(完整版)高频电子线路(知识点整理).docx

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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( 1 )+感抗 (wL) 阻抗 =电阻 (R)+j 电抗( L 1 )

C C 阻抗的模把阻抗看成虚数求模 二.串联谐振电路 1 1

1.谐振时,(电抗) X

0 L 0 ,电容、电感消失了,相角等于 0,谐振频率: 0 ,此时 |Z|最小

=R,电流最大 0C LC

2.当 ww 0 时,电压超前电流,相角大于 0, X>0 阻抗 是感性; Q 0

L 1

3.回路的品质因素数 R 0CR

(除 R),增大回路电阻,品质因数下降,谐振时,电感和电容两端的电位

差大小等于外加电压的 Q 倍,相位相反

4.回路电流与谐振时回路电流之比 1 1 N ( )e

j ( )

(幅频 ),品质因数越高 ,谐振时的电流越大,比值

j Q( 0

)

0 越大, 曲线越尖 ,选频作用越明显, 选择性越好

5.失谐△ w=w (再加电压的频率) -w 0(回路谐振频率) ,当 w 和 w 0 很相近时, 2 0.7 21 , ξ =X/R=Q × 2△ w/w 0 是广义失谐,回路电流与谐振时回路电流之比 N ( ) 1 1

2 2 1

6.当外加电压不变, w=w 1=w2 时,其值为 1/√ 2, w2 -w1 为通频带, w 2, w 1 为边界频率 /半功率点 ,广义失谐为± 1 L R 7. 2 0 ,品质因数越高,选择性越好,通频带越窄 0 7

Q 2 f

0 7 f 0 2 f

0.7 1

8.通频带绝对值

Q 通频带相对值

f 0 Q

+ Vs –

9.相位特性 C arctan Q 0 arctan Q 越大,相位曲线在 w0 处越陡峭

10.能量关系 0

电抗元件电感和电容不消耗外加电动势的能量,消耗能量的只有损耗 电阻 。

回路总瞬时储能 w wL wC 1 CQ2Vsm 2 sin2 t 1 CQ2 Vsm2 cos2 t 1 CQ2 Vsm2 2 2 2 2

回路一个周期的损耗 wR 2π 1 Vsm 1 2π 1 CQVsm 2 1

CQ2 Vsm

2

2 R 0 2

回路储能 wLw

C

2 1

Q

所以Q 1

2π 表示回路或线圈中的损耗。

wR 2π 2

2π 每周期耗能

CQVsm

2

,是指:回路中储存的 能量是不变的 ,只是在电感与电容之间相互转换;外加电动 就能量关系而言,所谓“谐振”

势只 提供回路电阻所消耗的能量 ,以维持回路的等幅振荡,而且谐振回路中 电流最大 。 11. 电源内阻与负载电阻的影响 Q0

QL R

S RL

1 R R

三 . 并联谐振回路 L

1

C 1.一般无特殊说明都考虑 wL>>R , Z CR 1 L

C

1 j C

R j L L L I

s

反之 w p=√[ 1/LC-(R/L) 2] =1/√ RC·√ 1-Q2 C R

2.Y( 导纳 )= CR

1 CR 1 j C 电导 (G)= 电纳 (B)= C . 与串联不同

L L L L 3.谐振时 B C

1 0 , p

1

回路谐振电阻 Rp= L LC

4.品质因数 Qp

P L 1

Rp Rp pC(乘 Rp)

R P CR

p

L

L CR =Qpwp L=Q p/w pC

5.当 w0 导纳是感性;当 w>w p 时, B<0 导纳是容性 (看电纳)

电感和电容支路的电流等于外加电流的 Q 倍,相位相反 并联电阻减小品质因数下降通频带加宽,选择性变坏

6.信号源内阻和负载电阻的影响 Rp 1 Qp

1

QL R R Qp

pL GpGs GL

p

L

P L 1 p p Rs RL

由此看出, 考虑信号源内阻及负载电阻后,品质因数下降,并联谐振回路的选择性变坏,通频带加宽。

四 . 串并联阻抗等效互换 1.并联→串联

Rs Rp X p2 X s

Rp2 X p Q=X s/R s

Rp2 X p2 Rp2 X p

2

2.串联→并联 R ≈ R Q 2 X =X Q=R /X s p s ps p 3.抽头式并联电路

为了减小信号源或负载电阻对谐振回路的影响,信号源或负载电阻不是直接接入回路,而是经过一些简单的变换电路,将它们 部分接入 回路。

+ L + +

+

Rp V P2 RL C P Is C Rp R L V + C L R V P V

L

I s C

L

1 -

RL V

L

-- — - -

(a) — a) b) (b) — —

C1 + RL

12 RL P p + CL R

L V C

2

RL VL

p

V

L

- -

b) V a) — —

考虑接入后等效回路两端电阻和输出电压的变化

第三章 高频小信号放大器

一 . 基本概念 1.高频放大器与低频放大器主要区别: 工作频率范围、频带宽度,负载不同; 低频:工作频率低,频带宽,采用无调谐负载;高频:工作频率高,频带窄,采用选频网络 2.谐振放大器又称(调谐) /高频放大器:靠近谐振,增益大,远离谐振,衰减

3.高频小信号放大器的主要质量 指标

1)增益:(放大系数) Vo Po Av Vo Ap Po

Av Ap

(2— 3dB

20 log 10 log

Vi Pi , 0.5—( -3dB ) Vi Pi

2)通频带 1 2 f

0 7 f 0

增益下降到 时所对应的频率范围为 Q 2

3)选择性

从各种不同频率信号的总和(有用的和有害的)中选出有用信号,抑制干扰信号的能力 a)矩形系数 K

r 0 1

2 f

2 f 0.1 或

K

r0.01 2

f

0.01 (放大倍数下降到 0.1 或 0.01)

2 f

0.7 0. 7

K → 1,滤除干扰能力越强,选择性越好 A

b)抑制比 表示对某个干扰信号 f n 的抑制能力 dn

Av 0

Av0

4) 工作稳定性 A

vn

Avn

不稳定引起自激

5)噪声系数 f

二.晶体管高频小信号等效电路与参数 fn f0

抑制比

1.形式等效电路(网络参数等效电路)

h 参数系 输出电压、输入电流为自变量,输入电压、输出电流为参变量 z 参数系 输入、输出电流为自变量,输入、输出电压为参变量 y 参数系 (本章重点讨论) 输入、输出电压为自变量,输入、输出电流为参变量 输入导纳 y i

I 1 (输出短路) 输出导纳 I 2

V 0 (输入短路)

V 2 0 yo

V1 V

2

1

I 2 I 1 正向传输导纳 yf (输出短路) 反向传输导纳 y r (输入短路)

V1 V2 0 V 2 V1 0

y fe 越大 , 表示晶体管的放大能力越强;y re 越大 , 表示晶体管的内部反馈越强。 yre y

fe yre yfe

?

? V 2 yfe

Yi y

ie YL

Yoyoe y Y A

v ? y

oe L

y

oe ies V 1 Y

缺点:虽分析方便,但没有考虑晶体管内部的物理过程,物理含义不明显,随频率变化参考书本 62 页例题

2.混合π等效电路 优点: 各个元件在很宽的频率范围内都保持常数。

缺点: 分析电路不够方便。

3.混合π等效电路参数与形式等效电路 y 参数的转换 y =g +j ω C

ie y =g +j ω C oe ie ie oe oe yfe=|yfe |∠φ fe yre=|yre |∠φ re

4.晶体管的 高频参数 1)截止频率 fβ

. 0

1 j f f 1 放大系数β下降到

β 0 的 的频率 2

2)特征频率飞 f T

fT f

β

2 1 ,当β 0

当β下降

至 1 时的频率 时 ,

f T0 f

β。

0 >>1

3)最高振荡频率 f max 频率参数的关系 : f max f T f

β

晶体管的功率增益为 1 时的工作频率

注意 :f ≥ f max 后, Gp<1,晶体管已经不能得到功率放大。 三.单调谐回路谐振放大器

等效变换