高频电子线路 选频网络86页PPT
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三章选频网络ppt课件-PPT精选文档
0L
通常远远 大于1
jQ V V L 0 S
jQ V V C 0 S
§２.1 串联谐振回路
•高频电子技术•
§２.1.2 串联谐振回路的谐振曲线和通频 带
谐振曲线和“归一化”谐振曲线 谐振曲线定义：串联谐振回路中电流的幅值 （即 I ）与外加电压源频率（ω）之间的关 系曲线。 I | | 与外加电压源 “归一化”谐振曲线定义： I 0 频率（ω）之间的关系曲线。其中 I 0 为电路 谐振时回路电流（即电流的最大值）。
§２.1.2 串联谐振回路的 谐振曲线和通频带
•高频电子技术•
（1）归一化谐振曲线计算及广义失谐ξ 概念
V s 1 R j ( L ) 任一频率点电流 I R C 1 谐振频率点电流 I V o s R j ( L ) C R
Q
1 1 1 1 L1 L 1 0 0 1 j ( L ) / R 1 j ( )1 j ( ) C R CR CR 0 R 0
当外加频率 f 2 MHz 时 ,因为 f f0 所以根据上面讲 表
可知此时 RLC 整体呈电感性 ,所以电压相位超前 流相
§２.1.1 串联谐振回路基本原理
•高频电子技术•
（6）谐振时电路特性及品质因数Q的概念
综上所述可知：当串联谐振回路处于谐振状态
（1）总阻抗Z=R，Vs与电流I相位差φ=0 0 Vs /R （2）由于谐振时 I 所以 1
–
第二章 选频网络
•高频电子技术•
概述
1.选频的基本概念 所谓选频就是选出需要的频率分量并且滤除不需 要的频率分量。 2.选频网络的分类 单振荡回路 振荡回路（由L、C组成）
高频电子线路ppt讲义2选频网络.
V C 0 I0
VL 0 VC 0
3.串联谐振时，电感和电容两端的电压模值大小相等，且 等于外加电压的Q倍；由于Q值较高,常在几十到几百左右 ,必须预先注意回路元件的耐压问题。
回路中电流幅值与外加电压频率之间的关系曲线 称为谐振曲线。
V s 1 R j( L ) . ( ) I R C N ( ) ( ) I Vs 1 0 R j (L ) R C
0L 0 1 jQ( 0 ) 1j ( ) 0 R 0
1
1
N ( )e j ( )
. I( ) N ( ) I(0 )
R R j (L
1
1
C
)
1 jQ(
0 ) 0
N ( ) e j( )
1 1 2
0
)
2
当 0，即失谐不大时：
Q
2
0
Q
2f
f0
2. 通频带
20.7 (2 0 ) (0 1 ) 2 1
或2f 0.7 f 2 f1
N ( )
I( ) I(0)
1 1 2
1 2
图 3.1.6 串联振荡回路的 通频带
幅频特性曲线N(ω ) 包含两个方面： 频率选择性和通频带。
I( ) N ( ) I(0 )
1
0 2 1Q( ) 0
2
1. 频率选择性
N(ω) Q1 用
0
表示频率偏离 谐振的程度，称为失谐量
ω0 ω 选频特性曲线
N ( )
1 1 (Q 2
L + – Vs R
高频电子电路绪论PPT课件
反馈控制电路：自动增益控制、自动频率控制、锁 相环。
无线通信系统的类型
按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下 一些类型:
（1） 按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、 短波通信、 超短波通信、 微波通信和卫星通信等。 所谓工作频率, 主要指发射与接收的射频（RF）频 率。 射频实际上就是“高频”的广义语, 它是指适 合无线电发射和传播的频率。 无线通信的一个发展 方向就是开辟更高的频段。
（2） 按照通信方式来分类, 主要有（全）双工、 半双工和单工方式。
（3） 按照调制方式的不同来划分, 有调幅、 调频、 调相以及混合调制等。
（4） 按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信和数
字通信, 也可以分为话音通信、 图像通信、 数据通 信和多媒体通信等。
各种不同类型的通信系统, 其系统组成和设备 的复杂程度都有很大不同。 但是组成设备的基本电 路及其原理都是相同的, 遵从同样的规律。
无线电波 105
紫外线
红外线
1015
1010 可见光
X射线 宇宙射线
1020
1025
/m
f/Hz
3×10 3
3×10 －2
3×10 －7
(3.8～7.8)×10－7
3×10 －12 3×10 －17
图 1 — 4 电磁波波谱
无线电波只是一种波长比较长的电磁波, 占据的
频率范围很广。 在自由空间中, 波长与频率存在以下
音频 放大器
解调器
中频放大 与滤波
混频器
高频放大
本地 振荡器
由上面的例子可以总结出无线通信系统的基本组成,
（1）高频振荡器 （2）放大器 （3）混频或变频 （4）调制与解调
从中也可看出高频电路的基本内容应该包括:
无线通信系统的类型
按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下 一些类型:
（1） 按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、 短波通信、 超短波通信、 微波通信和卫星通信等。 所谓工作频率, 主要指发射与接收的射频（RF）频 率。 射频实际上就是“高频”的广义语, 它是指适 合无线电发射和传播的频率。 无线通信的一个发展 方向就是开辟更高的频段。
（2） 按照通信方式来分类, 主要有（全）双工、 半双工和单工方式。
（3） 按照调制方式的不同来划分, 有调幅、 调频、 调相以及混合调制等。
（4） 按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信和数
字通信, 也可以分为话音通信、 图像通信、 数据通 信和多媒体通信等。
各种不同类型的通信系统, 其系统组成和设备 的复杂程度都有很大不同。 但是组成设备的基本电 路及其原理都是相同的, 遵从同样的规律。
无线电波 105
紫外线
红外线
1015
1010 可见光
X射线 宇宙射线
1020
1025
/m
f/Hz
3×10 3
3×10 －2
3×10 －7
(3.8～7.8)×10－7
3×10 －12 3×10 －17
图 1 — 4 电磁波波谱
无线电波只是一种波长比较长的电磁波, 占据的
频率范围很广。 在自由空间中, 波长与频率存在以下
音频 放大器
解调器
中频放大 与滤波
混频器
高频放大
本地 振荡器
由上面的例子可以总结出无线通信系统的基本组成,
（1）高频振荡器 （2）放大器 （3）混频或变频 （4）调制与解调
从中也可看出高频电路的基本内容应该包括:
高频电子线路02选频网络
f0
2
1 LC
谐振频率
➢Ｑ值(品质因数)的定义: Q 2 WS WR
即在一个周期内，电路储存的电磁能量与损耗能量的比值的2π倍。 在谐振状态下：Ws不随时间变化，即谐振电路不与外界交换无功功 率，就是在谐振状态下稳定的储存在电路中的电磁能，这些能量是在 谐振电路开始接通时经历的暂态过程中由外电路输入给它的。达到稳 定的振荡以后，为了维持振荡，外电路需要不断的输入有功功率，以 补偿R的损失，但在谐振状态下，无需供给无功功率，由此可见，Q 值反映了一个谐振电路储能的效率。
BBWW0.07.7==f22 -f1f=
f0f= Q0
f0 Q
➢ Q值与频率带宽的关系
BW0.7
=2f=
f0 Q
对固定频率的谐振电路，回路Q值越高，通频带越
窄，二者矛盾。
(Q值越大，谐振电路的选择性越好)
？
思考题与习题20、21
由Q值的定义推导LC串联谐振电路Q值表达式。
➢ 2.1.3 相频特性
L C 高Q
Is
Is
损
耗 电
R
阻
L Rp C
p
1 LC
Rp
2 P
L2
R
Qp2 R
L CR
对于高Q值并联谐振回路，其谐振频率与串联谐
振回路相近，谐振阻抗可以通过串联支路的串并联互
换得到。
思考题与习题20.21
1. 能量关系
串联单振荡回路由电感线圈（包括其损耗电阻）和电容
器构成，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。
L
R
+
Vs –
C
思考题与习题20.21
高频电子线路复习PPT课件
RL
1 p2
RL
L1
•
C UT
L 2
U
RL
R
负载部分接入
传输线变压器的应用
RS
.＋ ES
－
＋1 . U1
－3
. I1
2＋
＋
. U2 RL
. UL
.
I2 4 －
－
(a)高频反相器
.
I
RS
1
＋
＋ . ES
－
. U1
－ 3
. I
.
2I
＋
＋.
.
U2 RL UL
－
4
－
(c)1:4阻抗变换器
RS
.＋ ES
高频元件包括：电阻，电容，电感。
• 二、高频振荡回路
高频振荡回路包括并联谐振回路和串联谐振回路。
振荡回路的谐振特性
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。
• 1并联谐振回路
L C
r
图2-4（a）并联谐振回路
Q1 Q2
1 12
Q1
Q2
0 B
R0 CLrQ0LQ 0C
• 高频小信号放大器的主要性能指标 Rb1
1)电压放大倍数K
KU Ubc
yfe yoeYL
2)输入导纳Yi
Yi U Ibb yieyyoreeyYf eL
Rb2
3)输出导纳Yo
Y0 U Icc IS0 yoeYysreyyfiee
4)通频带B0.707与矩形系数K0.1 B0.70 7 fo/QL
无线通信系统的基本组成
话 筒
音频放大
高频电子线路完整章节完整课件(胡宴如版)
、非线性电路的基本概念
非线性电路的基本特点 1）非线性电路能够产生新的频率分量，具有频率
变换作用； 2）非线性电路分析上不适用叠加定理； 3）当作用信号很小、工作点取得适当时，非线性
电路可近似按线性电路进行分析。
1.4、本课程的主要内容及特点
本课程主要是研究通信系统中共用的基本 单元电路，其内容包括高频小信号放大器、高 频功率放大器、正弦波振荡器、调制与解调电 路、混频电路、反馈控制电路等。除了高频小 信号放大器为线性电路，其余都属于非线性电 子线路。因此要注意以下几点：
本课程要解决的问题； 了解无线电信号所具有的基本特点是必备的基
本知识。
课堂练习一
1.如果广播电台发射的信号频率为 f c =936KHz,
接收机中频
f I =455KHz, 问接收机本振频率
f L
问多少？
解： f f f
I
L
C
f f f
L
C
I
＝936KHz＋455KHz
＝1391KHz
答：接收机本振频率为1391KHz。
课堂练习二
2.如果高频载波频率为150MHZ,问λ/4天线应长？ 解：∵频率等于光速C除以波长λ,即
ƒ ＝C∕λ,则： λ＝C∕ƒ ,
λ＝3× 10÷8 150× 106＝2(米),
λ/4＝2÷4＝0.5 (米)
答：λ/4天线应0.5米长。
课堂练习三
3. 中波广播波段的波长范围为187~560米,问其波率 范围为? 解：∵频率ƒ 等于光速C除以波长λ,即 ƒ＝C∕λ, 则：
高频电子线路
高等教育出版社，胡宴如、耿苏燕主编
友情提示：如何学好高频课
课程性质：理论联系实践，突出重点，重应用， 强调物理概念，强调工程实践。
非线性电路的基本特点 1）非线性电路能够产生新的频率分量，具有频率
变换作用； 2）非线性电路分析上不适用叠加定理； 3）当作用信号很小、工作点取得适当时，非线性
电路可近似按线性电路进行分析。
1.4、本课程的主要内容及特点
本课程主要是研究通信系统中共用的基本 单元电路，其内容包括高频小信号放大器、高 频功率放大器、正弦波振荡器、调制与解调电 路、混频电路、反馈控制电路等。除了高频小 信号放大器为线性电路，其余都属于非线性电 子线路。因此要注意以下几点：
本课程要解决的问题； 了解无线电信号所具有的基本特点是必备的基
本知识。
课堂练习一
1.如果广播电台发射的信号频率为 f c =936KHz,
接收机中频
f I =455KHz, 问接收机本振频率
f L
问多少？
解： f f f
I
L
C
f f f
L
C
I
＝936KHz＋455KHz
＝1391KHz
答：接收机本振频率为1391KHz。
课堂练习二
2.如果高频载波频率为150MHZ,问λ/4天线应长？ 解：∵频率等于光速C除以波长λ,即
ƒ ＝C∕λ,则： λ＝C∕ƒ ,
λ＝3× 10÷8 150× 106＝2(米),
λ/4＝2÷4＝0.5 (米)
答：λ/4天线应0.5米长。
课堂练习三
3. 中波广播波段的波长范围为187~560米,问其波率 范围为? 解：∵频率ƒ 等于光速C除以波长λ,即 ƒ＝C∕λ, 则：
高频电子线路
高等教育出版社，胡宴如、耿苏燕主编
友情提示：如何学好高频课
课程性质：理论联系实践，突出重点，重应用， 强调物理概念，强调工程实践。
《高频电子线路》课件
《高频电子线路 》PPT课件
目录
• 高频电子线路概述 • 高频电子线路基础知识 • 高频电子线路中的信号传输 • 高频电子线路中的放大器 • 高频电子线路中的滤波器 • 高频电子线路中的混频器与变频
器
01
高频电子线路概述
高频电子线路的定义与特点
总结词
高频电子线路是研究高频信号传输、处理和应用的电子线路。其特点包括信号频率高、频带宽、信号传输速度快 、信号失真小等。
02
高频电子线路基础知识
高频电子线路的基本元件
电阻器
用于限制电流，调节电 压，起到分压、限流的
作用。
电容器
用于存储电荷，实现信 号的滤波、耦合和旁路
。
电感器
用于存储磁场能量，实 现信号的滤波、选频和
延迟。
晶体管
高频电子线路中的核心 元件，用于放大和开关
信号。
高频电子线路的基本电路
01
02
03
04
混频器与变频器的应用实例
混频器的应用实例
在无线通信中，混频器常用于将信号从低频转换为高频，或者将信号从高频转 换为低频。例如，在接收机中，混频器可以将射频信号转换为中频信号，便于 后续的信号处理。
变频器的应用实例
在雷达系统中，变频器可以将发射信号的频率改变，从而实现多普勒测速或者 目标识别。在电子对抗中，变频器可以用于干扰敌方雷达或者通信系统。
传输。
音频系统中的扬声器驱动电路
02
利用音频放大器将音频信号放大后驱动扬声器，实现声音的重
放。
测量仪器中的前置放大器
03
利用电压或电流放大器将微弱信号放大后传输至后续电路，实
现信号的处理和分析。
05
高频电子线路中的滤波器
目录
• 高频电子线路概述 • 高频电子线路基础知识 • 高频电子线路中的信号传输 • 高频电子线路中的放大器 • 高频电子线路中的滤波器 • 高频电子线路中的混频器与变频
器
01
高频电子线路概述
高频电子线路的定义与特点
总结词
高频电子线路是研究高频信号传输、处理和应用的电子线路。其特点包括信号频率高、频带宽、信号传输速度快 、信号失真小等。
02
高频电子线路基础知识
高频电子线路的基本元件
电阻器
用于限制电流，调节电 压，起到分压、限流的
作用。
电容器
用于存储电荷，实现信 号的滤波、耦合和旁路
。
电感器
用于存储磁场能量，实 现信号的滤波、选频和
延迟。
晶体管
高频电子线路中的核心 元件，用于放大和开关
信号。
高频电子线路的基本电路
01
02
03
04
混频器与变频器的应用实例
混频器的应用实例
在无线通信中，混频器常用于将信号从低频转换为高频，或者将信号从高频转 换为低频。例如，在接收机中，混频器可以将射频信号转换为中频信号，便于 后续的信号处理。
变频器的应用实例
在雷达系统中，变频器可以将发射信号的频率改变，从而实现多普勒测速或者 目标识别。在电子对抗中，变频器可以用于干扰敌方雷达或者通信系统。
传输。
音频系统中的扬声器驱动电路
02
利用音频放大器将音频信号放大后驱动扬声器，实现声音的重
放。
测量仪器中的前置放大器
03
利用电压或电流放大器将微弱信号放大后传输至后续电路，实
现信号的处理和分析。
05
高频电子线路中的滤波器
高频电子线路第五版-第二章-选频网络.ppt
失真不敏感，所以早期的无线电通信在传递
声音信号时，对于相频特性并不重视。
但是，近代无线电技术中，普遍遇到数
字信号与图像信号的传输问题，在这种情况 下，相位特性失真要严重影响通信质量。
.
N ()
I() I(0 )
1
j Q(
1
0 ) N ()e j ()
0
ψ
arctanQ
ω ω0
ω0 ω
arctan
解：⑴
fp
2
1 LC
C
1
4
2
f
2 p
L
500pF
.
Is
LC
Rp Qp p L 2πf pQp L 54.7k
G
⑵ Um Is Rp 0.254.7 10.94V
(3)
BW
2f0.7
fp Q
5.8kHz
第二节 三、信号源内阻和负载电阻的影响
1
1
QL p L 1 1 1
Rs Rp RL
第二章 选频网络
• 第一节：串联谐振回路 • 第二节：并联谐振回路 • 第三节：串、并联阻抗的等效互换与回路
抽头时的阻抗变换 • 第四节：耦合电路 • 第五节：滤波器的其他形式
本章重点
•1、串、并联谐振回路的谐振条件 •2、串、并联谐振回路特征的对比 •3、串、并联阻抗的等效互换 •4、回路抽头的阻抗变换 •5、耦合回路中反射阻抗的物理意义 •6、耦合振荡回路频率曲线的特点及其 物理意义
arctan X
ωL arctan
1 ωC
R
R
+ Vs
L
I
C
-
R
I Vs
Vs
高频电子线路 高频电路基础PPT学习教案
高频电子线路 高频电路基础
会计学
1
本章作业
3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、3.18
第2页/共94页
2.1 高频电路中的元件、 器件和组 件
➢ 无源器件：电阻、电容、电感 ➢ 有源器件：二极管、晶体三极管、场效应管、集成电路
➢
选频回路
➢
阻抗变换网络
第3页/共94页
－
－/2
0
0
B
(b)
(c)
(d)
并联谐振回路及其等效电路、 (a) 并联谐振回路 （b）等效电路 （c）谐振特性曲线 （d）电抗特性
第30页/共94页
并联谐振回路的并联阻抗为 (r jL)
1
ZP
r
jL
jC 1
jC
定义使感抗与容抗相等的频率为并联谐振频率ω0, 令Zp 的虚部为零, 求解方程的根就是ω0, 可得
Zp
1
R jQ 2
R0 1 j
0
式中, Δω=ω-ω0。
对应的阻抗模值与幅角分别为
Zp
R0
1 (Q 2 )2
0
R0 12
第32页/共94页
Z arctan(2Q 0 ) arctan
IL IC QI
并联回路谐振时，表现为电流谐振。
. IC
. I
0
.
U
. IL
上图表示了并联振荡回路中谐振时的电流、 电压关系。
第19页/共94页
4、谐振曲线和通频带
在任意频率下的回路电流 I 与谐振电流之比为
Vs
I ZS R
1
1
I0
Vs
ZS
L 1 1 j 0L ( 0 )
会计学
1
本章作业
3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、3.18
第2页/共94页
2.1 高频电路中的元件、 器件和组 件
➢ 无源器件：电阻、电容、电感 ➢ 有源器件：二极管、晶体三极管、场效应管、集成电路
➢
选频回路
➢
阻抗变换网络
第3页/共94页
－
－/2
0
0
B
(b)
(c)
(d)
并联谐振回路及其等效电路、 (a) 并联谐振回路 （b）等效电路 （c）谐振特性曲线 （d）电抗特性
第30页/共94页
并联谐振回路的并联阻抗为 (r jL)
1
ZP
r
jL
jC 1
jC
定义使感抗与容抗相等的频率为并联谐振频率ω0, 令Zp 的虚部为零, 求解方程的根就是ω0, 可得
Zp
1
R jQ 2
R0 1 j
0
式中, Δω=ω-ω0。
对应的阻抗模值与幅角分别为
Zp
R0
1 (Q 2 )2
0
R0 12
第32页/共94页
Z arctan(2Q 0 ) arctan
IL IC QI
并联回路谐振时，表现为电流谐振。
. IC
. I
0
.
U
. IL
上图表示了并联振荡回路中谐振时的电流、 电压关系。
第19页/共94页
4、谐振曲线和通频带
在任意频率下的回路电流 I 与谐振电流之比为
Vs
I ZS R
1
1
I0
Vs
ZS
L 1 1 j 0L ( 0 )
高频电子线路课件高频通信
2021/1/4
高频电子线路课件高频通信
•结论：仅当R=0时能产生等幅振荡（起振条 件δ≤0）
•若回路有电阻存在，电流每循环一次，即损 失一部分功率，振幅越来越小，成为衰减振荡。
•为维持等幅振荡，必须不断在正确时间补充 由于回路电阻耗去的电能，采用有源器件与 正反馈电路完成。
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2021/1/4
PPT文档演模板
2021/1/4
高频电子线路课件高频通信
振幅稳定条件
§ 结论：在反馈型振荡器中，放大器的放大 倍数随振荡幅度的增强而下降，振幅才能 处于稳定平衡状态。
PPT文档演模板
2021/1/4
高频电子线路课件高频通信
•A •B •1/F
•硬自激
•应避免硬自激
•Q
•VomB
•VomQ •Vom
▪ 稳定条件分为振幅稳定条件和相位稳定条件
PPT文档演模板
2021/1/4
高频电子线路课件高频通信
振幅稳定条件
§ 振幅稳定条件是指当外界因素造成振荡幅度 变化后，振荡器能够自动恢复原来振荡幅度 所需满足的条件。
PPT文档演模板
2021/1/4
高频电子线路课件高频通信
•平衡状态是不稳定：如果通过放大和反馈的不断 循环, 振荡器越来越偏离原来的平衡状态, 从而导 致振荡器停振或突变到新的平衡状态。
2021/1/4
高频电子线路课件高频通信
§可见, 当谐振电阻Reo较大时, 并联谐振回路 两端的电压变化是一个振幅按指数规律衰减 的正弦振荡。
PPT文档演模板
2021/1/4
高频电子线路课件高频通信
并联谐振回路中自由振荡衰减的原因在于 损耗电阻的存在。
§若回路无损耗, 即Ｒe0→∞, 则衰减系数 α→０。回路两端电压变化将是一个等幅 正弦振荡。
高频电子线路第一章优秀PPT完整PPT
讨论：若减少 PC，则要减少 iC vCE 方法 1：由甲类 甲乙类 乙类 丙类，即减小管子
在信号周期内的导通(增大 iC = 0)的时间。 方法 2：管子运用于开关状态(又称丁类)，即一周期内
半饱和半截止。
饱和时，vCE VCE (sat) 很小 PC 很小； 截止时，iC 很小，iC vCE 也很小 PC 很小。
热崩(Thermal Runaway)： 集电结结温(Tj) iC PC Tj 如此反复，直 至 Tj TjM(集电结最高允许温度)而导致管子被烧坏的一种 恶性循环现象。
提高 PCM 的办法：
① 管子集电极直接固定在金属底座上。 ② 金属底座与管壳相连。 ③ 金属底座还加装金属散热器。
/2。
以双极型功率管为例，安全工作区受如下极限参数限制：
应用：调压器、变频电源等。
以双极型功率管为例，安全工作区受如下极限参数限制：
③ 金属底座还加装金属散热器。
假设集电极瞬时电流和电压分别为 iC 和 vCE，则 PC 为
应用：调压器、变频电源等。
① 最大允许管耗 PCM。
(3)绝缘栅双极型功率管
① 最大允许管耗 PCM。 饱和时，vCE VCE (sat) 很小 PC 很小；
c
讨(2)论功：率若M减O少S②管PC，则乙要减类少 iC：vCE功率管仅在半个周期内导通， c = /2。
③ 甲乙类：管子在大于半个周期小于一个周期内导通， (3)绝缘栅双极型功率管
(4) 交流-交流变换器(AC-AC Converter)：交流电-交流电。
Po 一定，C 越高，PD 越小 PC 小， 既可选 PCM
小的管子，以降低费用，也节省能源。
③ 失真小。
尽管功率增益也是重要的性能指标，但安全、高效和 小失真更重要，前者可以通过增加前置级祢补。
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