通信电子线路课程总结

课程总结及感想
课程名称：通信电子线路
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老师：
时间2011-12-14
目录
课程总结及感想 0
课程分章概述 (3)
第一章绪论 (3)
第二章小信号调谐放大器 (4)
1.串联谐振回路 (4)
2.并联谐振电路 (4)
并联谐振回路的阻抗特性 (4)
3.常用阻抗变换电路 (4)
4．高频单调谐放大器 (4)
5.多级调谐放大器 (5)
6．本章总结 (5)
第三章高频功率放大器 (5)
1.窄带高频功放的工作特点 (6)
2.丙类调谐功放的组成原理及分析方法 (6)
3.调谐功放实用电路 (6)
4.宽带高频功放及功率合成 (6)
5.本章总结 (6)
第四章正弦振荡器 (7)
1.反馈振荡器的基本原理 (7)
2.三点式LC振荡器 (7)
3.石英晶体振荡器 (8)
4. 压控振荡器荡 (8)
5. 集成电路振荡器 (9)
6. RC振荡器 (9)
7.本章总结 (9)
第五章振幅调制与解调 (9)
1. 振幅调制的基本原理 (9)
2.模拟乘法器 (9)
3. 低电平调幅电路 (10)
4. 振幅检波 (10)
5.本章总结 (10)
第六章角度调制与解调 (10)
1. 调角波的性质 (10)
3.调频方法及电路 (10)
4.限幅器 (11)
5.鉴频器 (11)
6.本章小结 (11)
第七章混频 (12)
1. 概述 (12)
2. 晶体管混频器 (12)
3. 场效应管混频器 (12)
4. 混频器的干扰 (12)
5. 变频器 (12)
6.本章总结 (13)
第十章反馈控制系统 (13)
1. 自动增益控制电路（AGC） (13)
2．模拟锁相环路（APLL）及其应用 (13)
3.本章总结 (13)
课程感想（总） (14)
课程分章概述
第一章绪论
这一章主要介绍了下面3个内容：
1.通信系统的概念和基本构成
2.通信系统的发展趋势
3.本课程的特点
1.通信系统的构成：
这一部分主要是通过对系统内各个部分构成的特点分析和举例，介绍了通信系统大致的研究范围和方向，给我们对课程的一个整体的认识。

2通信电路系统的发展趋势：
电子系统的集成化——可使系统体积更小更可靠
通信系统的数字化——可使系统的传输质量更好
电子系统的现场可编程化——可使系统的构成更灵活
电子系统的智能化——可使系统的自动化程度更高
这一块主要介绍的是通信电子线路系统的发展趋势，也是对这门课程的一个展望。

3. 课程的特点
这一部分是对本课程的特点概述，说明课程研究的范围主要是高频放大、振荡、调制、解调、混频、锁相等电路的基本组成原理及其电路和系统的组成。

Q=50
()
m
I I ω0
f f 0ωω≠10.707Q 1
Q 22
1Q Q 0
ω()m
U U ωω
B 1B 2
第二章 小信号调谐放大器
本章的主要内容是介绍和分析了谐振回路以及高频单调和谐振放大器。

1.
串联谐振回路
回路的品质因数
串联谐振特性曲线
回路失谐时，电流减小:时体现出回路的选频作用。

Q 值越大，曲线越尖锐，说明选择性越好 2.
并联谐振电路
并联谐振回路的阻抗特性
回路的品质因数
G 越小，其分流越小， 损耗的能量越小， Q 值越高。

谐振特性曲线 Q 值越大，曲线越尖锐，说明选择性越好
3.
常用阻抗变换电路
这一部分主要介绍了常用阻抗变换电路的3种典型电路：
电感分压式阻抗变换电路、电容分压式阻抗变换电路和变压器耦合式阻抗变换电路
4．高频单调谐放大器 主
C L
r C r r L
Q 11
00=
==ωω2
02)2(1111)(ωωζω∆+=+=∴
Q I I m 1()
111()//111()()()o S r j L V j C Z r j L Cr I j C r j L j C R j C j c L L L ωωωωωωωωωω+==+=≅=
+++-+-L C G G C LG Q 11
00=
==ωω2
)2(11
)(ωωω∆+=
Q U U m
ω∆ω
∆0
ωω
()()
0ωωj A j A u u 1
0.707
0.1
B B 0.1
要介绍了几种典型电路：混合pi 型等效电路、Ｙ参数等效电路。

它们的共同特点是：
电路采用部分接入，以减小放大管输出导纳对LC 回路的影响；与负载间采用变压器耦合方式,以更好的匹配，降低负载导纳对LC 回路的影响。

最后分析了单调谐电路的性能得到：
其中
放大器的相对增益和通频带
放大器的选择性即放大器对干扰信号的抑制能力，常以矩形
系数K0.1来衡量选择性的好坏。

K 0.1定义为相对增益下降到0.1时的带宽B 0.1带宽B ，一般,大于等于1，K0.1愈趋近于1，选择性愈趋近于理想。

经分析可见单级调谐放大器的选择性很差，这是他存在的主要缺点 5.
多级调谐放大器 其中，分别从同步调谐放大器和参差调谐放大器两方面进行了介绍。

主要是从调谐放大器的分析方法上进行了一个系统的学习： 首先是分析n 级放大器总电压增益，得到相对电压增益 ；
然后求n 级放大器总通频带，可得到缩小系数 ，可以得到 的关系；
最后是分析n 级放大器选择性，通过对K0.1的分析，得到放大器的选择特性。

对调谐放大器的稳定性的分析中得出：结电容Cb ’c 在高频时产生的内部反馈造成电路的不稳定，所以书上介绍了两种解决方法，分别是（1）中和法：用外部反馈电路抵消内部反馈。

（2）失配法：靠负载的失配抑制内部反馈，但以牺牲增益为代价。

6．本章总结
通过对以上电路的分析，教会我们调谐放大电路的分析方法，同时扩展我们集成调谐放大器及集中选择滤波器的知识，为今后的电路学习打下基础。

第三章 高频功率放大器
本章主要是对高频功率放大器的特点进行分析，然后列举几种典型电路分析高频放大器
的原理和应用。

无线通信中，为了提高高频信号的功率，需采用高频功放，根据放大信号相对频带的宽
()()()0
()
()112u o u
o T u b T
A j A j U j A j U j j j Q ωωωωωωζ
ω===∆++()()10'120LC m u T m u T n g A j G n n g A j G ωω⎧
=-
⎪⎪⎨
⎪=-⎪⎩回路增益下级输入端增益()()ζ
ωωωωj Q j j A j A o
T o u u
+=∆+=11211T
T
T o
C G
Q B ==ω95.91
.01.0==∴B B K ()()
0ωωj A j A u u ∑∑121-n ↑
↓↑⇒∑u n A B n 、
窄分为: 窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器。

本章主要是分析窄带高频功率放大器。

1.窄带高频功放的工作特点
调谐功放研究的重点问题是功率和效率问题。

要提高效率必须使放大器工作在乙类或丙类，因此调谐功放的集电极电流导通角2φ<π，从而使晶体管进入非线性工作状态。

它只有负载采用调谐回路，才能选出特定频率的信号，完成配合线性功放的任务，因而形成自己的工作特点:
1.由于要求功率放大，所以工作在大信号情况下管子会进入非线性区
2.由于工作在丙类，所以Ube处于反偏，只有在导通角内才有电流流通，ic是余弦脉冲，如图所示:
2.丙类调谐功放的组成原理及分析方法
丙类功放情况下，功放管子工作在非线性，因此需用非线性电路分析方法，非常困难，所以一般工程上采用一种称为折线分析法的近似方法。

这种方法是用几条直线组成折线近似代替非线性器件的实际曲线，使问题分析得以简化。

3.调谐功放实用电路
这一部分主要以160MHZ、13W调谐功放电路、175MHZVMOS管调谐功放电路和50MHZ、25W调谐功放电路这三个电路来进行的实用电路分析。

4.宽带高频功放及功率合成
为了解决上述功放的缺点——调谐复杂，相对带宽窄，于是有了宽带高频功放。

这节内容即围绕宽带高频功放对电路进行了功率分析。

5.本章总结
本章主要是围绕高频功率放大器进行的一系列分析，对我们常用的丙类调谐功放进行了系统的分析，同时根据分析出的缺点进行了实用电路的拓展分析，在考虑到效率、功率以及其他各种因素的影响下进行了实际电路的改进和发展。

i
f i ABU U U ==0
1=-AB 第四章 正弦振荡器
本章的主要内容是首先分析振荡器的基本理论，然后据性能： 1．振荡频率和频率稳定
度高； 2．振荡幅度和振荡稳定度高； 3．波形纯度好的要求。

对各种振荡器进行讨论。

1.
反馈振荡器的基本原理
反馈振荡器方框图
时会产生自激振荡——巴克豪森条件
将上式分解为幅值条件和相位条件： 幅值条件： ——表明补充能量等于消耗能量
相位条件： ——表明正反馈
因此可以得出结论是：正反馈是振荡的必要条件
2. 三点式LC 振荡器
在三点式电路中，LC 回路中与发射极相连的两个电抗元件 (Xbe 、Xce)必须为同性质；另一个电抗元件必须为异性质。

这是三点式电路的组成法则，有时也称为三点式振荡器的相位平衡法则。

当Xbe 、Xce 为电容时，称电容三点式振荡器，也称科皮兹（Colpits ）振荡器；
当Xbe 、Xce 为电感时，称电感三点式振荡器，也称哈特莱（Hartley ）振荡器。

接下来介绍了以下两种具有代表性的标准三点式LC 振荡器： （1） 电容三点式振荡器 （2） 电感三点式振荡器
1=AB )2,1,0(2⋅⋅⋅==+n n b a πϕϕ()be o be o
f be bc ce
jX U X U
U j X X X =
=-+
两种三点式振荡器的比较
（1）电容三点式 1、制作简单（L 无抽头）、 波形好（因为电容滤除高次谐波性能好） 2、频稳度高
3、振荡频率高，一般可达几百MHz
4、调节f 不便
所以一般用于固定f 振荡器 （2） 电感三点式
1、制作复杂（L 有抽头）、波形较差（电感对高次谐 波呈高阻,滤波性能差）
2、频稳度稍低
3、振荡频率不高，一般可达几十MHz
4、调节f 方便
5、当f 不太高时,较易起振 所以一般用于可变f 振荡器
针对上述两种典型电路的不足，所以又有了后来的改进型电容三点式电路： （一） 克拉泼振荡器
在colpitts 电路基础上在L 支路上串联C 3，满足C 3<<C 1、C 2，所以又称为串联改进型电容三点式osc
基本思想：设法实现管、路分离，以甩掉Coe 、Cie 的影响。

振荡频率为:
可见其振荡频率与C1、C2无关
克拉泼存在的缺点：只适于频率不太高，频率覆盖系数要求不高的场合。

（二） 西勒振荡器
在clapp 电路基础上在L 两端并联一个小电容C 4，所以又称并联改进型电容三点式电路，取值条件：C 3、C 4<<C 1、C 2
易起振，频率覆盖系数K 较大，(因调C4不影响起振条件)可达1.6—1.8
3.石英晶体振荡器
4. 压控振荡器荡
(1) 对压控振荡器的要求 1).频率复盖系数大;
2).U 变化引起f 变化，线性好;
3332111111C C C C C C C ≈∴≈++=30
1
1LC LC ≈=≈ωω)
(1,4302,143C C L C C C C +=
=∴<<ωω
3).压控灵敏度 (或压频系数) S(=∆f /∆uc)大 4).频稳度较高 5).波形较好 (2) 电路实例
1).变容二极管VCO
2).晶体压控振荡器 优点：中心频稳度高
缺点：覆盖系数小（频率控制范围窄）
为克服缺点常采用扩展方法：串联电抗扩展法；并联电抗扩展法 5. 集成电路振荡器
晶体管、偏置电路等集成在一个芯片，称为集成组件。

LC 回路（外电路）+集成组件=集成振荡器，它减小了体积，减少了连线，提高了性能和可靠性。

目前，集成电路振荡器多采用差分对管作为有源器件。

6. RC 振荡器
当f 要求很低（几十KHz 以下）时，L 、C 要求很大，体积必然很大，成本也昂贵，因此常采用RC 振荡器来产生低频信号。

它是以RC 构成选频回路，其0=1/RC 。

7.本章总结
本章主要介绍了振荡器的主要特点，列举多种不同原理和不同构造的振荡器分别进行了归纳和总结，总的来说，本章主要内容可以归为以下几点： 1）．振荡器的指标要求 2）．振荡器的起振、平衡、稳定条件、起振条件、频稳度定义 3）．三点式振荡器的构成准则、振荡频率、起振条件、性能比较 4）．石英晶振的特点、分类及电路要求 5）．压控振荡器的工作原理及指标要求 6）．集成电路振荡器构成、特点 7）．RC 桥式振荡器的工作原理、振荡频率、振条件、与LC 振荡器的比较
第五章 振幅调制与解调
本章主要从振幅的调制和解调入手，分为以下四个部分:
1. 振幅调制的基本原理
调制、解调的实质：频率变换
设调制信号为u Ω(t)=U Ωcos Ωt ，载波信号为uC(t)=UCcos ωc t
则调幅波(已调波)的表示式为 u(t)=[UC+kuΩ(t)]co s ωc t =U c (1+m a cos Ωt)cos ωc t 调幅波的频谱由u (t)= U c (1+m a cos Ωt)cos ωc t
则谱宽B=2Ω 或B HZ =2F (F=Ω/2π)
其中分为双边带和单边带：
双边带的频谱u(t)=kU c (t)U Ω(t)=kU c U Ωcos Ωtcos ωc t=kU c U Ω [cos(ωc +Ω)t+cos(ωc -Ω)t]/2 则带宽为B=2Ω
单边带的频谱u(t)=U m cos(ωc +Ω) 或u(t)=U m cos(ωc -Ω)t 则带宽为B=Ω 2.模拟乘法器
)t -cos(m U 2
1
)t cos(m U 21t cos U C a C C a C C C Ω+Ω++=ωωω
模拟乘法器是实现频率变换的常用器件。

它具有频带宽、性能好、外接电路简单等优点。

本章主要介绍了压控吉尔伯特乘法器和流控吉尔伯特模拟乘法器。

3. 低电平调幅电路
这一节介绍的是普通AM 电路和双、单边带的调制电路，其中单边带调制电路介绍了两种实现方法——滤波法和移相法。

滤波法：在DSB 调制基础上加一带通滤波器，滤去其中一个边带。

移相法:对移相器要求严格。

4. 振幅检波
通常把调幅波解调器称为检波器；调幅波解调：从调幅波中提取出原调制信号。

调幅波有三种形式，即普通AM 、DSB 和SSB ，形式不同，检波方法亦不同，本节分析讨论了峰值包络检波、平均包络检波方法和乘积检波，前两种可用于解调普通AM ，而乘积检波（亦称同步检波），以上三种方式均可用，但主要用于DSB 或SSB 的解调。

5.本章总结
本章节主要从振幅入手，对它的调制、解调进行了一个系统的分析讨论，从本章的学习中，我主要学会了如何分析振幅的调制及单、双边带调制解调方法和比较。

第六章 角度调制与解调
同上一章不同的是，本章主要讨论的是角度的调制解调而上一章是幅度，但分析思路和方法其实大同小异。

所以本章主要从角度的调制和解调入手，可分为以下五个部分: 1. 调角波的性质
以调制信号u Ω去控制载波的频率或相位，使载波的频率或相位随调制信号的规律变化，这样得到的已调波称调频波或调相波，统称调角波。

通过分析发现:不论是FM 还是PM ，都会引起θ (t)的变化，所以统称为调角。

得到FM 和PM 的参数分析结果如下：
FM
PM
数学表达式 )0
)(cos(0
⎰++Ω
t dt t u k t U f C
C
ϕω )
)(cos(0ϕω++Ωt u k t U
p C C
瞬时频率 ωC +k f u Ω(t)
dt t du k p
C )
(Ω+ω
瞬时相位 ⎰++Ω
t
f
C dt t u
k t 0
)(ϕω
0)(ϕ
ω++Ω
t u k t p
C
最大频偏 max
Ω=∆u k f f ω
m ax
)(dt
t du k p
p Ω=∆ω
最大相偏
max
)(⎰Ω
=t
dt
t u
k m f
f
max Ω
=u k m p p
3. 调频方法及电路 调频方法有二种：
(1)直接调频：u Ω变化⇒LC 回路的L 或C 变化⇒ω变化
特点：简单，Δf f 大，但f c 稳定性较差。

(因为变频管偏置电压漂移、温度T 变化⇒fc 变化)
（2）间接调频:首先⎰uΩ(t)dt⇒再调相⇒得调频波
特点：f c稳定，但Δf f小。

电路主要分为直接调频电路和间接调频电路
直接调频电路间接调频电路(阿姆斯特朗系统)
4.限幅器
为了消除调角波的寄生调幅，通常采用限幅器，对限幅器的主要技术要求为：
（1）限幅区应具有平坦特性：进入限幅区后，输出电压应基本维持在限幅值不变。

（2）限幅门限要低：进入限幅区时，输入电压幅值越低越好。

（3）进入限幅区之前应具有尽可能高的线性放大系数。

常用的限幅器有：二极管限幅器、三极管限幅器和差分对限幅器。

5.鉴频器
鉴频器是实现FM波解调的装置，实现方法有三种：
（1）将等幅的FM波变换成振幅与调频波频率成正比的FM-AM波，再进行振幅检波，得到uΩ。

这种方法的优点是：电路简单可靠，是目前应用最广泛的一种，如斜率鉴频器、相位鉴频器等。

（2）利用移相器，得到与调频波的f变化成正比的FM-PM波，再通过鉴相器检出uΩ。

这种方法优点是：性能好，便于集成，是发展方向，如符合门鉴频器。

（3）利用计数过零点脉冲数目的方法，又称脉冲计数式鉴频器。

这种方法优点是：线性好，但f受限。

本节通过对不同鉴频器的分析得到如下结论：
单端斜率鉴频器：电路简单，线性范围窄；
平衡斜率鉴频器：线性范围宽，B大，失真小，难调对称；
相位鉴频器：简单、线性好，灵敏度，B小；
比例鉴频器：可省去限幅器，但灵敏度；
符合鉴频器：S/N高、易集成，线性范围窄，灵敏度；
脉冲计数器：失真小，易集成，工作f
6.本章小结
本章节主要从角度和频率入手，对它们的调制、解调进行了一个系统的分析讨论。

并且举出相关电路及方法，明了的讨论了角度调制和解调过程。

第七章混频
本章的主要内容是讨论各种混频器的作用、组成、原理和应用。

1.概述
混频——将一个已调高频信号变成较低频率的同类已调信号（称中频信号）。

混频的作用:
1).将输入fs可变的多路高频AM波变为一固定中频的AM波，便于后级放大处理
如: fs = 535KHZ~1605KHZ —> fI=465KHZ
2). 只需一个双连电容调整频率（本振、接收频率同调）而无需多级统调。

3). 可较好地解决Av高、B适合、K0.1 的矛盾。

因用一个固定中频，所以灵敏度高
4). 中频信号频率fI 、本振信号频率f0、外接标信号频率fs各不相同，不易自激，放大
器工作稳定。

2.晶体管混频器
常用的有CE混频电路和CB混频电路两种组态，它是由Us所在位置决定的.
CE混频电路的优点：混频增益高
CB混频电路的优点：工作频率高
3.场效应管混频器
场效应管混频器非线性失真较晶体管混频器小。

此外，它还有噪声电平低、动态范围宽等优点，它在短波、超短波接收机中应用广泛。

4.混频器的干扰
主要分为目标信号和本振信号产生的组合频率干扰、外来干扰信号和本振信号产生的组合频率干扰——又称副波道干扰、交调干扰和互调干扰。

其中外来干扰信号和本振信号产生的组合频率干扰——又称副波道干扰可分为以下几种形式：
1、中频干扰：P=0 q=1时fn= fI
2、镜像干拢：q=p=1, f n= f o+ f I= f s+2f I
3、组合波道干扰：P＞1 q＞1，如P=2 q=2，则fn= fo/2 ±1fI
5.变频器
若混频电路中的晶体管除完成混频外，本身还构成产生本振信号的自激振荡器，这种电路称作变频电路。

本节主要是对变频器与混频器做了一个比较，相对混频器来说变频器具有以下优缺点：优点：电路简单，节省元件
缺点：易受信号频率牵引，工作频率不高，很难兼顾混频和振荡同时最佳。

6.本章总结
本章主要通过介绍多种混频器及混频电路，对混频器的功能进行了一个综述。

并且在最后用变频器与它相比，分析了二者之间的区别。

第十章反馈控制系统
本章主要的重点电路在自动增益控制电路（AGC）和模拟锁相环（APLL）电路的分析上，下面就主要概括一下这两种电路的功能原理。

1. 自动增益控制电路（AGC）
AGC电路的组成框图
框图下半部分为反馈网络
根据输入信号的类型、特点及控制要求，AGC主要有两种类型：简单AGC电路和延迟AGC电路
而最主要的是AGC的作用是：
1). 用AGC电压去调节放大器的参量
2). 在放大级间插入受AGC电压控制的可控衰减器
2．模拟锁相环路（APLL）及其应用
锁相环路的功能－实现频率同步（频差为０）和相位跟踪（相差为一很小的常数）。

锁相技术－是一种从噪声中主动捕捉目标信号的技术。

APLL的构成：鉴相器PD、环路滤波器LF、压控振荡器VCO
PD--检测捕者与被捕者之间的相位差，并以其相位差形成的控制电压去调节捕者的频率和相位以实现频率同步和相位锁定。

LF--传递相位误差信息，滤除PD输出的高次谐波分量和噪声，输出控制电压。

VCO--在控制电压的的作用下，实现频率同步和相位锁定。

应用：
1). 锁相接收机
2). 相干解调
3). 同步检波
4). 锁相调制
5). 数字频率合成系统
3.本章总结
本章主要分析的是AGC电路和APLL的原理及应用，对反馈系统的构成及分类；AGC电路
的构成、原理、类型（简单、延迟）、控制增益的方法（调节放大器参量、电控衰减器）；APLL电路的构成、原理、数学模型、基本方程、锁定特征、两种调节过程（同步带、捕捉带）线性分析及其应用分析。

课程感想（总）
这学期学习了通信电子线路这门课程，首先是觉得和上学期的模拟电子技术这门课程很相似，因为模电讲的主要是低频小信号的分析，而通信电子线路则主要介绍的是高频小信号电路，而且，这门课程重点并不是计算而是对各种电路和方法的分析。

通过这门课程的学习我主要感觉到的是对我们的自我分析能力要求较高，因为一般讲解一种电路模型是，分析的方法是最重要的，只有学会如何去分析它，才能类推到其他相似的电路系统身上，对以后的学习和课后的自学是非常重要的。

然而我个人觉得自己在这方面能力比较弱，可能是对电路天生的不敏感吧，所以这次的总结我尽量将自己理解的和课件结合起来，再根据老师课上的讲解归纳了一下整本书，并不算很完整，但是也涵盖了我所学到的大部分知识点，有些太过分析性的东西没写在概括里，但是我也是认真看过的。

在对通信电子线路这门课程的学习后，我对我们专业研究方向的应用未来前景又有了进一步的认识，在这个通信事业日益发达的时代，一种更为先进、更有效地通信方式和传信结构是我们努力地方向，通信电子线路在介绍许多经典典型的通信电路结构的同时也拓展了我们对新型电路的研究分析，我们从中学到的主要分析方法是最为重要和关键的部分，因为电路模型是死的，但是它们分析方法却是活的，我想这门课程的目的之一也是希望我们能达到今后自我分析电路的要求的吧。

最后，我还想谈谈我的这半学期的学习心得：对于平时的学习，我尽自己的最大努力用心去学了，虽然有时候会不太学得下去，但是起码我保证自己按时完成作业和准时上课，因为我觉得这是一个人学习的起码态度。

这半学期的学习，虽然时间不长，但是我还是学到了不少东西，不见得能考多高分，但求自己在平时的学习中问心无愧，起码我是认真学却付出努力过的。

总结不是很到位，感想也很浅显，但是这是我花了心思的一份报告，也算是对这门课程的一次总的梳理了吧。