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)：完成信息傳輸?shù)南到y(tǒng)。通信系統(tǒng)的基本模型信源發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備收信者變換器變換器噪聲調(diào)制：用需要傳輸?shù)幕鶐盘柸タ刂聘哳l載波信號的某一參數(shù)——振幅、角頻率或相位，使其隨基帶信號的變化而變化，這一過程稱為調(diào)制。通俗地說，就是用高頻振蕩信號作為運(yùn)載工具，將攜帶信息的低頻信號“裝載”到高頻振蕩信號上。解調(diào)：從已調(diào)信號中還原出基帶信號的過程。調(diào)制的概念3、無線電廣播的發(fā)射與接收低頻放大器高頻振蕩器高頻諧振放大器振幅調(diào)制器高頻功放換能器消息信號（1）發(fā)送設(shè)備（2）接收設(shè)備混頻器高頻諧振放大器fsfs本地振蕩器fofo-fs=fi中頻放大器fi檢波器(解調(diào))F低頻放大器F（3）天波傳播，也稱電離層傳播（反射波）特點(diǎn)：損耗小，傳播距離遠(yuǎn)；因電離層狀態(tài)不斷變化使天波傳播不穩(wěn)定；因要滿足從電離層返回地面的條件，工作頻率受到限制。主要用于短波、中波的遠(yuǎn)距離通信和廣播。例如，收音機(jī)接收的廣播電臺短波信號或軍用短波電臺。三種傳播方式示意圖如下地波傳播（繞射波）反射方式直射方式大地大地大地電離層無線電波的波段劃分波段名稱波長范圍頻率范圍應(yīng)用舉例長波波段1000~10000m30~300kHz低頻—LF航海設(shè)備；無線電信標(biāo)中波波段100~1000m300~3000kHz中頻—MF調(diào)幅廣播；業(yè)余無線電臺短波波段10~100m3~30MHz高頻—HF短波廣播；移動通信；軍用通信；業(yè)余無線電臺超短波波段1~10m30~300MHz甚高頻—VHF電視；調(diào)頻廣播；空中交通管制；業(yè)余無線電臺分米波波段10~100cm300~3000MHz特高頻—UHF電視；遙測；雷達(dá)；業(yè)余無線電臺厘米波波段1~10cm3~30GHz超高頻—SHF雷達(dá)；衛(wèi)星和空間通信；業(yè)余無線電臺毫米波波段0.1~1cm30~300GHz極高頻—EHF雷達(dá)；著陸設(shè)備；業(yè)余無線電臺2.

1BJT的高頻小信號模型一、混合π等效電路混合型等效電路二、三極管的Y參數(shù)等效電路三極管處在小信號線性放大狀態(tài)時，可以近似為線性器件。因此，我們避開三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將其看成一個線性二端口網(wǎng)絡(luò)，如下圖所示，從而可以用網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等效電路來等效三極管。Uce+beceIbIcUbe+__（a）_yoeyfeUbe（b）IbIc+_UbeUce+yieyreUceY參數(shù)等效電路三極管的二端口模型2.2無源諧振網(wǎng)絡(luò)任務(wù)：信號傳輸、頻率選擇和阻抗變換等。一、LC串聯(lián)諧振回路：r是L和C的損耗之和CLrZS（1）串聯(lián)諧振頻率：（2）品質(zhì)因數(shù)：回路諧振時無功功率與損耗功率之比a、并聯(lián)諧振頻率b、品質(zhì)因數(shù)c、廣義失諧二、并聯(lián)諧振回路CLrIy+U-CLgoIy+U-1、基本概念：

LC理想，g0是L和C的損耗之和。2、并聯(lián)諧振回路的幅頻特性和相頻特性d、通頻帶e、矩形系數(shù)幅頻特性Uω0ωU00.707U0BW0.7?ω0.7曲線越窄，選頻特性越好，定義當(dāng)U下降到U0的時，對應(yīng)的頻率范圍為通頻帶——BW0.7ωz/2-/2相頻特性ω0例：已知并聯(lián)諧振回路的fo=465KHz，C=200pF，BW0.707=8kHz，求:(1)回路的電感L和品質(zhì)因數(shù)QL；(2)如將通頻帶加寬為10kHz，應(yīng)在回路兩端并接一個多大的電阻？解:（1）諧振時的阻抗：Ro=QLωoL98.4KΩ（2）設(shè)要并接的電阻為RL，由題意知答：回路電感為0.586mH,有載品質(zhì)因數(shù)為58.125,這時需要并聯(lián)237.66kΩ的電阻。(2)電感的等效損耗電阻解得電路總的等效損耗電阻例：圖示為波段內(nèi)調(diào)諧用的并聯(lián)振蕩回路，可變電容C的變化范圍為12～260pF，Ct為微調(diào)電容，要求此回路的調(diào)諧范圍為535～1605kHz，求回路電感L和Ct的值，并要求C的最大和最小值與波段的最低和最高頻率對應(yīng)。解：答：電容Ct為19pF，電感L為0.3175mH.解得Ct=19pFL=0.3175mH3、部分接入的并聯(lián)諧振回路（抽頭并聯(lián)諧振回路）目的：實(shí)現(xiàn)阻抗匹配；減小負(fù)載對諧振回路的影響信號源的阻抗匹配Rs=Ri負(fù)載的阻抗匹配RL=R0阻抗匹配CLrRLRsRiRo

接入系數(shù)：信號源的匹配:Rs=R0'可以通過改變電感抽頭的位置來實(shí)現(xiàn)信號源的阻抗匹配。從功率相等的關(guān)系看：b、電容抽頭部分接入電路可以通過改變電容的分壓比來實(shí)現(xiàn)信號源的阻抗匹配。接入系數(shù):信號源的匹配:負(fù)載部分接入電路——實(shí)現(xiàn)阻抗變換接入系數(shù)：接入系數(shù)：2.2.2無源固體組件(固體濾波器)一、石英晶體諧振器1、電器特性利用石英晶體的壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)可以將其制成晶體諧振器。通常把基頻諧振稱為基音諧振，把高次諧波上的諧振稱為泛音諧振。

一般的用圖示的LC諧振回路來模擬石英晶體的電特性。CqLqrqC0JTXffs0fp容性感性2、應(yīng)用：振蕩器高頻窄帶濾波器Z1Z2RL1'122'差接橋式帶通濾波器具有高Q，通帶極窄二、陶瓷濾波器和聲表面波濾波器1、陶瓷濾波器（帶通濾波器）321工藝：由壓電陶瓷制成。但Q值低于石英晶體，約為幾百，高于LC諧振電路。優(yōu)點(diǎn)：體積小、成本低、通帶衰耗小和矩形系數(shù)小等。缺點(diǎn)：一致性差。頻率特性離散性大，通頻帶不夠?qū)挕?、聲表面波濾波器聲表面波傳播方向RsUsRL聲表面波濾波器結(jié)構(gòu)圖依靠基片變形激起表面超聲波實(shí)現(xiàn)選頻特性：當(dāng)叉指換能器的幾何參數(shù)以及發(fā)端換能器的距離一定時，它就具有選擇某一頻率信號輸出的能力。特點(diǎn)：可滿足多種頻率特性、性能穩(wěn)定、工作頻率高、體積小、可靠性高等。2.3干擾和噪聲

通信電子線路處理的信號，多數(shù)是微弱的小信號，因而很容易受到內(nèi)部和外界一些不需要的電壓、電流及電磁騷動的影響，這些影響稱為干擾（或噪聲），當(dāng)干擾（或噪聲）的大小可以與有用信號相比較時，有用信號將被它們所“淹沒”。為此，研究干擾問題是電子技術(shù)的一個重要課題。一般來講，除了有用信號之外的任何電壓或電流都叫干擾（或噪聲），但習(xí)慣上把外部來的稱為干擾，內(nèi)部固有的稱為噪聲。2.3.1外部干擾一、外部干擾的來源

外部干擾分為自然干擾和人為干擾。自然干擾是大氣中的各種擾動。人為干擾是各種電器設(shè)備和電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾。

2.3.2內(nèi)部噪聲內(nèi)部噪聲分為人為噪聲和固有噪聲兩類

固有噪聲是一種起伏型噪聲，它存在于所有的電子線路中，其主要來源是電阻熱噪聲和半導(dǎo)體器件的噪聲。一、電阻熱噪聲1、電阻熱噪聲的基本概念

當(dāng)溫度大于300K時，作隨機(jī)運(yùn)動的自由電子，穿越電阻的運(yùn)動過程，會在電阻兩端產(chǎn)生的隨機(jī)的起伏噪聲電壓，下圖是電阻起伏噪聲電壓波形的示意圖。tEn0起伏噪聲電壓是時間上連續(xù)的隨機(jī)過程，根據(jù)概率統(tǒng)計(jì)理論，起伏電壓的強(qiáng)度可以用其均方值表示。電阻R兩端起伏噪聲電壓的均方值和均方根值為

功率譜密度定義是：單位頻帶內(nèi)噪聲電壓（或電流）的均方值：

噪聲電壓的功率譜密度SU=4kTR噪聲電流的功率譜密度SI=4kTGSU常用在串聯(lián)電路中計(jì)算噪聲，SI常用在并聯(lián)電路中計(jì)算噪聲

2、電路中電阻熱噪聲的計(jì)算（1）單個電阻的熱噪聲強(qiáng)度（2）多個電阻的熱噪聲強(qiáng)度

RR(理想)R(理想)R1R2R1R2R1+R2R1R2R1R2R1//R2二、半導(dǎo)體器件的噪聲1、散粒噪聲

2、分配噪聲

三、信噪比和噪聲系數(shù)1、信噪比

2、噪聲系數(shù)

3、噪聲溫度

3、閃爍噪聲

作用：放大各種無線電設(shè)備中的高頻小信號（微弱），通常是窄帶放大器，以各種選頻電路作負(fù)載（并聯(lián)、耦合諧振回路等），所以還具有選頻或?yàn)V波作用。組成：放大器件+負(fù)載回路（非線性）要求：（1）增益要高（2）選擇性要好（3）工作要穩(wěn)定可靠（4）噪聲要小另外，由于小信號諧振放大器放大的信號幅度很小，電路中用于放大的器件工作在線性范圍，因而它們屬于線性放大器，通常采用線性模型的等效電路分析法。3.1.1概述3.1小信號諧振放大器第3章小信號放大電路3.1.2單調(diào)諧回路諧振放大器電路1、采用分壓式穩(wěn)定偏置電路；2、輸出端采用并聯(lián)諧振電路，起選頻作用，T的集電極采用部分接入，以提高諧振回路的有載Q值；3、信號輸入與輸出為實(shí)現(xiàn)阻抗匹配、滿足最大功率傳輸均采用變壓器耦合。一、電路和工作原理21345CL+_Ui+_Uo+_Ui交流通路二、主要參數(shù)分析計(jì)算1、放大器的交流小信號等效等效電路n1yfeUi+_gCLUo′將1－2和4－5分別折算到1－3端后的等效電路yfeUi+_yieUiC23145CoegoegLCL+_UoLY參數(shù)等效電路2、分析計(jì)算（1）電壓增益（電壓放大倍數(shù)）當(dāng)輸出回路諧振時，ξ=0，即為純電導(dǎo)。因此，諧振時電壓增益Auo為：n1yfeUi+_gCLUo′將1－2和4－5分別折算到1－3端后的等效電路（2）功率增益（諧振時功率放大倍數(shù)）a、失配損耗：如果負(fù)載失配導(dǎo)致輸出功率減小引起的功率損耗。此時，若諧振回路理想、無損耗，則go=0，當(dāng)輸出端匹配時n12goe=n22gL，輸出功率最大，功率增益最大，記為APomax：功率損耗。下降的程度，稱為失配反映了失配時功率增益，稱為失配系數(shù)其中221222max)1(4)1(4PPgngnPPPAAoeLPoPo+=+×=b、插入損耗：由于諧振回路的接入而引起功率增益下降，稱為諧振回路的插入損耗——（1－Qe/Q）2。這樣任意態(tài)下的功率增益表述為下式：（3）選擇性和通頻帶選擇性S：任意頻率時的放大倍數(shù)與諧振時放大倍數(shù)之比定義為放大器的選擇性。理想和實(shí)際的選頻曲線BW0.7BW0.10f0.707AuAu010.1（4）矩形系數(shù)矩形系數(shù)K：放大器電壓增益下降至諧振時增益的0.1倍（或0.01倍）時，相應(yīng)的通頻帶放大器通頻帶之比，即K越接近于1,選頻特性越好!理想和實(shí)際的選頻曲線BW0.7BW0.10f0.707AuAu010.1例3－1：單調(diào)諧回路放大器如圖所示。已知工作頻率f0=30MHz，L13=1uH，Q0=80，N13＝20圈，N23=5圈，N45＝4圈，Rb1=15kΩ，Rb2=6.2kΩ，回路并聯(lián)電阻R=4.3kΩ，負(fù)載電阻RL=620Ω。BJT的參數(shù)為：yie=(1.6+j4.0)mS，yre=0，yfe=(36.4-j42.4)mS，yoe=(0.072-j0.60)mS

。求：（1）畫出高頻等效電路（2）計(jì)算回路電容C（3）計(jì)算Aou，BW0.7，K0.1解：（1）畫高頻等效電路（2）計(jì)算回路電容C（3）計(jì)算Aou，BW0.7，K0.1例3－2：單調(diào)諧回路放大器如圖所示。設(shè)負(fù)載是與該放大器完全相同的下一級放大器，BJT的參數(shù)為：gie=1.1×10－3S，goe=1.1×10-4S，|yfe|＝0.08S，Cie=25pF，Coe=6pF，N12=16圈，N13＝20圈，N45＝4圈，L13=1.5uH，C=12pF，Q0=100。求：f0，Aou，BW0.7解：1、負(fù)載是與該放大器完全相同的下一級放大器，所以gL=gie，CL=Cie3.1.3單調(diào)諧放大器的級連目的：提高增益（各級增益相乘）；改善頻率選擇性。一、同步調(diào)諧多級放大器（單級級連構(gòu)成）電壓放大倍數(shù)：Au=Au1?Au2……Aun＝

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