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频率变换电路基础

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第5章-频谱的线性搬移电路

第5章-频谱的线性搬移电路


一、非线性函数的级数展开分析法
1、非线性函数的泰勒级数 非线性器件的伏安特性,可用下面的非线性函数来表示:
i f (u)
(5-1)
式中, u为加在非线性器件上的电压。一般情况下,
u＝EQ+u1+u2, 其中EQ为静态工作点, u1和u2为两个输入电 压。用泰勒级数将式（5-1）展开, 可得
i a0 a1(u1 u2 ) a2 (u1 u2 )2 an (u1 u2 )n
3、正弦波振荡器
反馈式振荡器的平衡条件，三点式振荡器的起振判断条件，电路 结构，克拉泼，西勒电路的计算，晶体振荡器的特点等。
下面学习频率变换电路电路，包括频谱的线性搬移和非线 性搬移电路及其应用。
《高频电子线路》
1
第5章 频谱的线性搬移电路
第5章 频谱的线性搬移电路
5.1 非线性电路的分析方法 5.2 二极管电路 5.3 差分对电路 5.4 其它频谱线性搬移电路
即有
i I0(t) g(t)u1
（5-14)
可见，非线性器件的输出电流与输入电压的关系类似于线 性系统，但其系数却是时变的，故叫做线性时变电路。
2、线性时变参数分析法的应用
考虑u1和u2都是余弦信号, u1＝U1cosω1t, u2＝U2cosω2t, 故I0(t) 、g(t)也为周期性函数,可用傅里叶级数展开,得：
I0 (t) f (EQ U2 cos2t) I00 I01 cos2t I02 cos 22t （5-15） g(t) f (EQ U2 cos2t) g0 g1 cos2t g2 cos 22t (5-16)
《高频电子线路》
16
第5章 频谱的线性搬移电路
两个展开式的系数可直接由傅里叶系数公式求得
高频电子线路二版第二章.高频电路基础

高频电子线路二版第二章.高频电路基础


次级回路自阻抗
M2
Zf1 Z22
初级回路自阻抗
M2
Zf2
Z11
Z22 次级回路自阻抗
Z11 初级回路自阻抗
广义失谐量： 0L ( 0 ) 2Q
r 0
0
耦合因子： A Q
临界耦合 A 1
欠耦合 A<1
过耦合 A>1
理相
1
0.7
实际
0.1
0
ω0
ω
② 选择性: 表征了对无用信号的抑制能力，
Q值越高，曲线越陡峭，选择性越好，但通频
带越窄。
③ 理想回路：幅频特性在通频带内应完全
平坦。是一个矩型.
矩型系数: 表征实际幅频特性与理想幅
频特性接近的程度.谐振曲线下降为谐振值( f0 处 )的0.1时对应的频带宽度B0.1与通频带B0.707 之比:
+
IS
RS
C
N1 N2 RL
+
R'L
IS
RS
C
L
分析：
由 N1:N2=1:n ，得 n = N2 / N1（接入系数）。利用ⅰ 的方法，也可求得负载RL等效到初级回路的等效电阻是：
பைடு நூலகம்RL
1 n2
RL
或 gL n2gL
ⅲ. 电容分压式阻抗变换电路
Ú
+
IS RS
L
C1 ÚT
C2
IS RS C L
C1 R'L
⑷ 分析几种常用的抽头并联谐振回路
ⅰ.自耦变压器阻抗变换电路
Ú1
+
IS
RS
C
N1 Ú2 L
N2
RL
第2章 高频电路基础

第2章 高频电路基础


0

1 1 2 2 1 2 1 (Q )
0
f B 2f 0 Q
Z arctan(2Q

0
) arctan
并联回路谐振时的电流、 电压关系： . IC
I C jC U
.
.
. I 0
U IR0
. U

Q R0 Q0 L 0C
R
接入系数： p
U jL1 I L L1 (高Q回路，I L I , 忽略互感) UT jLI L L
（
U 2 输入端等效电阻：R ( ) R0 p 2 R0 UT
U ） 2 R0 2 R
2 T
U2
图（b）：
接入系数：
1 U C1 C2 p 1 UT C1 C2 CC 1 2 C1 C2
max

L R0 Cr
谐振特性：在并联振荡回路输入信号的频率为 0 时
（1）回路的阻抗最大、纯阻性 （2）回路两端电压最大
（3）电流、电压同相
谐振频率： 品质因数：
1 0 LC
0 L 1 Q0 0CR0 r 0Cr
L Q R0 Q0 L Cr 0C
谐振电阻：
功能： 频率选择 阻抗变换： 1）使信号源内阻和回路阻抗匹配 2）减小信号源和负载对谐振回路的影响
接入系数：与外电路相连的那部分电抗与本回路参与 分压的同性质总电抗之比 —— p
与外电路相连的那部分电抗上的电压与本 回路参与分压的同性质总电抗上的电压之比
p U UT
接入系数与阻抗变换公式: 图（a）：
输入端等效电阻：
U 2 R ( ) R0 p 2 R0 UT
高频电路基础

高频电路基础

信息科学技术学院 电子信息科学与技术系 高频电子线路 第2章 5
3.高频电感
分布 电容 高频电感实际等效电路
损耗 电阻
高频电感 想模型 高频电感理想模型
电感损耗用品质因数Q表征：
Q
L
RL
电感损耗主要指交流损耗。在高 频电路中， 电感损耗比较大，不
高频电感阻抗特性
能忽略，分布电容可以忽略。
高频电子线路 第2章 6
绝对角频率偏移 0 表示(角)频率偏移谐振的程度(失谐)。
信息科学技术学院 电子信息科学与技术系 高频电子线路 第2章 12
阻抗Zp可化简为 Z p
R0 L Cr ，式中 2 1 j 1 jQ
f 广义失谐 2Q 2Q 0 f0
阻抗幅 Z p 频特性
信息科学技术学院 电子信息科学与技术系 高频电子线路 第2章 17
1 1/ 2 |zp|/R0 Q1>Q2 Q1 Q2
0
Z
π 2
感性 Q2
Q1
Q1>Q2
容性
0
0

π 2
空载品质因数：回路没有外加负载时的值，LC回路本身的品质 因数 称为空载Q值或Q0； 因数，称为空载 有载品质因数： 回路有外加负载 RL时的值，称为有载Q 值或 QL。
1 r j L jC 并联谐振阻抗 Z p 1 r j L jC
此时有 0 2 20
0
1 LC
L Cr 0 1 jQ 0
0 2 02
0 2 02 0 0 2 2 0 0 0 0 0
信息科学技术学院 电子信息科学与技术系 高频电子线路 第2章 7
电压频率和频率电压转换电路的设计讲解

电压频率和频率电压转换电路的设计讲解

设计一个V/F转换器，研究其产生的输出电压的频率随输入电压幅度的变化关系。

1 绪论（1）电压/频率转换即v/f转换，是将一定的输入信号按线性的比例关系转换成频率信号，当输入电压变化时，输出频率也响应变化。

它的功能是将输入直流电压转换频率与其数值成正比的输出电压，故也称电压控制振荡电路。

如果任何一个物理量通过传感器转换成电信号后，以预处理变换为合适的电压信号，然后去控制压控振荡电路，再用压控振荡电路的输出驱动计数器，使之在一定时间间隔内记录矩形波个数，并用数码显示，那么可以得到该物理量的数字式测量仪表。

图1 数字测量仪表电压/频率电路是一种模/数转换电路，它应用于模/数转换，调频，遥控遥测等各种设备。

（2）F/V转换电路F/V转换电路的任务是把频率变化信号转换成按比例变化的电压信号。

这种电路主要包括电平比较器、单稳态触发器、低通滤波器等电路。

它有通用运放F/V转换电路和集成F/V转换器两种类型。

1.1设计要求设计一个将直流电压转换成给定频率的矩形波的电路,要求包括：积分器；电压比较器和一个将给定频率的矩形波转换为直流电压的电路，要求包括：过零比较器、单稳态触发器、低通滤波器等。

1.2 设计指标(1）输入为直流电压0-10V，输出为f=0-500Hz的矩形波。

（2）输入ui是0~10KHZ的峰-峰值为5V的方波，输出uo为0~10V的直流电压。

2 设计内容总体框图设计2．1 V/F转换电路的设计2.1.1 工作原理及过程积分器和滞回比较器首尾相接形成正反馈闭环系统，如图 2所示，比较器输出的矩形波经积分器积分可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成矩形波，这样便可构成三角波，矩形波发生器。

由于采用集成运放组成的积分电路，因此可以实现恒流充电，能够得到比较理想的矩形波。

通过分析可知，矩形波幅值大小由稳压管的稳定电压值决定，即方波的幅值OLM Z V V =± 。

矩形波的振荡频率 2.1.2 模块功能积分器：积分电路可以完成对输入电压的积分运算，即输入电压与输出电压的积分成正比。

2、高频电路基础

2、高频电路基础


解： （ 1） 0
L 1
0 2 C
（ 2） B
f0 QL
QL
f 0 465 58 B 8
3 3
（3） R0 Q00 L 100 2 465 10 0.586 10 171.22K
R0 // R QL0 L 58 2 465 103 0.586 103 99.25K
B0.1是曲线下降为谐振值（中心频率处）的0.1时对应的频率范围。
分析： ①理想矩形
B0.1 B0.707
K r0.1 1
②并联谐振回路
B0.1 102 1 f0 Q
0.1
K r 0.1 10 2 1
B0.707
结论: 单谐振回路的选择性很差。
B0.1
iS
RS
C
R0
L
RL
谐振频率： 0
2、高频电容
极间绝缘电阻 分布电感
C
在高频电路中，电容的损耗可以忽略不计，但如果到了微波波段，电容 中的损耗就必须加以考虑。 电容器阻抗特性 阻 抗
f
频率
2、高频电容
高频电路中常常使用片状电容和表面贴装电容。
瓷片电容
涤纶电容
独石电容
电解电容
贴片电容
3、高频电感
主要用作谐振元件、滤波元件和阻隔元件（称为射频扼流圈 RFC）。
结论：电阻从低端向高端折合，阻值变大，是原来的1/p2倍。
② 负载阻抗等效折算
C
L RL RL
电阻变大
C CL
L R' L
C' L
1 R L 2 RL p
'
电容变小
C L p CL
高频电子线路 第2章-高频电路基础

高频电子线路 第2章-高频电路基础


1 1 L= 2 = ω0 C (2π ) 2 f 02C
以兆赫兹(MHz)为单位 Ｃ以皮法 为单位, 以皮法(pF)为单位 L以 为单位, 将f0以兆赫兹 为单位 为单位 以 微亨（ ）为单位， 上式可变为一实用计算公式： 微亨（µH）为单位， 上式可变为一实用计算公式：
1 2 1 25330 6 L = ( ) 2 × 10 = 2 2π f 0 C f0 C
(3) 求满足 求满足0.5 MHz带宽的并联电阻。 设回路上并联 带宽的并联电阻。 带宽的并联电阻 电阻为R 并联后的总电阻为R 电阻为 1, 并联后的总电阻为 1∥R0, 总的回路有载品 f0 质因数为Q 由带宽公式, 质因数为 L。 由带宽公式 有 Q =
L
B
此时要求的带宽B=0.5 MHz, 故 QL = 20 此时要求的带宽 回路总电阻为
主要包括电台、工业、空间电磁、天电等 主要包括电台、工业、空间电磁、
内部产生的一般称为噪声
人为:接地 回路耦合等 人为 接地,回路耦合等 接地 系统内:电阻 电子器件等的热噪声等 系统内 电阻,电子器件等的热噪声等 电阻
电子噪声：电子线路中普遍存在。 电子噪声：电子线路中普遍存在。指电子线路中的随 机起伏的电信号，与电子扰动有关。 机起伏的电信号，与电子扰动有关。 当噪声,干扰与信号可比拟时 称信号被噪声淹没 当噪声 干扰与信号可比拟时,称信号被噪声淹没 干扰与信号可比拟时 称信号被噪声淹没.
ωM M = 对于互感耦合: 对于互感耦合 k = 2 L1L2 ω L1L2
通常情况: 通常情况
M L1 = L2 = L 则 k = L
CC k= 对于电容耦合: 对于电容耦合 (C1 + CC )(C2 + CC )
第2章 高频电路基础2009

第2章 高频电路基础2009


解 ：(1) 计算L值。 由式(2 — 2), 可得
§3 抽头并联振荡回路 的阻抗变化(折合)关系
一.接入系数：
接入系数P 定义为：抽头点电压与端电压的比
也可定义为：接入点电压与欲折合处电压之比
1.变压器耦合接入电路：
P
U2 U1

N2 N1
2.电感抽头电路：
d + L2 a Is Rs + L1 Vab – b – Vbd
CL P CL
电容减小，阻抗加大。 结论：1、抽头改变时,P改变.
b
b
C2 C1 C
L1 L1 L 2
2、抽头由低高，等效导纳降低P2倍，Q值提高许 多，即等效电阻提高了 1 倍，并联电阻加大，Q 2 P 值提高。
因此，抽头的目的是：
减小信号源内阻和负载对回路的影响。 负载电阻和信号源内阻小时应采用串联方式； 负载电阻和信号源内阻大时应采用并联方式； 负载电阻信号源内阻不大不小采用部分接入方式 。
2
1 2
时所对应的频率范围


1 2
N (f) V om
Q0
2f 0.7 fo
f0 Q0
0.7
1
1 2
V0 m
2 f 0.7
B0.7
1
0
2
f
即 通频带 B

fo Qp
7. 信号源内阻和负载电阻对并联 谐振回路的影响
1 1 QL


1 R0

1 RL
RS

0 L
O
0

–
1Cຫໍສະໝຸດ 总结：串联振荡回路及其特性
2.品质因数Q ：
谐振时回路感抗值（或容抗值）与回路电阻R的比值称 为回路的品质因数，以Q表示，它表示回路损耗的大小。
电子基础知识-PWM

电子基础知识-PWM

01 什么是PWM脉冲宽度调制(PWM)，PWM全称Pulse Width Modulation，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

PWM的频率：是指1秒钟内信号从高电平到低电平再回到高电平的次数，也就是说一秒钟PWM有多少个周期。

单位：Hz表示方式：50Hz、100HzPWM的周期：T=1/f（周期=1/频率）50Hz=20ms 一个周期，如果频率为50Hz，也就是说一个周期是20ms，那么一秒钟就有50次PWM周期。

占空比：是一个脉冲周期内，高电平的时间与整个周期时间的比例。

单位：%(0%-100%)表示方式：20%周期：一个脉冲信号的时间，1s内测周期次数等于频率。

脉宽时间：高电平时间。

上图中脉宽时间占总周期时间的比例，就是占空比。

比方说周期的时间是10ms，脉宽时间是8ms，那么低电平时间就是2ms，总的占空比 8/（8+2）=80%，这就是占空比为80%的脉冲信号。

而我们知道PWM就是脉冲宽度调制通过调节占空比，就可以调节脉冲宽度(脉宽时间)，而频率，就是单位时间内脉冲信号的次数。

以20Hz，占空比为80%举例，就是1秒钟之内输出了20次脉冲信号，每次的高电平时间为40ms。

我们换更详细点的图：上图中，周期为T，T1为高电平时间，T2为低电平时间，假设周期T为1s，那么频率就是1Hz，那么高电平时间0.5s，低电平时间0.5s，总的占空比就是0.5 /1 =50%。

02 PWM原理以单片机为例，我们知道，单片机的IO口输出的是数字信号，IO口只能输出高电平和低电平，假设高电平为5V，低电平则为0V，那么我们要输出不同的模拟电压，就要用到PWM，通过改变IO口输出的方波的占空比从而获得使用数字信号模拟成的模拟电压信号。

我们知道，电压是以一种连接1或断开0的重复脉冲序列被夹到模拟负载上去的（例如LED灯，直流电机等），连接即是直流供电输出，断开即是直流供电断开。

电路理论基础

电路理论基础

器件模型的建立需要用专门的方法。 一般元器件的建模要用相关学科的理论与方
法，如半导体器件的模型是在半导体物理提供 的概念与方法基础上，通过对其中载流子运动 过程的分析后得出的。
Real R, L, C Components: General Case
High Frequency At Low Frequency
⎧
⎪
0,
⎪
I DS
=
⎪ ⎨
⎪
W Kp L
(VGS
− VT
−
VDS 2
)VDS
,
⎪ ⎪⎩K p
W L
(VGS
−VT )2 2
(1+ λVDS ),
VGS < VT VGS > VT ,VGD < VT VGS > VT ,VGD > VT
动态模型同样是再在上式基础上加上各种寄生电 容。
MOSFET 中的寄生电容
∫ f (t) = 1 +∞ F ( jω)e jωtdω
2π −∞
∫ f (t) = 1 σ + j∞ F (s)estds
2π j σ − j∞
电路理论的发展（1）
电路理论始于19世纪早中期的欧姆定律与基尔霍 夫定律，由于早期电报与电话通信、电机工程的 发展而形成一些基本概念与方法。
20世纪初电子三极管的发明使长距离通信、无线 电广播与电视得到发展，滤波、放大、振荡等基 本电路得到逐渐深入的研究。
MOSFET 完整模型
MOSFET完整模型
电路理论(3)
线性电阻电路 与多端口分析
HDU, 9/2011
1、节点电压方程
对一个电路作分析计算，基本的方法是根据元器 件的特性与电路的基本规律KCL & KVL列写出电 路方程，再作进一步计算。
电路基础知识总结(精华版)

电路基础知识总结(精华版)

电路知识总结（精简）1.电流的参考方向可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则i>0，反之i<0。

电压的参考方向也可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则u>0反之u<0。

2．功率平衡一个实际的电路中，电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。

3．全电路欧姆定律：U=E-RI4．负载大小的意义：电路的电流越大，负载越大。

电路的电阻越大，负载越小。

5．电路的断路与短路电路的断路处：I＝0，U≠0电路的短路处：U＝0，I≠0二．基尔霍夫定律1．几个概念：支路：是电路的一个分支。

结点：三条（或三条以上）支路的联接点称为结点。

回路：由支路构成的闭合路径称为回路。

网孔：电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。

2．基尔霍夫电流定律：（1）定义：任一时刻，流入一个结点的电流的代数和为零。

或者说：流入的电流等于流出的电流。

（2）表达式：i进总和=0或： i进=i出（3）可以推广到一个闭合面。

3．基尔霍夫电压定律（1）定义：经过任何一个闭合的路径，电压的升等于电压的降。

或者说：在一个闭合的回路中，电压的代数和为零。

或者说：在一个闭合的回路中，电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。

（2）表达式：1或： 2或： 3（3）基尔霍夫电压定律可以推广到一个非闭合回路三．电位的概念（1）定义：某点的电位等于该点到电路参考点的电压。

（2）规定参考点的电位为零。

称为接地。

（3）电压用符号U表示,电位用符号V表示（4）两点间的电压等于两点的电位的差。

（5）注意电源的简化画法。

四．理想电压源与理想电流源1．理想电压源（1）不论负载电阻的大小，不论输出电流的大小，理想电压源的输出电压不变。

理想电压源的输出功率可达无穷大。

（2）理想电压源不允许短路。

2．理想电流源（1）不论负载电阻的大小，不论输出电压的大小，理想电流源的输出电流不变。

理想电流源的输出功率可达无穷大。

（2）理想电流源不允许开路。

3．理想电压源与理想电流源的串并联（1）理想电压源与理想电流源串联时，电路中的电流等于电流源的电流，电流源起作用。

第1节高频小信号谐振放大器57页6.9MPPT版


α(f)=H(f ) / H(fo) 1.0
理想
H( f ) 0
0.8
理想的幅频特性应是矩形，既 0.6 是一个关于频率的矩形窗函数。 0.4
0.2
矩形窗函数的选频电路是一 0 个物理不可实现的系统，实际选
频电路的幅频特性只能是接近矩
2Δf0.7
f1 fo f2 2Δf0.1
形 定义矩形系数K0.1表示选择性： K 0.1
①LC 谐振回路：单 LC 谐振回路（串联，并联）
双调谐回路
②各种滤波器： LC 集中滤波器
石英晶体滤波器 陶瓷滤波器 声表面波滤波器
返回
1.1.1 选频网络的基本特性
返回
要求选频电路的通频带宽度与传输信号有效频谱宽度相一致。
理想的选频电路通频带内的幅频特性
dH ( f ) 0
df
通频带外的幅频特性应满足
回路或部分接入并联振荡回路。
1 常用的抽头振荡回路
电感抽头部分接入
电容分压部分接入
L2
C L1
C2 L
C1
L2
C
L1
RL
C2 L
C1
RL
三 回路抽头的阻抗变换
典型实用电路： a
L2 C2
c
d
iS RS
L1 C1
RL
b
c iS RS
a
C2 L2 d
C1 L1
RL
b
2 等效电路：在电路的定量分析中常把部分接入的外电路 等效到并联回路两端。
C
RL'
-
b
b
ua2b
u
2 cb
i
RS ' S ' uab

电子信息类考研陈洪亮《电路基础》考研真题解析

电子信息类考研陈洪亮《电路基础》考研真题解析第一部分电路基础名校考研真题分析说明：本部分从指定陈洪亮编写的《电路基础》为考研参考书目的名校历年考研真题中挑选最具代表性的部分，并对其进行了详细的解答。

1 动态电路的复频域分析一、选择题1．的拉氏反变换式应是（）。

[南京航空航天大学2006研]A．B．C．D．【答案】C@@@@2．如图6-1所示域模型中，各元件的阻抗单位为，应为（）。

[中国矿业大学2008研]图6-1A．B．C．D．【答案】B@@@@二、填空题如图6-2所示电路，在t＝0前处于稳态，已知，，。

时合上开关S，则S合上后电流的拉普拉斯表达式为______。

[华南理工大学2010研]图6-2【答案】【解析】状态，将原图进行拉氏变换后。

运用节点电压法，有：所以有：三、计算题1．如图6-3所示的动态电路中，参数为：，，，，，电路处于稳定状态，时将开关打开，试求开关断开后的电流。

[东北电力大学2008研]图6-3解：首先，求出电源的拉氏变换：换路前，有：，换路后，运算电路如图6-4所示。

列出KVL方程：解得：所以开关断开后的电流为：图6-42．电路如图6-5（a）所示，电压源激励如图6-5（b）所示。

开关S闭合前电路已进入稳态。

求开关S闭合的电压u C（t）。

[清华大学2007研]图6-5解：在复频域用拉氏变换法求解。

换路前。

t＞0时，激励的表达式为：其像函数为：运算电路如图6-6所示，可得：整理并代入的表达式得：利用拉氏变换的延迟性质，可得到的时域表达式为：用分段函数表示为：图6-63．如图6-7所示电路，已知，，，，，。

原来开关S是打开的，电路已经达到稳态。

t＝0时将开关S闭合。

求S闭合后电容电压以及流过开关的电流i（t）。

[武汉大学2007研]图6-7解：开关S打开时，电路为稳态，所以：，开关S闭合后，运算电路如图6-8所示。

以b为参考节点，对a列节点电压方程：则可得：所以：图6-84．图6-9所示电路原处于直流稳态，t＝0时开关由闭合突然断开。

Chapter2 射频电路基础(2013版)PDF

27
解此联立方程可得：
V2 j C M I s 1 2 2 ( ) g j C C C M M j L j C M / g 2
2 2

2 1 0 2C M 1 j g ( ) g 2 0 0 j I s g (1 2 2 ) j 2
若要求负载与信号源内阻匹配，问变 压器线圈匝数比N1~3/N2~3应为何值? 解:先把RL折算到电容支路两端得到RL’
RL C1 C2 2 RL ' 2 ( ) RL 16 RL C1 p1
再把RL’折算到RS支路两端得到RL’’
N 2~3 2 N 2~3 2 ) R L ' 16 ( ) RL Rs RL ' ' p2 RL ' ( N 1~ 3 N 1~ 3
可见，在有信号源內阻和负载电阻情况下，为了对并联谐振 回路的影响小，需要应用阻抗变换电路。
n n
所以并联谐振回路希望用恒流源激励（内阻大）。
31
3. 匹配网络阻抗变换 （窄带）
L型匹配网络 常用网络结构 T型匹配网络 p型匹配网络
7
（一）简单LC并联谐振回路分析
固有串 联电阻 等效并 联阻抗
实际的并联谐振回路
等效的并联谐振回路
R 并联阻抗 r 串联电阻
1 L R r C
8
简单并联谐振回路的阻抗表达式为：
Z ( j )
1 1 1 j C R j L

R 0 1 j ( ) 0 L 0
24
结论：
（１）部分接入的电阻（或阻抗）折算到回路两端时， 其值增大 １／ｐ2倍，电导（或导纳）则减小ｐ2 倍； （２）部分接入的电压源折算到回路两端时，其值增大１／ｐ倍； （３）部分接入的电流源折算到回路两端时，其值减小ｐ倍；

电路原理基础知识

电路原理基础知识目录一、电路的基本概念 (2)1.1 电路的定义 (3)1.2 电路模型 (4)1.3 电路的基本物理量 (5)二、直流电路分析 (6)2.1 电阻、电容、电感元件 (7)2.2 KVL和KCL法则 (9)2.3 电压源和电流源 (9)2.4 直流电路的等效变换 (10)三、交流电路分析 (12)3.1 正弦交流电的基本概念 (13)3.2 RLC交流电路的分析 (14)3.3 交流电路的功率因数 (15)3.4 三相交流电路 (17)四、电路的频率特性与滤波器 (18)4.1 信号的频谱分析 (19)4.2 无源滤波器与有源滤波器 (20)4.3 常用滤波器元件 (22)五、电路中的过渡过程 (23)5.1 过渡过程的概述 (24)5.2 换路定律与初始条件 (25)5.3 一阶电路的过渡过程分析 (26)5.4 二阶电路的过渡过程分析 (27)六、集成电路与电子元件 (28)6.1 集成电路的分类与特点 (30)6.2 常用半导体器件 (31)6.3 集成电路的应用 (33)七、电路设计与仿真 (34)7.1 电路设计的基本原则与方法 (36)7.2 电路仿真工具与软件介绍 (37)7.3 电路设计实例解析 (38)一、电路的基本概念电源：电源是电路中的能量来源，用于提供电能。

电源可以是一个电池、一个发电机或一个供电网络等。

电源的正负极或正负极性是电路中的关键信息，它们决定了电流的流向。

负载：负载是电路中使用电能的设备或元件，如灯泡、电动机、电阻器等。

负载会消耗电能并将其转换为其他形式的能量，如光能、机械能或热能等。

导线：导线是电路中用来传输电流的媒介，它负责将电源和负载连接起来。

导线通常由导电材料制成，如铜或铝等。

导线的电阻越小，电流的传输效率越高。

开关：开关是控制电路通断的元件，它可以控制电流的流向和电路的开关状态。

开关可以手动操作，也可以由电子信号自动控制。

电流：电流是电荷在电路中的流动，它是由电源提供的驱动力和负载的阻力共同决定的。

高频电子线路第2章 高频电路基础


《高频电子线路》
19
第2章 高频电路基础
7）矩形系数：定义为阻抗的幅频特性下降为谐振值的0.1时 的频带宽度与阻抗的幅频特性下降为谐振值的0.707时的频带 宽度之比。即
B0.1 K r 0.1 B0.707
(2-11)
其中：B0.1谐振曲线下降为谐振值的0.1时的频带宽度
B0.707谐振曲线下降3dB的频带宽度
矩形系数是大于1的（理想时为1），矩形系数越小，回路的 选择性越好。 对于单级简单并联谐振回路，可以计算出其矩形系数为：
K r 0.1 102 1 9.96
《高频电子线路》
20
第2章 高频电路基础
需要说明的几点：通过前面分析可知 (1) 回路的品质因素越高，谐振曲线越尖锐，回路的通
频带越狭窄，但矩形系数不变。因此，对于简单（单级）
1、简单振荡回路(只有一个回路)
振荡回路就是由电感和电容串联或并联形成的回路。 只有一个回路的振荡电路称为简单振荡回路或单振荡回路。 (1)、并联谐振回路 1）电路结构
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12
第2章 高频电路基础
. I . IR R0 |z p|/R 0 1 . ＋ IL . U L － 0 (a) (b) 1/ 2 Q1＞Q2 Q1 Q2 0 －/2
1、电阻
一个实际的电阻器, 在低频时主要表现为电阻特性,但在 高频使用时不仅表现有电阻特性的一面, 而且还表现有电抗特
《高频电子线路》
3
第2章 高频电路基础
性的一面。 电阻器的电抗特性反映的就是其高频特性。 一个电阻R的高频等效电路如图2-1所示, 其中, CR为分
布电容, LR为引线电感, R为电阻。
0
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大学_《高频电子电路》(王卫东版)课后答案下载

《高频电子电路》(王卫东版)课后答案下载《高频电子电路》(王卫东版)内容简介绪论0.1通信系统的组成0.2发射机和接收机的组成0.3本书的研究对象和任务第1章高频小信号谐振放大器1.1LC选频网络1.1.1选频网络的基本特性1.1.2LC选频回路1.1.3LC阻抗变换网络__1.1.4双耦合谐振回路及其选频特性1.2高频小信号调谐放大器1.2.1晶体管的高频小信号等效模型1.2.2高频小信号调谐放大器1.2.3多级单调谐放大器__1.2.4双调谐回路谐振放大器__1.2.5参差调谐放大器1.2.6谐振放大器的稳定性1.3集中选频放大器1.3.1集中选频滤波器1.3.2集成宽带放大器1.3.3集成选频放大器的应用1.4电噪声1.4.1电阻热噪声1.4.2晶体三极管噪声1.4.3场效应管噪声1.4.4噪声系数__小结习题1第2章高频功率放大器2.1概述2.2高频功率放大器的工作原理 2.2.1工作原理分析2.2.2功率和效率分析2.2.3D类和E类功率放大器简介 2.2.4丙类倍频器2.3高频功率放大器的动态分析----------DL2.FBD2.3.1高频功率放大器的动态特性 2.3.2高频功率放大器的负载特性2.3.3高频功率放大器的调制特性2.3.4高频功率放大器的放大特性2.3.5高频功率放大器的调谐特性2.3.6高频功放的高频效应2.4高频功率放大器的实用电路2.4.1直流馈电电路2.4.2滤波匹配网络2.4.3高频谐振功率放大器设计举例2.5集成高频功率放大电路简介2.6宽带高频功率放大器与功率合成电路2.6.1宽带高频功率放大器2.6.2功率合成电路__小结习题2第3章正弦波振荡器3.1概述3.2反馈型自激振荡器的工作原理 3.2.1产生振荡的基本原理3.2.2反馈振荡器的振荡条件3.2.3反馈振荡电路的判断3.3LC正弦波振荡电路3.3.1互感耦合LC振荡电路3.3.2三点式LC振荡电路3.4振荡器的频率稳定度3.4.1频率稳定度的定义3.4.2振荡器的稳频原理3.4.3振荡器的稳频措施3.5晶体振荡器3.5.1石英晶体谐振器概述3.5.2晶体振荡器电路3.6集成电路振荡器3.6.1差分对管振荡电路3.6.2单片集成振荡电路E16483.6.3运放振荡器3.6.4集成宽带高频正弦波振荡电路3.7压控振荡器3.7.1变容二极管3.7.2变容二极管压控振荡器3.7.3晶体压控振荡器__3.8RC振荡器3.8.1RC移相振荡器3.8.2文氏电桥振荡器__3.9负阻振荡器3.9.1负阻器件的基本特性----------DL3.FBD3.9.2负阻振荡电路 3.10振荡器中的几种现象3.10.1间歇振荡3.10.2频率拖曳现象3.10.3振荡器的频率占据现象3.10.4寄生振荡__小结习题3第4章频率变换电路基础4.1概述4.2非线性元器件的特性描述4.2.1非线性元器件的基本特性4.2.2非线性电路的工程分析方法4.3模拟相乘器及基本单元电路4.3.1模拟相乘器的基本概念4.3.2模拟相乘器的基本单元电路4.4单片集成模拟乘法器及其典型应用 4.4.1MC1496/MC1596及其应用4.4.2BG314(MC1495/MC1595)及其应用 4.4.3第二代、第三代集成模拟乘法器 __小结习题4第5章振幅调制、解调及混频5.1概述5.2振幅调制原理及特性5.2.1标准振幅调制信号分析5.2.2双边带调幅信号5.2.3单边带信号5.2.4AM残留边带调幅5.3振幅调制电路5.3.1低电平调幅电路5.3.2高电平调幅电路5.4调幅信号的解调5.4.1调幅波解调的方法5.4.2二极管大信号包络检波器5.4.3同步检波----------DL4.FBD5.5混频器原理及电路 5.5.1混频器原理5.5.2混频器主要性能指标5.5.3实用混频电路5.5.4混频器的干扰5.6AM发射机与接收机5.6.1AM发射机5.6.2AM接收机5.6.3TA7641BP单片AM收音机集成电路 __小结习题5第6章角度调制与解调6.1概述6.2调角信号的分析6.2.1瞬时频率和瞬时相位6.2.2调角信号的分析与特点6.2.3调角信号的频谱与带宽6.3调频电路6.3.1实现调频、调相的方法6.3.2压控振荡器直接调频电路6.3.3变容二极管直接调频电路6.3.4晶体振荡器直接调频电路6.3.5间接调频电路6.4调频波的解调原理及电路6.4.1鉴频方法及其实现模型6.4.2振幅鉴频器6.4.3相位鉴频器6.4.4比例鉴频器6.4.5移相乘积鉴频器6.4.6脉冲计数式鉴频器6.5调频制的`抗干扰性及特殊电路6.5.1调频制中的干扰及噪声6.5.2调频信号解调的门限效应6.5.3预加重电路与去加重电路6.5.4静噪声电路6.6FM发射机与接收机6.6.1调频发射机的组成6.6.2集成调频发射机6.6.3调频接收机的组成6.6.4集成调频接收机__小结习题6----------DL5.FBD第7章反馈控制电路 7.1概述7.2反馈控制电路的基本原理与分析方法 7.2.1基本工作原理7.2.2数学模型7.2.3基本特性分析7.3自动增益控制电路7.3.1AGC电路的工作原理7.3.2可控增益放大器7.3.3实用AGC电路7.4自动频率控制电路7.4.1AFC电路的组成和基本特性7.4.2AFC电路的应用举例7.5锁相环路7.5.1锁相环路的基本工作原理7.5.2锁相环路的基本应用7.6单片集成锁相环电路简介与应用 7.6.1NE5627.6.2NE562的应用实例__小结习题7第8章数字调制与解调8.1概述8.2二进制振幅键控8.2.12ASK调制原理8.2.22ASK信号的解调原理8.3二进制频率键控8.3.12FSK调制原理8.3.22FSK解调原理8.4二进制相移键控8.4.12PSK调制原理8.4.22PSK解调原理8.5二进制差分相移键控8.5.12DPSK调制原理8.5.22DPSK解调原理__小结习题8第9章软件无线电基础9.1概述9.2软件无线电的关键技术 9.3软件无线电的体系结构 9.4软件无线电的应用__小结习题9附录A余弦脉冲分解系数表部分习题答案参考文献《高频电子电路》(王卫东版)图书目录本书为普通高等教育“十二五”、“十一五”国家级规划教材。

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从频谱的角度来看，调制是把低频的调制信 号频谱变换为高频的已调波频谱；
解调恰与调制相反，它把高频的已调波频谱变 换为低频的调制信号频谱；
变频则把高频的已调波频谱变换为中频的已调 波频谱。
因此，调制、解调和变频电路都属于频谱变换 电路。
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单元六 频率变换电路基础
频率变换电路的分类： 1、频谱搬移电路 即将输入信号频谱沿频率轴进行不失真的搬移， 搬移前后各频率分量的相对大小和相互间隔（即频 谱内部结构）保持不变。 包括调幅、检波和变频电路。
教学难点
模拟乘法器应用电路的分析方法
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单元六 频率变换电路基础
§6-1频率变换的基本概念与信号的表示
在通信和电子技术中，频率（或频谱）变换是 很重要的概念。本章先简单介绍频率变换的基本概 念，接着讨论实现频率变换的最重要的器件——集 成模拟乘法器及其简单的应用，最后分析频谱搬移 实现原理。
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单元六 频率变换电路基础
§6-1-1信号的频谱
信号的频谱是指组成信号的各个频率正弦分量 按频率的分布情况，即用频率f（或角频率ω）作为 横坐标、用组成这个信号的各个频率正弦分量的振 幅Um作为纵坐标作图，就可以得到该信号的频谱图， 简称频谱。
用频谱表示信号的优点是：可以更直观地了解 信号的频率组成和特点，例如信号的频带宽度（带 宽）等。
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单元六 频率变换电路基础
一个信号的表示方法大致有三种：
一是写出它的数学表达式;（时域） 二是画出它的波形；（时域） 三是画出它的频谱。（频域）
这三种表示方法在本质上是相同的，故可由其 中一种表示方法得到其他两种表示方法。数学表达 式表示信号既清楚又准确，波形和频谱表示信号比 较直观。但对于某些复杂的信号或无规律的信号， 要写出它的数学表达式或画出它的波形很困难，这 时用频谱来表示这种信号既容易、又方便。因此用 信号的频谱可以表示任何一种信号。
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单元六 频率变换电路基础
小结：
本节重点是信号的频谱。画频谱时应先写出信 号的数学表达式，然后把它展开，若展开式中有n项 不同频率，不同振幅的正弦分量相叠加，则频谱中 的谱线就有n条。
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单元六 频率变换电路基础
§ 6-1-2频率变换
频率变换又称为频谱变换。所谓频率变换，是 指输出信号的频率与输入信号的频率不同，而且满 足一定的变换关系。
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单元六 频率变换电路基础
[例6-1]某电压信号的数学表达式为:u(t)=3sinω0t(V) 试画出它的波形和频谱。
解： 这是一个单一频率的正弦信号，其频率 f0= ω0/2π ， 其波形如图6.1（a）所示。由于振幅Um=3V，故 其频谱如图6.1（b）所示。
u/V
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单元六 频率变换电路基础
[例 6-3]一周期性方波（矩形脉冲）的波形如图6-3 （a）所示，写出相应的数学表达式，并画出它的频 谱。
u/V U m/V
2 0
T/2
T 3T/2 2T 5T/2 t （a）
4/π
4/3π
1
4/5π 4/7π 4/9π
0
ω
ω0 3ω0 5ω0 7ω0 9ω0
u(t) 4 cosct cos(c )t cos(c )t
4 cosct 2 cosct cos t
4(1 0.5cos t) cosct(V )
u/V
Um/V
2
6
1
1
0 fc-F fc fc+F
f0 6
t
（a）
（b）
图6-2（a）信号的频谱 （b）信号的波形
u(t)
1
4
sin 0t

50t


4 (2n 1)
sin(2n 1)0t

式中，ω=2πfo=2π/T，按上式可画出相应的频谱， 如图6.3（b）所示，其中直流分量对应ω=0的那条 谱线。由于u（t）有无限多项，因此谱线也有无限 多条（图中只画出六条谱线）。但随着f的升高， 谱线的长度迅速减小。
Um/V
3 3
0
1/f0
t
0
f0
f
（a）
（b）
图6-1 （a）单频信号的波形 （b）单频信号的频谱
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单元六 频率变换电路基础
[例6-2] 某电压信号的频谱如图6.2（a）所示，试求它的数 学表达式，并画出它的波形（设fc》F）。 解: 设ωc=2πfc，Ω=2πF，由图6.2（a）可以得到该电 压信号的数学表达式:（注：式中每项也可写正弦形 式）
（b）
图6-3 （a）信号的波形 （b）信号的频谱
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单元六 频率变换电路基础
解 图6.3（a）所示波形的数学表达式为
2 nT≤t≤（n+1/2）T
u（t）=
（n为整数）
0 （n+1/2）T≤t≤（n+1）T
为了画出它的频谱，需应用傅立叶级数的理论把上 述分段函数式展开成幂级数的形式：
2、频谱非线性变换电路 即将输入信号频谱进行特定的非线性变换电路。 包括调频和鉴频、调相和鉴相电路等。
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单元六 频率变换电路基础
频率变换电路的一般组成模型：
非线性器 件
滤波器
图中的非线性器件可以采用二、三极管、场 效应管、差分对管以及模拟乘法器等。滤波器起 着滤除通带以外频率分量的作用，只有落在通带 范围的频率分量才会产生输出电压。
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单元六 频率变换电路基础
§ 6-2模拟乘法器及其典型应用
随着集成技术的发展和应用的日益广泛，集成模 拟乘法器已成为继集成运放后最通用的模拟集成电 路之一，本节将对模拟乘法器的基本概念和应用进 行简单的讨论。
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单元六 频率变换电路基础
本讲导航
教学内容
6.1 频率变换的基本概念与信号的表示 6.2 模拟乘法器及其典型应用
教学目的
1. 理解频率变换的基本概念与信号的表示 2. 掌握模拟乘法器及其典型应用
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教学重点
1. 频率变换的基本概念与信号的表示（频谱） 2. 模拟乘法器及其典型应用