高频电子线路(第四章 非线性电路分析法和混频器)
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⾼频电⼦线路教案.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。
高频电子线路复习题一、单项选择题第二章选频网络1、LC串联电路处于谐振时,阻抗()。
A、最大B、最小C、不确定2、LC并联谐振电路中,当工作频率大于、小于、等于谐振频率时,阻抗分别呈()。
A、感性容性阻性B、容性感性阻性C、阻性感性容性D、感性阻性容性3、在LC并联电路两端并联上电阻,下列说法错误的是()A、改变了电路的谐振频率B、改变了回路的品质因数C、改变了通频带的大小D、没有任何改变第三章高频小信号放大器1、在电路参数相同的情况下,双调谐回路放大器的通频带与单调谐回路放大器的通频带相比较A、增大 B减小 C 相同D无法比较2、三级相同的放大器级联,总增益为60dB,则每级的放大倍数为()。
A、10dBB、20C、20 dBD、103、高频小信号谐振放大器不稳定的主要原因是()(A)增益太大(B)通频带太宽(C)晶体管集电结电容C b’c的反馈作用(D)谐振曲线太尖锐。
第四章非线性电路、时变参量电路和混频器1、通常超外差收音机的中频为()(A)465KH Z (B)75KH Z (C)1605KH Z (D)10.7MH Z2、乘法器的作用很多,下列中不属于其作用的是()A、调幅B、检波C、变频D、调频3、混频时取出中频信号的滤波器应采用()(A)带通滤波器(B)低通滤波器(C)高通滤波器(D)带阻滤波器4、频谱线性搬移电路的关键部件是()(A)相加器(B)乘法器(C)倍频器(D)减法器5、在低电平调幅、小信号检波和混频中,非线性器件的较好特性是()A、i=b0+b1u+b2u2+b3u3B、i=b0+b1u+b3u3C、i=b2u2D、i=b3u36、我国调频收音机的中频为()(A)465KH Z (B)455KH Z (C)75KH Z (D)10.7MH Z第五章高频功率放大器1、常用集电极电流流通角θ的大小来划分功放的工作类别,丙类功放()。
(说明:θ为半导通角)(A)θ = 180O (B)90O<θ<180O (C)θ =90 O (D)θ<90O2、谐振功率放大器与调谐放大器的区别是()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3、已知某高频功率放大器原工作在临界状态,当改变电源电压时,管子发热严重,说明功放管进入了A欠压状态B过压状态C仍在临界状态4、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()A、临界B、欠压C、过压5、根据高功放的负载特性,由于RL减小,当高功放从临界状态向欠压区变化时()(A)输出功率和集电极效率均减小。
高频电子线路课程教学大纲课程名称:高频电子线路英文名称:High frequency electronics circuit课程类别:学科基础课学时:72学时学分:4.5适用对象:电子信息工程、通信工程专业本科生一、本课程的性质、目的与任务本课程是电子信息工程和通信工程等专业继电路理论、低频电子线路之后必修的主要基础课程,也是一门工程性和实践性要求都很强的课程。
高频电子线路的最大特点就是高频和非线性,这也是本课程的重点和难点所在,本课程的重点内容就是面向通信和电子系统,围绕高频和非线性两个方面展开的。
本课程的目的是使学生了解高频电子信息产生、发射、接收的原理与方法;分析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和分析、计算方法;培养学生高频电子线路的识图、作图和简单设计能力;培养学生分析和解决高频电子线路中实际问题的能力,培养创新实践精神;了解高频电子线路的最新发展动态,为后续电子课程及电子专业打下基础。
通过本课程的教学要使学生了解高频电子线路的特点,高频电子信息产生、发射、接收的原理与方法;熟悉基本高频电子器件的功能特点和用途;掌握基本高频电子线路的电路结构、分析方法和基本设计方法;掌握基本高频电子线路实验技能和安装调试方法。
二、教学基本要求教学中应突出功能电路的组成、工作原理、性能特点及分析方法,加强实践环节,达到课堂教学与实验教学紧密结合。
要求学生掌握具体电路的工作原理和性能特点的同时,还要致力于洞悉各种功能之间的内在联系、实现各种功能的基本原理以及由此导出的各种电路结构;要求具有模拟电子线路的设计、装配、调整和测试能力,熟悉常用电子仪器设备的使用方法。
三、课程内容绪论(讲授2学时)1.非线性电子线路的作用;2.非线性器件的基本特点及本课程的特点。
第一章功率电子线路(讲授 14学时)1.功率放大器的电路组成、工作原理和性能特点;2.乙类推挽功率放大电路;3.传输线变压器工作原理和功率合成技术;4.整流与稳压原理、斩波器的概念。
第一章:载波:高频率的电流发射天线:载有载波电流,使电磁能以电磁波形式向空间发射的导体调制分为:连续波调制(调幅、调频、调相),脉冲调制(数字调制、二次调制)脉冲调制:1用信号调制脉冲。
2用已调脉冲对载波进行调制检波:与调制的过程相反调制过程:本地高频震荡→缓冲器→倍频器→中间放大→功率放大器→受调放大器话筒→低频电压放大级→低频功率放大级→调制器↑超外差收音机工作原理:通过混频器将不同的高频信号转化为固定的中频信号,使得收音机的工作选择性和灵敏度提高超外差工作过程:高频小信号放大器→自激式变频器→中频放大→检波→低频放大→输出有线通信媒介:双线对电缆、同轴电缆、光纤。
无线通信媒介:自由空间地波:分为地面波和天波,地面波,电磁波沿地面传播。
空间波,要求天线与接受天线离地面较高,接受点的电磁波由直射波与地面反射波合成天波:是经过电离层反射的电磁波第二章(选频网络)选频网路:1是由电感和电容元件组成的震荡回路(但震荡回路、耦合震荡回路)。
2各种滤波器组成的Q值:Q值越高,谐振曲线越尖锐,对外加电压的选频作用越显著,回路的选择性就越好。
串联谐振(电压谐振)回路适用于低内阻电源,内阻越低,则电路的选择性越好。
并联谐振(电流谐振)回路适用于大内阻的电源串联与并联谐振回路的对偶性:串联谐振回路谐振时回路电阻最小,而并联谐振回路谐振时回路电阻最大纯耦合:只有纯电阻或者是纯电抗复合耦合:有两种或两种以上种类的元件构成第三章(高频小信号放大器)高频放大器与低频放大器的主要区别是:1工作频率范围不同;2频带宽度不同高频放大器是由选频网路组成的谐振或非谐振放大器高频小信号放大器的主要质量指标:1增益(电压、功率)2通频带3选择性(矩形系数、抑制比)4工作稳定性(工作状态、晶体管参数、电路元件参数)5噪声系数等效电路参数:yi/yr/yf/yo晶体管的高频参数:1截至频率:β降为原来的β01/√22特征频率:│β│下降为13最高震荡频率:功率的增益为1时的频率谐振放大器稳定性的破坏原因:存在反馈导纳由反馈导纳产生的自激震荡可以通过1中和法:通过引入外部反馈网络来抵消晶体管内部y fe的反馈作用;2失配法:晶体管输出端负载阻抗不与本级晶体管的输出阻抗匹配第四章(非线性电路、时变参量电路和变频器)无线电元件:1线性元件2非线性元件3时变参量元件非线性电路的分析方法:1幂级数分析法(通过泰勒级数展开,【输入小信号】)2折线分析法(输入大信号)3开关函数分析法(控制信号为大信号,输入信号为小信号)非线性元件的特性:1特性曲线不是直线2变频作用3不满足叠加定理变频器(混频器):就是把高频信号经过频率变换,变为一个固定的频率变频器的主要质量指标:1变频增益:变频器中频输出电压振幅与高频输入信号电压振幅之比2失真和干扰:频率失真和非线性失真;组合频率、交叉频率与互相调制、阻塞和倒易混频等干扰3选择性:接受有用信号(中频),排除干扰信号的能力取决于中频输出回路的选择性是否良好4噪声系数使用较多的混频器是:输入信号从基极输入,本振电压从发射极输入。