Chapter 1+ 高频电路基础知识-130901总结
高频电子线路重点知识总结
学习高频电路的知识点总结12级3班王语赫1、什么是非线性电子线路。
利用电子器件的非线性来完成振荡,频率变换等功能。
完成这些功能的电路统称为非线性电子线路。
2、简述非线性器件的基本特点。
非线性器件有多种含义不同的参数,而且这些参数都是随激励量的大小而变化的,以非线性电阻器件为例,常用的有直流电导、交流电导、平均电导三种参数。
分析非线性器件的响应特性时,必须注明它的控制变量,控制变量不同,描写非线性器件特性的函数也不同。
例如,晶体二极管,当控制变量为电压时,流过晶体二极管的电流对电压的关系是指数律的;而当控制变量为电流时,在晶体二极管两端产生的电压对电流的关系则是对数律的。
分析非线性器件对输入信号的响应时,不能采用线性器件中行之有效的叠加原理。
3、简述功率放大器的性能要求。
功率放大器的性能要求是安全、高效率和不失真(确切地说,失真在允许范围内)地输出所需信号功率(小到零点几瓦,大到几十千瓦)。
4、简述乙类推挽电路中的交叉失真现象以及如何防止交叉失真。
在乙类推挽电路中,考虑到晶体管发射结导通电压的影响,在零偏置的情况下,输出合成电压波型将在衔接处出现严重失真,这种失真叫交叉失真。
为了克服这种失真,必须在输入端为两管加合适的正偏电压,使它们工作在甲乙类状态。
常见的偏置电路有二极管偏置、倍增偏置。
5、简述谐振功率放大器的准静态分析法。
准静态分析法的二个假设:假设一:谐振回路具有理想的滤波特性,其上只能产生基波电压(在倍频器中,只能产生特定次数的谐波电压),而其它分量的电压均可忽略。
v BE=V BB+ V bm cosωt v CE=V CC- V cm cosωt 假设二:功率管的特性用输入和输出静态特性曲线表示,其高频效应可忽略。
谐振功率放大器的动态线在上述两个假设下,分析谐振功率放大器性能时,可先设定V BB、V bm、V CC、V cm四个电量的数值,并将ωt按等间隔给定不同的数值,则v BE和v CE便是确定的数值,而后,根据不同间隔上的v BE和v CE值在以v BE为参变量的输出特性曲线上找到对应的动态点和由此确定的i C值。
(高频电子线路)第一章高频电路中的元器件及基本电路
广泛应用于信号产生、测量和 通信等领域。
放大电路
放大电路
放大电路的组成
利用三极管、场效应管等器件,将输入信 号进行放大,以获得足够大的输出信号的 电路。
一般由输入级、输出级、电压放大级和电 流放大级四部分组成。
放大电路的分类
放大电路的应用
根据工作频率可分为低频放大电路和高频 放大电路;根据电路结构可分为分立元件 放大电路和集成电路放大电路。
调制解调电路的应用
广泛应用于广播、电视、卫星通信、移动通信等领域。
PART 04
高频电路的性能指标与测 试方法
高频电路的性能指标
增益
带宽
衡量高频电路传输信号能力的指 标,通常指电路能够传输信号的 频率范围。
高频电路的放大能力,通常以分 贝(dB)为单位。
噪声系数
衡量高频电路信噪比性能的指标, 表示信号与噪声的相对大小。
PART 03
高频基本电路
振荡电路
振荡电路
利用电路自激振荡的原理,将直 流电能转换为具有一定频率和幅
度的交流电能输出的电路。
振荡电路的组成
一般由放大器、正反馈网络、 选频网络和稳幅环节四部分组 成。
振荡电路的分类
根据电路中元件是否含有电感器或 电容器,可分为RC振荡电路、LC振 荡电路和晶体振荡电路三大类。
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2023 WORK SUMMARY
高频电子线路第一章 :高频电路中的元器
件及基本电路
REPORTING
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目录
• 高频电子线路概述 • 高频电路中的元器件 • 高频基本电路 • 高频电路的性能指标与测试方法
PART 01
高频电子线路概述
高频电子线路知识点总结PPT课件
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4
第二章 高频功率放大器
1、工作原理(电路结构、iC的傅立叶分析、电 压与电流波形图、功率和效率) 2、动态分析(动态特性曲线、负载特性、调制 特性、放大特性) 3、实用电路(直流馈电电路、滤波匹配网络)
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5
第三章 正弦波振荡器
1、工作原理(方框图、振荡条件、判断) 2、LC正弦波振荡电路 互感耦合LC振荡电路 三点式LC振荡电路 3Leabharlann 频率稳定度 4、晶体振荡器-
8
第六章 角度调制与解调
1、调角信号的表达式、波形、频谱、带宽 2、调频电路 3、解调频(鉴频特性曲线)
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9
绪论
1、高频电子线路的定义、高频的范围 2、现代通信系统由哪些部分组成?各组成部分 的作用是什么? 3、发送设备的任务? 4、无线通信为什么要进行调制? 5、接收设备的任务? 6、超外差接收机结构有什么特点?
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1
第一章 高频小信号谐振放大器
1、选频网络的基本特性(幅频、相频) 2、LC单调谐回路的选频特性 电路结构、回路阻抗、谐振特性(条件、频率、 Q、阻抗、电压与电流的关系)、频率特性(阻 抗频率特性、幅频特性曲线、相频特性曲线)、 通频带和矩形系数
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6
第四章 频率变换电路基础
1、非线性器件的基本特性 2、非线性器件的工程分析 幂级数分析法 线性时变电路分析法 开关函数分析法 3、模拟相乘器
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7
第五章 振幅调制、解调及混频
1、AM信号的表达式、波形、频谱、功率分配 2、DSB的表达式、波形、频谱 3、振幅调制电路 4、解调(性能指标计算) 5、混频(原理、与调制和检波的关系)
绪论第一章高频小信号谐振放大器1选频网络的基本特性幅频相频2lc单调谐回路的选频特性电路结构回路阻抗谐振特性条件频率q阻抗电压与电流的关系频率特性阻抗频率特性幅频特性曲线相频特性曲线通频带和矩形系数第一章高频小信号谐振放大器3信号源内阻及负载对lc回路的影响4lc阻抗变换网络串并阻抗等效互换变压器阻抗变换电路部分接入回路的阻抗变换第一章高频小信号谐振放大器5高频小信号调谐放大器特点电路结构晶体管等效模型高频参数性能参数分析输入输出导纳电压增益功率增益6谐振放大器的稳定性定义方法7电噪声电阻热噪声的计算第二章高频功率放大器1工作原理电路结构i的傅立叶分析电压与电流波形图功率和效率2动态分析动态特性曲线负载特性调制特性放大特性3实用电路直流馈电电路滤波匹配网络第三章正弦波振荡器1工作原理方框图振荡条件判断2lc正弦波振荡电路互感耦合lc振荡电路三点式lc振荡电路3频率稳定度4晶体振荡器第四章频率变换电路基础1非线性器件的基本特性2非线性器件的工程分析幂级数分析法线性时变电路分析法开关函数分析法3模拟相乘器第五章振幅调制解调及混频1am信号的表达式波形频谱功率分配2dsb的表达式波形频谱3振幅调制电路4解调性能指标计算5混频原理与调制和检波的关系第六章角度调制与解调1调角信号的表达式波形频谱带宽2调频电路3解调频鉴频特性曲线本文观看结束
高频电子线路基础知识
高频电子线路基础知识基本概念•高频电子线路:高频电波信号的产生、放大和接收的电路。
•广义的“高频”指的是射频(Radio Frequency,RF),它是指适合无线电发射和传播的频率,其频率范围非常宽。
本课程的主要学习内容本课程的第1~7章讨论可用集中参数描述的高频电路,而分布参数分析法在第8章介绍。
只要电路尺寸比工作波长小得多,可用集总参数来分析实现。
当电路尺寸大于工作波长或相当时,应采用分布参数的方法来分析实现。
•第1章系统基础知识•第2章小信号选频放大电路•第3章高频功率放大电路•第4章正弦波振荡电路•第5章振幅调制、解调与混频电路•第6章角度调制与解调电路•第7章反馈控制电路•第8章高频电路的分布参数分析•第9章高频电路的集成与EDA技术简介学习本课程有何意义?•无线电报的发明开始了无线电通信的时代,并逐步涉及陆地、海洋、航空、航天等固定和移动无线通信领域,从1920年的无线电广播、1930年的电视传输,直到1980年的移动电话和1990年的全球定位系统及当今的移动通信和无线局域网,无线通信市场还在飞速发展,移动通信手机、有线电视调制解调器以及射频标签的电信产品迅速地渗入我们的生活,变成大众不可缺少的工具。
•高频电子线路的发展推动了无线通信技术的发展,是当代无线通信的基础,是无线通信设备的重要组成部分。
第1章系统基础知识•无线电频段是如何划分的?无线通信为何要用高频电磁波?•高频电子线路有什么特点?•无线通信系统究竟包括哪些电路?它们都有什么功用?•表征高频电路(系统)性能的参数有哪些?1.1 无线通信系统概述•频段或波段:为了便于分析和应用,人们对电磁波按频率或波长进行分段。
各种频率的电磁波都是不可再生的重要资源,国际社会和任何国家都必须对它进行科学规划、严格管理。
1.1.1 电磁波频段的划分与应用电波利用电离层的折射、反射和散射作用进行传播的方式称为天波沿地球表面进行传播的电波传播模式称为地表面波。
高频电子线路(知识点整理)
欢迎阅读127.02ωωω-=∆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()+感抗(wL)阻抗=电阻(R)+j 电抗 阻抗的模把阻抗看成虚数求模 二.串联谐振电路 1.谐振时,(电抗),电容、电感消失了,相角等于0,谐振频率:,此时|Z|最小=R ,电流最大 2.当w<w 0时,电流超前电压,相角小于0,X<0阻抗是容性;当w>w 0时,电压超前电流,相角大于0,X>0阻抗是感性; 3.回路的品质因素数(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(幅频),品质因数越高,谐振时的电流越大,比值越大,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 (回路谐振频率),当w 和w 很相近时,,ξ=X/R=Q ×2△w/w 是广义失谐,回路电流与谐振时回路电流之比6.当外加电压不变,w=w =w 时,其值为1/√2,w-w 为通频带,w ,w 为边界频率/半功率点,广义失谐为±1 7.,品质因数越高,选择性越好,通频带越窄 8.通频带绝对值通频带相对值 9.相位特性Q 越大,相位曲线在w 0处越陡峭 10.能量关系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 回路一个周期的损耗 ,表示回路或线圈中的损耗。
就能量关系而言,所谓“谐振”,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Q L 三.并联谐振回路 1.一般无特殊说明都考虑wL>>R ,Z )1(CL ωω-0100=-=C L X ωωLC10=ωCR R L Q 001ωω==)(j 0)()(j 11ωψωωωωωe N Q =-+=Q 0702ωω=∆⋅2111)(2=+=ξξN Q f f 0702=∆⋅Q f f 1207.0=∆ξωωωωψ arctan arctan 00-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⋅-=Q ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+≈C L R CL ωω1j ⎪⎭⎫⎝⎛-+=L C L CR ωω1j 1C ω1- +–CV sL RI sCLR22222221cos 21sin 21sm sm sm V CQ t V CQ t V CQ w w w C L 22=+=+=ωω2sm 02sm 21π2121π2CQV R V w R ⋅=⋅⋅=ωQCQV V CQ w w w R C L ⋅=⋅=+π2121π2212sm 2sm2每周期耗能回路储能π2 =Q 所以R RR R Q LS 01++=反之w=√[1/LC-(R/L)2]=1/√RC ·√1-Q 22.Y(导纳)=电导(G)=电纳(B)=.与串联不同3.谐振时,回路谐振电阻R==QwL=Q/wC 4.品质因数(乘R p ) 5.当w<w 时,B>0导纳是感性;当w>w 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。
高频电子线路(知识点整理)Word版
127.02ωωω-=∆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( )+感抗(wL) 阻抗=电阻(R)+j 电抗 阻抗的模把阻抗看成虚数求模 二.串联谐振电路 1.谐振时,(电抗) ,电容、电感消失了,相角等于0,谐振频率: ,此时|Z|最小=R ,电流最大2.当w<w 0时,电流超前电压,相角小于0,X<0阻抗是容性;当w>w 0时,电压超前电流,相角大于0,X>0阻抗是感性;3.回路的品质因素数 (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 (幅频),品质因数越高,谐振时的电流越大,比值越大,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, ,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6.当外加电压不变,w=w 1=w 2时,其值为1/√2,w 2-w 1为通频带,w 2,w 1为边界频率/半功率点,广义失谐为±17. ,品质因数越高,选择性越好,通频带越窄 8.通频带绝对值 通频带相对值 9.相位特性Q 越大,相位曲线在w 0处越陡峭10.能量关系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 回路一个周期的损耗, 表示回路或线圈中的损耗。
就能量关系而言,所谓“谐振”,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Q L 三. 并联谐振回路 1.一般无特殊说明都考虑wL>>R ,Z )1(CL ωω-010=-=C L X ωωLC 10=ωCR R L Q 001ωω==)(j 00)()(j 11ωψωωωωωe N Q =-+=Q702ωω=∆⋅21)(2=+=ξξN Q f f 0702=∆⋅Qf f 1207.0=∆ξωωωωψ arctan arctan 00-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⋅-=Q ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+≈C L R CL ωω1j ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=C CR ω1j C ω1-+ –CV sLRI s C L 22222221cos 21sin 21sm sm sm V CQ t V CQ t V CQ w w w C L 22=+=+=ωω2sm 02sm 21π2121π2CQV R V w R ⋅=⋅⋅=ωQCQV V CQ w w w R C L ⋅=⋅=+π2121π2212sm sm每周期耗能回路储能π2 =Q 所以RR R R Q LS 0=反之w p=√[1/LC-(R/L)2]=1/√RC·√1-Q23.谐振时,回路谐振电阻R p= =Q p w p L=Q p/w p C4.品质因数(乘R p)5.当w<w p时,B>0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。
高频电路-基础知识
第1章 基 础 知 识
补充知识点(三) 品质因数Q
品质因数Q是谐振电路的灵魂。 一、定义:
1.1 基本定义:Q是(Quality factor)的缩写。用来描述 谐振电路的质量或其谐振能力。 1.2 从能量的角度来定义:谐振电路的品质因数等于谐振
电路中储存的能量与每个周期内消耗能量之比的2 倍。
回路存储能量
•
US
•
jQ U S
电容上电压
•
UC
1 j w0C
•
I
j
1 w0 RC
•
US
•
jQUS
其中
Q w0 L 1
R w0 RC R
第1章 基 础 知 识
结论:
谐振时电感和电容电压的大小相等,符号相反,其大小都 等于电源电压的Q倍。电阻电压等于电源电压。
谐振电路的品质因数:
Q称为串联谐振电路的品质因数,它是衡量电路特性的一个 重要物理量,它取决于电路的参数。谐振电路的Q值一般在 50~200之间,因此外加电源电压即使不很高,串联谐振时电 感和电容上的电压仍可能很大。
Q0
0
0
所以
Q0
f f0
f0 f
N( f )
1
2
1 Q02
f f0
f0 f
(1.1.16) (1.1.17)
第1章 基 础 知 识
定义相对失谐
f f0
f0 f
,当失谐不大,即f与f0相差很小时,
所以
f f0 ( f f0) ( f f0)
f0 f
f0 f
2( f f0) 2f
即
Q0
2(
f2 f0
f0)
1
(完整版)高频电路基础知识点总结
1第二章一.串联谐振回路1. 串联谐振电路的阻抗为1()Z r j L Cωω=+-,0ωω<时1L Cωω<回路呈现容性而0ωω>时1L Cωω>回路呈现感性,0ωω=时0X =、||Z r =且0φ=,电压电流同相位即回路呈现纯阻性,此时的回路发生了“谐振”; 2.谐振频率为0ω=;3. 品质因数定义为谐振时回路储能和耗能之比即001L Q rCrωω==; 4. 幅频特性||I 2200||1I I Q ωωωω=⇒⎛⎫+- ⎪⎝⎭在“小量失谐的情况下”可表示为0||II ≈=&&;5. 相频特性ωϕQ 值越大曲线越陡峭,线性范围越小0000001||arctan 1j I Ie Q I I jQ ϕωωϕωωωωωω⎛⎫=⋅=⇒=-- ⎪⎛⎫⎝⎭+- ⎪⎝⎭26. 将两个半功率点之间的带宽定义为串联回路的通频带00.7B Qω=。
二.并联谐振回路1. 并联谐振回路的阻抗为1()11()L r j L j C C Z r j L r j L j C Cωωωωωω+⋅=≈+++-,0ωω<时1L C ωω<回路呈现感性而0ωω>时1L C ωω>回路呈现容性,0ωω=时10C L ωω-=、||LZ rC=且0φ=,电压电流同相位即回路呈现纯阻性,回路发生“谐振”; 2.谐振频率为0ω=;3. 品质因数0000011L C Q rCr G LGωωωω====; 4. 幅频特性和相频特性与串联回路相同; 5. 通频带00.7B Qω=。
三.抽头并联回路1. 抽头电路具有阻抗变换和电源变换的作用即21.2.13.TT TR p RV pV I I p ⎧⎪=⎪⎪=⎨⎪⎪=⋅⎪⎩四. 耦合振荡回路1.临界耦合时双调谐回路的带宽为0.70B =; 2. 单调谐回路的矩形系数为9.95而双调谐回路的矩形系数为3.15。
五.石英晶体滤波器 1. 石英晶片的电路模型:C q C q L qr2.石英晶体的串联谐振频率为q ω=,并联谐振频率为q ωω;33. q ωω<或p ωω>时晶体为容性而q p ωωω<<时晶体为感性。
高频电路基础知识
α(f) Q1> Q2
o
幅频特性 :
U 1 2 Uo 1
1 2 Δ 1 Q o
2 2
f0
Q2 Q1 f
φ
φ
2
2
2
Q1>Q2
相频特性 :
1 C B L arctg arctg G G
o
o
2
2)通频带: 定义:回路外加电压的幅值不变,而频率改变,回路电流I下降到Io 的 1
Q并 L
1 (G GS G L)0 L
其中G为回路本身的损耗,GS为信号源内阻,GL为负载
3)对回路的Q值和通频带的影响:
Q ①有载Q值小于空载Q值。即: L Q 0
②通频带变宽
例2
已知并联谐振回路如图。 C 求:①该回路谐振频率和谐振电阻RP; L Is 1/G Is ②若此时并入一电阻RL=10kΩ,该回路通频带为多少? ③谐振时端电压及各支路电流为多少?。
参考书目:高频电子线路
以及其它同类书中的相关内容
§ 1. 1 高频电路中的元器件和组件
高频电路中的元器件
各种高频电路基本上是由有源器件、 无源元
件 和 无源网络 组成的。 高频电路中使用的元器
件与在低频电路中使用的元器件基本相同, 但要注 意它们在高频使用时的高频特性。
1.高频电路中的元件
高频电路中的常用元件主要是电阻(器)、 电容(器) 和电感(器), 它们都属于无源的线性元件。
2 2 2
1 2 | z | r X r (L ) C 1 L X C arctg arctg r r 3.谐振频率:串联回路电流达最大时的频率为之。1
大学高频电路知识点总结
大学高频电路知识点总结一、电路基本概念1.1 电路的定义电路是由电学元件(如电阻、电容、电感)和电气源(如电压源、电流源)按一定规律连接而成的结构,通过电学元件传递电流、电压和功率的一种物理结构。
1.2 电路的分类根据不同的连接方式和性质,电路可以分为串联电路、并联电路、混合电路等。
1.3 电路的基本定律基尔霍夫定律(节点电流定律和回路电压定律)和欧姆定律是电路分析和设计中的基本定律。
1.4 电路分析方法电路分析常用的方法包括节点分析法、回路分析法、等效电路分析法等。
二、高频电路的基础知识点2.1 电容和电感电容是存储电荷的器件,电感是存储能量的器件,它们在高频电路中扮演着重要的角色。
2.2 阻抗和复数在高频电路中,我们通常使用复数来描述电路元件的阻抗、电压和电流等。
2.3 传输线传输线是高频电路中的重要组成部分,其特性阻抗、传输功率等对电路性能有重要影响。
2.4 振荡电路振荡电路可以产生稳定的频率信号,是无线通信、射频识别等领域中必不可少的电路。
2.5 放大电路在高频电路中,放大电路能够放大信号,是无线通信、雷达等领域中的核心技术。
三、高频电路的分析和设计3.1 基本分析方法在高频电路中,基尔霍夫定律和欧姆定律依然适用,但在分析中需要考虑元件的频率特性。
3.2 传输线特性传输线的特性参数如特性阻抗、传输时间等需要在设计中进行考虑,影响信号的传输质量。
3.3 滤波器设计滤波器在高频电路中的应用非常广泛,包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
3.4 放大器设计高频放大器的设计需要考虑稳定性、频率响应、噪声等因素,是高频电路设计中的关键环节。
3.5 振荡器设计振荡器的设计需要考虑频率稳定性、谐波抑制等因素,对振荡器电路中的非线性元件的设计也有很高的要求。
四、高频电路的应用4.1 无线通信系统高频电路在无线通信系统中有着广泛的应用,包括射频放大器、混频器、频率合成器等。
4.2 雷达系统雷达系统是高频电路技术的典型应用,其核心技术包括高频信号的发射、接收、处理等。
高频复习资料.doc
1.谐振回路在高频电路中即为选频网络,它能选出我们需要的频率分量和滤除不需要的频率量。
第一类是由电感和电容元件组成的振荡回路(也称谐振回路),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,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2.各种高频电路基本上是由有源器件、无源元件和无源网络组成的。
3.一个实际的电阻器,在低频时主要表现为电阻特性,但在高频使用时不仅有电阻特性的一面,而且还表现有电抗特性的一面。
电阻器的电抗特性反映的就是高频特性。
4.电感线圈在高频频段除表现出电感L的特性外,还具有一定的损耗电阻r和分布电容。
5.电阻r随频率增高而增加,这主要是集肤效应的影响。
6.在无线电技术中通常不是直接用等效电阻r,而是引入线圈的品质因数这一参数来表示线圈的损耗性能。
品质因数定义为无功功率与有功功率之比7.一个高Q电感线圈,其等效电路可以表示为串联形式,也可以表示为并联式行。
在两种形式中,电感值近似不变,串联电阻与并联电阻的乘积等于感抗的平方。
8.若以并联形式表示Q时,则为并联电阻与感抗之比。
9.为了说明电容器损耗的大小,引入电容器的品质因数Q,它等于容抗与串联电阻之比10.一个实际的电容器,其等效电路可以表示为串联形式,也可以表示为并联形式。
两种形式中电容值近似不变,串联电阻和并联电阻的乘积等于容抗的平方。
11.谐振回路由电感线圈和电容组成,谐振回路按电路的形式分为:1.串联谐振回路2.并联谐振回路3.耦合谐振回路,用途为:1.利用他的选频特性构成各种谐振放大器2.在自激振荡器中充当谐振回路3.在调制、变频、解调充当选频网络12.当ω=ω0时,感抗与容抗相等,|Z s|最小,并为纯电阻r,我们称此时发生了串联谐振。
13.串联谐振频率ω0是串联振荡回路的一个重要参数。
若在串联振荡回路两端加一恒压信号U,则发生串联谐振时因阻抗最小,流过电路的电流最大,称为谐振电流14.Q被称为回路的品质因数由图可知回路的品质因数越高,谐振曲线越尖锐,回路选择性越好。
基础知识---高频电子线路
C
L
R
2f j Z s R(1 jQ0 ) R(1 jQ0 ) Z s e fo
幅频特性 Z s R 1 (Q0 )
2
相频特性
s tg Q0
-1
SIAS 《高频电子线路》第1章基础知识
其幅频特性曲线与相频特性曲线如下图所示:
Z(ω )
π /2 φ (ω )
SIAS 《高频电子线路》第1章基础知识
其阻抗的幅频特性以及相频特性如图所示:
Z(ω )
Zp
Rp 1 (Q0 )2
π /2
φ (ω )
p tg 1Q0
ω
ω0
ω0 ω 幅频特性曲线
-π /2 相频特性曲线
并联谐振回路在谐振频率点的阻抗最大,相频特性曲线 斜率为负; 在谐振时,其两端电压最大,信号源与负载并联连接, 使有用信号在负载上的电压振幅增大。
2
R p (1 jQ0 ) Rp
1 1 (Q0 )2
1
SIAS 《高频电子线路》第1章基础知识
7 通频带、选择性、矩形系数
1 N ( f ) 通频带:单位谐振曲线上 所包含的频率 2 范围为回路的通频带,用BW0.7表示。
2f 0.7 由定义可得: Q0 1 fo
BW0.7 2f 0.7
s tg 1Q0
ω
Z s R 1 (Q0 )2
ω0 ω 幅频特性曲线
ω0 -π /2 相频特性曲线
串联谐振回路谐振点阻抗最小,相频特性曲线斜率为正。 其在谐振时电流最大,信号源与负载串联连接,使有用 信号通过回路有效地传送给负载。
SIAS 《高频电子线路》第1章基础知识
高频电路知识点总结
高频电路知识点总结一、高频电路的基本概念高频电路是指工作频率在几百千赫兹至数吉赫兹范围内的电路,它们通常用于射频(射频)系统、通信系统、雷达系统等。
由于高频电路的工作频率很高,因此其特性和设计方法与低频电路有很大不同。
1、高频电路的特点(1)电压和电流的传输速度加快;(2)传输线的长度和电路尺寸相对较小;(3)传输线的电磁波特性需要考虑;(4)电缆损耗增大。
2、高频电路的设计要求(1)降低传输线的损耗;(2)减小串扰和反射;(3)提高电路的灵敏度和抗干扰能力;(4)提高电路的稳定性和可靠性。
二、高频电路的传输线在高频电路中,传输线的特性对系统的性能有着很大的影响,因此设计者需要充分了解和掌握传输线的特性。
1、传输线的特性(1)阻抗:传输线的特性阻抗随着工作频率的增加而改变,这意味着在高频电路中必须考虑传输线的阻抗匹配问题。
(2)传输速度:高频信号在传输线中的传输速度快于低频信号。
(3)色散:高频信号在传输线中会产生色散现象,导致不同频率的信号传播速度不同,需要进行补偿。
(4)损耗:传输线在高频下的损耗较大,特别是在微带线和同轴电缆中。
2、常见的传输线类型(1)同轴电缆:同轴电缆主要用于高频射频信号的传输,具有较好的屏蔽性能和抗干扰能力。
(2)微带线:微带线是常用的高频信号传输线路,其制作工艺简单、成本低廉、尺寸小,适合集成在集成电路板中。
(3)双平行线:双平行线具有低损耗和较高的阻抗稳定性,广泛应用于高频功率放大器和滤波器中。
三、高频电路的元件在高频电路中,元件的性能会影响整个电路的性能,因此需要选择合适的元件进行设计和应用。
1、适用于高频电路的元件(1)电阻器:在高频电路中,电阻器的频率响应特性、串扰和噪声等特性需要特别考虑,因此需要选择适合高频的电阻器进行应用。
(2)电容器:高频电路中常用的电容器包括表面贴装电容器、金属层电容器等,它们具有较小的等效串联电感和等效串联电阻,适合高频电路的应用。
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Cr G L 2 L 2 ( 0 L) R0 Q 0 L Q 2 r Cr r r
L
C
1/G
Is
6. 阻抗随频率变化特性:
R0 1 1/ G 1/ G z B 1 G jB 1 j 1 j (C ) G 1 j L G |zp R0 R0 z 1 2 R0
7.信号源内阻及负载对谐振回路的影响
1)通常把没有接入信号源内阻和负载电阻时回路本身的Q值叫做无载Q(空
载Q值)。
L
C
R
ωo L Q串 = = Q串o R
U RS
RL
2)把接入信号源内阻和负载电阻的Q值叫做有载Q值,用QL表示。
Q串L
其中
0 L R RS RL
R为回路本身的损耗,RS为信号源内阻,RL为负载
Us
Uo
+
L r
C
解①: 0
解②:若此时并入RL
1 LC
RP Q0
L 1 Q00 L C G
Is
-
R 1 QL G GL G 0 L G 0 L f0 2f 0.7 f 0G0 L QL 解③: I I
U 0
s
L
C
1/G
U 1 1 1 S I0 j U S jQU S 0C r j0C 0Cr
U L0
U s
I 0
I r U U r0 0 S
U C0
串联谐振回路小结
1.电路形式: 2.阻抗: 3.谐振频率: 4.品质因素Q : 5.串联回路广义失谐量 6.电流的频率响应 7.信号源内阻及负载对谐振回路的影响
1 = 2
2Δ ω 0.7 1 = Q ωo 0 0 7 2Q
1 0 0.7 ,
α
2 0 0.7
0 Q
1 2
2 1 207
BW0 .7
20 .7 f0 2p Q
-△ω △ω
ω
ω1
ω0
ω2
因为等效,串联电路有载品质因数与并联电路的有载 品质因数相等:
R X2 X1 2 2 R2 X 2
2 2
∴等效互换 关 系 为:
2 R2 1 QL 1 R1
1 X 2 X1 1 2 Q L1
当 Q 很高(大于10或者更大)时, 则有: 2
§1.2并联回路的特性
1.电路形式: 2.阻抗: 1 1 ( r j L ) ( r j L ) j C j C z 1 1 r j L r j (L ) j C C
一般
+
L Us Uo r
C
L 》r , 上式可近似为 :
z
L C r j(L
2 2 R2 X 2 R2 X2 2 j 2 2 2 R2 X 2 R2 X 2
因等效,故:
R2 X R1 2 2 R2 X 2
2 2
R X2 X1 2 2 R2 X 2
2 2
R2 X R1 2 2 R2 X 2
X 1 R2 QL1 R1 X 2
2 2
1 r jx | z | e j jC
|z|
其中:
3.谐振频率:串联回路电流达最大时的频率为之。
1 即:X 0 L 0时 0C
ω0 = 1 LC 1 f0 = 2π LC
o
1 2 | z | r X r (L ) 1 C L X C arctg arctg r r
r
=
ω0cr
ω ωo =Q ω ω
ω0 L ω ω0 (ω + ωo )(ω - ωo ) ω ω0 ξ= ( ) ≈Q0 ( )=Q r ω0 ω ω0 ω ωo ω 当 0即失谐不大时: 2Δω 2Δf ξ ≈Q0 • = Q0 • ω0 f0
6.回路电流频率响应与通频带
1)电流响应
U I z U 1 r j L j C
Q1 f0
φ
φ
2
2
1 L C arctg arctg r
o
o
p 2
2)电流响应的通频带 1 回路外加电压的幅值不变,而频率改变,回路电流I下降到Io 的 时, 定义:
所对应的频率范围称为谐振回路的通频带用B 表示, 临界点
2
I = Io
1 1 + ξ 0 .7 2
Is
α
Q1> Q2 Q1 Q2
幅频特性 :
o
U 1 U 1 2 o
1 2 Δ 1 Q o
2 2
0
ω0 B
ω
相频特性 :
1 C B L arctg arctg G G
φ
φ
2
2
p 2
Q1>Q2
o
o
p 2
2)通频带: 1 回路外加电压的幅值不变,而频率改变,回路电流I下降到Io 的 时, 定义:
p
2
0
感性 Q2
Q1
p
2
7.回路端电压的频率响应及其通频带
1)电压的频率响应 G I I I U0 S S S U= = = = B Y G + jB 1 + jξ 1+ j G U 1 1 归一化 : 2 Δ U o 1 j 1 jQ
L C 1/G
§1.3 串并联阻抗的等效变换
z串 R1 jX 1
所谓等效就是指电路工作在某一频率时,不管其内部的电路形 式如何,从端口看过去其阻抗或者导纳是相等的。
R2 jX 2 ( R2 jX 2 ) R2 jX 2 z并 R2 jX 2 ( R2 jX 2 )( R2 jX 2 )
--------以信号源电路部分接入为例
d d
a Is Rs b
C
Ro
Is
Rs
L
C
Ro
根据能量等效原则:
b
2 2 U U 《 I 时,功率P ab bd 对Rs支路,当I Rs L RS Rs Rs'
U db 1 Rs U Rs p 2 Rs ab
Q
o L
r
1 oCr r
5.并联回路广义失谐量 :(衡量回路失谐大小的量) 1 C oC o o (失谐时的电纳) B L Q (谐振时的电导) G G G o o 图2 — 4 串联震荡回路及其特性 当 0即失谐不大时: 2 2f Q0 Q0 0 f0 串、并联回路的 讨论:
以及其它同类书中的相关内容
§1.1串联 LC 谐振回路
1.电路形式:
L
r
x 容 性 O
U
C
感 性
ωL
x L 1 C
2.阻抗: z r jL
0
1 C
电抗随频率变化规律: 当 = 0 时, |z| = r, x = 0 ,电流达到最大。 当 0 时, |z| >r, > 0 ,x > 0 呈感性, < 0 ,x < 0 呈容性,
0.7 1Leabharlann 1 2-△ω △ω
ω1
ω0
ω2
8. 信号源内阻及负载对谐振回路的影响
1)通常把没有接入信号源内阻和负载电阻时回路本身的Q值叫做无载Q(空
载Q值)。
Q并 0
RS o L
Is
L
C
RL
Is
2)把接入信号源内阻和负载电阻的Q值叫做有载Q值。用QL表示:
Q并L
1 (G GS G L)0 L
U = 1 1+ (jωL + ) ÷r jωC
α(f)
Q1> Q2 Q2 f p 2
Q1>Q2
r
I 0 = 1 + jξ
I 1 归一化 : α = = I o 1 + jξ
电流响应的幅频特性 : I 1 1 2 2 Io 1 2 2 Δ 1 Q o 电流响应的相频特性 :
Charpter 1+
内容: §1.1 §1.2 §1.3 §1.4 §1.5 §1.6
高频电路基础知识
串联回路的特性 并联回路的特性 串并联阻抗的等效变换 部分接入耦合与接入系数 石英晶体谐振器 其它滤波器
参考书目:高频电子线路 张肃文
高频电子线路 曾兴文 高频电子线路 高吉祥 高频电子 沈伟慈 高频电子线路 王卫东
3)回路的负载对回路Q值和通频带的影响: ①有载Q值小于空载Q值。即: Q L Q0 ②通频带变宽
例1 已知串联谐振回路如图。 求:谐振时回路电流和各元件上的电压。
L
r C
解:
U S 0时,I 0 r
U
U L0
U C0
U 0 L S I 0 j0 L jL j U S jQU S r r
Q1> Q2
Q1
Q2 ω0 w B Q1> Q2 容性 w
1 ω C L arctg arctg G
2
0
ω
当变化时,R 也变化; 当 0时, |Y| >G , |Z|<R ; < o , B > 0 呈感性, > o ,B < 0 呈容性, 当 = 0时,|Y| = G,B = 0达到并联谐振。