振荡电路的原理

高频放大器使用高频功率放大器的目的是放大高频大信号使发射机末级获得足够大的发射功率。

高频放大器的工作状态是由负载阻抗Rp、激励电压vb、供电电压VCC、VBB等4个参量决定的。

如果VCC、VBB、vb 3个参变量不变，则放大器的工作状态就由负载电阻Rp决定。

此时，放大器的电流、输出电压、功率、效率等随Rp而变化的特性，就叫做放大器的负载特性。

原理放大电路所需的通频带由输入信号的频带来确定，为了不失真地放大信号，要求放大电路的通频带应大于信号的频带。

如果放大电路的通频带小于信号的频带，由于信号的低频段或高频段的放大倍数下降过多，放大后的信号不能重现原来的形状，也就是输出信号产生了失真。

这种失真称为放大电路的频率失真，由于它是线性的电抗元件引起的，在输出信号中并不产生新的频率成分，仅是原有各频率分量的相对大小和相位发生了变化，故这种失真是一种线性失真。

高频小信号放大器的功用就是无失真的放大某一频率范围内的信号。

按其频带宽度可以为窄带和宽带放大器，而最常用的是窄带放大器，它是以各种选频电路作负载，兼具阻变换和选频滤波功能。

高频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路，它所放大的信号频率在数百千赫至数百兆赫。

高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大，从信号所含频谱来看，输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。

本级振荡电路本级振荡电路图本级振荡电路采用改进型晶体振荡电路（克拉伯振荡电路），振荡频率由晶振决定，为6MHz，三极管的静态工作点由RP0控制，集电极电流ICQ，一般取0.5mA～4mA,ICQ过大会产生高次谐波，导致输出波形失真。

调节RP1可使输出波形失真较小、波形较清晰，RP2用来调节本振信号的幅值，以便得到适当幅值的本振信号作为载波。

混频器工作频率混频器是多频工作器件，除指明射频信号工作频率外，还应注意本振和中频频率应用范围。

噪声系数混频器的噪声定义为：NF=Pno/Pso Pno是当输入端口噪声温度在所有频率上都是标准温度即T0=290K时，传输到输出端口的总噪声资用功率。

Pno主要包括信号源热噪声，内部损耗电阻热噪声，混频器件电流散弹噪声及本振相位噪声。

Pso为仅有有用信号输入在输出端产生的噪声资用功率。

变频损耗混频器的变频损耗定义为混频器射频输入端口的微波信号功率与中频输出端信号功率之比。

主要由电路失配损耗，二极管的固有结损耗及非线性电导净变频损耗等引起。

1dB压缩点在正常工作情况下，射频输入电平远低于本振电平，此时中频输出将随射频输入线性变化，当射频电平增加到一定程度时，中频输出随射频输入增加的速度减慢，混频器出现饱和。

当中频输出偏离线性1dB时的射频输入功率为混频器的1dB压缩点。

对于结构相同的混频器，1dB压缩点取决于本振功率大小和二极管特性，一般比本振功率低6dB。

动态范围动态范围是指混频器正常工作时的微波输入功率范围。

其下限因混频器的应用环境不同而异，其上限受射频输入功率饱和所限，通常对应混频器的1dB压缩点。

中频放大电路中频放大电路的任务是把变频得到的中频信号加以放大，然后送到检波器检波。

中频放大电路对超外差收音机的灵敏度、选择性和通频带等性能指标起着极其重要的作用。

图Z1008（a）是LC单调谐中频放大电路，图Z1008（b）为它的交流等效电路。

图中B1、B2为中频变压器，它们分别与C1、C2组成输入和输出选频网络，同时还起阻抗变换的作用，因此，中频变压器是中放电路的关键元件。

中频变压器的初级线圈与电容组成LC并联谐振回路，它谐振于中频465kHz。

由于并联谐振回路对诣振频率的信号阻抗很大，对非谐振频率的信号阻抗较小。

所以中频信号在中频变压器的初级线圈上产生很大的压降，并且耦合到下一级放大，对非谐振频率信号压降很小，几乎被短路（通常说它只能通过中频信号），从而完成选频作用，提高了收音机的选择性。

由LC调谐回路特性知，中频选频回路的通频带B＝f2-f1＝，见图Z1009。

式中Q L是回路的有载品质因数。

Q L值愈高，选择性愈好，通频带愈窄；反之,通频带愈宽，选择性愈差。

中频变压器的另一作用是阻抗变换。

因为晶体管共射极电路输入阻抗低，输出阻抗高，所以一般用变压器耦合，使前后级之间实现阻抗匹配。

一般收音机采用两级中放，有3个中频变压器（常称中周）。

第一个中频变压器要求有较好的选择性，第二个中频变压器要求有适当的通频带和选择性，第三个中频变压器要求有足够的通频带和电压传输系数，由于各中频变压器的要求不同，匝数比不一样，通常磁帽用不同颜色标志，以示区别，所以不能互换使用。

实际电路中常采用具有中间抽头的并联谐振回路,如图Z1010（a）所示。

（b）是它的等效电路，可以看出，它是由两个阻抗性质不同的支路组成。

由于L1、L2都绕在同一磁芯上，实际上是一个自耦变压器。

利用变压器的阻抗变换关系，可求得等效谐振电路的谐振阻抗：Z OB0＝（）2Z AB0＝（）2Z AB0（式中N＝N1＋N2为电感线圈的总匝数）。

即具有抽头并联谐振电路的谐振阻抗Z OB0等于没有抽头的谐振阻抗Z AB0的倍。

由于＜1，所以Z OB0＜Z AB0，适当选择变比可取得所需求的Z OB0，从而实现阻抗匹配。

上述中放电路结构简单，回路损耗小，调试方便，所以应用广泛。

但很难同时满足选择性和通频带两方面的要求，所以只能用在要求不太高的收音机上。

解调电路解调是调制的逆过程，是从高频已调波中恢复出原低频调制信号的过程。

调幅波的解调也称为检波，而完成调幅波解调作用的电路称为检波器。

从频谱上看，解调也是一种信号频谱的线性搬移过程，是将高频载波端边带信号的频谱线性搬移到低频端，因此，广义地说，凡是具有频谱线性搬移功能的实用电路均可用于调幅波的解调。

DSB信号的包络不同于调制信号，不能简单地采用包络检波器解调，必须使用同步检波器。

同步检波器是一个三端口的网络，两个输入端口一个输出端口。

其中两个输入端口的电压，一个是DSB信号，另外一个是外加的解调载波电压。

同步检波过程为了正常解调必须使所恢复的载波与原调制载波同步。

如图A所示，是DSB信号的解调电路，经过天线接收的信号，经过3.7节中的放大器分成两路，一路直接输入模拟乘法器MC1496第1脚，另一路经过锁相环同步电路后，相移90°输入到模拟乘法器第10脚，最后解调后的信号由第6脚输出。

图A 解调电路高频调谐放大器电路的组成和原理高频调谐器又称高频头。

用以接收来自天线（ＡＴＶ）或闭路电视（ＣＡＴＶ）的射频ＴＶ（ＲＦ）信号，进行放大、变频，转变为固定载频的中频ＴＶ（ＩＦ）信号。

因为本振频率高于射频，故称超补差接收方式，具有调谐范围宽、灵敏度高等特点。

1.高频头的一般电路结构高频头的电路结构如图１所示。

由于受压控变容二极管容量变化范围的限制，我国将ＴＶ分为三个频段：高（ＵＨＦ）、中（ＶＨＦ－Ｈ）和低（ＶＨＦ－Ｌ）频段。

电路包含：三套独立的高放（包括输入调谐电路、高频放大器和输出调谐器）、本机振荡器、混（变）频器和前置中频ＢＰＦ等电路。

由频段开关选择切换；输入回路单调谐，Ｑ质低，带宽约１２ＭＨｚ；输出回路双调谐，矩形系数好，带宽约１２ＭＨｚ；双栅场效应低噪声放大管，Ｇ１为ＴＶＲＦ信号输入端，Ｇ２是放大器增益控制端，电压高时增益大，最大增益约２０ｄＢ。

增益大有利于在接收小信号的ＴＶ时提高整机的信噪比，接收灵敏度好。

由于我国ＴＶ中频规定３８ＭＨｚ，在输入／输出回路与本振统调情况下，本振频率始终比ＲＦ信号频率高３８ＭＨｚ。

混频器如同模拟乘法器，两个不同频率的信号相乘将产生“和频”和“差频”信号，其中“差频”就是所指的中频ＴＶ信号。

“和频’将被中频带通滤波器滤除。

由于本振的频率稳定度较差，因此中频信号时常偏离３８ＭＨｚ，形成“跑台”的故障现象。

图1高频头的电路结构图小信号调谐放大器是各种电子设备、发射和接收机中广泛应用的一种电压放大器。

其主要特点是晶体管的输入输出回路（即负载）不是纯电阻，而是由L、C元件组成的并联谐振回路。

小信号调谐放大器的类型很多，按调谐回路区分：有单调谐回路，双调谐回路和参差调谐回路放大器。

按晶体管连接方法区分：有共基极、共发射极和共集电极放大器。

高频小信号调谐放大器与低频放大器的电路基本相同（如图3.1所示）。

其中变压器T2的初级线圈为接收机前端选频网络的一部分，经次级线圈耦合后作为放大器的输入信号，输出端也采用变压器耦合方式来实现选频和输出阻抗匹配。

图接受天线端及高频小信号放大器2 调频接收机设计2.1 工作原理一般调频接收机的组成框图如图2-1所示。

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，再经高频放大级放大进入混频级。

本机振荡器输出的另一高频f2亦进入混频级，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。

由于天线接收到的高频信号经过混频成为固定的中频，再加以放大，因此接收机的灵敏度较高，选择性较好，性能也比较稳定。

2.2 单元电路设计图2-1 超外差式调频接收机组成框图2.2.1 高频小信号放大电路如下图2-2所示为共射级接法的晶体管高频小信号放大器。

它不仅要放大高频信号，而且还要有一定的选频作用，因此晶体管的负载为LC并联谐振回路。

在高频情况下，晶体管本身的极间电容及连接导线的分布参数等会影响的频率和相位。

晶体管的静态工作点由电阻RA2,RA3,RA4及RA6决定，其计算方法与低频单管放大器相同。

从天线ANTA1接收到的高频信号经过CA1、CCA1、LA1组成的选频回路，选取信号为fs=10.7MHZ的有用信号，经晶体管QA1进行放大，由CA3、TA1初级组成的调谐回路，进一步滤除无用信号，将有用信号经变压器和CB1耦合进入FS2204。

图2-2 晶体管高频小信号放大器2.2.2 混频电路因为中频比外来信号频率低且固定不变，中频放大器容易获得比较大的增益，从而提高收音机的灵敏度。

在较低而又固定的中频上，还可以用较复杂的回路系统或滤波器进行选频。

它们具有接近理想矩形的选择性曲线，因此有较高的邻道选择性。

如果器件仅实现变频，振荡信号由其它器件产生则称之为混频器。

(a)原理电路(b)等效电路图2-3 二极管环形混频器A、原理电路及其等效电路四个二极管组成平衡电路如图2-3所示。

构成的二极管环形混频电路中，各二极管均工作在受参考信号控制的开关的状态，它是另一类开关工作的乘法器。

对于图2-3（a）原理电路所示，通常将信号输入端口称之为R端口，本振电压输入端口称之为L端口，中频输出信号端口称之为I端口。