高频电子线路(总复习)

《高频电子》总复习复习内容：各章的重要知识点和公式期末总复习第0章•通信系统的构成•各模块完成的功能•信道特性•无线电波的传输方式•非线性元件的频率变换作用要求掌握通信系统的基本概念第一章噪声与干扰噪声和干扰的基本概念来源、特性等热噪声的定量分析噪声电压均方谱密度、噪声电压均方值、噪声电压有效值输入额定噪声功率信噪比、噪声系数、等效噪声温度、灵敏度低噪声器件第二章高频放大电路重点1：LC回路谐振的条件推广：当回路有多个LC器件时，谐振条件为CL001ωω=0=ΣX选频网络重点2：品质因数Q的计算对于串联谐振回路对于并联谐振回路rLCCLrCrrLQ1100===ωωSIrCLCLrCrrLQ1100===ωωSIpRCLCRLRppppωω==ppppGCLGωω==1重点3：Rp与r的区别r是客观存在的L上的内阻，很小Rp是谐振是LC两端等效的阻抗，很大它们的大小关系是：具体等量关系为SIrCLSIpRCLrLRppωQrLLRppp==ωωrCLrQRp=•=2经过进一步推导还可得重点4：谐振时的电路特点对于串联谐振回路，谐振时阻抗最小，因而输出电流最大对于并联谐振回路，谐振时阻抗最大，因而输出电压最大SLVjQV=0SCVjQV−=0SRVV=SpLpIjQI−=SpCpIjQI=SRIIp=重点5：谐振曲线的表达式无论对于串联还是并联，表达式都为211,11ξξ++取振幅为j称为广义失谐−=ωωωωξoooQ其中000022ffQQ∆=∆≈••ωωξ小失谐时重点6：并联谐振回路的通频带的计算LQff07.02=∆SIpRCLSRLR)(100值为空载其中QQRRRRQQLPSPL++=0QQL同时可以看出重点7：串并电路互相变换时的公式SPSPXXRQR≈≈2LXXSP0ω==是电感如果电路中的电抗元件CXXSP01ω−==是电容如果电路中的电抗元件重点8：抽头系数p的计算抽头所在支路总阻抗抽头所夹元件阻抗=p重点9：抽头变换2pZZacbc=pVVacbc=iiRpR21=′∴阻抗的关系电压的关系电阻去抽头电流源去抽头SSpII=′∴电容去抽头iiCpC2≈′abL1L2Cc第二章高频放大电路重点1：主要指标的名称增益通频带选择性工作稳定性噪声系数高频小信号放大器重点2：4个Y参数的表达式和名称导纳称为输出短路时的输入0112==ViVIy传输导纳称为输入短路时的反向0211==VrVIy传输导纳称为输出短路时的正向0122==VfVIy导纳称为输入短路时的输出0221==VoVIy212211VyVyIVyVyIofri+=+=重点3：截至频率、特征频率、最高振荡频率定义大小关系βfffTmax。重点6：多级单调谐放大器的特点m级总增益增大为单级增益的通频带缩小为原来的121−mm次方重点7：双调谐回路放大器的特点通频带矩形系数增加了减小了（改善了）第二章高频放大电路重点1：通过图5.2.2（b）理解各变量的关系ωt或电压电流VBZoiCmaxvCminiCθcvCVcmVCCiCvcvBmax2ππ–VBBvBVbmvb23π2π25π(b)CvBvCi有阴影的波形为高频功率放大器重点2：功率关系和其他重要公式11001122cmcmOcmcmCCCCCCCVIPVIPVIVIη====)(211Cgθξ•=1cmcmpIVR=pcmpcmcmcmORVRIIVP2211212121===)(max10max0CCcmCCCiIiIθαθα1=)(=0CCCPVI==重点3：负载线的表达式截距)]cos([CcmCCCcmbmcCVVvVVgiθ−−−=重点4：欠压、临界、过压状态三种状态的定义Rp变化时对输出电流、电压、功率、效率的影响（即所谓负载特征曲线）欠压过压0临界Ic1Ic0VcmRp0ηcP=PoPc欠压过压临界Rp重点5：Rp、Vbm、VBB、VCC各变量变化对功放状态的影响Rp、Vbm增大VBB、VCC增大功放从欠压到临界再到过压功放从过压到临界再到欠压重点6：临界状态的特殊之处CCCsatcmCcmVVVVV=+=+mincrCCsatgiVmax=cmV做题时常用此方法求CsatCVV=min重点7：过压和欠压时的不变量过压时基本不变欠压时基本不变cmV1cmI第三章正弦波振荡器重点1：反馈式振荡器的起振、平衡、稳定条件振幅条件相位条件起振（由静到动）平衡（振幅恒定）稳定（维持平衡）01AF•πϕn2=环路1=•FAπϕn2=环路0∂∂omVA0∂∂ωϕ环路重点2：反馈时振荡器的主要类型互感耦合振荡器三端式振荡器电感反馈式三端振荡器电容反馈式三端振荡器重点3：三端式振荡器相位判断法则三极管be间阻抗Xbe与ce间阻抗Xce必须同性质且它们与bc间阻抗Xbc必须不同性质XbebXceXcbce重点4：影响振荡器稳定的主要因素振荡回路参数L与CLC回路的Q值（Q值越高越稳定）回路负载（负载越重、Q越小，稳定性越差）有源器件的参数重点5：晶体振荡器的主要类型并联谐振型晶体振荡器利用晶振的在fq和fp间的大电感特性串联谐振性晶体振荡器利用晶振在fq的短路特性第四章调制与解调重点1：调制的3个基本种类及定义调幅调频调相合称调角重点2：振幅调制的分类标准调幅（AM）抑制载波的双边带调幅（DSB-SC）单边带调幅（SSB）残留边带调幅（VSB）重点3：标准调幅波的波形（会读会画）)1(0maxamVV+=0V)1(0minamVV−=0Vma0Vma重点4：标准调幅波的表达式和功率ttmtmVaa022110cos...)coscos1(ω+Ω+Ω+TaaOPmmP02221...)21211(+++=∴总功率LTRVP20021=其中载波功率重点5：低电平调幅电路种类平方律和平衡调幅斩波调幅模拟乘法器调幅重点6：高电平调幅的种类及其特点集电极调幅（始终处于过压状态）效率高、注入功率大基极调幅（始终处于欠压状态）效率低、注入功率小重点7：包络检波的主要指标电压传输系数输入等效电阻失真（惰性、负峰切割、非线性、频率）及其避免条件)3cos(3RRKddπ=2RRid≈重点8：同步检波（又称相干解调）的特点和基本方法特点（也是定义）：接收端需要产生频率和相位都与载波一样的振荡信号，可以解调DSB-SC和SSB信号基本方法：叠加法和相乘法重点9：单边带产生的方法滤波法相移法修正的移相滤波法重点10：瞬时相位与瞬时频率的概念与计算)(cos0tAθ)()(tdttdωθ=重点11：调制信号为单一余弦波时调频与调相的表达式00()cos[sin]FMfUtAtmtω=+Ω00()cos[cos]PMpUtAtmtω=+Ω重点12：调制指数（即最大相移）与最大频偏的概念和关系Ω=ΩVkmffΩ=∆Vkf调频maxωΩ=VkmppΩ=∆ΩVkp调相maxωΩ•=∆mmaxω有最大频偏无论调频还是调相，总重点13：带宽的计算、并能解释为什么模拟调相不常用（因为所以调相波的带宽随调制信号带宽变化而变化，不利于频段的规划和使用）max2(1)2()BWmfff∆=+=+Ω=∆ΩVkp调相maxω重点14：调频与调相的关系对一个信号先求导再调频等于直接调相对一个信号先积分再调相等于直接调频重点15：混频器的主要电路类型三极管混频二极管混频模拟乘法器混频重点16：二极管混频与三极管混频的比较三极管混频器优点：变频增益大于1缺点：1、动态范围较小2、组合频率干扰严重3、噪声较大4、存在本地辐射二极管混频器优点：1、动态范围较大2、组合频率干扰少3、噪声较小4、不存在本地辐射缺点：变频增益小于1重点17：混频器中干扰的种类组合干扰副波道干扰交调干扰互调干扰阻塞现象和相互混频重点18：克服干扰的措施提高前端电路的选择性合理选择中频合理选用电子器件与工作点第五章反馈控制系统1.反馈控制系统的概念1）一般反馈控制系统的构成包括：比较器、控制信号发生器、可控器件和反馈网络四部分2）反馈控制系统的分类自动增益控制（AGC）自动频率控制（AFC）自动相位控制（APC）2.AGC1）AGC电路的构成2）AGC电路的类型①简单AGC②延迟AGC3）控制增益的方法①用AGC电压去调节放大器的参量②在放大级间插入可控衰减器第五章反馈控制系统3.PLL1）PLL电路的构成包括：鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)、压控振荡器(VCO)2）PLL的数学模型Ko/PuC(t))(sintUedθθe(t)θ2(t)ud(t)F(P)θ2(t)结论：（1）PLL是一个相位反馈系统。（2）F(p)、Ao在较大变化范围内可近似认为是线性的，但PD的传输特性是非线性的，所以PLL系统是非线性系统。第八章反馈控制系统3）PLL的基本方程21()()()()()()oeedeAtttUSintFptPθθθθθ+=+⋅⋅=1()()()()edoeptAASintFpptθθθ+⋅=（1）动态相位平衡方程（2）动态相位平衡方程4）PLL的锁定特征(1)ωV=ωS，即VCO信号与目标信号频率同步。(2)==∞∞→eettLimθθ)(常数。θe∞：PLL剩余相位误差。(3)ud(t)、uc(t)均与时间无关，即成为直流电压)0()(deddtUSinUtuLim==∞∞→θ)0()0()(CedctUSinUFtuLim==∞∞→θ(4)0(0)dFeiAAASinθω∞=∆3.PLL第五章反馈控制系统3.PLL5）PLL的同步带与捕捉带（1）同步带（2）捕捉带把在环路锁定状态下，能维持锁定所允许的最大固有频差的2倍称为跟踪带或同步带∆ωH=±∆ωVmax=±KV=±KdKoF(0)保证环路由失锁经捕捉而进入锁定的最大允许值∆ωVmax,称为捕捉带∆ωp=∆ωVmax=±KdKoF(0)第五章反馈控制系统3.PLL6）PLL的应用（1）锁相接收机（2）相干解调（3）同步检波器（4）锁相调制器（5）数字频率合成系统第五章反馈控制系统4.频率合成技术（2）简单锁相频率合成器（3）多环锁相频率合成器（1）性能指标设计前置分频和可变分频器的分频比为了减小频率间隔而又不降低参考频率第五章反馈控制系统4.本章要求1）掌握反馈系统的构成及分类；2）掌握AGC电路的构成、原理、类型（简单、延迟）、控制增益的方法（调节放大器参量、电控衰减器）；3）掌握PLL电路的构成、原理、数学模型、基本方程、锁定特征、两种调节过程（同步带、捕捉带）线性分析及其应用分析；4）要求能根据PLL应用电路所给参数，求出待求参数或根据指标要求构建出PLL应用电路。1、为了加宽调谐放大器的通频带，可以在谐振回路两端并联电阻，此时放大器的增益减少（或降低）。2、小信号调谐放大器一般工作于甲类，高功放一般工作于丙类。3、丙类谐振功率放大器按晶体管集电极电流脉冲形状可分为欠压、临界、过压三种工作状态，它一般工作在临界状态。4、已知丙类谐振功率放大器工作在欠压状态，现为了提高效率而改变电路参数，此时可将谐振回路电阻RP增大，或将电源电压VCC减小。5、高频功放在放大调频信号时，一般选过压工作状态；高频功放在放大AM信号时，一般选欠压工作状态。6、正弦波振荡器的振幅起振条件是AF1，振幅平衡条件是AF=1。7、石英晶体在并联型晶体振荡器中起电感作用，而再串联型晶体振荡器中起短路作用。8、高电平调幅主要包括基极调幅和集电极调幅两种。9、基极调幅一般工作于欠压状态，集电极调幅一般工作于过压状态。11、调制方式，主要有调幅；调频；调相相对应的解调方式为检波；鉴频；鉴相。12、根据调制级电平的高低，调幅电路可分为高电平调幅、低电平调幅两种