第2章高频电路基础 2.1 自测题 2.1-1 LC回路串联谐振时，回路最小，且为纯。 2.1-2 LC回路并联谐振时，回路最大，且为纯。 2.1-3 信噪比等于与之比。 2.1-4 噪声系数等于与之比。 2.2 思考题 2.2-1 LC回路串联谐振的特点是什么？ 2.2-2 LC回路并联谐振的特点是什么？ 2.2- 3.电阻热噪声的大小如何描述?噪声电压均方值与功率谱密度是什么关系?电压均方值中的B n 是指什么带宽? 2.2-4.有两台精度相同的测量仪器,测同一个电阻的热噪声电压,测量结果却不相同,分别为5μV和10μV,这是为什么? 2.2-5.噪声系数有哪些表示和计算方法? 2.2-6.何谓额定功率、额定功率增益?它们与实际输出功率、实际功率增益有何差别? 2.3 习题 2.3-1已知LC串联谐振回路的f o=2.5MHz，C=100PF,谐振时电阻r=5Ω,试求:L和Q o。 2.3-2已知LC并联谐振回路在f=30MHz时测得电感L=1μH, Q o=100。求谐振频率f o=30MHz时的C和并联谐振电阻R p。 2.3-3已知LCR并联谐振回路,谐振频率f o为10MHz。在f=10MHz时,测得电感L=3 μH, Q o=100，并联电阻R=10KΩ。试求回路谐振时的电容C,谐振电阻R p和回路的有载品质因数。 2.3-4在f=10MHz时测得某电感线图的L=3μH, Q o=80。试求L的串联的等效电阻r o若等效为并联时,g=? 2.3-5电路如图2.3-5,参数如下：f o=30MHz，C=20PF,L13的Qo=60,N12=6,N23=4,N45=3。R1=10KΩ,R g =2.5KΩ,R L=830Ω,C g=9PF,C L=12PF。求L13、Q L。
高频电子线路基础知识
基本概念 ?高频电子线路：高频电波信号的产生、放大和接收的电路。 ?广义的“高频”指的是射频(Radio Frequency，RF)，它是指适合无线电发射和传播的频率，其频率范围非常宽。
本课程的主要学习内容 本课程的第1～7章讨论可用集中参数描述的高频电路，而分布参数分析法在第8章介绍。 只要电路尺寸比工作波长小得多，可用集总参数来分析实现。 当电路尺寸大于工作波长或相当时，应采用分布参数的方法来分析实现。
?第1章系统基础知识 ?第2章小信号选频放大电路 ?第3章高频功率放大电路 ?第4章正弦波振荡电路 ?第5章振幅调制、解调与混频电路?第6章角度调制与解调电路 ?第7章反馈控制电路 ?第8章高频电路的分布参数分析 ?第9章高频电路的集成与EDA技术简介
学习本课程有何意义？ ?无线电报的发明开始了无线电通信的时代，并逐步涉及陆地、海洋、航空、航天等固定和移动无线通信领域，从1920年的无线电广播、1930年的电视传输，直到1980年的移动电话和1990年的全球定位系统及当今的移动通信和无线局域网，无线通信市场还在飞速发展，移动通信手机、有线电视调制解调器以及射频标签的电信产品迅速地渗入我们的生活，变成大众不可缺少的工具。 ?高频电子线路的发展推动了无线通信技术的发展，是当代无线通信的基础，是无线通信设备的重要组成部分。
第1章系统基础知识 ?无线电频段是如何划分的？无线通信为何要用高频电磁波？ ?高频电子线路有什么特点？ ?无线通信系统究竟包括哪些电路？它们都有什么功用？ ?表征高频电路(系统)性能的参数有哪些？
高频布线基本知识 内容目录 1. 引言 2. 信号完整性问题 3. 电磁兼容性问题 4. 电源完整性问题 5. 高频电路设计一般规范 6. 数模混合电路设计一般规范 一：高频电路的定义 *在数字电路中，是否是高频电路取决于信号的上升沿和下降沿，而不是信号的频率。 公式：F2 =1/（Tr×π），Tr为信号的上升／下降延时间。 *F2 > 100MHz，就应该按照高频电路进行考虑，下列情况必须按高频规则进行设计 –系统时钟频率超过50MHz –采用了上升/下降时间少于5ns的器件 –数字/模拟混合电路 *逻辑器件的上升/下降时间和布线长度限制上升/下主要谐波频谱分布最大传输线最大传输 降时间Tr分量F2=1/Fmax=10*距离（微带）线距离（微带线）πTr F2 74HC 13-15ns24MHz 240 MHz 117cm 91cm 74LS 9.5ns 34 MHz 340MHz 85.5cm 66.5cm 74H 4-6ns 80 MHz 800MHz 35 28 74S 3-4ns 106 MHz 1.1GHz 27 21 74HCT 5-15ns 64 MHz 640MHz 45 34 74ALS 2-10ns 160 MHz 1.6GHz 18 13 74FCT 2-5ns 160 MHz 1.6GHz 18 13 74F 1.5ns 212 MHz 2.1GHz 12.5 10.5 ECL12K 1.5ns 212 MHz 2.1GHz 12.5 10.5 ECL100K 0.75ns 424 MHz 4.2GHz 6 5 传统的PCB设计方法效率低： 原理图，传统的设计方法设计和输入布局、布线没有任何质量控制点,制作PCB每一步设计都是凭经验，发现问题就必须从头开始，功能、性能测试问题的查找非常困难 信号完整性问题: 1.反射问题 2.串扰问题 3.过冲和振荡 4.时延 反射问题：传输线上的回波。信号功率(电压和电流)的一部分传输到线上并达到负载处，但是有一部分被反射了。 多点反射
复习材料 1、什么是D类功率放大器，为什么它的集电极效率高？ D类放大器是一种工作在开关状态的功率放大器，两个晶体管在输入激励控制下交替饱和导通或截止，饱和导通时，有电流流过，但饱和压降很低；截止时，流过晶体管的电流为零。所以晶体管的平均功耗很小，效率很高。 2、高频谐振放大器中，为使放大器稳定工作，可以采取哪些措施？一般采取提高稳定性的措施为：（1）采用外电路补偿的办法如采用中和法或失配法（2）减小负载电阻，适当降低放大器的增益（3）选用fT比较高的晶体管4）选用温度特性比较好的晶体管，或通过电路和其他措施，达到温度的自动补偿。 3、无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？ 高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。采用高频信号的原因主要是：（1）频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大，而且可以减小或避免频道间的干扰；（2）高频信号更适合电线辐射和接收，因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时，才有较高的辐射效率和接收效率。这样，可以采用较小的信号功率，传播较远的距离，也可获得较高的接收灵敏度。 4、当工作频率提高后，高频功放通常出现增益下降，最大输出功率和集电极效率降低，这是由哪些因素引起的？主要原因是1.放大器本身参数，如α、β随频率下降。2.电路失谐，集电极阻抗减小。3.少数载流子渡越时间效应。4.非线性电抗效应，如CbˊC 的影响。5.发射极引线电感的影响，对高频反馈加深。 5、克拉波和西勒振荡线路是怎样改进电容反馈振荡器性能的？ 由于克拉波振荡器在回路中串行接入了一个小电容，使得晶体管的接入系数很小，耦合变弱，因此，晶体管本身的参数对回路的影响大幅度减小了，故使频率稳定度提高，但使得频率的调整范围变小，所以，西勒振荡器是在克拉波振荡器的基础上，在回路两端再并联一个可调电容，来增大频率调节范围。由于存在外接负载，当接入系数变小时，会带来增益的下降。 6、自动增益(AGC)控制电路的主要作用是什么？ 自动增益(AGC)控制电路的主要作用是当输入电压在接收机允许的范围内升高时，保持接收机
2013—2014学年第二学期《高频电路》期末考试题（A ） 使用教材：主编《高频电子线路》、 适用班级：电信12（4、5、6）命题人： 一、填空题（每空1分，共X 分） 1.调幅的几种调制方式是AM 、DSB 、SSB 。 3．集电极调幅，应使被调放大器工作于过压______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. 通常将携带有信息的电信号称为调制信号，未调制的高频振荡信号 称为载波，通过调制后的高频振荡信号称为已调波。 8. 解调是调制的逆过程。振幅调制信号的解调电路称为振幅检波电路，它的作用是从高频已调信号中恢复出调制信号。 9. LC 串联谐振回路品质因数（Q ）下降，频带变宽，选择性变差。 10. 某高频功率放大器原来工作在临界状态，测得cm U =22v ， co I =100mA ，P R =100Ω，c E =24v ，当放大器的负载阻抗P R 变小时，则 放大器的工作状态过渡到欠压状态，回路两端电压cm U 将减小，若负 载阻抗增加时，则工作状态由临界过渡到过压 状态，回路两端电压 cm U 将增大。 11. 常用的混频电路有二极管混频、三极管混频和模拟乘法器混频 等。 12. 调相时，最大相位偏移与调制信号幅度成正比。 13. 模拟乘法器的应用很广泛，主要可用来实现调幅、解调和混频等频谱搬移电路中。 14. 调频和调幅相比，调频的主要优点是抗干扰性强、频带宽和调频发射机的功率放大器的利用率高。 15. 谐振功率放大器的负载特性是当CC V 、BB V 、bm V 等维持不变时，电 流、电压、功率和效率等随电阻p R 的增加而变化的特性。 16. 混频器按所用非线性器件的不同，可分为二极管混频器、三极管混频器和模拟乘法器混频器等。 17. 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，
第二章 一.串联谐振回路 1. 串联谐振电路的阻抗为1()Z r j L C ωω=+-，0ωω<时1L C ωω<回路呈现容性而 0ωω>时1 L C ωω> 回路呈现感性，0ωω=时0X =、||Z r =且0φ=，电压电流同相位即回路呈现纯阻性，此时的回路发生了“谐振”； 2. 谐振频率为0ω= ； 3. 品质因数定义为谐振时回路储能和耗能之比即001 L Q r Cr ωω== ； 4. 幅频特性 ||I I = 在“小量失谐的情况下”可表示为0 ||I I ≈ = ； 5. 相频特性 ω ? Q 值越大曲线越陡峭，线性范围越小 0000 001 ||arctan 1j I I e Q I I jQ ?ωω?ωωωωωω?? =?=?=-- ? ????+- ???
6. 将两个半功率点之间的带宽定义为串联回路的通频带0 0.7B Q ω=。 二.并联谐振回路 1. 并联谐振回路的阻抗为1()11()L r j L j C C Z r j L r j L j C C ωωωωωω+? =≈ +++-，0ωω<时1L C ωω<回路呈现感性而0ωω>时1L C ωω>回路呈现容性，0ωω=时10C L ωω-=、||L Z rC = 且0φ=，电压电流同相位即回路呈现纯阻性，回路发生“谐振”； 2. 谐振频率为0ω=； 3. 品质因数0000011 L C Q r Cr G LG ωωωω= = ==； 4. 幅频特性和相频特性与串联回路相同； 5. 通频带0 0.7B Q ω= 。 三.抽头并联回路 1. 抽头电路具有阻抗变换和电源变换的作用即21. 2.1 3.T T T R p R V pV I I p ? ?=?? =???=??? 四. 耦合振荡回路 1. 临界耦合时双调谐回路的带宽为0.70 B = 2. 单调谐回路的矩形系数为9.95而双调谐回路的矩形系数为 3.15。 五.石英晶体滤波器 1.石英晶片的电路模型： C q C q L q r 2. 石英晶体的串联谐振频率为q ω= q ωω≈；
127.02ωωω-=? 高频电子线路重点 第二章 选频网络 一. 基本概念 所谓选频（滤波），就是选出需要的频率分量和滤除不需要的频率分量。 电抗(X)=容抗（ )+感抗(wL) 阻抗=电阻(R)+j 电抗 阻抗的模把阻抗看成虚数求模 二．串联谐振电路 1.谐振时，（电抗） ，电容、电感消失了，相角等于0，谐振频率： ，此时|Z|最小 =R ，电流最大 2.当w
高频电路原理与分析期末复习资料 陈皓编
10级通信工程2012年12月
1.单调谐放大电路中，以LC并联谐振回路为负载，若谐振频率f0=10.7MH Z，CΣ= 50pF，BW0.7=150kH Z，求回路的电感L和Q e。如将通频带展宽为300kH Z，应在回路两端并接一个多大的电阻？ 解：（1）求L和Q e （H）= 4.43μH （2）电阻并联前回路的总电导为 47.1（μS） 电阻并联后的总电导为 94.2（μS） 因 故并接的电阻为 2.图示为波段内调谐用的并联振荡回路，可变电容C的变化范围为12～260 pF，Ct为微调电容，要求此回路的调谐范围为535～1605 kHz，求回路电感L和C t的值，并要求C的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。
,. 题2图 12min 12max ,22(1210) 22(26010) 33根据已知条件，可以得出： 回路总电容为因此可以得到以下方程组 16051053510t t t C C C LC L C LC L C ππππ∑--=+??==??+????= =??+?121212121212 1232260102601091210121082601091210260 108 101981 253510260190.3175-12 6 1605， 535（）（）10103149423435t t t t t t C C C C C C pF L mH π-------?+?+==?+?+=?-??-=?==??+?=≈
3.在三级相同的单调谐放大器中，中心频率为465kH Z ，每个回路的Q e =40，试问总的通频带等于多少？如果要使总的通频带为10kH Z ，则允许最大的Q e 为多少？ 解：（1）总的通频带为 4650.51 5.928()40 e z e Q kH =≈?= （2）每个回路允许最大的Q e 为 4650.5123.710 e e Q =≈?=
，高频复习 绪论 1．画出无线发设系统和接收系统方框图。 2.什么叫调制？什么叫解调？怎样调制？为什么要进行调制？ 调制：将低频以及视频信号通过将其某种信息（其幅度、相位或者频率）加到高频载波上，以利于其传解调：从已调波中恢复原先的低频调制信号（基带信号）叫解调。 混频：高频已调波与本地振荡信号混频，得到中频已调波 高频振荡、本地振荡（第四章正弦波振荡电路）； 第一章基础知识 1.1 LC谐振回路的选频特性和阻抗变换特性 一．LC谐振回路的作用 1．可以进行选频（即将LC回路调谐在需要选择的频率上） 2．进行信号的频幅转换和频相转换（在斜率鉴频和相位鉴频）
3．组成阻抗变换和匹配电路 二．LC 谐振回路选频功能 1．通频带定义：单位谐振曲线 N(f)下降到0.7所包含的频率范围为回路的通频带，用BW 0.7表示。 选频功能与品质因数的关系。Q 值越大，BW 越窄，选频功能越好 2．选频功能与矩形系数的关系。矩形系数值越接近于1，选频功能越好。 矩形系数定义：单位谐振曲线N(f)下降到0.1时的频带范围与通频带之比，即 ⑴ 用电阻、电抗表示 Q ① 并联 Q=R P /X P （ ） 串联 Q = XS / R S ⑵用电导、电纳表示 Q ① 并联 串联 三．LC 串、并联谐振的特点，谐振频率 1．LC 并联: 阻抗最大，且为纯阻性。为电流谐振。 ⑴ f=f o ,阻抗最大，且为纯阻性,. ⑵ f >f o ,呈电容性。当电容用，阻抗减小。 ⑶ f 电子电路设计的基础知识 一、电子电路的设计基本步骤： 1、明确设计任务要求： 充分了解设计任务的具体要求如性能指标、内容及要求，明确设计任务。 2、方案选择： 根据掌握的知识和资料，针对设计提出的任务、要求和条件，设计合理、可靠、经济、可行的设计框架，对其优缺点进行分析，做到心中有数。 3、根据设计框架进行电路单元设计、参数计算和器件选择： 具体设计时可以模仿成熟的电路进行改进和创新，注意信号之间的关系和限制；接着根据电路工作原理和分析方法，进行参数的估计与计算；器件选择时，元器件的工作、电压、频率和功耗等参数应满足电路指标要求，元器件的极限参数必须留有足够的裕量，一般应大于额定值的1.5倍，电阻和电容的参数应选择计算值附近的标称值。 4、电路原理图的绘制： 电路原理图是组装、焊接、调试和检修的依据，绘制电路图时布局必须合理、排列均匀、清晰、便于看图、有利于读图；信号的流向一般从输入端或信号源画起，由左至右或由上至下按信号的流向依次画出务单元电路，反馈通路的信号流向则与此相反；图形符号和标准，并加适当的标注；连线应为直线，并且交叉和折弯应最少，互相连通的交叉处用圆点表示，地线用接地符号表示。 二、电子电路的组装 电路组装通常采用通用印刷电路板焊接和实验箱上插接两种方式，不管哪种方式，都要注意： 1．集成电路： 认清方向，找准第一脚，不要倒插，所有IC的插入方向一般应保持一致，管脚不能弯曲折断； 2．元器件的装插： 去除元件管脚上的氧化层，根据电路图确定器件的位置，并按信号的流向依次将元器件顺序连接； 3．导线的选用与连接： 导线直径应与过孔（或插孔）相当，过大过细均不好；为检查电路方便，要根据不同用途，选择不同颜色的导线，一般习惯是正电源用红线，负电源用蓝线，地线用黑线，信号线用其它颜色的线；连接用的导线要求紧贴板上，焊接或接触良好，连接线不允许跨越IC或其他器件，尽量做到横平竖直，便于查线和更换器件，但高频电路部分的连线应尽量短；电路之间要有公共地。 4．在电路的输入、输出端和其测试端应预留测试空间和接线柱，以方便测量调试； 5．布局合理和组装正确的电路，不仅电路整齐美观，而且能提高电路工作的可靠性，便于检查和排队故障。 三、电子电路调试 实验和调试常用的仪器有：万用表、稳压电源、示波器、信号发生器等。调试的主要步骤。 1．调试前不加电源的检查 对照电路图和实际线路检查连线是否正确，包括错接、少接、多接等；用万用表电阻档检查焊接和接插是否良好；元器件引脚之间有无短路，连接处有无接触不良，二极管、三极管、集成电路和电解电容的极性是否正确；电源供电包括极性、信号源连线是否正确；电源端对地是否存在短路（用万用表测量电阻）。 若电路经过上述检查，确认无误后，可转入静态检测与调试。 2．静态检测与调试 断开信号源，把经过准确测量的电源接入电路，用万用表电压档监测电源电压，观察有无异常现象：如冒烟、异常气味、手摸元器件发烫，电源短路等，如发现异常情况，立即切断电源，排除故障； 如无异常情况，分别测量各关键点直流电压，如静态工作点、数字电路各输入端和输出端的高、低电平值及逻辑关系、放大电路输入、输出端直流电压等是否在正常工作状态下，如不符，则调整电路元器件参数、更换元器件等，使电路最终工作在合适的工作状态； 对于放大电路还要用示波器观察是否有自激发生。 3．动态检测与调试电子电路设计的基础知识
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