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高频电子线路第二章精品PPT课件

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高频电子线路_ppt课件

高频电子线路_ppt课件
需要注意： 回路的Q越高，
谐振曲线越尖锐，回 路的B0.707越窄，但其 Kr0.1并不改变。
这说明，对于简单并联谐振回路，回路Q 对回路的通频带和高的选择性的矛盾不能兼顾。
.
33
第2章 高频电路基础
1、简单振荡回路 （1）并联谐振回路
并联阻抗： 谐振频率： 品质因数： 并联谐振电阻：
通频带宽与矩形系数： 幅频特性与相频特性：
.
43
第2章 高频电路基础
2. 抽头并联振荡回路
在实际应用中，常用到激励源或负载与回路电感或电 容部分连接的并联振荡回路，即抽头并联振荡回路。
作用：实现回路与信号源的阻抗匹配或者进行阻抗变换。
（1）接入系数 p (或称抽头系数)：
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。
/0C
i2r
1
0Cr
Zp Cr R0并联谐振回路的等效电路？
.
22
第2章 高频电路基础
并联谐振回路的等效电路
等效电路
L
并联阻抗：ZP
r
C
j(L
1
)
谐振阻抗：
C
Zp
L Cr
R0
.
23
第2章 高频电路基础
(a)谐振频率 (b)特性阻抗 (c)品质因数
0L10C
L C
用 r 表示
Q0L 1 r 0Cr r
为射频扼流圈 RFC）。
高频等效电路：
电感线圈的损耗：在高频电路中是不能忽略的。
分布电容的影响：在分析一般的长、中、短波频段 电路时，通常可以忽略。
.
9
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件
3、高频电感

高频电子线路第二章精品PPT课件

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2.2.3 其他形式的滤波器
2.2.3.1、石英晶体滤波器
一、石英晶体的物理特性
1、石英晶体的结构
图2.2.3.1（a）表示自然结晶
体，图（b）表示晶体的横断。
为了便于研究，人们根据石英晶
体的物理特性，在石英晶体内画
出三种几何对称轴，连接两个角
锥顶点的一根轴Z，称为光轴； 在图（b）中沿对角线的三条X 轴，称为电轴；与电轴相垂直的
当 JT 作滤波器使用时，f f p fq 决定了滤波器的通 带宽度。
2.2.3.1
晶体谐振器与一般振荡回路比较，有以下几个明显 的特点：
• ① 晶体的谐振频率 f p和 fq非常稳定。这是因为
Lq、Cq、rq 由晶体尺寸决定，由于晶体的物理特性
它们受外界因素（如温度、震动等）的影响小。
•② 有非常高的品质因数。而普通LC振荡回路的 Q 值只能到几百。
当 fs 偏离f0 ，强度减小 （原因是各 A0振幅不变，但相位变化）。
表面声波滤波器的幅频特性为具有 sin x x 的函数形式， 式中x n f f0 ，（f f f0 ）。
2.2.3.3
目前表面声波滤波器的中心频率可在10MHz～ 1GHz之间，相对带宽0.5为00 50 00 ，插入损耗最低仅几个dB，
沿弹性体表面传递的声波，有n节换能器，（n+1） 个电极或 N n个2 周期段。指间距b、指宽a决定声波波 长。
换能器频率 f0 d ， 传播速度。
周期段长（波长）：0 M 2(a b)
当外加信号频率 fs 时f0 ， 各节所发出的表面波同相迭加，振幅最大， 总振幅 As nA0
（A0 为每节所激发声波强度振幅）。
矩形系数可达1.2。 图2.2.3.8所示为一接有声表面波滤波器的预中放电

高频电子线路第二章 高频小信号放大器

高频电子线路第二章 高频小信号放大器

(2) 为了增大Ａu0, 要求负载电导小, 如果负载是下一级放 大器, 则要求其ｇie小。 (3) 回路谐振电导ｇe0越小, Ａu0越大。 (4) Ａu0与接入系数ｎ1、ｎ2有关, 但不是单调递增或单调 递减关系。由于ｎ1和ｎ2还会影响回路有载 Ｑ值Ｑe, 而Ｑe又 将影响通频带,所以ｎ1与ｎ2的选择应全面考虑, 选取最佳值。
结论：

以上这些质量指标，相互之间即有联系又有矛盾。 增益和稳定性是一对矛盾，通频带和选择性是一 对矛盾。

应根据需要决定主次，进行分析和讨论。
4、 晶体管的高频小信号等效电路

形式等效电路（网络参数等效电路） 包括：Y参数、h参数、z参数、s参数等效电路 混合π型等效电路(物理模拟等效电路)

2.2.1 单管单调谐放大器※
1.电路组成及特点
●右图是一个典型的单管单调谐放大器。
Ｃ b 与 Ｃ c 分别是和信号源（或前级放大器）、 负载（或后级放大器）的耦合电容, Ｃe是旁路
UCC R2 L Cc
电容。 ●电容Ｃ与电感Ｌ组成的并联谐振回路作为晶 体管的集电极负载 , 其谐振频率应调谐在输入 有用信号的中心频率上。 ● 回路与晶体管的耦合采用自耦变压器耦合方 式 , 这样可减弱晶体管输出导纳对回路的影响。 ● 负载（或下级放大器）与回路的耦合采用自 耦变压器耦合和电容耦合方式, 这样, 既可减弱 负载（或下级放大器）导纳对回路的影响 , 又 可使前、 后级的直流供电电路分开。 ● 另外 , 采用上述耦合方式也比较容易实现前、 后级之间的阻抗匹配。
指在电源电压变化或器件参数变化时以上三参数的稳定程 度。 为使放大器稳定工作，必须采取稳定措施，即限制每级 增益，选择内反馈小的晶体管，应用中和或失配方法等。

高频电子线路第二版第2章高频基础电路PPT课件

高频电子线路第二版第2章高频基础电路PPT课件
Yr01jLjCG 0()jB ()
B()Cr02L2L2
G0()
r02
r0
2L2
哈尔滨工程大1学6
高频电子线路
首页 上页 下页 退出
并联谐振回路谐振频率 B() 0
P
1 r02 LCL
0
1Q 102
其中, 0 1 LC 为回路无阻尼振荡频率
Q0 0L r0 为回路的空载品质因数
当 Q0 1时, P 0 ； Q 0 较低时,P 0 。
两种表示方式的结论是一致的。
哈尔滨工程大2学6
高频电子线路
3.双电容分压耦合连接的变比关系
首页 上页 下页 退出
首先将RL与C2组成的并联支路等效为串联支路, 在QC2 1条件下,X不变，即C2不变，电阻RLS为
R L SQ 1 c 22 R L(0C 1 2R L )2R L0 2C 1 2 2R L
高频电子线路
串联谐振的相对幅频特性与相频特性
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相对幅频特性
QL1QL2
相对相频特性
QL1QL2
阻抗特性
0 等效纯电阻 0 等效感抗 0 等效容抗
哈尔滨工程大1学5
高频电子线路
2.2.3 并联谐振回路 1.无负载电阻的并联谐振回路
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并联回路的导纳
高频电子线路
首页 上页 下页 退出
电阻器是电子线路中最常用的无源元件之一。在 电子电路中，一个或多个电阻可构成降压或分压电路 用于有源器件的直流偏置，也可作为直流或电子电路 的负载电阻完成某些特定功能。
电阻的主要类型：
高密度碳介质合成的碳膜电阻；
鎳或其它材料的线绕电阻；
温度穏定材料的金属膜电阻； 铝或铍基材料薄膜片的表面贴装（SMD）电阻。

详细版高频电子线路(第五版)_第二章_选频网络.ppt

详细版高频电子线路(第五版)_第二章_选频网络.ppt

Z
L RC
1
1 j
j(L
R
L
1
)
R CR
R pL 1 pL R pRC
p
1 R2 LC L2
特性阻抗:
p
L
1
pC
L C
品质因数: Q
R
课件
谐振时的阻抗特性：
并联谐振时，回路呈纯电阻性， 且阻抗为最大值；
p,呈现感性
p,呈现容性
因此回路谐振时：
电纳B 0，回路导纳Y GP为最小值。 电压V0 IS / GP相应达到最大值且, 与IS同相
0
当
时
0
失谐
特性阻抗
π2 o
π 2
0
< 0，X < 0，回路呈容性 > 0，X > 0，回路呈感性
课件
VL0
I0
j0 L
VS R
j0L
j
0 L
R
VS
VC0 I0
1 VS
j0C R
1
j0C
j
1
0CR
VS
品质因数
Q
0L
R
1
0CR
1 R
L C
+ Vs
L
I
C
-
R
VL0
0
Vs
I0
所以: VL0 jQVs VC0 jQVs VC0
L RC
1
1 j
j(L
R
L
ห้องสมุดไป่ตู้
1
)
C
R CR
一般 L>> R,代入上式 ：
Z
RC
1
j(C
1

高频电子线路(第五版)课件：高频电路中的元器件

高频电子线路(第五版)课件：高频电路中的元器件

高频电路中的元器件
1.晶体管混合π等效模型 在分析高频小信放大器时,首先要考虑晶体管在高频时 的等效模型。图2.19是双极型 晶体管共射小信号混合π等效 模型,它反映了晶体管中的物理过程,也是分析晶体管高频 特 性的基本等效模型。
高频电路中的元器件
图2.19 晶体管混合π等效模型
高频电路中的元器件
高频电路中的元器件
高频电路中的元器件
图2.22 晶体管共发射极电路
高频电路中的元器件
高频电路中的元器件
高频电路中的元器件
图2.23 晶体管 Y 参数等效电路
高频电路中的元器件
高频电路中的元器件
4.晶体管频率特性 在分析由高频小功率管组成的交流放大电路时,其重要 的交流特性就是电路频率特 性,也就是电路所具有的频带。 电路的频率特性与高频管频率特性有着密切的关系。尽管 在上述分析中使用等效模型的概念,但实际的电路由于三极 管频率特性的限制以及输入和 输出端电容的存在,都会引起 电路频率特性的改变。同时,为了确定电路的正常工作条件, 保证模型成立,也必须对电路进行频率分析。
高频电路中的元器件
图2.11 高通电路(微分电路)
高频电路中的元器件
2.变容二极管 在高频电路中,利用二极管的电容效应,还可以制成变容 二极管。变容二极管是利用PN 结来实现的。PN 结的电容 包括势垒电容和扩散电容两部分,变容二极管主要利用的是 势垒电容。变容二极管在正常工作时处于反偏状态,其特点 是等效电容随偏置电压变化而 变化,且此时基本上不消耗能 量,噪声小,效率高。由于变容二极管的这一特点,可以将其 用 在许多需要改变电容参数的电路中,从而构成电调谐器、自 动调谐电路、压控振荡器等 电路。
② 在实际应用中可认为串联电阻Rs 是常数,但实际上Rs 是与工作电压和工作频率 有关的函数;

高频电子线路第二讲PPT课件

高频电子线路第二讲PPT课件
高频晶体管有两种类型：
①用于对小信号进行放大功能的高频小功率管，对这一 类晶体管的要求是大增益、小噪声。目前，双极型小信号 放大晶体管的工作频率可以达到几千兆赫兹，噪声系数仅 为几个分贝。
②用于高频功率放大功能的高频功率放大管，对这一类 晶体管的要求是大增益、大功率输出。
小信号放大用的场效应管，工作频率也能达到同样高的 频率，噪声系数可以更小。
第二章 高频电子线路基础
第一节 引言
各种无线电设备主要由一些处理高频信号的功能电路， 如高频小信号放大器、高频功率放大器、振荡器、调制器 及相应的解调器组成。这些内容将在各个章节里分别讨论。 但是各个功能电路之间也有一些共性，这就是所使用的无 源元件、有源器件及其组件等绝大多数是相同的。这些元 器件是构成高频电路的基础。因此，本章首先予以讨论。 考虑到电子噪声存在于各种电子线路之中，它对通信中系 统中所传输的有用信号会形成干扰。所以，了解电子噪声 的产生根源，对从源头上抑制它或消弱它的影响，提高系 统性能非常有帮助。
1.串联谐振回路 凡是由电感L、电容C及电阻r与信号源串联组成的 电路，称为串联谐振回路。串联谐振回路的示意图如 图2-4所示。
L
ui
C
i r
图2-4 串联谐振回路
图中，电阻r通常包括电感线圈和电容器的损耗电 阻以及可能接入回路的外加电阻。如果在该电路电感 线圈或电容器中已经储有能量，则在回路电阻r很小的 前提下，电路中即使没有外加电动势，也可以产生振 荡。所以又称串联谐振回路为串联振荡电路。
数Q，即
Q 0 L 1 r 0rC
(2-10)
并联谐振时阻抗最大，回路呈现纯电阻性质，谐
振电阻R0为
R0
L rC
Q0 L
1 Q
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Kr0.1
2f0.1 2f0.7
1
越小越好。
2.1.1 基本原理 2.1.2 串联振荡回路的谐振曲线和通频带 2.1.3 串联振荡回路的相位特性曲线
由电感线圈和电容器组成的单个振荡电路，称为 单振荡回路，包括两种形式。
L
R
+ Vs
–
C 串联谐振电路
LC Is
R
并联谐振电路
信号源与电容和电感串接，就构成串联振荡回路。
B 2 W 其f 0 中. 7 ，f 1 - ---f 上2 限 截2 ( 止f 1 频 率f 0 ) 2 W f 0 . 7 f 1 f 2 - ---2 下( 限f 1 截 止f 0 频)率 f1 f2 2 (f1 --f -0 -中)心频率
ω0
ω
选频特性曲线
2、矩形系数：反映回路的选择性
X
电抗
感性
Z
L
X= L－ 1 C
O
0
－1 C
R
容性
0 谐振频率
谐振条件: X0L10C0
即信号频率 0
1 LC
或
f0
2
1 LC
二、谐振特性
L
R
Z
+ Vs
–
R
C
VS Z
0 谐振频率
选频特性曲线
谐振时，回路阻抗值最小，即Z=R；
当信号源为电压源时，回路电流最大，
I0
VS R
，具有带通选频特性。
0
1 LC
oL1oC
L
C
(回路的特性阻抗)
二者的区别：回路Q限定于谐振时，线圈Q无此限制。
二者的相同点：都表示回路或线圈中的损耗。
由于人耳听觉对于相位特性引起的信号失真不 敏感，所以早期的无线电通信在传递声音信号时， 对于相频特性并不重视。
但是，近代无线电技术中，普遍遇到数字信号与 图像信号的传输问题，在这种情况下，相位特性失 真要严重影响通信质量。
回路的通频带：
在实际应用时，外加的频率ω与回路谐振频率ω0 之差Δω=ω-ω0表示频率ω偏离谐振频率ω0的程度，称 为失谐。 当ω与ω0很接近时
0 0
2 02 0
0
0
0
2
0
2
0
令 写成
2Q00 2Q0 ff0
为广义失谐量，则归一化式可
I
1
I0 1 2
当保持外加信号的幅值不变而改变其频率时，
L
R
+
VC0
I0
1
j0C
VRs j10Cj01CRVs
Vs –
又因为
0
L
1
0C
C
所以 VL0 VC0
VL0 I0j0L
Vs R
j0LjQ0Vs
VC0
I0
1
j0C
Vs R
j10CjQ0Vs
串联谐振时，电感和电容两端的电压模值大小相等， 且等于外加电压的Q0倍；电容和电感中储存的最 大能量相等。
由于Q0值较高，必须预先注意回路元件的耐压问题。
N .()II(( 0))1jQ( 10 0)N()ej()
arcQ ta n0 0arctan
arcQ ta n0 0arctan
阻抗角 arc( tg L1C)/R
Z R2 X2
阻抗性质随频率变化的规律：
X
电抗
感性
Z
L
X= L－ 1 C
O
0
－1 C
R
容性
1) < 0时，X <0呈容性；
2) = 0时，X =0呈纯阻性； 3) > 0时，X >0呈感性。
0 谐振频率
谐振时，电感、电容“消失了”！
串联单振荡回路的谐振特性：其阻抗在某一特定频率上具 有最小值（谐振状态），而偏离此频率时将迅速增大。
要求：选频电路的有效带宽应与所选择的信号 频谱宽度相适应。
理想选频网络：
带内
dH( f ) 0 dt
d( f )
dt
带外 H(f)0
矩形选频特性
单谐振回路
f0
f
即理想选频电路的选频特性曲线（幅频特性） 应为矩形。而实际的选频特性曲线为单峰。
技术指标： N(ω)
1、通频带（3db带宽）：
B 2 W f0 .7 f1 f2 2 (f1 f0 )
R
1
R0C
——回路的空载品质因数
考虑回路的负载和电源的内阻：
Q LRR 0 SL R L(RR S 1R L)0C
——回路的有载品质因数
注意3：线圈Q与回路Q的区别
线圈的品质因数 Q L
R
LR
线圈的Q值常在几十到一、二百左右。
回路空载品质因数 Q0L 1 1 • L R 0CR R C R
选频网络是通信系统各功能单元电路的基本构 成部分，具有谐振特性，利用此特性可以实现选频 和阻抗变换作用。
高频电子线路中常用的选频网络有：
单振荡回路 振荡电路（由L、C 组成） 耦合振荡回路
选频网络
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
高频电子线路中的选频网络要不失真完成带宽信 号的选择，对其有一定的技术要求。
2.1 串联谐振回路 2.2 并联谐振回路 2.3 串、并联阻抗的等效互换与回路抽头
时的阻抗变换 2.4 耦合回路 2.5 滤波器的其他形式
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。
用途：
1.利用其选频特性构成各种谐振放大器 2.在自激振荡器中充当谐振回路 3.在调制、变频、解调充当选频网络
0)2
其中
Q0
0L
R
1
R0C
Q被称为回路的品质因数，它是振荡回路的另 一个重要参数。 根据式画出相应的曲线如图所示， 称为谐振曲线。
谐振特性曲线
I/I0
Q1>Q2
Q2
Q1
ω0
ω
由图可知：回路的品质因数越高，谐振曲线越尖 锐，回路选择性越好。
实际上，谐振时
VL0 I0j0LVRs j0LjR0LVs
L
R
+
Vs –
C
高频电子线路中的电感线圈等效为电感L和损耗
电阻R的串联；电容器等效为电容C和损耗电阻R 的并
联。
L
R
LR
C
R
损耗电阻 +
Vs –
C
通常，相对于电感线圈的损耗，电容的损耗很小， 可以忽略不计。
一、谐振现象
L
R
jωL
+
Vs
– 1/(jωC)
C
阻 抗 ZRjXRj(L 1 )
C
电抗
X L 1 C
将回路电流值下降为谐振值的0.707时所对应的频率
范围称回路的通频带，亦称回路带宽，通常用B表示。
令上式等于0.707，则可以推得ξ=±1，从而可得带宽
为：
B 2f0.7
f0 Q0
注意1：
回路的通频带与选择性（矩形系数）是相互矛 盾的，不可兼得。
I/I0
Q1>Q2
Q2
Q1
ω0
ω
注意2：
Q0
0L
三、选频特性
若在串联振荡回路两端加一恒压信号U，则发生串联谐振
时因阻抗最小，流过电路的电流最大，称为谐振电流，其值
为:
.
I 0 U
R
在任意频率下的回路电流I与谐振电流之比为:
.
U
I I0
Z.S U
R
R
1
ZS 1jL1C
R
1
1jR 0L( 0 0)11jQ0
(
0
0 )
其模为
I
1
I0
1Q02(0