湖南工业大学高频电子复习资料

高频电子复习资料波长与频率存在以下关系:c=fλ按频段划分：低频（LF）中频（MF）高频（HF）甚高频（VHF）特高频（UHF）超高频（SHF）极高频（EHF）主要传播方式：直射，绕射，折射和反射，散射传播串联谐振当ω=ω0时，感抗与容抗相等，|ZS|最小，并为一纯电阻r，我们称此时发生了串联谐振，且串联谐振角频率ω0为：并联谐振回路Q为回路的品质因数，有谐振角频率ω0为：回路在谐振时的阻抗达到最大，为一纯电阻R0幅频特性曲线：相频特性曲线：阻抗的幅角LC10CrrLQ001LC10rQCQLQCrLR2000arctan2arctan0ZQ谐振回路的通频带：例2-1设一放大器以简单并联振荡回路为负载，信号中心频率fs=10MHz，回路电容C=50pF，(1)试计算所需的线圈电感值。(2)若线圈品质因数为Q=100，试计算回路谐振电阻及回路带宽。(3)若放大器所需的带宽B0.7=0.5MHz，则应在回路上并联多大电阻才能满足放大器所需带宽要求?解(1)计算L值。由式，可得(2)回路谐振电阻和带宽。由式回路带宽为(3)求满足0.5MHz带宽的并联电阻。设回路上并联电阻为R1，并联后的总电阻为R1∥R0，总的回路有载品质因数为QL。由带宽公式，有单调谐回路之间的关系：回路的品质因数越高，谐振曲线越尖锐，回路的通频带越窄，但其矩形系数并不改变。选择性不变集中选频滤波器可以由多节电感、电容串并联回路构成的LC滤波器构成，也可以由石英晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器构成。在电子线路中，噪声来源主要有两方面：电阻热噪声和晶体管噪声。电阻热噪声的性质：晶体三极管的噪声来源：在晶体三极管中，除了其中某些分布电阻，如基区体电阻rbb′会产生热噪声以外，还存在散粒噪声、分配噪声、闪烁噪声等几种噪声来源。第三章放大器的稳定性放大器的稳定性是指：放大倍数及相移随信号频率的变化而变化。影响放大器稳定性的原因：晶体管的反向传输导纳Yre（晶体管集基间电容Cb′c）而引起的QffBW07.02CfCL20220)π2(11H07.5LkΩ8.311018.31007.510π210046700LQRkHz1000QfBkTBRteTET4d1limT02n2n提高放大器稳定性的方法为了提高放大器的稳定性，通常从两个方面入手，一是从晶体管本身想办法，减小其反向传输导纳Yre，Yre的大小主要取决于Ｃb′c，选择管子时尽可能选择Cb′c小的管子，使其容抗增大，反馈作用减弱。二是从电路上设法消除晶体管的反向作用，使它单向化，具体方法有中和法和失配法。中和法是通过在晶体管的输出端与输入端之间引入一个附加的外部反馈电路(中和电路)来抵消晶体管内部参数Yre反馈作用。中和条件为：失配法通过增大负载导纳，进而增大总回路导纳，使输出电路失配，输出电压相应减小，对输入端的影响也就减小，可见，失配法是用牺牲增益来换取电路的稳定。为了满足增益和稳定性的要求，常用的失配法是用两只晶体管按共发-共基方式连接成一个复合管，谐振放大器：工作原理图是一个采用晶体管的高频功率放大器的原理线路，除电源和偏置电路外，它是由晶体管、谐振回路和输入回路三部分组成的。1．电流、电压波形设输入信号为：ub=Ubcosωt则基极回路电压为：ube=UBB+Ubcosωtcb21cb21nCNNCLLC放大器的工作状态：甲类工作状态（甲类放大器）：整个信号周期三极管均导通，导通角=360°，通角=180°，效率最高50%；乙类工作状态（乙类放大器）：半个信号周期三极管导通，半个信号周期截止，导通角=180°，通角=90°，效率最高78.5%；丙类工作状态（丙类放大器）：三极管的导通时间小于半个信号周期，导通角＜180°，通角＜90°，效率最高90%；丁类工作状态（丁类放大器）：三极管的工作在开关状态，即饱和与截止交替工作状态。3-16已知高频功放工作在过压状态，现将它调整到临界状态，可以通过改变哪些外界因素来实现，变化方向如何？在此过程中集电极输出功率P1如何变化？1，减小激励Ub,使集电极电流ic和电压振幅uc基本不变，输出功率和效率基本不变。2，增大基极负向偏置电压ic和电压振幅uc基本不变，输出功率和效率基本不变3，减小负载电压RL集电极电流IC增大，ICO也增大但电压振幅UC减小不大，因此使出功率上升4，增大集电极电源电压，IC,ICO,和UC增大，输出功率也随之增大，效率基本不变高频功放的工作状态：根据动态工作点的位置不同，谐振功率放大器的工作状态分为三种：欠压状态、临界状态、过压状态。高频功放的振幅特性高频功放的基极调制特高频功放的集电极调制特性第四章正弦震荡器的振幅平衡条件决定了振荡器输出振幅的大小。必须指出，环路只有在某一特定的频率上才能满足相位平衡条件，也就是说相位平衡条件决定了振荡器输出信号的频率大小，解到的根即为振荡器的振荡频率，一般在回路的谐振频率附近。振幅稳定条件为：1、根据谐振回路的性质，谐振时回路应呈纯电阻性，因而有X1+X2+X3=0(4-21)所以电路中三个电抗元件不能同时为感抗或容抗，必须由两种不同性质的电抗元件组成。2、根据相位平衡条件，谐振回路引入的反馈必须为正反馈。设基极输入信号为正，则集电极信号为负因此（1）X1、X2应为同性质的电抗元件。(2)X3与X1、X2的电抗性质相反与晶体管发射极相连的两个电抗元件必须是同性质的，而不与发射极相连的另一电抗与它们的性质相反。0iAiiUUUT电容反馈震荡器P142石英晶体振荡器归为两大类：并联型晶体振荡器和串联型晶体振荡器。在并联型晶体振荡器中，晶体起等效电感的作用，它和其它电抗元件组成决定频率的并联谐振回路与晶体管相连，振荡频率在石英晶体谐振器的fq与fp之间。在串联型晶体振荡器中，振荡器工作在邻近fq处，晶体起选频短路线的作用。并联型晶体振荡器，其适宜的工作频率范围为0.85~15MHz。在LC振荡器决定振荡频率的LC回路中，使用电压控制电容器(变容管)，可以在一定的频率范围内构成电调谐振荡器。这种包含有压控元件作为频率控制器件的振荡器就称为压控振荡器。压控振荡器的频率与控制电压关系第六章调幅：是由调制信号去控制载波的振幅，使之按调制信号的规律变化振幅调制的分类：普通的调幅方式(AM)、抑制载波的双边带调制(DSB)及抑制载波的单边带调制(SSB)方式。所得的已调信号分别称为调幅波、双边带信号及单边带信号。AM信号的产生可以采用高电平调制和低电平调制两种方式完成。目前，AM信号大都用于无线电广播，因此多采用高电平调制方式。1、高电平调制P226高电平调制是在高频功率放大器中进行的。通常分为基极调幅、集电极调幅以及集电极-基极组合调幅。其基本工作原理就是利用改变某一电极的直流电压以控制集电极高频电流振幅。（二）DSB调制电路DSB信号的产生大都采用低电平调制。由于DSB信号将载波抑制，发送信号只包含两个带有信息的边带信号，因而其功率利用率较高。DSB信号的获得，关键在于调制电路中的乘积项，故可采用模拟乘法器获得DSB信号。（三）SSB调制电路SSB信号是将双边带信号滤除一个边带形成的。根据滤除方法的不同，SSB信号产生方法主要有滤波法和移相法两种。频移键控、相移键控等数字调制：幅移键控、调相调频角度调制幅双边带调幅、单边带调普通调幅幅度调制模拟调制调制的分类：从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调，P242振幅解调方法可分为包络检波和同步检波两大类。二极管峰值包络检波器由输入回路、二极管VD和RC低通滤波器组成。RC电路有两个作用：一是作为检波器的负载，在其两端产生低频调制电压；二是起到高频电流的旁路作用。在理想情况下，RC网络的阻抗Z应为Z(ωc)=0Z(Ω)=R即对高频短路；对直流及低频，电容C开路，此时负载为R。信号源、非线性器件二极管及RC网络三者为串联。故这种检波器的称为二极管串联型大信号峰值包络检波器。输入信号电压要大于0.5V，通常在1V左右。在二极管峰值包络检波器中，存在着两种特有的失真——惰性失真和底部切削失真。惰性失真是由于RC取值过大而造成的。在实际电路中，为了提高检波性能，RC取值应足够大，但是RC取值过大，将会出现二极管截止期间电容C对R放电速度慢，这样检波输出电压就不能跟随包络线变化，于是产生惰性失真。底部切削失真又称为负峰切削失真。产生这种失真后，输出电压的波形如图6-43(c)所示。这种失真是因检波器的交直流负载不同引起的。P276混频，又称变频，也是一种频谱的线性搬移过程，它是使信号自某一个频率变换成另一个频率。完成这种功能的电路称为混频器(或变频器)。1.中频干扰当干扰频率等于或接近于接收机中频时，如果接收机前端电路的选择性不够好，干扰电压一旦漏到混频器的输入端，混频器对这种干扰相当于一级(中频)放大器，放大器的跨导为gm(t)中的gm0，从而将干扰放大，并顺利地通过其后各级电路，就会在输出端形成干扰。抑制中频干扰的方法主要是提高前端电路的选择性，以降低作用在混频器输入端的干扰电压值，如加中频陷波电路。此外，要合理选择中频数值，中频要选在工作波段之外，最好采用高中频方式。2．镜像干扰变频器对于fc和fJ的变频作用完全相同(都是取差频)，所以变频器对镜像干扰无任何抑制作用。抑制的方法主要是提高前端电路的选择性和提高中频频率，以降低加到混频器输入端的镜像电压值。一部接收机的中频频率是固定的，所以中频干扰的频率也是固定的，而镜像频率则是随着信号频率fc(或本振频率fL)的变化而变化。这是它们的不同之处。用模拟乘法器实现调幅，同步解调和混频的原理，双边带调幅的数学运算过程