第二章高频电路基础 78页PPT文档
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高频电子线路_ppt课件
需要注意： 回路的Q越高，
谐振曲线越尖锐，回 路的B0.707越窄，但其 Kr0.1并不改变。
这说明，对于简单并联谐振回路，回路Q 对回路的通频带和高的选择性的矛盾不能兼顾。
.
33
第2章 高频电路基础
1、简单振荡回路 （1）并联谐振回路
并联阻抗： 谐振频率： 品质因数： 并联谐振电阻：
通频带宽与矩形系数： 幅频特性与相频特性：
.
43
第2章 高频电路基础
2. 抽头并联振荡回路
在实际应用中，常用到激励源或负载与回路电感或电 容部分连接的并联振荡回路，即抽头并联振荡回路。
作用：实现回路与信号源的阻抗匹配或者进行阻抗变换。
（1）接入系数 p (或称抽头系数)：
与外电路相连的那部分电抗 与本回路参与分压的同性质总 电抗之比。
/0C
i2r
1
0Cr
Zp Cr R0并联谐振回路的等效电路？
.
22
第2章 高频电路基础
并联谐振回路的等效电路
等效电路
L
并联阻抗：ZP
r
C
j(L
1
)
谐振阻抗：
C
Zp
L Cr
R0
.
23
第2章 高频电路基础
(a)谐振频率 (b)特性阻抗 (c)品质因数
0L10C
L C
用 r 表示
Q0L 1 r 0Cr r
为射频扼流圈 RFC）。
高频等效电路：
电感线圈的损耗：在高频电路中是不能忽略的。
分布电容的影响：在分析一般的长、中、短波频段 电路时，通常可以忽略。
.
9
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件
3、高频电感
谐振曲线越尖锐，回 路的B0.707越窄，但其 Kr0.1并不改变。
这说明，对于简单并联谐振回路，回路Q 对回路的通频带和高的选择性的矛盾不能兼顾。
.
33
第2章 高频电路基础
1、简单振荡回路 （1）并联谐振回路
并联阻抗： 谐振频率： 品质因数： 并联谐振电阻：
通频带宽与矩形系数： 幅频特性与相频特性：
.
43
第2章 高频电路基础
2. 抽头并联振荡回路
在实际应用中，常用到激励源或负载与回路电感或电 容部分连接的并联振荡回路，即抽头并联振荡回路。
作用：实现回路与信号源的阻抗匹配或者进行阻抗变换。
（1）接入系数 p (或称抽头系数)：
与外电路相连的那部分电抗 与本回路参与分压的同性质总 电抗之比。
/0C
i2r
1
0Cr
Zp Cr R0并联谐振回路的等效电路？
.
22
第2章 高频电路基础
并联谐振回路的等效电路
等效电路
L
并联阻抗：ZP
r
C
j(L
1
)
谐振阻抗：
C
Zp
L Cr
R0
.
23
第2章 高频电路基础
(a)谐振频率 (b)特性阻抗 (c)品质因数
0L10C
L C
用 r 表示
Q0L 1 r 0Cr r
为射频扼流圈 RFC）。
高频等效电路：
电感线圈的损耗：在高频电路中是不能忽略的。
分布电容的影响：在分析一般的长、中、短波频段 电路时，通常可以忽略。
.
9
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件
3、高频电感
第二章--高频电子电路ppt超好
大能力及频率参数； 4.高频单调谐放大器的选频功能和谐振电压
放大倍数计算； 5.多级单调谐回路放大器。
（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.
2.1 概述
小信号调谐放大器的功用： 有选择地对某一频率的信号进行放大，即选频放
上述谐振回路中，信号源和负载都是直接并在L、C元件上。
因此存在以下三个问题：
第一：谐振回路Q 值大大下降，一般不能满足实际要求；
第二: 信号源和负载电阻常常是不相等的，即阻抗不匹
配。当相差较多时，负载上得到的功率可能很小；
第三: 信号源输出电容和负载电容影响回路的谐振频率，
在实际问题中，
给定后，不能任意改
2. 自耦变压器接入 自耦变压器接入电路如图所示（电路说明）：
注意：
推导方法与上述互感变压器接入方法一样，可得到
等效后的负载阻抗 R’L如下 ：
R'L
(
N1 N2
)2
RL
N1>N2 ，则R’L > RL
谐振频率: 0 1/ LC
优点: 绕制简单。
缺点: 回路与负载有直流回路。需隔直流时，这种回路不 能用。
第二章 小信号调谐放大器
2.1 概述 2.2 LC谐振回路 2.3 单调谐放大器 2.4 晶体管高频等效电路及频率参数 2.5 高频调谐放大器 2.6 调谐放大器的级联 2.7 高频调谐放大器的稳定性 2.8 集中选频小信号调谐放大器
本章重点与难点
（一）本章重点
1.并联谐振回路的选频作用； 品质因数 (Q) ---- quality factor 2.谐振回路的接入方式； 3. 晶体管Y参数等效电路，晶体管的高频放
放大倍数计算； 5.多级单调谐回路放大器。
（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.
2.1 概述
小信号调谐放大器的功用： 有选择地对某一频率的信号进行放大，即选频放
上述谐振回路中，信号源和负载都是直接并在L、C元件上。
因此存在以下三个问题：
第一：谐振回路Q 值大大下降，一般不能满足实际要求；
第二: 信号源和负载电阻常常是不相等的，即阻抗不匹
配。当相差较多时，负载上得到的功率可能很小；
第三: 信号源输出电容和负载电容影响回路的谐振频率，
在实际问题中，
给定后，不能任意改
2. 自耦变压器接入 自耦变压器接入电路如图所示（电路说明）：
注意：
推导方法与上述互感变压器接入方法一样，可得到
等效后的负载阻抗 R’L如下 ：
R'L
(
N1 N2
)2
RL
N1>N2 ，则R’L > RL
谐振频率: 0 1/ LC
优点: 绕制简单。
缺点: 回路与负载有直流回路。需隔直流时，这种回路不 能用。
第二章 小信号调谐放大器
2.1 概述 2.2 LC谐振回路 2.3 单调谐放大器 2.4 晶体管高频等效电路及频率参数 2.5 高频调谐放大器 2.6 调谐放大器的级联 2.7 高频调谐放大器的稳定性 2.8 集中选频小信号调谐放大器
本章重点与难点
（一）本章重点
1.并联谐振回路的选频作用； 品质因数 (Q) ---- quality factor 2.谐振回路的接入方式； 3. 晶体管Y参数等效电路，晶体管的高频放
第2章高频电路基础.ppt
2021/3/19
6
二、高频电路中的基本电路
高频电路中的基本电路(无源组件或无源网络)有很多， 本章主要介绍高频谐振 (振荡)回路、高频变压器、石英晶 体谐振器和集中滤波器四种无源组件。
其它基本电路(平衡调制器、正交调制器、移相器、匹配 器与衰减器等)在后续章节里介绍。
1、高频谐振 (振荡)回路 主要功能：作为高频放大器、振荡器和滤波器的主要部 件完成阻抗变换、信号选择的功能，也可以直接作为负载 来使用。 高频谐振回路的分类：简单谐振回路、抽头并联谐振回 路和耦合谐振回路。
0
f0
f
0
f
:f绝 0 : 绝 对对 角频 频率 率偏 偏移 移表示频率偏离谐振的程度,
称为失谐。
回路阻抗 Z p
1
R0
jQ 2
R0
1 j
,
Zp
0
2021/3/19
R0
12
,
z
arctg
10
归一化阻抗的幅频特性(谐振特性)：品 1 质因数越高，谐振曲线越尖锐。
1/ 2
3dB通频带(半功率通频带)：将阻抗 幅频特性下降为谐振值的0.707倍时 .
高频功率输出。 晶体管：工作频率可达几千MHz，噪声系数为几个分贝，
输出功率可达上百瓦。 场效应管：在同样的工作频率下，噪声系数要比双极晶体
管的更低。
3）集成电路(IC) 用于高频的集成电路分为通用IC和专用IC(ASIC)。 通用IC：宽带放大器、模拟乘法器。
ASIC：锁相环(PLL)、调频解调器、单片接收机以及电视 机专用集成IC等。
率小于SRF，电容器才呈现正常的电容特性。
高频特性好的电容：片状电容和表面贴装电容。
第2章 高频电路基础
第2章 高频电路基础
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件 2.2 高频电路中的组件
第2章 高频电路基础
学 习 目 的
理解高频信号处理中的电阻、电容、电感、二极管等
元器件的高频特性； 熟练掌握串并联谐振回路、抽头并联谐振回路的组成、 工作原理、谐振特性分析和电路参数计算。 掌握石英晶体谐振器的等效电路、工作原理与谐振特
路。
简单振荡回路或单振荡回路：只有一个回路的 振荡电路。具有谐振特性和频率选择功能，分 为串联和并联谐振回路。 谐振特性：阻抗在某一特定频率上具有最大或 最小值的特性。此频率称为谐振频率。
第2章 高频电路基础
（1） 串联谐振回路 (Series Resonant Circuit)
串联振荡回路
（2 — 7）
第2章 高频电路基础
令
w f 2Q 2Q w0 f0
（2 — 8）
为 广 义 失 谐 (generalized detuning), 则 式 （2 — 5）可写成：
I I0
1 1
2
(2 — 9)
第2章 高频电路基础
回路的通频带（带宽）：当保持外加信号的 幅值不变而改变其频率时, 将回路电流值下降 为谐振电流值的 1 2 时对应的频率范围。 令式（2 — 9）等于 1 2 , 则有：ε =±1, 从而有带宽：
0
B0.1 K 0.1 B0.7
第2章 高频电路基础
例1： 设一放大器以简单串联振荡回路为负载, 电 路中回路电感L＝6uH，回路电容C=60 pF，电 容品质因数为Q=100。 (1) 试计算回路谐振频率f0 。 (2) 试计算回路谐振电阻r及回路带宽B。 (3) 若放大器所需的带宽 B=2MHz, 则应在 回路上串联多大负载RL电阻才能满足放大器所 需带宽要求?
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件 2.2 高频电路中的组件
第2章 高频电路基础
学 习 目 的
理解高频信号处理中的电阻、电容、电感、二极管等
元器件的高频特性； 熟练掌握串并联谐振回路、抽头并联谐振回路的组成、 工作原理、谐振特性分析和电路参数计算。 掌握石英晶体谐振器的等效电路、工作原理与谐振特
路。
简单振荡回路或单振荡回路：只有一个回路的 振荡电路。具有谐振特性和频率选择功能，分 为串联和并联谐振回路。 谐振特性：阻抗在某一特定频率上具有最大或 最小值的特性。此频率称为谐振频率。
第2章 高频电路基础
（1） 串联谐振回路 (Series Resonant Circuit)
串联振荡回路
（2 — 7）
第2章 高频电路基础
令
w f 2Q 2Q w0 f0
（2 — 8）
为 广 义 失 谐 (generalized detuning), 则 式 （2 — 5）可写成：
I I0
1 1
2
(2 — 9)
第2章 高频电路基础
回路的通频带（带宽）：当保持外加信号的 幅值不变而改变其频率时, 将回路电流值下降 为谐振电流值的 1 2 时对应的频率范围。 令式（2 — 9）等于 1 2 , 则有：ε =±1, 从而有带宽：
0
B0.1 K 0.1 B0.7
第2章 高频电路基础
例1： 设一放大器以简单串联振荡回路为负载, 电 路中回路电感L＝6uH，回路电容C=60 pF，电 容品质因数为Q=100。 (1) 试计算回路谐振频率f0 。 (2) 试计算回路谐振电阻r及回路带宽B。 (3) 若放大器所需的带宽 B=2MHz, 则应在 回路上串联多大负载RL电阻才能满足放大器所 需带宽要求?
第2章高频电路基础
QL
f0 B
此时要求的带宽B=0.5 MHz, 故
回路总电阻为
QL 20
R0 R1 R0 R1
Q0 L
20 2
10 7
5.07 10 6
6.37 k
R1
6.37 R0 R0 6.37
7.97 k
需要在回路上并联7.97 kΩ的电阻。
2. 抽头并联振荡回路
概念：激励源或负载与回路电感或电容部分连接的
Rac ——绕组铜损的电阻 Rc ——磁心损耗的等效电阻 C ——分布电容
在实际应用中，常用品质因数Q表示损耗
L
QL RL 自身谐振频率SRF： 在SRF上, 阻抗幅值最大，相角为零
2．高频电路中的有源器件 二极管、晶体管、场效应管
（1） 二极管 表面势垒二极管、点接触式二极管、变容二极管 检波、 调制、 解调、混频 ———非线性变换电路
输出电压为 ： u1(t) pu(t) cos107 tV
回路有载品质因数 ：
QL
R
0 L
2000 100
20
回路带宽 ： B 0 5105 rad / s
QL
抽头并联谐振回路小结：
回路功能： 1）实现信号源和负载阻抗匹配 2）减小信号源和负载对回路的影响 （谐振电阻，品质因数）
计算分析：通过阻抗变换和信号源折合转换成简单并联谐振 回路，再进行计算分析
电阻、电容、电感
（1） 电阻器
低频时：电阻特性
高频特 性
高频时：电阻特性、电抗特性
CR LR
R
CR——分布电容 LR——引线电感 R——电阻
频率越高，电阻的高频特性越明显
电阻分布电容越小，引线电感越小，其高频特性越好
《高频电路基础》PPT课件
高
f<SRF时，电容器呈正常的电容特性。（f升-z降）
频 电
f>SRF时，电容器等效为一个电感。 （f升-z升）
路
与电容器类似，高频电感器也具有自身谐振频率SRF。
原 是并联谐振。 SRF=
理
与►
相角
分
析
阻抗
阻抗
阻抗与相角
O
频率 f
理想电容器的阻抗特性
o
频率f
高频电感器也具有自身谐振频 3
第二章 高频电路基础
分 振荡回路的谐振特性： 析 简单振荡回路的阻抗在某一特定频率上具有最大或
最小值的特性称为谐振特性，这个特定频率称为谐
振频率。
7
第二章 高频电路基础
第二节 高频电路中的组件
电感、电容所组成的电路中，电抗为0时，电路达到谐
振。
高
频 电
（1）并联谐振回路（P16）
路
简单并联谐振回路电路
原 理
所示，L为电感线圈，r是其
6
第二章 高频电路基础
第二节 高频电路中的组件
无源组件：高频振荡回路、变压器、谐振器与滤波等， 完成信号的传输、频率选择和阻抗变换等功能。
高 其它组件：平衡调制器、正交调制器、移相器、匹配
频 电 路
器、衰减器、分配器与合路器、定向耦合器、隔离 器、双工器等。
原 1、高频振荡回路
理 与
高频振荡回路包括并联谐振回路和串联谐振回路。
L
C
路
原 理 与 分
L
L
1
Cr Q0 0
j
jQ0 0
1
Cr
jQ
0
0
(Q0
1
0C
第2章 高频电路基础
第2章 高频电路基础
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元件、 器件和组件 2.2 电子噪声
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元件、 器件和组件
2.1.1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
0
(c)
图2 — 4
串联震荡回路及其特性
第2章 高频电路基础
1 1 Z S r jL r j (L ) jC C
（2 — 1）
0
1 L串
若在串联振荡回路两端加一恒压信号 U 流, 其值为
联谐振时因阻抗最小, 流过电路的电流最大, 称为谐振电
第2章 高频电路基础
回路两端电压u(t)与i(t)同相, 电压振幅U=IR=2 V, 故
u (t ) 2 cos107 tV
输出电压为
u1 (t ) pu(t ) cos107 tV
回路有载品质因数
QL
R 2000 20 0 L 100 5 105 rad / s
相角
阻抗与相角
阻抗
0
频率 f
图 2 — 3 高频电感器的自身谐振频率SRF
第2章 高频电路基础
2． 高频电路中的有源器件 用于低频或其它电子线路的器件没有什么根本不同。
1）
半导体二极管在高频中主要用于检波、 调制、 解调 及混频等非线性变换电路中, 工作在低电平。 2） 晶体管与场效应管（FET） 在高频中应用的晶体管仍然是双极晶体管和各种场
用时的高频特性。 高频电路中的元件主要是电阻 (器)、 电容(器)和电感(器), 它们都属于无源的线性元件。
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元件、 器件和组件 2.2 电子噪声
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元件、 器件和组件
2.1.1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
0
(c)
图2 — 4
串联震荡回路及其特性
第2章 高频电路基础
1 1 Z S r jL r j (L ) jC C
（2 — 1）
0
1 L串
若在串联振荡回路两端加一恒压信号 U 流, 其值为
联谐振时因阻抗最小, 流过电路的电流最大, 称为谐振电
第2章 高频电路基础
回路两端电压u(t)与i(t)同相, 电压振幅U=IR=2 V, 故
u (t ) 2 cos107 tV
输出电压为
u1 (t ) pu(t ) cos107 tV
回路有载品质因数
QL
R 2000 20 0 L 100 5 105 rad / s
相角
阻抗与相角
阻抗
0
频率 f
图 2 — 3 高频电感器的自身谐振频率SRF
第2章 高频电路基础
2． 高频电路中的有源器件 用于低频或其它电子线路的器件没有什么根本不同。
1）
半导体二极管在高频中主要用于检波、 调制、 解调 及混频等非线性变换电路中, 工作在低电平。 2） 晶体管与场效应管（FET） 在高频中应用的晶体管仍然是双极晶体管和各种场
用时的高频特性。 高频电路中的元件主要是电阻 (器)、 电容(器)和电感(器), 它们都属于无源的线性元件。
高频电子线路第二版第2章高频基础电路PPT课件
Yr01jLjCG 0()jB ()
B()Cr02L2L2
G0()
r02
r0
2L2
哈尔滨工程大1学6
高频电子线路
首页 上页 下页 退出
并联谐振回路谐振频率 B() 0
P
1 r02 LCL
0
1Q 102
其中, 0 1 LC 为回路无阻尼振荡频率
Q0 0L r0 为回路的空载品质因数
当 Q0 1时, P 0 ； Q 0 较低时,P 0 。
两种表示方式的结论是一致的。
哈尔滨工程大2学6
高频电子线路
3.双电容分压耦合连接的变比关系
首页 上页 下页 退出
首先将RL与C2组成的并联支路等效为串联支路, 在QC2 1条件下,X不变，即C2不变，电阻RLS为
R L SQ 1 c 22 R L(0C 1 2R L )2R L0 2C 1 2 2R L
高频电子线路
串联谐振的相对幅频特性与相频特性
首页 上页 下页 退出
相对幅频特性
QL1QL2
相对相频特性
QL1QL2
阻抗特性
0 等效纯电阻 0 等效感抗 0 等效容抗
哈尔滨工程大1学5
高频电子线路
2.2.3 并联谐振回路 1.无负载电阻的并联谐振回路
首页 上页 下页 退出
并联回路的导纳
高频电子线路
首页 上页 下页 退出
电阻器是电子线路中最常用的无源元件之一。在 电子电路中，一个或多个电阻可构成降压或分压电路 用于有源器件的直流偏置，也可作为直流或电子电路 的负载电阻完成某些特定功能。
电阻的主要类型：
高密度碳介质合成的碳膜电阻；
鎳或其它材料的线绕电阻；
温度穏定材料的金属膜电阻； 铝或铍基材料薄膜片的表面贴装（SMD）电阻。
B()Cr02L2L2
G0()
r02
r0
2L2
哈尔滨工程大1学6
高频电子线路
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并联谐振回路谐振频率 B() 0
P
1 r02 LCL
0
1Q 102
其中, 0 1 LC 为回路无阻尼振荡频率
Q0 0L r0 为回路的空载品质因数
当 Q0 1时, P 0 ； Q 0 较低时,P 0 。
两种表示方式的结论是一致的。
哈尔滨工程大2学6
高频电子线路
3.双电容分压耦合连接的变比关系
首页 上页 下页 退出
首先将RL与C2组成的并联支路等效为串联支路, 在QC2 1条件下,X不变，即C2不变，电阻RLS为
R L SQ 1 c 22 R L(0C 1 2R L )2R L0 2C 1 2 2R L
高频电子线路
串联谐振的相对幅频特性与相频特性
首页 上页 下页 退出
相对幅频特性
QL1QL2
相对相频特性
QL1QL2
阻抗特性
0 等效纯电阻 0 等效感抗 0 等效容抗
哈尔滨工程大1学5
高频电子线路
2.2.3 并联谐振回路 1.无负载电阻的并联谐振回路
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并联回路的导纳
高频电子线路
首页 上页 下页 退出
电阻器是电子线路中最常用的无源元件之一。在 电子电路中，一个或多个电阻可构成降压或分压电路 用于有源器件的直流偏置，也可作为直流或电子电路 的负载电阻完成某些特定功能。
电阻的主要类型：
高密度碳介质合成的碳膜电阻；
鎳或其它材料的线绕电阻；
温度穏定材料的金属膜电阻； 铝或铍基材料薄膜片的表面贴装（SMD）电阻。
第2章 高频电路基础
第2章 高频电路基础
并联回路谐振时的电流、 电压关系：
IC
I
0
IL
U
谐振时回路两端电压最大
. .
R U I 0
Q0
0 L
r
1 0CR0 0Cr
I C j0CU j0CR0 I jQI
R0 I IL j jQI j0 L 0 L U
并联谐振时流过电感支路和电容 支路的电流是并联电流的Q倍
R0 Q 0CR0 0 L
Q R0 Q0 L 0 C
谐振时导纳最小，因此谐振电阻最大： Z p max
第2章 高频电路基础
1 ) 2 LC R0 R0 R0 R0 2 2 1 j 0 0 1 jQ 1 jQ ( ) 1 jQ(1 2 ) 1 jCR0 (1
第2章 高频电路基础
（3）集中参数元件R、L和C在一定工作频率范围时， 表现出一定的（不同的）电气特性，注意理解分布电 容和引线电感。 （4）为了衡量元件的损耗性能，引入了一个物理量－ 品质因数。 C、L品质因数越高表示其损耗越小。 实际的物理意义： Q 2 元件周期内储能最大值
周期内消耗能量
第2章 高频电路基础
2.2
高频电路中的组件
a) 高频振荡（谐振）回路 b) 高频变压器和传输线变压器 c) 石英晶体谐振器
主要组件:
d) 滤波器、高频衰减器
主要功能： a) 信号的传输 b) 频率选择 c) 阻抗变换
第2章 高频电路基础
2.2.1 高频振荡回路
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
最为常用的无 源网络
定义：由电感和电容串联或并联形成的回路——LC谐振回路 分类：a) 串联振荡回路 b) 并联振荡回路 c) 抽头并联振荡回路 简单振荡回路（单振荡回路）
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第二章 高频电路基础
回路带宽
3dB通频带（半功率点通频带）定义为阻抗幅频特性下
高 降为谐振值（中心频率 f 0 处）的 1 2 时对应的频率范围，
频 也称回路带宽，通常用 或 B0.707 B3dB 来表示。
回路
电 带宽的计算——令 Zp R0 等于 1 2 ，则可推得 = 1，从
路 而可得3dB带宽为 ：
L
与 损耗电阻，通常很小，可以
C
分 析
忽略，C为电容。
r
并联谐振回路
8
第二章 高频电路基础
第二节 高频电路中的组件
► 并联谐振回路的计算
并联阻抗 Z P ：当信号角频率为ω时
L
高 频 电
r jL 1
Zp
r
jL
jC
1
jC
C
r
路 原 理
谐振时，感抗等于容抗，回路为纯电阻，ZP为纯电阻， 分母和分子中的虚数部分必相抵消，则可推知。
16
第二章 高频电路基础
2. 抽头并联振荡回路
激励源或负载与回路电感或电容部分联接的并联振荡回路，
称为抽头联振荡回路。
高 抽头回路的作用：(1)通过改变抽头位置或电容分压比来实
频 现回路与信号源的阻抗匹配，或者进行阻抗变换。
电 路
(2)减小负载或信号源对谐振回路的影响。
原 理
抽头系数（接入系数）P
3、谐振曲线类似，通频带公式一样。但曲线纵坐标
不一样。
4、高频电路实用中更多使用并联谐振回路来选频。
15
第二章 高频电路基础
串联谐振:
I U / Zs r
IO U / r Zs
1
1
L 1 1 j
1 j C
高 频
Zs r (1 j )
r
电
Z arctan
电
路 原
反射阻抗：
理
Zf
Z2m
2M2
Z2
Z2
与 分
耦合因子：A=η=KQ=ωM/r=Kωl/r
析 转移阻抗：
Z21UI12
1
jC2
I2
jC1E
2C 11C2
I2 E
24
第二章 高频电路基础
耦合回路的频率特性方程式
Z21
2A
Z21max (12A2)242
第二章 高频电路基础
第二章 高频电路基础
高 频
1.高频电路中的元器件 (重点) 2.高频电路中的组件(重点)
电 3.电子噪声及其特性(了解)
路 原 理
4.噪声系数和噪声温度(了解) 5.非线性失真(了解)
与
分 析
作业：2-1、2-3、2-4、2-5
1
第二章 高频电路基础
第一节 高频电路中的元器件
一、高频电路中的元件
P U L 1 M L 1 M L 1 M
U T L 1 M L 2 ML 1 L 2 2 M L
高
频 电
3) 考虑L1、L2之间互感M（铁芯、紧耦合线圈）
路 原 理
k M 1 L1 L2
与 分
L1正比于 N 1 , L 2正比于 N 2
析 P N1 N1
与 分
并联谐振频率 0
：令 Z P 的虚部为零，求解可得：
析
0
1 LC
1Q12
Q1
1 LC
(Q0L 1 ) r 0Cr
回路在谐振时的阻抗 R 0 最大，为：
R0 CLrQ0LQ 0C
9
第二章 高频电路基础
第二节 高频电路中的组件
由于有
R0 CLrQ0LQ 0C
频 2）晶体管与场效应管（FET）
电 路 原
高频小功率管----小信号放大 高频大功率管----功率放大
理 频率高达几十千兆，功率高达十几瓦至上百瓦
与 分
3）集成电路
析 通用型：宽带集成放大，100~200MHz，达６０dＢ
以上；高频模拟乘法器
专用型：集成锁相环，集成调频信号解调器，单片
集成接收机以及电视机中的专用集成电路等。
整体R0到部分R
分 析
P的求法:1)不考虑L1、L2之间互感M（空心、松耦合线圈）
P U L1 L1
U T L1 L2 L
U j L1I L
U T j LI L
18
第二章 高频电路基础 高 频 电 路 原 理 与 分 析
19
第二章 高频电路基础
2) 考虑L1、L2之间互感M
21
第二章 高频电路基础
3）耦合振荡回路（双调谐回路）（P21）
双调谐回路放大器具有较好的选择性、较宽的通频带，并能
较好地解决增益与通频带之间的矛盾，因而它被广泛地用于高
高 增益、宽频带、选择性要求高的场合。但双调谐回路放大器的
频 电
调整较为困难。
路 初级回路、次级回路；互感耦合电路、电容耦合电路
2、高频变压器和传输线变压器
P24
1）高频变压器及其特点
（1）为了减少损耗，高频变压器常用导磁率高、高频损耗小
单调谐回路K0.1=10）
高 频 电
通频带：临界耦合时，即A=1时
B0.7
2 f0 Q
路
原 过耦合：η>1 若曲线中间下凹点大于等于0.707，A= η
理 与
=2.41时，B0.7=3.1f0/Q(最大带宽）
分
析
26
耦合电 路例图
高 频 电 路 原 理 与 分 析
第二章 高频电路基础
27
第二章 高频电路基础
基）、快速（f高）
b) 变容二极管 应用：调谐、振荡、混频、倍频等要 用到控频的地方。
5
第二章 高频电路基础
C)PIN二极管 PN结中间增加了一层本征（I）（纯
净）半导体，具有较强的正向电荷储存能力。主要
特性是高频等效电阻受正向直流的控制，是一电可
高 调电阻，用于开关、限幅、电调衰减和移相电路中。
一步简化为：
Z p
1
R 0 2
jQLeabharlann R 01 j
0
(0)
11
第二章 高频电路基础
根据
R
R
Z p
1
0
jQ2
0
1 j
可画出归一化的并联谐振阻
0
抗特性和辐角特性（P17） 高
ZP
RO
12
(1
j)
arctZ an
频
电
路
Zp/Ro
Q1>Q2
φz
分 振荡回路的谐振特性： 析 简单振荡回路的阻抗在某一特定频率上具有最大或
最小值的特性称为谐振特性，这个特定频率称为谐
振频率。
7
第二章 高频电路基础
第二节 高频电路中的组件
电感、电容所组成的电路中，电抗为0时，电路达到谐
振。
高
频 电
（1）并联谐振回路（P16）
路
简单并联谐振回路电路
原 理
所示，L为电感线圈，r是其
高
f<SRF时，电容器呈正常的电容特性。（f升-z降）
频 电
f>SRF时，电容器等效为一个电感。 （f升-z升）
路
与电容器类似，高频电感器也具有自身谐振频率SRF。
原 是并联谐振。 SRF=
理
与►
相角
分
析
阻抗
阻抗
阻抗与相角
O
频率 f
理想电容器的阻抗特性
o
频率f
高频电感器也具有自身谐振频 3
第二章 高频电路基础
原 作用：阻抗转换、更好的谐振特性（谐振曲线更理想）
理
与
分
析
22
第二章 高频电路基础
高 频 电 路 原 理 与 分 析
a等效为c b等效为d
23
第二章 高频电路基础
耦合系数：
k M M
2L1L2
L1L2
k (C1C)c(C2C)c Cc
高 频
(书,初 中级 错 C 总 C c 1 ,次 电 级 容 C 总 C c2 )C 电 ,与 C c2 并 容
所示。
I U/Zs r
1
1
高 频 电 路
IO U/r Zs
L 1 1j
1j C
I I
0
Q1>Q2
X
r
容性 感性
arc taZn
原
Q2
2
理
与 分
Q1 O
0
0
0
析
0
2
电路组成 电抗特性
串联谐振角频率为:
幅频特性
0
1 LC
辐角特性（相频特性）
Z sr(1j)
jC 1
jC
r 1
r
L C jL
1 j C
1
L
Cr jL r
1 j Cr
L
C
路
原 理 与 分
L
L
1
Cr Q0 0
j
jQ0 0
1
Cr
jQ
0
0
(Q0
1
0C
0L)
rr
r
并联谐振回路
析 并联回路通常用于窄带系统，此时 与 0 相差不大，因此，Z p 可进
原
理 与
B0.707 2f
f0 Q
Z
B0.707
R0
分 析