同济大学通信电路课件1
通信电子线路第二章一节精品PPT课件
2.2.1 概述
2.2.2 谐振条件
2.2.3 谐振特性
2.2.4 谐振曲线、相频特性曲线和通频带
结论
2.2.5 信号源内阻和负载对并联谐振回路的影响
2.3 串并联阻抗等效互换与抽头变换
2、回路抽头时阻抗的变化（折合）关系
3
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
48
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
Chapter2 选频网络
2.1 串连谐振回路 2.2 并联谐振回路 2.3 串、并联阻抗等效互换与回路抽头时的阻抗变换 2.4 耦合回路 2.5 滤波器的其他形式
引言
2.1 串连谐振回路
2.1.1 概述 2.1.2 基本原理 2.1.3 谐振曲线和通频带 2.1.4 相频特性曲线 2.1.5 能量关系 2.1.6 信号源内阻及负载对串联谐振回路的影响
2.1.1 概述
2.1.2 基本原理
1、阻抗
2、谐振频率f0
3、谐振特性
4、品质因数
结论
5、广义失谐系数
2.1.2 谐振曲线和通频带
通频带
2.1.3 相频特性曲线
2.1.4 能量关系
结论
2.1.5 信号源内阻和负载对回路的影响
2.2 并连谐振回路
2.2.1 概述 2.2.2 谐振条件 2.2.3 谐振特性 2.2.4 谐振曲线、相频特性曲线和通频带 2.2.5 信号源内阻及负载对并联谐振回路的影响
《通信电路》课件
无线通信技术
无线通信技术的不断创新将推动 通信电路向更高频段、更远距离 、更快速度的方向发展，如毫米 波通信、激光通信等技术的应用 。
通信电路在未来的应用前景
1 2 3
智慧城市
智慧城市的建设将需要大量的通信电路支持，实 现各种智能化服务和管理，如智能交通、智能安 防等。
工业4.0
工业4.0的实现需要高速、可靠、安全的通信电 路支持，实现各种设备的互联互通和智能化生产 。
提高信号传输效率的方法包括采用高速数字信号处理器、优化调制解调技术、采用高带宽传输线等。
降低电路功耗
降低电路功耗可以减少能源消耗，降 低散热成本，提高设备的便携性。
VS
降低电路功耗的方法包括采用低功耗 器件、优化电路设计、采用智能电源 管理技术等。
提高电路稳定性
提高电路稳定性可以提高设备的可靠性和稳定性，减少故障率。
特点
高可靠性、高速传输、低误码率、低 成本、灵活性和可扩展性。
通信电路的基本组成
01
02
03
发送端
包括信息源、发送器等， 负责将原始信息转换为适 合传输的信号。
传输介质
如光纤、同轴电缆、双绞 线等，负责信号的传输。
接收端
包括接收器和信息目的地 ，负责将传输的信号还原 为原始信息。
通信电路的应用与发展
噪声分析法
噪声分析法是一种评估通信电路中噪 声性能的分析方法。
通过测量和计算电路的噪声系数、信 噪比和失真等参数，可以了解电路的 噪声性能和信号质量，从而评估其在 通信系统中的适用性和可靠性。
04
通信电路的设计与实现
通信电路的设计原则与步骤
总结词
设计原则、步骤
设计原则
可靠性、稳定性、高效性、可扩展性。
通信电路绪论-通信电路-课件-01
电路：集成化、数字化（数、模混合）
例如：蓝牙芯片（基带、收发信）；单片收发信机芯片
12
通信系统的分类
数字通信与模拟通信
－－按照基带信号划分 基带信号指消息转换成的电信号
有线通信、无线通信
－－按照传输媒质划分 单工（单向，如广播）、半双工（双向交替，如对讲 机）、双工（双向，如电话、手机） －－按照信号传递方向划分
15
1.2通信系统的基本特性
（一）、传输距离
（二）、通信容量
（三）、信号失真度
（四）、抗干扰能力
16
1.2通信系统的基本特性
（一）、传输距离
传输距离是指信号从发送端到达接收端并能被可靠 接收的最大距离。取决于以下因素：
发送端的信号功率。（发射功率越大，传的越远。 自由空间，传输距离扩大1倍，需要的发射功率是原 来的4倍） 信号通过信道的损耗。
29
1.5 无线通信系统中的发送与接收设备 －－系统的核心
发射机
f
高频 功放
振荡器
缓冲级
倍频器
放大级
调制器
基带信号
低频 放大 低频 功放
30
1.5通信系统中的发送与接收设备
超外差接收机方框图
4、时变与时不变特性
在某些信道中，信道的传输特性是随时间变化的。 例如：无线信道。
5、干扰特性
信道特性与信号传播方式有关
20ห้องสมุดไป่ตู้
返回
21
电信号在无线信道中的传播方式
第一种直射传播（超短波和微波）－电波沿直线传播。
应用于卫星通信、中继通信、移动通信、调频和电视广播 以及雷达、导航系统 。
电波的直射传播
附录: 综合性研究课题参考目录 1）用PSpice、MATLAB或其他CAD工具设计模拟滤波器
大学课件-通信电子线路(完整)
4. 晶体管Y参数等效电路，晶体管的高频放 大能力及频率参数；
5. 高频单调谐放大器的选频功能和谐振电压 放大倍数计算；
6.多级单调谐回路放大器。
28
（二）本章难点
1. 晶体管Y参数等效电路，晶体管的 高频放大能力 2. 高频单管单调谐放大器的选频功能 和谐振电压放大倍数计算.
29
2.1 概述
一、调谐放大器分类
• 小信号调谐放大器 小信号：输入信号mV mV 要 求：增益足够大，通频带足够宽，
选择性好，工作在甲类，多用于接收机。
• 调谐功率放大器 大信号：输入信号 mV 以上 要 求：大的功率和效率， 工作在丙类，多用于发射机。
30
图2-20 单调谐放大器
31
二、电路特点
一个完整的通信系统应包括信息源、发送设 备、传输信道、接收设备和收信装置五部分。
• 信息源是指要传送的原始信息，如文字、数据、 语音、音乐、图像等，一般是非电量。对于非 电量信号，经输入变送器变换为电信号（例如 被传输的是声音信息就需先经声—电换能器— 话筒，变换为相应信号的电信号）。如果输入 信息本身就是电信号（如计算机输出的二进制 信号）时，可以直接送到发送设备。
• 发送设备是将电信号变换为适应于信道传输特 性的信号的一种装置。
• 接收设备的功能和发送设备相反，它是将 信道传输接收到的信号恢复成与发送设备 输入信号相一致的一种装置。
• 收信装置是将电信号还原成原来的信息。 例如通过扬声器（喇叭）或耳机还原成原 来的声音信息（语言或音乐）。
• 信道即传输信息的通道，或传输信号的通 道。概括起来有两种，即有线信道和无线 信道。有线信道包括架空明线、电缆、光 缆等，无线信道可以是传输无线电波的自 由空间，如地球表面的大气层、水、地下 及宇宙空间等。
通信电路知识绪论(PPT 48页)
由于任何复杂的信号，都可分解为许多 不同频率的正弦信号之和，因此，所谓 “频谱”即是指组成信号的各正弦分量按 频率分布的情况。为了更直观地了解信号 的频率组成和特点，我们通常采用作图的
方法来表示频谱。用频率f作横座标，用信
号的各正弦分量的相对振幅作纵座标，通 常称之为频谱图。
如：下面所示的一般语音信号的频谱示意图
Chapter 1 绪论
§1.1 通信电子线路概述 §1.2 无线电信号的传输原理 §1.3 本课程特点 §1.4 数字通信系统 §1.5 现代通信系统
§1.1 通信电子线路概述
课程内容及要求： 介绍信息和传输处理的基本电路，基本原
理和基本分析方法。 要求掌握高频发射机、接收机的组成，工
§1.2 无线电信号传输原理
1.2-1 传输信号的基本方法 1.2-2 通信系统简介 1.2-3 无线电信号的产生与发射 1.2-4 无线电信号的接收 1.2-5 信号及其频谱
1.2-1 传输信号的基本方法
1 语言和文字 （最原始、最基本的传输手段）
2 光通信 （远距离通信，迅速准确）
3 电通信 （无线通信，有线通信）
软件无线电的标志：
1. 无线通信功能是由软件定义并完成的，这 种完全的可编程能力包括可编程的射频波段、 信道接入方式、信道调制方式与纠错算法等， 软件无线电区别于软件控制的数字无线电。
2. 在尽可能靠近天线的地方使用A/D/A转换 器，因为信号的数字化是实现软件无线电的首 要条件。理想软件无线电系统中的A/D/A转换器 已相当靠近天线，从而可对高频信号进行数字 化处理，这也是它与常用的数字通信系统的根 本区别所在。
宽 带RF 放 大 器
混 频
IF放 大
解 调
通信电路原理课件1_1
1.1.2 通信系统的基本特性（续二） 三、信号失真度
信号失真度是指接收设备输出信号不同(失真）于发送端基
带信号的程度。
产生信号失真的原因：
•信道特性不理想； •对信号进行处理的电路（发送与接收设备）特性不理想。
2012年12月23日
《通信电路原理》
14
1.1.2 通信系统的基本特性（续三） 四、抗干扰能力
信号通过信道时，总要混入各种形式的干扰和噪声，使接收
机输出信号的质量下降。
提高通信系统抗干扰能力的技术：
•采用具有强抗干扰能力的体制； •采用高质量的调制和解调电路。
任何人在任何时候和任何地点都可以实现通信。
2012年12月23日
《通信电路原理》
无线网：WLAN 高 性 能 高 价 格 产 品 可移 动式 计算 移动 通信 军用 战场的无线网络覆盖 无线个人通信 可移动式计算 无线数据广播
2012年12月23日
《通信电路原理》
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1.1.2 通信系统的基本特性 一、传输距离
传输距离是指信号从发送端传输到达接收端并能被可靠接收 的最大距离。 传输距离与什么因素有关？ 与通信方式有关（有无中继）。 无中继的无线通信： •发送端的信号功率； •信号通过信道的损耗； •信号通过信道时混入各种形式的干扰和噪声； •接收机的接收灵敏度； • ……
•缺点：电路比较复杂；除了有用信号外，还存在位于镜 象频率处的无用信号的干扰。（有一次变频和二次变频 方案） •零中频接收机原理：将有用信号直接变换到基带，即选 择中频频率为零（直接下变频方案）。采用正交解调技 术。 •优点：没有镜象频率干扰；电路便于集成。缺点：有用 信号和本机振荡信号之间的耦合（泄漏）。
《通信电路》1-2(沈伟慈-)第3讲省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
而 X 2 X L 20 25.1 5.1
所以
C2
|
1 X2
XL
|
2
1 20 106
5.1
1560 pF
由1560pF和318pF两个电容构成旳倒L型匹配网络即为所求，
如图例1.3(b)虚线框内所示。这是因为负载电感量太大，需要用
四种常用旳纯电感或纯电容阻抗变换电路中，所导出旳接入系数ｎ均 是近似值，可在较宽旳频率范围内实现阻抗变换，但是实际上各频率 点旳变换值是有差别旳。
意味着这一类旳阻抗变换电路 并未针对不同频率点信号做出 相应旳最合理旳看待！
2. LC 选频匹配电路
LC选频匹配电路有倒L型、T型、π型等几种不同构成形式， 其中倒L
小结：
自耦变压器阻抗变换电路
RL'
1 n2
RL
RL'
1 n2
RL
电容分压式电路
RL
1
C1 C1 C2
2
RL
1 n2
RL
电感分压式电路：
RL
1
L2 L1 L2
2
RL
1 n2
RL
分析纯电感或纯电容阻抗变换电路关键是怎样拟定其接入系数n。 抽头（概念）
由低抽头向高抽头转换时，等效阻抗提升1/n^2倍;反之，有高抽头向 低抽头转换时，等效阻抗降低至n^2倍。(接入系数 n<1)
解：由图可见，这是自耦变压器电路与电容分压式电路旳级联。
ＲL等效到Ｌ两端旳电阻为
2
RL"
1 n22
RL
C1
C2 C1
RL
16RL
ＲL″等效到输入端旳电阻
SJTU通信原理概论课件1.
About the Text
• This book covers the essentials needed for the understanding of wire and wireless communication systems and includes adopted standards. These essentials are
1-6 BLOCK DIAGRAM Of A COMMUNICATION SYSTEM
• All communication systems involves three main subsystems: the transmitter, the channel, and the receiver.
1-2 DIGITAL AND ANALOG SOURCES AND SYSTEMS
• An analog communication system transfers information from an analog source to the sink.
Communication Network
1-2 DIGITAL AND ANALOG SOURCES AND SYSTEMS
• A digital waveform is a function of time that can have only a discrete set of values.
1-2 DIGITAL AND ANALOG SOURCES AND SYSTEter Objectives
• How communication systems work • Frequency allocation and propagation
通信电路原理1ppt课件
精选课件
10Βιβλιοθήκη 载波信号传输当所使用信道的频率特性不适于基带信号传输时， 可以利用调制技术将基带信号的频谱搬移到信道的 工作频率范围内。例如，为了实现中波广播可以利用 调幅技术将声音基带信号搬移到中波波段的某一频率 附近。这种传送基带信号的方法称为载波信号传输。
举例：三种调幅信号。
fA( M t)[A 0f(t)c ] o0 ts
使接收机输出信号的质量下降。
提高通信系统的抗干扰能力。 选用高质量的调制和解调电路。
可做到：任何人在任何时候和任何地点都可以实 现通信。
精选课件
7
1.1.3 通信系统的信道
一、衰减特性 信道的衰减特性是指信号经信道传输时，信号
能量被衰减的程度。
二、工作频率范围 不同的信道具有不同的工作频率范围。
三、频率特性 信道的频率特性是指在信道的工作频率范围内，
*XAM4: ASK
*
V(11) IS THE INPUT SIGNAL
*
V(12) IS THE OUTPUT SIGNAL
******************************************
精选课件
26
******************************************
*CONNECTIONS:V1
*
| V2
*
| | VO
*
|||
.SUBCKT AM 1 2 3
R1 1 0 1E9
R2 2 0 1E9
RL 3 0 1E6
EMOD 3 0 POLY(2) (1 0) (2 0) 0 0 0 0 1
.ENDS AM
*****************************************
通信电子电路课件chapter1
v So ( f )df Si ( f ) H ( f ) df
2 no 2 0 0
2 n
2 2 en 常用在串联电路中计算噪声，in 常用在并联电路 中计算噪声。
热噪声电压有效值为：
2 En en 4kTRf
13
例如：当R＝RL 时，电路中噪声源实现最大功率传输， 则负载上的额定噪声功率为：
2 1 en 1 4kTRf Pn kT f 2 R RL 2 2 R
为玻尔兹曼常数；
温度越高，噪声越大； 电阻越大，噪声越大。
开尔文
R为噪声电阻
均方电流谱密度为：
S ( f ) 4kTG （A /HZ ）
2
12
若系统工作频带（或测量此噪声功率时的频带宽 度）为 f ，则电阻热噪声电压的均方值为：
2 en 4kTRf
噪声电流的均方值为：
i 4kTGf
1
设备内部噪声对有用信号影响的大小，主要取决于有用信 号的强弱。 一般情况下，有用信号比设备内部噪声大的多时，噪声 可以不考虑；但在某些情况下，有用信号很弱，噪声强度 大大超过有用信号，就必须考虑噪声的影响。如卫星信号 的接收，等等。 通信设备的内部噪声，是设备器件（如电阻、晶体管等） 所固有的，不可能消除掉，这是影响通信质量的关键因素。 如光接收机要求噪声指标：10-12；射频终端要求信噪比 指标：10-5~10-6。 为了降低通信接收机的内部噪声，就必须了解它的来源和 特点，以及通过线性电路以后如何变化；还要懂得怎样对 线性四端网络内部噪声进行计算和测量等方法。 应该指出：噪声问题涉及的范围很广，计算复杂，详细分 析不属于本课程范围，本节只做一些简单介绍。
Vo 5V 200=1mV
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第1章 基础知识
徐娟 同济大学电子信息学院 9年9月 2009年9月
本章内容
1.1 选频网络 1.2 集中选频滤波器 1.3 电噪声 1.4 反馈控制电路原理及其分析方法
2
1.1 选频网络
1.1.0 概述 1.1.1 串联谐振回路 1.1.2 1 1 2 并联谐振回路 1.1.3 串,并联阻抗等效互换与回路抽 头时的阻抗变换 1.1.4 1 1 4 选频网络小结
3
1.1.0 概述
倍频器,调制器,混频器,解调器,功放,高 频振荡器的负载均为选频网络,与"非线性" 有关.
缓冲 高频振荡 倍频 高频放大 调制 传输线 声音 话筒 音频放大 ( 直 流 电 源 未 画)
4
1.1.0 概述
倍频器,调制器,混频器,解调器,功放, 高频振荡器的负载均为选频网络,与"非线 性"有关.
fo–fs=fi
高频放大 fs fo fs
混频
中频放大 fi
检波 解调
低频放大 F F
本地振荡
5
1.1.0 概述
以调幅为例
调制信号(音频)VΩ cos Ωt 被调信号(射频)Vω cos ωt 已调信号
v o (t ) = Vom (1 + m f cos Ωt )cos ωt
(t 则 v o ( ) 中有:
ω 基波分量:
组合频率分量:ω ± Ω
low
ω
6
high
1.1.0 概述
(以调幅为例 )
vo (t ) = a0 + a1vi (t ) + a 2 vi2 (t ) 某非线性器件的传输特性
设: v i (t ) = VΩ cos Ωt + Vω cos ωt 则
vo (t )
ω ω
直流分量; 中有: 直流分量 基波分量和谐波分量: 基波分量和谐波分量
Ω, ω, 2Ω,2ω
low
high
组合频率分量:
low l 0
Ω 2Ω
high 2ω hi h
ω±Ω
7
1.1.0 概述
所谓选频就是选出需要的频率分量和滤除不需 要的频率分量. (滤波) 按照滤波特性分,有:
A1 A0 通带 O 阻带
ω1
ω
带通
低通
A2 A0 阻带 O 通带
ω2
高通
ω
带阻
8
1.1.0 概述
(以调幅为例 )
某非线性器件的传输特性
vo (t ) = a0 + a1vi (t ) + a 2 vi2 (t )
设: 设 v i (t ) = VΩ cos Ωt + Vω cos ωt
则
vo (t )
中有:
low
ω ω
high
直流分量; 基波分量和谐波分量: Ω, ω, 2Ω,2ω 组合频率分量:
ω±Ω
9
low 0
Ω 2Ω
2ω high
选频就是选出需要的频率分量
1.1.0 概述
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. 高频电子线路中常用的选频网络有:
振荡电路(由L,C组成) 选频网络 各种滤波器 单振荡回路 耦合振荡回路
LC集中滤波器 石英晶体滤波器 陶瓷滤波器 声表面波滤波器 声表面波滤波
滤波器的优点:稳定性好 , 电性能好,品质因数高, 利于微型化 , 便于大量生产.
10
R
损耗电阻
A 纯电阻网络
+V o
+V s
+V i
R L
A 01O
ω
ωL
V
S
Z
选频特性曲线1.
x=ω
品质因素
x=ωOω
谐振曲线和通频带V
S
Z
选频特性曲线
N(ω)
Q1
ω0ω
N(ω)
Q 1
Q 2
选频特性曲线ω0ω
Q 1> Q 2
ω+ωω−ω22ΔωΔ0
0000))((ωω≈ξQ
00f f
Q Q =ω=••1I 幅频频特性函数N(ξ)和曲线分别为
2
2
0211
)(1)
0()
()(ξ+=
ω
ω−
ω+=
ξ=ξ Q I N 0ω
2.通频带
−=−−=
Q 21
27.02f f f −=Δ或1
210027.0)()(2ωωωω+ωωωΔQ 1
ωωωQ
Q 1> Q 2
111I 下面，求解带宽
2
1021)
(1)
0()()(2
2
002=
ξ+=ω
ω−ωω+=
ξ=ξ Q I N low
high
ω
值愈大，
¾考虑信号源内阻R S 和负载电阻R L 后，由于回路总的损耗增大，回路Q 值将下降，称其为等效品质因数Q L 。
L ω=0Q =0L S L R R R Q ++R
R R
R L
S ++1
Z
V S 选频特性曲线
B=ωO
ω
P
Z
I
s
Y
G
选频特性曲线O
Z
I
s Y
R P
G
选频特性曲线
ω
O
ω
谐振时电容支路电流
&&&Q &R P
C R I j e s 00ω⋅=p C V C j I ⋅=00ωR Q s
I jQ 0=C
R L
e 0000
0ωω==谐振时电感支路电流
C I &&=1.1.2.3 谐振特性
Y
B 电纳
ωC
1容性
S
p Cp I jQ I &R P
ω
O
x =ωL －
ωC
1ωP
O
p
V &S
ω
O
p
ωG
L
ω－
感性
S
I jQ &−2
1p
sm Lp Q
I I +=sm
p I Q ≈
LC回路的Q0越大，谐振曲线越尖锐，选择性越好。