高频电子线路教案
说明：
1. 教学要求按重要性分为3个层次，分别以“掌握★、熟悉◆、了解▲”表述。学生可以根据自己的情况决定其课程内容的掌握程度和学习目标。
2. 作业习题选自教材：张肃文《高频电子线路》第五版。
3. 以图表方式突出授课思路，串接各章节知识点，便于理解和记忆。
1. 第一章绪论
第一节无线电通信发展简史
第二节无线电信号传输原理
第三节通信的传输媒质
目的要求
1. 了解无线电通信发展的几个阶段及标志
2. 了解信号传输的基本方法
3.熟悉无线电发射机和接收机的方框图和组成部分
4. 了解直接放大式和超外差式接收机的区别和优缺点
5. 了解常用传输媒质的种类和特性
讲授思路
1. 课程简介：
高频电子技术的广泛应用
课程的重要性课程的特点
详述学习方法
与前导课程(电路分析和模拟电路)的关系课程各章节间联系和教学安排参考书和仿真软件
2. 简述无线电通信发展历史
3. 信号传输的基本方法：
图解信号传输流程
哪些环节涉及课程内容两种信号传输方式：基带传输和调制传输
▲三要素：载波、调制信号、调制方法
各种数字调制和模拟调制方法
▲详述AM、FM、PM（波形）
4. 详述无线电发射机和接收机组成:
◆图解无线电发射机和接收机组成（各单元电路与课程各章对应关系）
超外差式和直接放大式比较
5. 简述常用传输媒质：
常用传输媒质特点及应用
有线、无线
双绞线、同轴电缆、光纤天波、地波
各自适用的无线电波段（无线电波段划分表）
作业布置
思考题：
1、画出超外差式接收机电路框图。
2、说明超外差式接收机各级的输出波形。
1. 第二章选频网络
第一节串联谐振回路
第二节并联谐振回路
第三节串、并联阻抗的等效互换与回路抽头时的阻抗变换
目的要求
1. 掌握串联谐振回路的谐振频率、品质因数和通频带的计算
2. 掌握串联谐振回路的特性和谐振时电流电压的计算
3.掌握串联谐振回路的谐振曲线方程
4.了解串联谐振回路的相位特性曲线
5.了解电源内阻和负载电阻对串联谐振回路的影响
6.掌握并联谐振回路的谐振频率、品质因数和通频带的计算
7.掌握并联谐振回路的特性和谐振时电流电压的计算
8.掌握并联谐振回路的谐振曲线方程
9.了解并联谐振回路的相位特性曲线
10.了解电源内阻和负载电阻对并联谐振回路的影响
11.了解低Q值并联谐振回路的特点
12.熟悉串并联电路的等效互换计算
13.了解并联电路的一般形式
14.熟悉抽头电路的阻抗变换计算
讲授思路★◆▲
1. 选频网络概述：
选频网络(后续章节的基础)
谐振回路（电路分析课程已讲述）滤波器
单振荡回路耦合振荡回路（耦合回路+多个单振荡回路）
并联谐振回路
2. 详述串联谐振回路：
串联谐振回路电路图
详述回路电流方程的推导（运用电路分析理论）
谐振状态特性非谐振状态特性
★计算谐振频率、特性阻抗、能量关系、★幅频特性曲线、▲相频特性曲线阻抗特性、电压特性、空载品质因数
▲计算有载品质因数★计算通频带
（电源内阻和负载电阻对品质因数的影响）
串联谐振回路适用场合
3. 简述并联谐振回路：
参照串联谐振回路的讲述过程
运用串联、并联电路的对偶性
4. 详述串并联电路的等效互换和抽头电路的阻抗变换：
运用上述标准串联或并联谐振回路的已知结论，分析复杂谐振回路
混联电路到串联或并联电路推导抽头电路到无抽头电路的等效互换
◆推导串并联电路的等效互换电感抽头电容抽头
（依据等效前后阻抗虚实部恒等）
谐振回路的应用电路只需推导串联或并联电路形式之一不考虑互感、谐振条件下推导
◆推广到一般情况（非谐振、有互感）
抽头电路等效互换举例
1. 第二章选频网络
第五节耦合回路
第六节滤波器的其他形式
目的要求
1. 了解耦合回路的一般性质
2.掌握耦合回路频率特性曲线及方程
3.掌握耦合因数η不同时曲线形状的变化及特点
4. 了解LC集中选择性、石英晶体、陶瓷和表面声波滤波器特性和应用
讲授思路
1. 详述耦合回路：
单振荡回路缺点（阻抗变换不灵活 + 选频特性不理想）
耦合回路+多个单振荡回路
互感耦合串联型（串并联电路可等效互换）电容耦合并联型
推导耦合回路反射阻抗（电路分析课程已讲述）★推导耦合回路频率特性方程（节点电压法或KCL）▲反射阻抗性质★频率响应曲线
克服单振荡回路缺点：阻抗变换不灵活临界耦合、过耦合、欠耦合
★推导通频带
2. 简述各种滤波器特点及应用：
LC选频网络缺点（选频特性不理想+体积大）
LC集中选择性（选频特性好）石英晶体、陶瓷和表面声波滤波器（选频特性好+体积小）
▲根据Q值、通频带、插入损耗比较各种滤波器优缺点
作业布置
思考题：
1、在调谐放大器的回路两端并联一个电阻，放大器的通频带将如何变化？
2、串联谐振回路发生谐振时，电容两端的电压大小与输入电压有什么关系？
3、若已知并联谐振回路的R、L、C，则并联谐振频率为多少？
4、耦合回路的频率响应曲线当η<1和η＞1时，曲线的形状有什么不同？
5、并联谐振回路发生谐振时，流过电感的电流大小与输入电流有什么关系？
6、若已知串联谐振回路的R、L、C，则谐振回路的品质因数为多少？
7、选频网络分为两大类。除选用谐振回路外，还可以采用哪些滤波器形式？
8、反射电阻和反射电抗的大小与什么有关？
9、理想的LC并联谐振和串联谐振的等效阻抗各等于多少？
10、谐振回路通频带与品质因数存在什么关系？
11、LC并联谐振回路选频性能的好坏由什么指标衡量？
12、耦合电路反射电抗的性质与原电路电抗性质存在什么关系？
13、空载品质因数与有载品质因数相比，哪个更大？
14、LC并联谐振回路相频特性曲线具有斜率单调变化的特点。利用其曲线的线性部分，可以完成什么功能？习题：
第54页题2.5
第54页题2.7
1. 第三章 高频小信号放大器
第一节 概述
第二节 晶体管高频小信号等效电路与参数
第三节 单调谐回路谐振放大器
第四节 多级单调谐回路谐振放大器
目的要求
1. 掌握高频小信号放大器的主要性能指标
2. 掌握晶体管y 参数等效电路的画法
3. 了解晶体管混合π等效电路的画法
4. 掌握晶体管y 参数等效电路y 参数的计算
5. 了解晶体管的高频特性参数
6. 掌握单调谐放大器的电压增益、功率增益、通频带和矩形系数计算
7. 了解级间耦合网络的形式
8. 了解多级谐振放大器的特性和计算
讲授思路
1. 高频小信号放大器概述： 高频小信号放大器（有选频网络，第三章内容）
调谐放大器（谐振回路作负载） 非调谐放大器（阻容放大+滤波器）
单调谐回路 双调谐回路
（串并联谐振回路作负载） （耦合振荡回路作负载） 集成电路放大器
由主要性能指标比较其优缺点
★详述电压增益和功率增益、通频带、选择性、稳定性、噪声系数
（第二节至第五节） （第六节和第九、十节）
2. 晶体管高频小信号参数等效电路：
晶体管工作于高频
晶体管混合π等效电路 晶体管的高频特性参数
（模拟电路课程已讲述）
★详述晶体管y 参数等效电路 ▲β频率特性曲线
（并联结构+并联谐振电路，便于求解）
▲计算max f f f T 、、β
混合π等效电路中，根据y 参数定义，求解y 参数公式
3. 详述单调谐放大器分析计算：
单调谐放大器电路原理图
小信号等效电路
（运用晶体管y参数等效电路、抽头电路的阻抗变换）
推导电压增益公式推导功率增益公式
★谐振时电压增益★谐振时功率增益
归一化电压增益公式最大功率传输时电压增益★最大功率传输时功率增益
（不考虑回路损耗）（不考虑回路损耗）★通频带
矩形系数★最大功率传输时功率增益
（考虑回路损耗）
4. 简述多级单调谐放大器特性和计算：
多个单调谐放大器
级间耦合网络（简述各种形式）
多级单调谐放大器
▲推导归一化电压增益公式
▲
矩形系数
周次：5 课时：3
教学内容
1. 第三章高频小信号放大器
第五节双调谐回路谐振放大器
第六节谐振放大器的稳定性与稳定措施
第七节谐振放大器的常用电路和集成电路谐振放大器
2. 第三章作业讲解和答疑
3. 第一章、第三章复习和习题练习
目的要求
1. 掌握双调谐放大器的电压增益、功率增益、通频带和矩形系数计算
2. 了解y re对谐振放大器稳定性的影响
3. 了解单向化方法
4. 了解分立元件和集成电路谐振放大器的应用
讲授思路
1. 详述双调谐放大器分析计算（参照单调谐放大器讲述过程）：
双调谐放大器电路原理图
小信号等效电路
（运用晶体管y参数等效电路、抽头电路的阻抗变换、耦合回路结论）
推导电压增益公式
★谐振时电压增益（临界耦合、过耦合、欠耦合）
★归一化电压增益公式（临界耦合、过耦合、欠耦合）
★通频带（临界耦合）
矩形系数（临界耦合）
2. 简述y re对谐振放大器稳定性的影响：
y re（分析单、双调谐放大器时忽略）
反馈导纳
▲实部改变输入回路Q值或正反馈虚部引起失谐
自激条件
稳定系数及稳定性判断稳定电压增益
▲单向化方法（中和、失配法）
3. 简述谐振放大器的应用：
谐振放大器
分立元件放大器举例（谐振回路+滤波器）集成电路放大器举例（谐振回路+滤波器）
4. 第二章作业讲解和答疑
5. 第一章、第二章复习和习题练习：
提问学生、要求学生在黑板上解答
作业布置
思考题：
1、双调谐放大器为什么优于单调谐放大器？
2、小信号谐振放大器不稳定的主要原因是什么？单向化方法的主要方法有哪些？
3、若已知单调谐放大器的中心频率f0和品质因数Q，则其通频带为多少？
4、调谐放大器的级数增多，选择性会如何变化？
5、双调谐回路谐振放大器通频带与品质因数有什么关系？
6、高频时晶体管常用什么等效模型进行分析？
7、单调谐回路谐振放大器在满足最大功率传输条件时，最大功率增益等于多少？
8、什么是特征频率f T？
9、最高工作频率fmax指什么？
10、谐振放大器的稳定系数S为多少时放大器自激？
11、晶体管y参数与哪些因素有关？
12、半功率点又称为什么？
习题：
第121页题3.10
第122页题3.17
周次：6 课时：3
教学内容
1. 第四章非线性电路、时变参量电路和变频器
第一节概述
第二节非线性元件的特性
第三节非线性电路分析法
第四节线性时变参量电路分析法
目的要求
1. 了解非线性电路、时变参量电路的概念
2. 了解非线性元件的特性
3. 了解非线性元件的频率变换作用
4. 了解非线性电路不满足叠加定理
5. 掌握非线性电路的幂级数分析法和折线分析法
6.了解时变跨导电路的分析方法
7. 了解模拟乘法器电路的分析方法
8. 了解开关函数分析法
讲授思路
1. 简述非线性元件和非线性电路：
元件
非线性
特性分析（伏安特性曲线，直流和动态电阻）应用（频率变换）近似工作于线性状态工作于非线性状态（含开关状态）线性电路（第四章）非线性电路（第五至第十章，不满足叠加定理）
图解分析法解析分析法
（特性曲线）（特性方程）
★详述幂级数分析法（通用方法）针对PN结的特殊方法
大信号：指数函数分析法★小信号：详述折线分析法
（幂级数分析法特例）
2. 简述时变参量电路：
元件
非时变参量时变参量
时变参量电路
电抗性：时变电容电阻性
（第八章）
▲时变跨导▲开关元件（时变电阻/电导）模拟乘法器（时变增益）
三极管变频二极管变频模拟乘法器变频
三种变频方法：频率成分依次减少
周次：7 课时：3
教学内容
1. 第四章 非线性电路、时变参量电路和变频器
第五节 变频器的工作原理
第六节 晶体管混频器
第七节 二极管混频器
第八节 差分对模拟乘法器混频电路
第九节 混频器中的干扰
第十节 外部干扰
2. 第三章作业讲解和答疑
3. 第三章复习和习题练习
目的要求
1. 熟悉变频器主要性能指标的定义
2. 掌握晶体管混频器变频电压增益、最大变频功率增益和实际变频功率增益的计算
3. 熟悉二极管混频器的种类和工作原理
4. 了解模拟乘法器混频电路的应用
5. 了解混频器干扰的种类
6. 了解混频器干扰的克服方法。
7. 了解外部干扰的种类
讲授思路
1. 变频器概述： 变频（混频）
功能：频谱搬移 ◆性能指标 变频增益、选择性、失真和干扰、噪声系数
定量指标，由等效电路计算获得 定性指标
（第六节至第八节） （第九、十节）
2. 详述晶体管混频器分析计算：
晶体管混频器原理性电路
分析方法：看作输入s v 的小信号放大器（时变跨导随本振电压o v 变化）
四种组态
选择本振电压o v 基极注入的共射电路组态分析（共射电路便于分析）
简化型等效电路
（参照高频小信号放大器y 参数等效电路，oc c ic oe fe ie g g g y y y ）
求解等效电路参数ic g 、oc g 、c g
1g /2（1g 为时变跨导)(t g 的基波分量）
由混合π等效电路根据ic g 、oc g 定义求解
★确定混频器等效电路
★推导电压增益、功率增益
实际变频（混频）器电路举例
3. 简述二极管混频器种类和工作原理（可应用于第九章振幅调制和解调）：
晶体管混频器缺点（动态范围小，噪声大，反向辐射）
二极管混频器 （第四节二极管开关混频器，一个二极管，半波工作）
◆减少频率成分：二极管平衡混频器（两个二极管，半波工作）
◆减少频率成分和提高增益：二极管平衡混频器（四个二极管，全波工作）
4. ▲简述模拟乘法器混频电路
5. ▲简述各种混频器干扰：
混频器输入信号、本振、外界干扰信号、内部噪声两两之间相互作用，影响混频器工作。
（信号、噪声幅度均很小，两者之间相互作用可忽略。）
6. 简述克服混频器干扰的措施：
混频器干扰的产生原因
相应的克服措施
▲合理选择中频、提高前端选择性、合理选择工作点（包括采用场效应管）
7. 第三章作业讲解和答疑
8. 第三章复习和习题练习：
提问学生、要求学生在黑板上解答
作业布置
思考题：
1、混频器的主要干扰有哪些？
2、克服混频干扰的主要措施有哪些？
3、二极管混频器与三极管混频器相比，有哪些特点？
4、乘法器上接入调制信号t V m ΩΩcos 和载波信号t V c cm ωcos 后，输出信号将产生哪两个频谱分量？
5、若晶体管混频器输入信号频率和本振信号频率分别为f s 和f o ，则输出信号的主要频率成份有哪些？
习题：
第170页 题4.29
第171页 题4.35
第172页 题4.36
1.期中考试
1. 第五章 高频功率放大器
第一节 概述
第二节 谐振功率放大器的工作原理
第三节 晶体管谐振功率放大器的折线近似分析法
第四节 晶体管功率放大器的高频特性
目的要求
1. 了解功率放大器的分类和特点
2. 了解丙类功放的工作原理
3. 掌握丙类功放的功率关系
4. 掌握丙类功放折线分析法的临界线方程、转移特性方程、输入和输出回路特性方程
5. 掌握丙类功放输出功率、直流电源提供的功率、晶体管耗散功率和效率的计算
6. 了解丙类功放参数对工作状态的影响
7. 了解晶体管高频工作特性
讲授思路
1. 功率放大器概述： 功率放大器
非开关状态 开关状态
甲类 甲乙类、乙类 丙类 丁类 戊类
电流通角依次减小，效率依次提高电流通角固定
功率放大器
非谐振 谐振
宽带高频 低频 窄带高频
（第八节，甲类） （模拟电路音频功放，甲乙类、丁类） （第三至第七节，丙类、丁类、戊类）
2. 详述丙类功放分析计算：
丙类功放原理性电路
★外电路特性（输入和输出回路特性方程） ★晶体管特性（临界线方程、转移特性方程）
图解法 解析法（折线分析法）
（定性分析） （定量计算，晶体管特性折线化）
C v 、CE v 、C i 波形 推导C i 表达式分解
凹顶脉冲 余弦脉冲 直流分量0C I 基波分量1cm I
（过压区） （ 临界区、欠压区）
晶体管耗散功率CE C c v i P =小，效率高 ★直流电源提供的功率=P ★输出功率o P
★效率η、c P
合适的电流通角c θ（高效率，兼顾功率）
3.简述丙类功放参数对工作状态的影响（图解）：
丙类功放原理性电路中p R 、CC V 、BB V 、bm V 如何确定
▲分别讨论p R 、CC V 、BB V 、bm V 其中一个自变量
对丙类功放工作状态的影响（其它三个参数不变）
过压区（中间级/集电极调幅）、临界区（功放）、欠压区（基极调幅）
cm10I I C 随某个自变量的变化曲线
c o P P P =随某个自变量的变化曲线
4. 简述晶体管高频工作特性：
晶体管工作区域划分（工作频率相对T f f β大小）
低频 中频 高频
符合上述分析计算 E C B i i i 波形不同于低频
（丙类功放正常工作状态） （应避免工作于此状态）
第五节 高频功率放大器的电路组成
第六节 丁类(D 类)功率放大器
目的要求
1. 熟悉功放馈电的几种电路形式
2. 熟悉输入输出匹配网络的几种形式
3. 了解丁类功放的工作原理和特点
讲授思路
1.简述功放馈电和输入输出匹配网络的电路形式：
丙类功放原理性电路 丙类功放实际电路
◆举例分析馈电线路（电源提供） 输入输出匹配网络（与前后级连接）
基极馈电BB V 集电极馈电CC V 输入匹配网络（级间耦合网络） 输出匹配网络
电源（分压） 自给偏压（节省BB V ） 对中间级的要求 ◆复合输出回路 π型网络 T 型网络 （宽带高频功放）
2.简述丁类功放原理和特点：
丙类功放（c θ<90°，C i 为余弦脉冲）
无法进一步提高效率
▲丁类功放原理图（c θ=90°，C i 或CE v 为脉冲）
（0==CE C c v i P ，%100=η）
电流开关型（C i 脉冲） 电压开关型（CE v 脉冲）
▲
第八节宽带高频功率放大器
第九节功率合成器
第十节晶体管倍频器
2. 第四章作业讲解和答疑
3. 第四章复习和习题练习
目的要求
1. 熟悉宽带高频功放中传输线变压器的工作原理
2. 熟悉功率合成器（或分配器）的工作原理
3. 了解倍频的目的和倍频电路的种类
讲授思路
1. 详述传输线变压器的工作原理:
宽带高频功放
甲类放大（模拟电路已讲述）级间耦合网络
传输线变压器（频带宽）高频变压器（频带受限）
低频段：◆高频段：展宽低频：展宽高频：
变压器模式两者区别传输线模式高磁导率磁芯较少匝数
◆
（1:1平衡-不平衡转换，1:4或4:1阻抗变换）
用于宽带高频功放
2. 详述功率合成器（分配器）的工作原理：
功率合成器要求
多个功放输出功率相加（推挽、并联电路满足）多个功放彼此无关（推挽、并联电路不满足）
◆魔T型混合网络分析(满足相加/无关?)
用于功率合成用于功率分配
功率合成器举例（先分配后合成）
3. 简述倍频目的和倍频电路的种类：
▲倍频目的
主振中间级调制
（低主频，稳频/工艺限制）（扩展频带/削弱耦合）（增大频偏/相移）
▲倍频方法
乘法器丙类放大器
（选频网络谐振于n次谐波）（第八章）
4. 第四章作业讲解和答疑
5. 第四章复习和习题练习：
提问学生、要求学生在黑板上解答
作业布置
思考题：
1、末级功放为获得较高的输出功率和效率，应选择什么工作状态？
2、丙类高频功率放大器集电极半电流通角和甲、乙类功放有什么不同？
3、哪些方法可以实现倍频？
4、倍频的目的是什么？
5、丙类谐振功率放大器的集电极电流和输出电压各是什么波形？
6、谐振功率放大器为什么采用丙类工作状态？
7、工作在欠压和过压状态的丙类功放为什么可分别看作一个恒流源和恒压源？
8、丙类谐振功放与甲类功放有什么区别？
9、丙类功放效率的最大值和输出功率的最大值分别出现在什么状态？
10、功率放大器的主要指标有什么？
11、丙类功放工作在晶体管特性曲线的什么区域？
12、丙类谐振功放的半电流导通角为什么一般取70°左右？
习题：
第242页题5.9
第243页题5.19
第244页题5.30
第四讲 LC调谐小信号谐振放大器及集中选频放大器
图2.2.1 单调谐放大器 (a) 电路 (b)交流通路 将晶体管用小信号电路模型代入图2.2.1(b)则得图2.2.2(a)所示电路。保证晶体管工 作在甲类状态 晶体管的输出及负载电阻 均通过阻抗变换电路接入。 自耦变压器匝比 n 变压器初次级匝比 G ie C ie ? i m U g G oe C oe 13112N n N = g m ≈I EQ mA /26mV
图2.2.3 单调谐放大器的增益频率特性曲线 图2.2.2 单调谐放大电路小信号电路模型 (a) 小信号电路模型 (b) 变换后的电路模型并联谐振回路的有载电导等于 2212 o L T p G G G G n n =++ 故单调谐放大器的选择性比较差。为了减小内反馈的影响，提高谐振放大器工作稳定性，常采用共发-共基2.2.4所示。 图2.2.4 共发-共基组合电路谐振放大器 图中，V1接成共发组态，V2接成共基组态，由于共基组态输入阻抗很小，使放大器输出电路通过内反馈对输入端的影响很小，故放大器的稳定性得到 很大提高。 二、多级单谐振回路谐振放大器 若单级调谐放大器的增益不能满足要求时，可采用多级单调谐放大器级若每级谐振回路均调谐在同一频率上，称为同步调谐，若各级谐振回路 C i G ie ..'0 o 2 U n U =oe 21 G n oe 21 C n C P G 13L i L 21 G n
(a) (b) 图2.2.7 双差调谐放大器幅频特性曲线 (a) 单级幅频特性 (b) 合成幅频特性 第三节集中调谐放大器 一、陶瓷滤波器 1、陶瓷滤波器的特性 陶瓷滤波器是利用某些陶瓷材料的压电效应构成的滤波器。 所谓压电效应，就是指当陶瓷片发生机械变形时，例如拉伸或压缩，一个是串联谐振频率f s，另一个是并联谐振频率
实验名称：高频小信号放大器 系别：计算机系年级：2015 专业：电子信息工程 班级：学号： 姓名： 成绩： 任课教师： 2015年月日
实验一高频小信号放大器 一、实验目的 1、掌握小信号调谐放大器的基本工作原理； 2、掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算； 3、了解高频小信号放大器动态围的测试方法； 二、主要仪器设备 在计算机上用仿真软件模拟现实的效果, 通过采用仿真技术，虚拟构建一个直观、可视化的2D、3D 实验环境，从而达到对实验现象和实验结果的虚拟仿真以及对现实实验的操作，为处于不同时间、空间的实验者提供虚拟仿真的实验环境，使学习者仿佛置身其中，对仪器、设备、容等实验项目进行互动操作和练习。 二、实验原理 二、实验步骤
1、绘制电路 利用Mulisim软件绘制如图1-1所示的单调谐高频小信号实验电路。 图1－1 单调谐高频小信号实验电路 2、用示波器观察输入和输出波形； 输入波形：
输出波形： 3、利用软件中的波特测试仪观察通频带。
5．实验数据处理与分析 根据电路中选频网络参数值，计算该电路的谐振频率ωp ； s rad CL w p /936.210 58010 2001 16 12 =???= = -- 通过仿真，观察示波器中的输入输出波形，计算电压增益A v0。 ,708.356uV V I = ,544.1mV V O = === 357 .0544 .10I O v V V A 4.325 4、改变信号源的频率（信号源幅值不变），通过示波器或着万用表测量输出电压的有效值，计算出输出电压的振幅值，完成下列表，并汇出f~A v 相应的图，根据图粗略计算出通频带。 f 0(KHz ) 65 75 165 265 365 465 1065 1665 226 5 2865 3465 4065 U 0 (mv) 0.97 7 1.064 1.39 2 1.48 3 1.528 1.54 8 1.45 7 1.28 2 1.09 5 0479 0.84 0 0.74 7 A V 2.73 6 2.974 3.89 9 4.154 4.280 4.33 6 4.08 1 3.59 1 3.06 7 1.34 1 2.35 2 2.09 2 （5）在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波，通过示波器观察图形，体会该电路的选频作用。
目录 一设计总体思路及比较 (2) 二单元电路思路 (6) 输入回路 (6) 本机荡回路 (8) 中频滤波器匹配参数 (10) 限频电路 (12) 鉴频电路 (13) 低频放大电路 (14) 三总结体会 (15) 四总原理图 (16) 参考资料 (17)
第一章设计总体思路及方案比较 一．调频收音机的主要指标 调频接收机的主要指标有： 1工作频率范围 接收系统可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围。接受系统的工作频率必须与发射机的工作频率工作频率相对应。调频接收机的频率范围为88~108MH，是因为调频广播收音机的工作范围也为88~108MH。 2 灵敏度 接收系统接受微弱信号的能力称为灵敏度。一般用输入信号电压的大小来表示。接收的输入信号越小，灵敏度越高。调频接收机的灵敏度一般为5~30uv。 3选择性 接收系统从各种信号和干扰信号中选出所需信号，抑制不需要的信号的能力称为选择性，单位用dB表示，dB数越高，选择性越好。调频接收机的中频干扰应大于50dB。 4 频率特性 接收系统的频率响应范围称为频率特性或通频带。 5 输出功率 负载输出的最大不失真功率称为输出功率。
二调频接收机的系统方框图 调频接收机的系统方框图如所示，它是由输入回路，高频放大器，混频器，本机振荡，中频放大器，鉴频器，低频放大器等电路组成。其工作原理是：天线接受到的高频信号，经输入调谐回路选频为f1，再经高频放大器放大进入混频级。本机振荡器输出的另一高频f2也进入混频级，则混频级的输出为含有f1、f2、（f1+f2）、（f2-f1）等频率分量的信号。混频级的输出接调频回路选出中频信号（f2-f1），再经中频放大器放大，获得足够高增益，然后鉴频器解调出低频调制信号，由低频功放级放大。 三MC3362芯片特点 MC3362是低功耗窄带双变频超外差式调频接收机系统集成电路，它的片内包含两个本征，两个混频器，两个中放和正交鉴频等功能电路。MC3362的接收频率可达450MHz，采用内部本征时，也可
《高频电子线路》课程教学大纲 一、《高频电子线路》课程说明 （一）课程代码： （二）课程英文名称：Radio-frequency Electronic Circuits （三）开课对象：电子信息工程、通信工程本科 （四）课程性质： 《高频电子线路》是电子信息工程本科专业的专业必修课。本课程是一门实践性很强的核心基础课程，也是有关的工程技术人员和相关专业的技术人员的必修课程，它是研究无线电通信系统中的关于信号的产生、发射、传输和接收即信号传输与处理的一门科学。其先修课程有：《高等数学》、《电路分析》、《模拟电子线路》和《信号与系统》。 （五）教学内容 《高频电子线路》主要介绍无线电信号传输与处理的具体基本单元电路的基本原理以及应用于通信系统、高频设备中的高频电子线路的组成、原理、分析、设计方法, 为进一步学习通信原理、电视原理等课程奠定理论基础。 通过本课程的学习，要求学生掌握高频电子线路的基本概念和基本理论，以非线性电路为主，学习谐振动率放大电路、正弦波振荡电路、振幅调制、解调与混频电路、角度调制与解调电路和反馈控制电路原理、分析方法及其应用，具有一定的分析和解决具体问题的能力。 （六）教学时数 教学时数：80学时 学分数：4 学分 教学时数具体分配：
（七）教学方式 以多媒体教学手段为主要形式的课堂教学。 （八）考核方式和成绩记载说明 考核方式为考试。严格考核学生出勤情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。综合成绩根据平时成绩、实验成绩和期末成绩评定，平时成绩占20% ，实验成绩占20%，期末成绩占60% 。 二、讲授大纲与各章的基本要求 绪论 教学要点： 通过本章的教学使学生初步了解无线电通信发展简史；掌握无线电通信系统基本组成及相关概念，信号的频谱与调制等特性，了解学习的对象及任务。 教学时数：2学时 教学内容： 1、通信系统组成 2、信号、频谱与调制及发射机和接收机的组成 3、课程特点、本书的研究对象及任务 考核要求： 1、通信系统组成（识记） 2、信号、频谱与调制及发射机和接收机的组成（领会） 3、课程特点、本书的研究对象及任务（识记） 第一章高频谐振放大器 教学要点： 通过本章的教学使学生了解高频电路中的元件（电容、电阻、电感等）的特性；熟练掌握LC回路的选频特性与阻抗变换电路、抽头并联振荡回路、石英晶体谐振器的特性；掌握高频小信号谐振放大器的工作原理、性能分析、稳定性；了解多级谐振放大器；了解集中选频滤波器等；掌握电子噪声的来源与特性。 教学时数：12学时 教学内容： 1、LC选频网络
一、填空题 1. 丙类功放按晶体管集电极电流脉冲形状可分为__欠压、__临界__、__过压__ 三种工作状态，它一般工作在___临界____ 状态。 2. 振荡器的主要性能指标_频率稳定度_、_振幅稳定度_。 3. 放大器内部噪声的主要来源是__电阻__和__晶体管__。 4. 某发射机输出级在负载RL=1000Ω上的输出信号Us(t)=4(1+0.5cosΩt)COSWctV。试问Ma=__0.5__，Ucm=__4V__，输出总功 率Pav=__0.009W_ 。 5. 实现频率调制就是使载波频率与调制信号呈线性规律变化，实现这个功能的方法很多，通常可分为__直接调频__和__间接调频___ 两大类。 6. 相位鉴频器是先将调频信号变换成__调相-调频__信号，然后用___相位检波器___进行解调得到原调制信号。 二、选择题 1. 频率在1.5—30MHz范围的短波主要依靠（C ）方式传播。 A 沿地面传播 B 沿空间直线传播 C 依靠电离层传播 2. 在实际振荡器中，有时会出现不连续的振荡波形，这说明振荡器产生了周期性的起振和停振现象，这种现象称为（B ）。 A 频率占据 B 间歇振荡 C 寄生振荡 4. 集成模拟相乘器是（B ）集成器件。 A 线性 B 非线性 C 功率 5. 自动增益控制电路是（A ）。 A AGC B AF C C APC 三、分析题（共4题，共45分） 1. 通信系统中为什么要采用调制技术。（8分） 答：调制就是用待传输的基带信号去改变高频载波信号某一参数的过程。 采用调制技术可使低频基带信号装载到高频载波信号上，从而缩短天线尺寸，易于天线辐射，实现远距离传输；其次，采用调制可以进行频分多路通信，实现信道的复用，提高信道利用率。 2.晶体振荡电路如图1所示，若f1为L1C1的谐振频率，f2为L2C2的谐振频率，试分析电路能否产生自激振荡。若能振荡，指 出振荡频率与f!、f2之间的关系。（12分） +V CC 答：由图可见电路可构成并联型晶体振荡器。由于并联型晶体振荡器中，石英晶体起电感元件作用，所以要产生自激振荡，L1C1并联回路与L2C2串联回路都必须呈容性，所以，WL1 > 1/WC1即f > f1，WL2 < 1/WC2即f < f2，振荡频率f与f1、f2之间的关系应满足：f2 > f > f1。 3. 已知非线性器件的伏安特性为i=a1u+a3u3，试问它能否产生调幅作用？为什么？（10分） 答：设输入调制信号为uΩ，载波信号为u c，则，所以u=uΩ+u c，所以
四川科技职业学院 《高频电子线路》课程教学大纲 一、课程的基本情况 课程中文名称:高频电子线路 课程英文名称：High frequency electronic circuits 课程代码： 课程性质：必修 课程学时：64 课程学分：4 适用专业：电子信息工程技术、通信技术 先修课程：高等数学，电路分析，模拟电子技术 二、教学目标 《高频电子线路》是一门理论性和实践性都很强的专业课程。掌握高频电子信息产生、发射、接收的原理与方法，理解高频电子器件和高频电路的工作原理；掌握高频电子线路的基本组成、分析和计算方法；掌握高频电子线路的识图、作图和简单设计方法；了解高频电子线路的最新发展动态，为后续电子课程的学习打下基础 三、教学内容与要求 1．了解通信系统组成，掌握非线性电路与选频电路的分析方法，熟悉晶体管高频等效模型。 2．清楚高频小信号选频放大器的一般模型与任务，重点掌握晶体管谐振放大器，熟悉放大器的稳定性。 3．了解放大器内部噪声的来源、性质，熟悉元件噪声模型，熟知信噪比、噪声系数的概念，并会简单计算。 4．了解高频功率放大器的应用，熟知丙类谐振放大器的工作原理，会分析该放大器的工作状态，熟知其高频特性。了解有关高频功率放大器的一些新技术。 5．熟知反馈型自激振荡器的工作原理，重点掌握LC正弦波振荡器，会分析电路、定量计算、确定主要参数。应知道石英晶振的相关知识。 6．必须熟知调制、解调的相关重要概念，熟知幅度（角度）调制（解调）的常用电路，熟练掌握相关基本数学计算。 7．清楚混频（变频）的概念，熟知变频干扰。 8. 熟知电子线路中三种常用的反馈控制电路：AGC、AFC、APC。重点掌握锁相环路（PLL即APC）的工作原理。 第一章绪论
高频电子线路课程设计指导书 赵海涛逄明祥孙绪保王立奎 山东科技大学信息与电气工程学院
目录 第一章概述3 1.1 何谓课程设计 3 1.2 课程设计的目的要求 4 1.3 课程设计的主要步骤 4 第二章线路板的组装与调试6 2.1 元器件的识别与应用 6 2.2 焊接技术9 2.3 调试技术9 第三章高频电路课程设计14课题一小型等幅(调幅)发射机的设计与制作14 课题二高频信号发生器的设计与制作22 附录：常用阻容元件性能与规格32
第一章概述 在高等学校课程设计是一个重要的教学环节，它与实验、生产实习、毕业设计构成实践性教学体系。由此规定了课程设计的三个性质：一是教学性，学生在教师指导下针对某一门课程学习工程设计；二是实践性，课程设计包括电路设计、印刷板设计、电路的组装和调试等实践内容；三是群众性或主动性，课程设计以学生为主体，要求人人动手，教师只起引导作用，主要任务由学生独立完成，学生的主观能动性对课程设计的完成起决定性作用。学生较强的动手能力就是依靠实践性教学体系来培养的。 1.1 何谓课程设计 所谓课程设计就是大型实验，是具有独立制作和调试的设计性实验，其基本属性体现在工程设计上。但课程设计毕竟不同于一般实验。 首先是时间和规模不同，一般实验只有两学时，充其量为四学时；而课程设计一般为一～两周。实验所要达到的目的较小。通常只是为了验证某一种理论、掌握某一种参数的测量方法、学习某一种仪器的使用方法等等；而课程没计则是涉及一门课程甚至几门课程的综合运用，所以课程设计是大型的。 其次，完成任务的独立性不同，一般实验学生采用教师事先安排好的实验板和仪器，实验指导书上详细地介绍了做什么和如何做，实验时还有教师现场指导，学生主要任务是搭接电路，用仪器观察现象和读取数据，因此实验是比较容易完成的；而课程设计不同，课程设计只给出所要设计的部件或整机的性能参数，由学生自己去设计电路、设计和制作印刷电路板，然后焊接和调试电路，以达到性能要求。 课程设计和毕业设计性质非常接近，毕业设计是系统的工程设计实践，
四川信息职业技术学院 《高频电子线路》模拟考试试卷四 班级姓名学号 一、填空题（每空1分，共14分） 1．放大电路直流通路和交流通路画法的要点是：画直流通路时，把视为开路； 画交流通路时，把视为短路。 2．晶体管正弦波振荡器产生自激振荡的相位条件是，振幅条件是。 3．调幅的就是用信号去控制，使载波的 随大小变化而变化。 4．小信号谐振放大器的主要特点是以作为放大器的交流负载，具有和功能。 5．谐振功率放大器的调制特性是指保持及不变的情况下，放大器的性能随变化，或随变化的特性。 二、选择题（每小题2分、共30分）将一个正确选项前的字 母填在括号内 1．二极管峰值包络检波器适用于哪种调幅波的解调（）A．单边带调幅波 B．抑制载波双边带调幅波 C．普通调幅波 D．残留边带调幅波 2．欲提高功率放大器的效率，应使放大器的工作状态为（）A．甲类 B．乙类 C．甲乙类 D．丙类 3．为提高振荡频率的稳定度，高频正弦波振荡器一般选用（）A．LC正弦波振荡器 B．晶体振荡器 C．RC正弦波振荡器
4．变容二极管调频器实现线性调频的条件是变容二极管的结电容变化指数γ为（） A．1/3 B．1/2 C．2 D．4 5．若载波u C(t)=U C cosωC t,调制信号uΩ(t)= UΩcosΩt，则调相波的表达式为（）A．u PM(t)=U C cos（ωC t＋m f sinΩt） B．u PM(t)=U C cos（ωC t＋m p cosΩt） C．u PM(t)=U C（1＋m p cosΩt）cosωC t D．u PM(t)=kUΩU C cosωC tcosΩt 6．某超外差接收机的中频为465kHz，当接收550kHz的信号时，还收到1480kHz 的干扰信号，此干扰为（） A．干扰哨声 B．中频干扰 C．镜像干扰 D．交调干扰 7．某调频波，其调制信号频率F＝1kHz，载波频率为10.7MHz，最大频偏Δf m ＝10kHz，若调制信号的振幅不变，频率加倍，则此时调频波的频带宽度为 （）A．12kHz B．24kHz C．20kHz D．40kHz 8．MC1596集成模拟乘法器不可以用作（）A．混频 B．振幅调制 C．调幅波的解调 D．频率调制 9．某单频调制的普通调幅波的最大振幅为10v，最小振幅为6v，则调幅系数m a为（） A．0.6 B．0.4 C．0.25 D．0.1 10．以下几种混频器电路中，输出信号频谱最纯净的是（） A．二极管混频器 B．三极管混频器 C．模拟乘法器混频器 11．某丙类谐振功率放大器工作在临界状态，若保持其它参数不变，将集电极直流电源电压增大，则放大器的工作状态将变为（） A．过压 B．弱过压 C．临界 D．欠压 12．鉴频的描述是（） A．调幅信号的解调 B．调频信号的解调 C．调相信号的解调 13．利用石英晶体的电抗频率特性构成的振荡器是（）A．f＝fs时，石英晶体呈感性，可构成串联型晶体振荡器 B．f＝fs时，石英晶体呈阻性，可构成串联型晶体振荡器 C．fs 高频电子线路Matlab 仿真实验要求 1. 仿真题目 （1） 线性频谱搬移电路仿真 根据线性频谱搬移原理，仿真普通调幅波。 基本要求：载波频率为8kHz ，调制信号频率为400Hz ，调幅度为0.3；画出调制信号、载波信号、已调信号波形，以及对应的频谱图。 扩展要求1：根据你的学号更改相应参数和代码完成仿真上述仿真；载波频率改为学号的后5位，调制信号改为学号后3位，调幅度设为最后1位/10。（学号中为0的全部替换为1，例如学号2010101014，则载波为11114Hz ，调制信号频率为114，调幅度为0.4）。 扩展要求2：根据扩展要求1的条件，仿真设计相应滤波器，并获取DSB-SC 和SSB 的信号和频谱。 （2） 调频信号仿真 根据调频原理，仿真调频波。 基本要求：载波频率为30KHz ，调制信号为1KHz ，调频灵敏度32310f k π=??，仿真调制信号，瞬时角频率，瞬时相位偏移的波形。 扩展要求：调制信号改为1KHz 的方波，其它条件不变，完成上述仿真。 2. 说明 （1） 仿真的基本要求每位同学都要完成，并且记入实验基本成绩。 （2） 扩展要求可以选择完成。 1.0 >> ma = 0.3; >> omega_c = 2 * pi * 8000; >> omega = 2 * pi * 400; >> t = 0 : 5 / 400 / 1000 : 5 / 400; >> u_cm = 1; >> fc = cos(omega_c * t); >> fa = cos(omega * t); >> u_am = u_cm * (1 + fa).* fc; >> U_c =fft(fc,1024); >> U_o =fft(fa,1024); >> U_am =fft(u_am, 1024); >> figure(1); >> subplot(321);plot(t, fa, 'k');title('调制信号');grid;axis([0 2/400 -1.5 1.5]); >> subplot(323);plot(t, fc, 'k');title('高频载波');grid;axis([0 2/400 -1.5 1.5]); >> subplot(325);plot(t, u_am, 'k');title('已调信号');grid;axis([0 2/400 -3 3]); >> fs = 5000; >> w1 = (0:511)/512*(fs/2)/1000; >> subplot(322);plot(w1, abs([U_am(1:512)']),'k');title('调制信号频谱');grid;axis([0 0.7 0 500]); >> subplot(324);plot(w1, abs([U_c(1:512)']),'k');title('高频载波频谱');grid;axis([0 0.7 0 500]); >> subplot(326);plot(w1, abs([U_am(1:512)']),'k');title('已调信号频谱');grid;axis([0 0.7 0 500]); 1.1 >> ma = 0.8; >> omega_c = 2 * pi * 11138; >> omega = 2 * pi * 138; >> t = 0 : 5 / 400 / 1000 : 5 / 400; >> u_cm = 1; >> fc = cos(omega_c * t); 高频电子线路课程设计报告设计题目：高频正弦信号发生器 2015年 1月 6 日 目录 一、设计任务与要求 (1) 二、设计方案 (1) 2.1电感反馈式三端振荡器 (2) 2.2电容反馈式三端振荡器 (2) 2.3克拉波电路振荡器 (6) 三、设计内容 (8) 3.1LC振荡器的基本工作原理 (8) 3.2克拉泼电路原理图 (9) 3.2.1振荡原理 (9) 3.3克拉泼振荡器仿真 (10) 3.4.1软件简介 (10) 3.4.2进行仿真 (10) 3.4.3电容参数改变对波形的影响 (11) 四、总结 (17) 五、主要参考文献 (18) 六、附录.................................................................................... .. (18) 一、设计任务与要求 为了熟悉《高频电子线路》课程中所学到的知识，在本课程设计中，我和队友（石鹏涛、甘文鹏）对LC正弦波振荡器进行了分析和研究。通过对几种常见的振荡器（电感反馈式三端振荡器、电容反馈式三端振荡器、改进型电容反馈式振荡器）进行分析论证，我们最终选择了克拉泼振荡器。 在本次课程设计中，设计要求产生10～20Mhz的振荡频率。振荡器的种类很多，适用的范围也不相同，但它们的基本原理都是相同的，都由放大器和选频网络组成，都要满足起振，平衡和稳定条件。然后通过所学的高频知识进行初步设计，由于受实践条件的限制，在设计好后，我利用了模拟软件进行了仿真与分析。为了学习Multisim软件的使用，以及锻炼电子仿真的能力，我们选用的仿真软件是Multisim11.0版本，该软件提供了功能强大的电子仿真设计界面和方便的电路图和文件管理功能。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。 最后我们利用了仿真软件对电路进行了一写的仿真分析，如改变电容的参数，分析对电路产生的影响等，再考虑输出频率和振幅的稳定性，得到了与理论值比较相近的结果，这表明电路的原理设计是比较成功的，本次课程设计也是比较成功的。 二：设计方案 通过学习高频电子线路的相关知识，我们知道LC正弦波振荡器主要有电感反馈式三端振荡器、电容反馈式三端振荡器以及改进型电容反馈式振荡器（克拉波电路）等。通过老师所讲和查阅相关资料可知，克拉泼振荡电路具有该电路频率稳定性非常高，振幅稳定，适合做波段振荡器等优点。所以在本设计中拟采用改进型电容反馈式--克拉泼电路振荡器。 下面对几种振荡器进行分析论证： 2.1电感反馈式三端振荡器 基于OrCAD电路设计软件的高频电子线路仿真分析本文基于OrCAD／Pspice电子线路计算机辅助分析设计软件以实现高频电子线路的综合电路分析仿真为目的，针对回路使用的信号频率比较高，电路实现的功能多、结构复杂，造成OrCAD设计软件在仿真过程时运算量大，电路调试过程变得复杂、电路的元器件参量优化难度大，通过采用复杂电路的仿真调试关联优化的方法对变容二极管调频与功率放大及发射电路的仿真过程进行分析，仿真效果表明，采用关联优化方法能有效提高优化设计效率。 OrCAD／Pspice是个通用的电子线路计算机辅助分析设计软件，是电路计算机仿真程序中极为优秀的一款软件。具备强大的电路设计与仿真能力，能够方便地实现电子线路的直流分析、交流分析、瞬态分析、噪声分析、灵敏度分析、傅里叶分析、谐波失真分析以及在不同温度下的电路性能分析，完成电子线路的元器件参量优化。提供了丰富的电子元器件模型，能实现各电路参量的测试、分折功能及器件库的构建功能。随着OrCAD／Pspice快速发展，实现各种功能时操作变得越为简化，受编程过程限制越少，且对电路的计算和仿真越为准确。在掌握电路原理的基础上，能方便地利用电子辅助仿真设计软件Pspice完成所需电路的设计分析和器件特性分析。笔者将对可变电容调频与功率放大及发射电路的仿真过程进行分析探讨。 1 OrCAD／Pspice在高频电子线路仿真中的优势作用 高频电子线路中的振荡电路、调幅电路、混频电路、调频电路、解调电路在生活中应用非常广泛，在设计和生产中，利用OrCAD／Pspi ce来辅助分析所需高频电路的各项功能和特性指标，能方便实现高频电子线路各种设计需要。而且应用OrCAD／layout phus能快速 课程设计 2012年2月24日 课程设计任务书 课程高频电子线路 题目高频功率放大器的设计 专业电子信息工程姓名学号 主要内容、基本要求、主要参考资料等 1、主要内容 利用所学的高频电路知识，设计一个高频功率放大器。通过本次电路设计，掌握高频谐振功率放大器的设计方法、电路调谐及测试技术。加深对高频电子线路课程理论知识的理解，提高电路设计及电子实践能力。 2、基本要求 设计一个高频功率放大器，主要技术指标为： (1) 工作中心频率 06.5MHz f=； (2) 输出功率100mW A P≥； (3) 负载电阻75 L R=Ω； (4) 效率60% η>。 3、主要参考资料 [1] 阳昌汉. 高频电子线路. 哈尔滨：高等教育出版社，2006. [2] 张肃文，陆兆雄. 高频电子线路(第三版). 北京：高等教育出版社，1993. [3] 谢自美. 电子线路设计·实验·测试. 武汉：华中科技大学出版社，2000. [4] 高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计. 北京：电子工业出版社，2002.完成期限2月20日-2月24日 指导教师 专业负责人 2012 年 2 月17 日 一、电路基本原理 1.选题背景 无线电通信的任务是传送信息。为了有效的实现远距离传输，通常是用要传送的信息对叫高频率的载频信号进行调幅或调频，经过高频功率放大达到较大功率，再通过天线辐射出去。高频功率放大器的功能是用小功率的高频输入信号去控制高频功率放大器，将直流电源供给的能量转换为大功率的高频能量输出，它是无线电发送设备的重要组成部分。高频功率放大器不仅仅应用于各种类型的发射机中，而且高频加热装置、高频换流器、微波炉等许多电子设备中都得到了广泛的应用。 2.工作原理 在通信电路中，高频功率放大器的效率是一个突出的问题，其效率的高低与放大器的工作状态有直接的关系。放大器件的工作状态可分为甲类、乙类、丙类等，提高功率放大器效率的主要途径是使放大器件工作在乙类、丙类状态，但这些工作状态下放大器的输出电流与输入电压间存在很严重的非线性失真。低频功率放大器因其信号的频率覆盖系数很大，不能采用谐振回路作负载，因此一般工作在甲类状态；采用推挽电路时可以工作在乙类状态；高频功率放大器因其信号的频率覆盖系数小，可以采用谐振回路作负载，故通常工作在丙类状态，通过谐振回路的选频作用，可以滤除放大器的集电极电流中的谐波成分，选出基波从而消除非线性失真。因此，高频功率放大器具有比低频功率放大器更高的效率。根据放大器电流导通角θ的范围，电流导通角θ越小，放大器的效率η越高。基于这一特点，高频功率放大器一般都工作在丙类状态。 丙类功率放大器在直流电源CC V 、偏置电压BB V 、输入电压cos b bm u U t ω=，晶体管和谐振于ω的并联谐振回路的谐振电阻p R 确定的条件下，放大器各级电压的关系如图1所示。 图1 各级电压与电流波形 (a) (b) 高频电子线路教案 说明： 1. 教学要求按重要性分为3个层次，分别以“掌握★、熟悉◆、了解▲”表述。学生可以根据自己的情况决定其课程内容的掌握程度和学习目标。 2. 作业习题选自教材：张肃文《高频电子线路》第五版。 3. 以图表方式突出授课思路，串接各章节知识点，便于理解和记忆。 1. 第一章绪论 第一节无线电通信发展简史 第二节无线电信号传输原理 第三节通信的传输媒质 目的要求 1. 了解无线电通信发展的几个阶段及标志 2. 了解信号传输的基本方法 3.熟悉无线电发射机和接收机的方框图和组成部分 4. 了解直接放大式和超外差式接收机的区别和优缺点 5. 了解常用传输媒质的种类和特性 讲授思路 1. 课程简介： 高频电子技术的广泛应用 课程的重要性课程的特点 详述学习方法 与前导课程(电路分析和模拟电路)的关系课程各章节间联系和教学安排参考书和仿真软件 2. 简述无线电通信发展历史 3. 信号传输的基本方法： 图解信号传输流程 哪些环节涉及课程内容两种信号传输方式：基带传输和调制传输 ▲三要素：载波、调制信号、调制方法 各种数字调制和模拟调制方法 ▲详述AM、FM、PM（波形） 4. 详述无线电发射机和接收机组成: ◆图解无线电发射机和接收机组成（各单元电路与课程各章对应关系） 超外差式和直接放大式比较 5. 简述常用传输媒质： 常用传输媒质特点及应用 有线、无线 双绞线、同轴电缆、光纤天波、地波 各自适用的无线电波段（无线电波段划分表） 作业布置 思考题： 1、画出超外差式接收机电路框图。 2、说明超外差式接收机各级的输出波形。 1. 第二章选频网络 第一节串联谐振回路 第二节并联谐振回路 第三节串、并联阻抗的等效互换与回路抽头时的阻抗变换 目的要求 1. 掌握串联谐振回路的谐振频率、品质因数和通频带的计算 2. 掌握串联谐振回路的特性和谐振时电流电压的计算 3.掌握串联谐振回路的谐振曲线方程 4.了解串联谐振回路的相位特性曲线 5.了解电源内阻和负载电阻对串联谐振回路的影响 6.掌握并联谐振回路的谐振频率、品质因数和通频带的计算 7.掌握并联谐振回路的特性和谐振时电流电压的计算 8.掌握并联谐振回路的谐振曲线方程 9.了解并联谐振回路的相位特性曲线 10.了解电源内阻和负载电阻对并联谐振回路的影响 11.了解低Q值并联谐振回路的特点 12.熟悉串并联电路的等效互换计算 13.了解并联电路的一般形式 14.熟悉抽头电路的阻抗变换计算 讲授思路★◆▲ 1. 选频网络概述： 选频网络(后续章节的基础) 谐振回路（电路分析课程已讲述）滤波器 单振荡回路耦合振荡回路（耦合回路+多个单振荡回路） 并联谐振回路 2. 详述串联谐振回路： 串联谐振回路电路图 详述回路电流方程的推导（运用电路分析理论） 谐振状态特性 ★计算谐振频率、特性阻抗、能量关系、★幅频特性曲线、▲相频特性曲线阻抗特性、电压特性、空载品质因数 ▲计算有载品质因数★计算通频带 （电源内阻和负载电阻对品质因数的影响） 串联谐振回路适用场合 3. 简述并联谐振回路： 参照串联谐振回路的讲述过程 运用串联、并联电路的对偶性 1.4.1 何谓通信系统？通信系统由哪些部分组成？各组成部分的作用是什么？ 解：用电信号（或光信号）传输信息的系统，称为通信系统。通信系统的基本组成：信源、输入变压器、输出变压器、发送设备、接受设备和信道等组成。 信源就是信息的来源。 输入变压器的作用是将信源输入的信息变换成电信号。 发送设备用来将基带信号进行某种处理并以足够的功率送入信道，以实现信号有效的传输。信道是信号传输的通道，又称传输媒介。 接收设备将由信道传送过来的已调信号取出并进行处理，还原成与发送端相对应的基带信号。 输出变压器将接收设备送来的基带信号复原成原来形式的信息。 1.4.2 通信系统为什么要采用调制技术？ 解：调制就是用待传输的基带信号去改变高频载波信号某一参数的过程。采用调制技术可使低频基带信号装载到高平载波信号上，从而缩短天线尺寸，易于天线辐射，实现远距离传输；其次采用调制可以进行频分夺路通信，实现信道的复用，提高信道利用率。 2.1.1 LC并联谐振回路有何基本特性？说明Q对回路特征的影响。 解：并联谐振回路具有谐振特性。当外加信号频率与回路谐振频率相等，即回路谐振时，回路两端输出电压为最大，且相移为0；当外加信号频率与回路谐振频率不相等，即回路失谐时，回路两端电压迅速下降，相移增大。利用回路的写真特性，通过调谐，可以从各种不同频率信号的总和中选出有用信号、滤除无用信号，这称为谐振回路的选频作用。谐振回路Q 值越大，回路谐振曲线越尖锐，其选频作用越好，但通频带将会变窄。 2.2.1 小信号谐振放大器有何特点？ 解：小信号谐振放大器用来对高频小信号进行选频和放大，所以它有如下主要特点： 1、负载采用LC谐振回路，放大器具有选频作用，为窄带放大器。 2、有较高的增益，适合于窄带信号的放大。 3、放大器工作在甲类线性工作状态，可采用高频小信号等效电路进行分析。 2.2.2 单调谐放大器有哪些主要技术指标？它们主要与哪些因素有关？为什么不能单纯追求最大的放大量？ 解：单调谐放大器的技术指标主要有谐振增益、通频带和选择性，另外，他还有稳定性、噪声系数等指标。要求增益要高，通频带满足要求，选择性要好，即要求矩形系数越接近于1越好；其次要求电路工作稳定可靠，噪声系数要小。 单调谐放大器的技术指标与晶体管的参数和谐振回路的特性（Q）有关，还与负载等有关。单级增益过高，有可能产生自激。 3.1.1 说明谐振功率放大器与小信号谐振放大器有哪些主要区别？ 解：它们之间的主要区别有以下几点： 1、作用与要求不同，小信号谐振放大器主要用于高频小信号的选频放大，要求有较高的选 信息源是指需要传送的原始信息，如语言、音乐、图像、文字等，一般是非电物理量。原始信息经换能器转换成电信号（称为基带信号）后，送入发送设备，将其变成适合于信道传输的信号，然后送入信道。 信道是信号传输的通道，也就是传输媒介。 有线信道，如：架空明线，电缆，波导，光纤等。 无线信道，如：海水，地球表面，自由空间等。 不同信道有不同的传输特性，同一信道对不同频率信号的传输特性也是不同的。 接收设备把有用信号从众多信号和噪声中选取出来，经换能器恢复出原始信息。4．通信系统的分类 按传输的信息的物理特征，可以分为电话、电报、传真通信系统，广播电视通信系统，数据通信系统等； 按信道传输的信号传送类型，可以分为模拟和数字通信系统； 而按传输媒介（信道）的物理特征，可以分为有线通信系统和无线通信系统。 二、无线电发送与接收设备 1. 无线通信系统的发射设备 （1）高频放大器：由一级或多级小信号谐振放大器组成，放大天线上感生的有用信号；并利用放大器中的谐振系统抑制天线上感生的其它频率的干扰信号。可调谐。（2）混频器：两个输入信号。频率为f c 的高频已调信号，本机振荡器产生的频率为f L 的本振信号。将频率为f c 的高频已调信号不失真的变换为载波频率为 的中频已调信号 （3）本机振荡：用来产生频率为fL = fc ± fI的高频振荡信号，f L 是可调的，并能跟踪f c。 （4）中频放大器：由多级固定调谐的小信号放大器组成，放大中频信号。 （5）检波器：实现解调功能，将中频调辐波变换为反映传送信息的调制信号。（6）低频放大器：由小信号放大器和功率放大器组成，放大调制信号，向扬声器提供所需的推动功率。 3. 调制基本原理 为什么无线电传播要用高频？ 由天线理论可知，要将无线电信号有效地发射，天线的尺寸必须和电信号的波长 《高频电子线路》课程教案 一、讲授题目：本课程的研究对象 二、教学目标 使学生知道本课程的研究对象，方法及目标 三、教学重点难点 教学重点：接收设备的组成及原理 教学难点：接收设备的组成及原理 四、教学过程 高频电子线路是电子信息、通信等电子类专业的一门技术基础课，它的研究对象是通信系统中的发送设备和接收设备的各种高频功能电路的功能、原理和基本组成。 *消息（NEWS，MESSAGE）： -- 关于人或事物情况的报道。 -- 通信过程中传输的具体对象：文字，语音，图象，数据等。 *信息（INFORMATION）： -- 有用的消息 *信号（SIGNAL）： -- 信息的具体存载体。 *输入变换器 -- 将输入信息变换为电信号。 *发送设备 -- 将输入电信号变换为适合于传输的电信号。 *传输信道 -- 信号传输的通道。 -- 有线信道：平行线、同轴电缆或光缆，也可以是传输无线电波。 -- 无线信道：自由空间或某种介质。 *接收设备 -- 将输入电信号变换为适合于变换的电信号。 *输出变换器 -- 将接收设备输出的电信号变换成原来的信息，如声音、文字、图像等。 通信系统方框图 通信系统分类： 1）按通信业务分类 *单媒体通信系统：如电话，传真等 *多媒体通信系统：如电视，可视电话，会议电话等 *实时通信系统：如电话，电视等 *非实时通信系统：如电报，传真，数据通信等 *单向传输系统：如广播，电视等 *交互传输系统：如电话，点播电视等 *窄带通信系统：如电话，电报，低速数据等 *宽带通信系统：如点播电视，会议电视，高速数据等 2）按传输媒体分类 a)有线传输介质： *双绞线（屏蔽双绞线，非屏蔽双绞线） 损耗大，几千比特/秒~ 几百兆比特/秒 *同轴电缆 损耗小，价高，抗干扰能力强，几百兆比特/秒 *光纤 损耗小，价高，抗干扰能力强，带宽大，体积小，重量轻，几千兆比特/秒。实例： 光纤在几千米距离内，数据率= 2 GHZ / S 同轴电缆在1千米距离内，数据率= 几百MHZ / S 双绞线在1千米距离内，数据率= 几MHZ / S b)无线传输信道:自由空间或某种介质。 无线电接收设备的组成与原理 无线电接收过程正好和发送过程相反，它的基本任务是将通过天空传来的电磁波接收下来，并从中取出需要接收的信息信号。 下图是一个最简单的接收机的方框图，它由接收天线、选频电路、检波器和输出变换器(耳机)四部分组成。 最简单的接收机方框图 高频复习试题 一、填空题（每空1分，共20分） 1．调频波的频偏与调制信号的幅度成正比，而与调制信号的频率无关，这是调频波的基本特征。 2．在双踪示波器中观察到如下图所示的调幅波，根据所给的数值，它的调幅度应为 0.5 。 3．小信号调谐放大器按调谐回路的个数分单调谐回路放大器和双调谐回路放大器。4．高频功率放大器主要用来放大高频信号，为了提高效率，一般工作在丙类状态。5．电容三点式振荡器的发射极至集电极之间的阻抗Z ce性质应为容性，发射极至基极之间的阻抗Z be性质应为容性，基极至集电极之间的阻抗Z cb性质应为感性。6．振幅调制与解调、混频、频率调制与解调等电路是通信系统的基本组成电路。它们的共同特点是将输入信号进行频率变换，以获得具有所需新频率分量的输出信号，因此，这些电路都属于频谱搬移电路。 7．根据干扰产生的原因，混频器的干扰主要有组合频率干扰、副波道干扰、交调干扰和互调干扰四种。 8．无论是调频信号还是调相信号，它们的ω（t）和φ（t）都同时受到调变，其区别仅在于按调制信号规律线性变化的物理量不同，这个物理量在调相信号中是（t），在调频信号中是（t）。 9．锁相环路由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成，它的主要作用是用于实现两个电信号相位同步，即可实现无频率误差的频率跟踪。 二、单项选择题（每小题2分，共30分，将正确选项前的字母填在括号内） 1．为了有效地实现集电极调幅，调制器必须工作在哪种工作状态（ C ）A．临界B．欠压C．过压D．任意状态2．石英晶体谐振于并联谐振频率fp时，相当于LC回路的（B）A．串联谐振现象B．并联谐振现象C．自激现象D．失谐现象3．判断下图是哪一类振荡器（C） A．考毕兹电路B．哈特莱电路C．西勒电路D．克拉泼电路4．谐振功率放大器与调谐小信号放大器的区别是（ C ）A．前者比后者电源电压高 B．前者比后者失真小 C．谐振功率放大器工作在丙类，调谐放大器工作在甲类 D．谐振功率放大器输入信号小，调谐放大器输入信号大 5．如下图a、b、c、d所示电路。R、C为正常值，二极管为折线特性。能完成检波的电路是（ C ）。 第1章绪论 1.1 教学基本要求 一、了解“高频电子线路”课程研究的主要内容和特点。 二、掌握无线电发送设备、接收设备的基本组成、简单工作原理。 三、建立无线电信号的发送与接收的初步概念。 四、了解通信的传输媒质，无线电信号的传播方式。 1.2 重点、难点 接收设备、发送设备的组成框图及其简单的工作原理、工作波形、各部分的作用。 1.3 教学主要内容与重点、难点剖析 一、主要教学内容 “高频电子线路”讨论的主要内容通信系统组成，通信系统根据信道分类 无线通信系统发送设备的主城框图及简单工作原理接收设备的组成及简单工作原理无线电信号的划分及传播方式。 二、重点、难点剖析 “高频电子线路”课程是电子信息、通信等专业的一门技术基础课。研究的主要内容是以通信系统为主要对象，研究构成发送设备、接收设备的各单元电路，典型线路的工作原理。 本课程讨论的功能电路的工作频率范围在几百千赫至几百兆赫的高频频段，主要特点是电路负载不再是纯电阻，而是以RLC谐振回路作负载，利用有源器件(晶体管、场效应管或集成电路)的非线性特性实现电路的各种功能，由于电路工作在高频频段，所以有源器件的极间电容不能忽略，研制电路时必须考虑分布电容对电路的影响。 分析电路的"功能"，通常是利用电路的输入信号和输出信号的数学表示式、波形和频谱来实现，所谓电路的"功能"。是指基本电路能够完成的信号传输和信号变换处理的具体工作任务。当然，对于同一功能电路，可以用不同的器件和不同的电路形式构成，但功能电路的功能和输入信号、输出信号的频谱关系是不会变的。 1、无线通信系统 （1）无线通信系统的基本组成 （2）声音是如何通过自由空间传到远方的？ （3）无线电发送设备组成框图 交变的电振荡可以利用天线向空中辐射出去，为何不能将交变的音频信号通过天线直接向空中辐射？ （A）高频部分的作用 （B）调制的概念 （4）无线电接收设备组成框图 最简单的接收机方框图及工作原理。实际接收机比较复杂的原因，实际接收机中为何需要加高频放大器、混频器和中频放大器？ 2、无线电信号是如何划分，有几种传播方式，各自有啥特点，适合哪个波段？ 第2章选频网络与阻抗变换网络 2.1 教学基本要求 一、掌握串联与并联谐振回路的主要性能 回路谐振的条件与谐振曲线，通频带，品质因数Q值的意义；信号源内阻与负载阻抗高频电子线路Matlab仿真实验
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