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1、高频电子线路高频电子线路总复习信号要进行调制才能发射的原因 1) 1) 天线的长度应与信号波长相比拟，天线的长度应与信号波长相比拟，信号不调制进行发射天线太长，无法架信号不调制进行发射天线太长，无法架设。设。 2) 2) 各个电台的音频信号范围都一样，各个电台的音频信号范围都一样，若信号不调制就进行传播，会相互干扰，若信号不调制就进行传播，会相互干扰，无法接收。无法接收。发展史18371837年，莫尔斯发明了电报。年，莫尔斯发明了电报。18761876年，贝尔发明电话。年，贝尔发明电话。19011901年，马可尼完成了横渡大西洋的通信。年，马可尼完成了横渡大西洋的通信。电子技术发展的三个里程碑
2、：晶体三极管，电子技术发展的三个里程碑：晶体三极管，电子三极管，集成电路。电子三极管，集成电路。用于高频的集成电路的类型和品种要比用于用于高频的集成电路的类型和品种要比用于低频的集成电路低频的集成电路少少得多。得多。1837年，莫尔斯发明电报1876年，贝尔电话1854年，安东尼奥穆奇通信系统原理框图通信系统原理框图信号源信号源发送设备发送设备传输信道传输信道接收设备接收设备收信装置收信装置无线电信号传输原理通信系统框图通信系统框图可以降低发射机主振器的频率，有利于稳频、提高发射机的工作稳定性和扩展发射机的波段。包括高频小信号放大器和高频功率放大器第二章 选频网络 选频网络选频网络能选出我们需
3、要的频率分量和滤除不能选出我们需要的频率分量和滤除不需要的频率量需要的频率量。 在高频电子线路中应用的选频网络分为两大类： 第一类是由电感L和电容C组成的振荡回路振荡回路（也称LC振荡振荡回路），它又可分为单谐振回路和耦合谐振回路； 第二类是各种滤波器滤波器，如LC集中参数滤波器，石英晶体滤波器，陶瓷滤波器和声表面波滤波等。谐振回路由谐振回路由电感线圈和电容电感线圈和电容组成，当外界授予一组成，当外界授予一定能量，电路参数满足一定关系时，可以在回路定能量，电路参数满足一定关系时，可以在回路中产生电压和电流的周期振荡回路。若该电路在中产生电压和电流的周期振荡回路。若该电路在某一频率的交变信号作用
4、下某一频率的交变信号作用下, ,能在电抗原件上产生能在电抗原件上产生最大的电压或流过最大的电流，即具有谐振特性，最大的电压或流过最大的电流，即具有谐振特性，故该电路又称故该电路又称谐振回路谐振回路。所谓所谓“谐振谐振”，就能量关系而言，是指：，就能量关系而言，是指：回路中回路中储存的能量是不变的，只是在电感与电容之间相储存的能量是不变的，只是在电感与电容之间相互转换互转换；外加电动势只提供回路电阻所消耗的能；外加电动势只提供回路电阻所消耗的能量，以维持回路的等幅振荡。量，以维持回路的等幅振荡。矩形系数和品质因数矩形系数和品质因数矩形系数：矩形系数：品质因数品质因数QQ：品质因数越大，通频带越窄
5、，选择性越好，矩形系品质因数越大，通频带越窄，选择性越好，矩形系数越大，幅频特性越差。数越大，幅频特性越差。谐振电路的重要参数有：品质因数Q、谐振频率 、通频带通信信号的重要参数有：带宽BW、中心频率 、相对带宽（带宽与中心频率的比值）Xeq0p感性感性容性容性容性容性石英晶体滤波器石英晶体滤波器的频率有串联和的频率有串联和并联两种频率：并联两种频率： 滤波器的其他形式晶体振荡器较为稳定，高频正弦振荡器一般选用晶晶体振荡器较为稳定，高频正弦振荡器一般选用晶体振荡器。体振荡器。振荡器（第六章）振荡器（第六章）振荡器的电路三个工作条件：振荡器的电路三个工作条件：振荡回路：振荡回路：包含两个（或两个
6、以上）储能元件。释放和接包含两个（或两个以上）储能元件。释放和接收能量在元件间往返进行，其频率决定了振荡器输出信号收能量在元件间往返进行，其频率决定了振荡器输出信号的频率；的频率；能量来源：能量来源：用来补充由振荡回路电阻损耗的能量。晶体管用来补充由振荡回路电阻损耗的能量。晶体管中此来源为直流电源；中此来源为直流电源；控制设备（正反馈）：控制设备（正反馈）：使电源功率在正确的时间适当的补使电源功率在正确的时间适当的补充到电路中，以维持等幅恒频的振荡。由有源器件和正反充到电路中，以维持等幅恒频的振荡。由有源器件和正反馈电路来完成。馈电路来完成。振荡频率振荡频率主要取决于储能回路参数主要取决于储能
7、回路参数振荡幅度振荡幅度则主要取决于电路中的非线性器件（如晶体管、则主要取决于电路中的非线性器件（如晶体管、电子管等电子管等)振荡角频率：振荡角频率：（6.3.8）能量来源能量来源振荡回路振荡回路正反馈正反馈从无到有：从无到有：振荡器接通电源瞬间引起瞬变电流产生，这种振荡器接通电源瞬间引起瞬变电流产生，这种瞬变电流所包含的频带很宽。由于谐振回路的选择性，瞬变电流所包含的频带很宽。由于谐振回路的选择性，选出本身谐振频率的信号形成振荡信号，其他频率信号选出本身谐振频率的信号形成振荡信号，其他频率信号则被滤除；则被滤除；6.5.1 6.5.1 振荡器的平衡条件振荡器的平衡条件即即要求反馈电压幅度要一
8、次比一次大要求反馈电压幅度要一次比一次大要求环路保持正反馈要求环路保持正反馈6.5 6.5 振荡器的平衡与稳定条件振荡器的平衡与稳定条件平衡条件的复数形式表示：平衡条件的复数形式表示：振幅平衡条件：振幅平衡条件：（6.5.7）相位平衡条件：相位平衡条件：（6.5.8）物理意义：物理意义：振幅平衡条件说明在平衡状态下反馈信号与原振幅平衡条件说明在平衡状态下反馈信号与原输入信号振幅相等；相位平衡条件说明在平衡状态下反馈输入信号振幅相等；相位平衡条件说明在平衡状态下反馈信号与原输入信号相位相同。信号与原输入信号相位相同。 A随随V降低降低 硬自激的振荡特性硬自激的振荡特性1）振幅平衡的稳定条件）振幅
9、平衡的稳定条件(为何为何F不变，后面会讲到不变，后面会讲到)形成稳定平衡点的关键在于在平衡点附近，放大倍数随振幅的形成稳定平衡点的关键在于在平衡点附近，放大倍数随振幅的变化特性具有负的斜率，即变化特性具有负的斜率，即:振幅稳定条件：振幅稳定条件：（6.5.16）工作于非线性状态的晶体管正好具有这一性能，因此具有工作于非线性状态的晶体管正好具有这一性能，因此具有稳定振幅的功能。稳定振幅的功能。振幅振幅与振幅与振幅无关无关两个点都是平衡点两个点都是平衡点B点不稳定点不稳定 软自激的振荡特性软自激的振荡特性AF=1AF1AF1AF1相位平衡时当外界条件导致相位提前时， 频率会逐渐变快，此时需要电路可
10、以自动将相位推后。当外界条件导致相位推后时，频率减慢，此时需要电路自动将相位提前。相位稳定条件相位稳定条件:从上面的讨论可知，要使反馈振荡器能够产生持续从上面的讨论可知，要使反馈振荡器能够产生持续的等幅振荡，必须满足振荡的起振条件、平衡条件的等幅振荡，必须满足振荡的起振条件、平衡条件和稳定条件，它们是缺一不可的。和稳定条件，它们是缺一不可的。因此，反馈型正弦波振荡器应该包括：因此，反馈型正弦波振荡器应该包括：放大电路放大电路正反馈网络正反馈网络选频网络：选择满足相位平衡条件的一个选频网络与选频网络：选择满足相位平衡条件的一个选频网络与反馈网络合二为一反馈网络合二为一稳定环节稳定环节幅度稳定幅度
11、稳定相位稳定相位稳定（一般晶体管工作在甲类，便于起振）（一般晶体管工作在甲类，便于起振）（环路增益相位在振荡频率点应为（环路增益相位在振荡频率点应为22的整数倍）的整数倍）（选频网络具有负斜率的相频特性）（选频网络具有负斜率的相频特性）6.6.2 6.6.2 三端式振荡器三端式振荡器三个电抗元件构成了决定三个电抗元件构成了决定振荡频率的振荡回路，同振荡频率的振荡回路，同时也构成了正反馈所需的时也构成了正反馈所需的反馈网络。反馈网络。这三个元件必须具有的性质这三个元件必须具有的性质和关系：和关系：三端式振荡器的原理电路三端式振荡器的原理电路注：便于记忆，原则具体化，即注：便于记忆，原则具体化，即
12、凡是与晶体管发射极凡是与晶体管发射极相联的电抗必须是同性质的电抗，而不与发射极相联相联的电抗必须是同性质的电抗，而不与发射极相联的另一电抗的性质必须与其相反的另一电抗的性质必须与其相反 “射同余异射同余异”三端式振荡器构成的法则归纳为：三端式振荡器构成的法则归纳为：“ce，be同抗件，同抗件，cb反抗件反抗件”。此法则可迅速判断振荡电路组成是否合。此法则可迅速判断振荡电路组成是否合理，能否起振。理，能否起振。于是可以得到两种基本电路形式：于是可以得到两种基本电路形式：电感反馈振荡器电感反馈振荡器电容反馈振荡器电容反馈振荡器交流通路的画法：电源短路，满足一定条件时交流通路的画法：电源短路，满足一
13、定条件时旁路隔直电容短路，电阻开路。旁路隔直电容短路，电阻开路。高频小信号放大器和高频功率放大器 高频小信号放大器的作用是将小信号放大到可以推动功放工作的程度，主要指标是放大倍数，高频功率放大器是将输入信号放大到足够发射的程度，主要指标是效率。 高频小信号放大器工作在甲类状态，全范围内导通，半通角为180度。理想效率为50% 高频功率放大器工作在丙类状态，半通角小于90度，晶体管导通时间短，集电极功耗减小，理想效率大于78.5%。为了不失真的放大信号，它的负载必须是谐振回路。icebtooictVBZ相同之处：它们放大的信号均为高频信号，而且放大器的负 载均为谐振回路。不同之处：激励信号幅度大
14、小不同；放大器工作点不同； 晶体管动态范围不同。谐振功率放大器波形图小信号谐振放大器波形图icQebtooict高频功放与高频小信号放大器的比较高频功放与高频小信号放大器的比较高频小信号放大器高频功率放大器放大器原理电路（5）高频功放与高频小信号放大器的比较）高频功放与高频小信号放大器的比较 小信号放大器描述晶体管的模型有混合等效电路和Y参数等效电路两种。 混合等效电路从晶体管工作原理入手分析，适用频率范围较宽，但较为复杂，用于小信号宽频带放大器。 Y参数等效电路从输入输出特性入手分析，分析方法简单，只能用于窄带，适用于高频小信号放大器。高频小信号放大器以选频网络作为负载，可以实现放大和选频两
15、个功能。3.4 3.4 放大器中的噪声放大器中的噪声 干扰和噪声的分类：干扰和噪声的分类：干扰一般指外部干扰，分为自然干扰和人为干扰；干扰一般指外部干扰，分为自然干扰和人为干扰；噪声一般指内部噪声。噪声一般指内部噪声。内部噪声的来源内部噪声的来源：放放大大器器内内部部元元件件具具有有的的带带电电微微粒粒无无规规则则运运动动所所产产生生。遵循一定的统计规律。遵循一定的统计规律。接接收收机机的的灵灵敏敏度度与与噪噪声声密密切切相相关关，降降低低噪噪声声有有时时显显得得比比提高发射功率更为重要。提高发射功率更为重要。高频功率放大器工作状态高频功率放大器工作状态放大器的三种工作状态之欠压状态iCt放大
16、器的三种工作状态之临界状态iCt放大器的三种工作状态之过压状态iCt三极管工作区三极管饱和区1.其他条件不变,VCC改变对工作状态的影响临界过压区欠压区用于集电极调幅时要工作与过压状态2.其他条件不变,Vbm改变对工作状态的影响临界欠压区过压区用于基极调幅时要工作与过压状态常用的无线电元件有三类：常用的无线电元件有三类：线性元件：元件参数与通过元件的电流或施于其上的电压无关，电阻、电容、空心电感非线性元件：参数与通过它的电流或施于其上的电压有关，磁芯电感、二极管、晶体管时变参量元件：参数按照一定规律随时间变化第四章 混频器4.2 非线性元件的特征非线性元件的三个主要特征（1）输出量与输入量不是
17、线性关系；这将导致静态(直流)电阻与动态(交流)电阻的不一致（2）具有频率变换作用；混频器正是利用了非线性元件的这个特性（3）不满足叠加原理。这一特征其实是由第(1)个特征决定的（特征（特征3）非线性电路不满足叠加原理）非线性电路不满足叠加原理什么是叠加原理？电路则称该电路满足叠加原理则称该电路满足叠加原理输入输入输出输出二极管平衡混频器利用对称的电路抵消掉一部分无用频率分量二极管环形混频器（双平衡混频器）是对二极管平衡混频器的改进二极管平衡混频器电路原理图vSvout二极管平衡混频器原理分析vSvout设输入互感线圈的电压感应系数为设输入互感线圈的电压感应系数为1二极管平衡混频器原理分析vS
18、i1i2二极管平衡混频器原理分析二极管平衡混频器原理分析vSvouti1i2二极管平衡混频器原理分析二极管环形混频器原理电路二极管环形混频器原理分析二极管环形混频器原理分析高频已调波信号和本机振荡信号经过混频后，信号中包含的成分有：直流分量、基波分量、谐波、和频、差频分量。可通过LC并联谐振回路这一带通滤波器取出差频分量，完成混频。 （1）由单一频率信号调）由单一频率信号调 幅幅 调制信号0载波调幅波0+上边频0-下边频中A为振幅， 为角频率， 为相角调制方法分为调幅、调频、调相三种信号带宽信号带宽0 (2) 限带信号的调幅波限带信号的调幅波max调幅波调幅波调制信号调制信号载波载波0+max
19、上边带上边带0-max下边带下边带电压电压表达式表达式普通调幅波普通调幅波载波被抑制双载波被抑制双边带调幅波边带调幅波单边带信号单边带信号波形图波形图频谱图频谱图信号信号带宽带宽 三种振幅调制信号三种振幅调制信号单边带通信与普通调幅波相比大大节省了能量，而且占据频带压缩了。因而得到了广泛的应用。模拟相乘器的输出电压与输入电压的关系为模拟相乘器的输出电压与输入电压的关系为如果如果v v1 1(t)(t)为高频载波为高频载波 ，v v2 2(t)(t)为低频调制信号为低频调制信号则输出电压则输出电压抑制载波的双边带调幅信号。抑制载波的双边带调幅信号。7.5. 模拟相乘器调幅电路模拟相乘器调幅电路
20、高电平调幅电路能同时实现调制和功率放大，即用调制高电平调幅电路能同时实现调制和功率放大，即用调制信号信号v去控制谐振功率放大器集电极电流的基波分量去控制谐振功率放大器集电极电流的基波分量Icm1来实来实现调幅的。集电极调幅工作在过压状态，基极调幅工作在欠现调幅的。集电极调幅工作在过压状态，基极调幅工作在欠压状态。压状态。临临界界过压过压欠压欠压VCC（t）临界临界过压过压欠压欠压V BB(t) 高电平调幅电路能同时实现调制和功率放大，即用调制高电平调幅电路能同时实现调制和功率放大，即用调制信号信号v去控制谐振功率放大器集电极电流的基波分量去控制谐振功率放大器集电极电流的基波分量Icm1来实来实
21、现调幅的。集电极调幅工作在过压状态，基极调幅工作在欠现调幅的。集电极调幅工作在过压状态，基极调幅工作在欠压状态。压状态。临临界界过压过压欠压欠压VCC（t）临界临界过压过压欠压欠压V BB(t)非线性非线性 电路电路低通低通滤滤 波器波器从已调波中检出包络信息从已调波中检出包络信息，只适用于，只适用于AM信号信号 输入输入 AM信号信号检出包络信息检出包络信息 载波信号相位对检波结果的影响载波信号相位对检波结果的影响1.1. 乘积检波器乘积检波器乘积检波电路低通滤波器 vsV0ivr乘积检波器适用于单边带信号适用于单边带信号w woDwDwm w wo+DwDwm AMFM调幅与调频的波形图调
22、幅与调频的波形图FMAMffff调幅与调频的频谱调幅与调频的频谱 f0f0f0f08.2.2 调频波和调相波的数学表示式以单音调制波为例以单音调制波为例调频调频瞬时频率瞬时频率瞬时相位瞬时相位已调频信号已调频信号（公式8.2.4）（公式8.2.6）公式（8.2.7）与 成正比与 成反比二、带宽二、带宽 通常规定：凡是振幅小于未调制载波振幅的通常规定：凡是振幅小于未调制载波振幅的1(或或10，根，根据不同要求而定据不同要求而定)的边频分量均可忽略不计，保留下来的频谱分量的边频分量均可忽略不计，保留下来的频谱分量就确定了调频波的频带宽度。就确定了调频波的频带宽度。 如果将小于调制载波振幅如果将小于调制载波振幅l0的边频分量略去不计，则频的边频分量略去不计，则频谱宽度谱宽度BW可由下列近似公式求出：可由下列近似公式求出：调频信号的解调称为鉴频调频信号的解调称为鉴频第十章自动增益控制电路缩写为（AGC）主要用于调节接收机的增益和输出。自动频率微调电路缩写为（AFC）主要用于稳定混频器的中频输出。原理图如下Thanks！
