高频电子电路第一章PPT课件
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高频电路课件
频域分析
以频率为自变量，通过傅里叶变换将 时域信号转换为频域信号，适用于稳 态信号和周期性系统的分析。
电路仿真分析
电路仿真软件
如Multisim、SPICE等，可用于高频 电路的仿真分析，模拟电路的实际工 作情况。
仿真实验
通过电路仿真软件进行实验，可以避 免实际硬件实验的风险和成本，提高 实验效率和精度。
详细描述
滤波器在高频电路中广泛应用，根据不同的需求，可以选择不同的滤波器类型，如低通滤波器、高通 滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。滤波器设计需要考虑信号频率、带宽、插入损耗等因素。
放大器设计
总结词
放大器用于放大高频信号，提高信号的幅度和功率。
详细描述
放大器在高频电路中起着关键作用，其性能直接影响整个系统的性能。放大器设计需要 考虑增益、带宽、线性度、噪声系数等参数，同时还需要考虑散热和电磁兼容等问题。
高频电路应用领域
01
02
03
04
通信系统
高频电路在通信系统中用于信 号传输和处理，如手机、无线
局域网、卫星通信等。
雷达和导航系统
高频电路用于雷达和导航系统 的信号发射和接收，实现目标 探测、定位和跟踪等功能。
广播和电视系统
高频电路用于广播和电视系统 的信号传输和发射，实现音频
和视频信号的传输。
电子对抗系统
高频电路面临的挑战
01
02
03
信号衰减和失真
高频信号在传输过程中容 易发生衰减和失真，对电 路性能产生影响。
噪声干扰
高频电路容易受到各种噪 声的干扰，如热噪声、散 弹噪声等，影响信号的传 输质量。
材料限制
目前可用于高频电路的合 适材料有限，这限制了电 路性能的进一步提升。
《高频电子技术》课件
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带阻滤波器允许除某一频段外的信号通过，抑制该频段信 号。
滤波器的性能指标
通带和阻带性能
插入损耗
通带和阻带的边缘频率、带宽等参数决定 了滤波器的频率选择性和抑制能力。
滤波器对有用信号的衰减程度，以dB为单 位表示。
群时延
稳定性
滤波器对信号相位变化的量度，反映信号 通过滤波器的速度。
振荡原理
高频电子电路中的元件通 过正反馈和负反馈等机制 ，产生振荡信号，实现信 号的调制和解调等功能。
传输线原理
高频电子电路中的信号传 输遵循传输线理论，信号 在传输过程中会受到线路 的分布参数影响。
03
CHAPTER
高频电子技术中的放大器
放大器的分类与特点
分类
按功能可以分为电压放大器、功率放 大器、跨导放大器等；按频率可分为 低频放大器、高频放大器、微波放大 器等。
特点
高频放大器具有较高的增益和带宽， 能够放大微弱的高频信号；低频放大 器具有较低的噪声系数和较好的线性 度，适用于放大低频信号。
放大器的性能指标
增益
放大器的输出信号幅度与输入信号幅 度之比，反映了放大器的放大能力。
带宽
放大器能够正常工作的频率范围，反 映了放大器的频率响应能力。
线性度
放大器在小信号和大信号输入下的性 能差异，反映了放大器的失真程度。
频率范围
高频电子电路的工作频率范围，通常指几百 千赫兹到几百兆赫兹。
带宽
高频电子电路的频率响应范围，通常指电路 能够正常工作的频率范围。
增益
高频电子电路的放大倍数，用于衡量电路的 放大能力。
噪声系数
高频电子电路的噪声与信号比值，用于衡量 电路的噪声性能。
高频电子线路PPT 第1章
第1章 绪论
通信电子线路
通信工程教研室：胡宗福
主要参考书： 1. 严国萍等编. 《通信电子线路》，科学出版社，2006 2. 曾兴雯等编. 《通信电子线路》，科学出版社，2006 3. 张肃文主编. 《高频电子线路》，高等教育出版社，1989 4. 董尚武主编. 《电子线路II》，清华大学出版社，2008
电子线路的定义：包含有源器件的无源网络的统称。
通信电子线路：应用于通信系统中的高频电子线路。
第1章 绪论
《通信电子线路》课程的目的:
为通信工程专业学生将来在通信信号发送、接收与处 理设备的设计、制造、测试与使用奠定基础。 1. 使学生具有分析与设计高频/非线性电子线路的能力; 2. 能灵活运用有/无源的元器件进行高频信号放大、调 制 与解调、高频信号源功能电路的设计与实现； 3. 高频/非线性电子线路性能的测试与分析能力; 4. 进一步学习射频电子线路的能力和高频/非线性电子线 路的语言表达和交流能力。
第1章 绪论
四. 按元件性质: 线性性和参数恒定性 1）线性电子线路：由线性元件组成的电子线路。用线性
代数方程、线性微分方程或线性差分方程来描述。 2）非线性电子线路：由非线性元件组成的电子线路。用非 线性代数方程、非线性微分方程或非线性差分方程来描述
3) 恒定参数电子线路：由恒定参数元件组成的电子线路。 4) 变参(时变)电子线路：含有时变参数元件的电子线路。
比。如图1.2(a)所示
g0
ICQ U BEQ
(1.2―1)
iC
tan＝g0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱiC
tan＝gm
ICQ
Q
Q
ICQ
iC
0
UBEQ
uBE
uBE
通信电子线路
通信工程教研室：胡宗福
主要参考书： 1. 严国萍等编. 《通信电子线路》，科学出版社，2006 2. 曾兴雯等编. 《通信电子线路》，科学出版社，2006 3. 张肃文主编. 《高频电子线路》，高等教育出版社，1989 4. 董尚武主编. 《电子线路II》，清华大学出版社，2008
电子线路的定义：包含有源器件的无源网络的统称。
通信电子线路：应用于通信系统中的高频电子线路。
第1章 绪论
《通信电子线路》课程的目的:
为通信工程专业学生将来在通信信号发送、接收与处 理设备的设计、制造、测试与使用奠定基础。 1. 使学生具有分析与设计高频/非线性电子线路的能力; 2. 能灵活运用有/无源的元器件进行高频信号放大、调 制 与解调、高频信号源功能电路的设计与实现； 3. 高频/非线性电子线路性能的测试与分析能力; 4. 进一步学习射频电子线路的能力和高频/非线性电子线 路的语言表达和交流能力。
第1章 绪论
四. 按元件性质: 线性性和参数恒定性 1）线性电子线路：由线性元件组成的电子线路。用线性
代数方程、线性微分方程或线性差分方程来描述。 2）非线性电子线路：由非线性元件组成的电子线路。用非 线性代数方程、非线性微分方程或非线性差分方程来描述
3) 恒定参数电子线路：由恒定参数元件组成的电子线路。 4) 变参(时变)电子线路：含有时变参数元件的电子线路。
比。如图1.2(a)所示
g0
ICQ U BEQ
(1.2―1)
iC
tan＝g0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱiC
tan＝gm
ICQ
Q
Q
ICQ
iC
0
UBEQ
uBE
uBE
哈工大高频电子线路课件
➢ 是将通过空间传来的电磁波接收下来，并从中取出需要接 收的信息信号。
二、解调
➢ 解调是调制的逆过程。即从已调波中恢复出原基带信号的 过程。
➢ 与模拟调制相对应，也分为三种： 检波——振幅调制(AM) 鉴频——频率调制(FM) 鉴相——相位调制(PM)
12
三、直接检波式接收机
特点：
①电路简单 ②接收灵敏度太差，选择性也差，很少直接采用。
7
第2节 无线电发送设备的组成与原理
一、无线发送的基本任务
➢ 无线电发送是以自由空间为传输信道，把需要传送的信息 (声音、文字或图象)变换成无线电波传送到远方的接收点
二、信息传输的基本要求
➢ 传送距离要远 ➢ 要能实现多路传输，且各路信号传输时，应互不干扰
8
三、基带信号的特点：
➢ 不同的原始信息占有不同的频带宽度。 ➢ 基带信号占有的频带属于低频范围。
直接发送基带信号存在的问题
很难实现多路通信 要求有很长的天线，在工艺及使用上都是很困
难的。
9
四、载波调制传送方式：
➢ 调制：载波调制是用需传送的信息（基带信号）（调制信 号）去控制高频载波的参数，使载波信号的某一个或几个 参数（振幅、 频率或相位）按照需传送的信息（调制信 号）的规律变化。
➢ 调制方式
但传播距离远。主要用于广播、船舶通信、和飞行通信。
22
3、直线传播（空间波）
➢ 电波从发射天线发出，沿直线传播到接收天线 ➢ 适合频率f： 30MHz以上(波长λ为10m以下) 的超短波 ➢ 特点：这种传播的距离只限制在视距范围内（也叫视距传
播） 增高天线可以提高直线传播的距离。
23
4、卫星中继等
特点： ①有固定频率的中频放大器，它不仅可以实现较高的放大倍数， 而且选择性也很容易得到满足——可以同时兼顾高灵敏度与高选择性
二、解调
➢ 解调是调制的逆过程。即从已调波中恢复出原基带信号的 过程。
➢ 与模拟调制相对应，也分为三种： 检波——振幅调制(AM) 鉴频——频率调制(FM) 鉴相——相位调制(PM)
12
三、直接检波式接收机
特点：
①电路简单 ②接收灵敏度太差，选择性也差，很少直接采用。
7
第2节 无线电发送设备的组成与原理
一、无线发送的基本任务
➢ 无线电发送是以自由空间为传输信道，把需要传送的信息 (声音、文字或图象)变换成无线电波传送到远方的接收点
二、信息传输的基本要求
➢ 传送距离要远 ➢ 要能实现多路传输，且各路信号传输时，应互不干扰
8
三、基带信号的特点：
➢ 不同的原始信息占有不同的频带宽度。 ➢ 基带信号占有的频带属于低频范围。
直接发送基带信号存在的问题
很难实现多路通信 要求有很长的天线，在工艺及使用上都是很困
难的。
9
四、载波调制传送方式：
➢ 调制：载波调制是用需传送的信息（基带信号）（调制信 号）去控制高频载波的参数，使载波信号的某一个或几个 参数（振幅、 频率或相位）按照需传送的信息（调制信 号）的规律变化。
➢ 调制方式
但传播距离远。主要用于广播、船舶通信、和飞行通信。
22
3、直线传播（空间波）
➢ 电波从发射天线发出，沿直线传播到接收天线 ➢ 适合频率f： 30MHz以上(波长λ为10m以下) 的超短波 ➢ 特点：这种传播的距离只限制在视距范围内（也叫视距传
播） 增高天线可以提高直线传播的距离。
23
4、卫星中继等
特点： ①有固定频率的中频放大器，它不仅可以实现较高的放大倍数， 而且选择性也很容易得到满足——可以同时兼顾高灵敏度与高选择性
高频电子线路第 1 章 绪论PPT课件
1）若用基带信号去改变高频载波信号的振 幅，则称为振幅调制，简称调幅，用符号AM 表示。调幅获得的已调波称为调幅波。
中、短波广播和电视的高频图像信号都是调 幅波。
2）若用基带信号去改变高频载波信号的频 率，则称为频率调制，简称调频，用符号FM 表示。调频获得的已调波称为调频波。
调频广播和电视的高频伴音信号都是调频波。
形式的信息。 6.接收者：
信息的最终接受者
1.1.2 无线电发送与接收设备
1．无线电调幅广播发送设备 发送设备通常由高频、低频、电源
和天线四部分组成。 组成框图如图1-2所示。
图1-2 无线电调幅广播设备组成框图
1．无线电调幅广播发送设备
高频部分：包括主振荡器、倍频器、电压放大器、 末级功率推动和末级功放（调制器）。
主振荡器的作用是产生频率稳定的高频振荡，现 多采用石英晶体振荡器。
用倍频器来提高频率。 电压放大器放大后以达到推动末级功放的电平。 末级功放（调制器）是将输入的高频载波信号和 基带信号（低频调制信号）变换成高频已调信号，并 以足够大的功率输送到天线。
低频部分： 包括送话器、低频电压放大器、低频功率放
不同频率信号的传输特性也是不相同的。
5. 接收设备: 作用与发送设备相反。 由信道传输过来的已调信号由接收设备取
出并进行处理，得到与发送端相对应的基带信 号（这一过程称为“解调”）。
即：把高频振荡信号转换成原始电信号。
5. 输出变换器: 作用与输入变换器相反。 将基带信号经输出变换器即可复原成原来
➢ 如何“卸载”信号——解调 什么是解调？
从高频已调波信号中“卸载”调制（基带）信号的 过程。 解调的三种方式 ①对调幅波（AM）的解调——检波 ②对调频波（FM）的解调——鉴频 ③对调相波（PM）的解调——鉴相
中、短波广播和电视的高频图像信号都是调 幅波。
2）若用基带信号去改变高频载波信号的频 率，则称为频率调制，简称调频，用符号FM 表示。调频获得的已调波称为调频波。
调频广播和电视的高频伴音信号都是调频波。
形式的信息。 6.接收者：
信息的最终接受者
1.1.2 无线电发送与接收设备
1．无线电调幅广播发送设备 发送设备通常由高频、低频、电源
和天线四部分组成。 组成框图如图1-2所示。
图1-2 无线电调幅广播设备组成框图
1．无线电调幅广播发送设备
高频部分：包括主振荡器、倍频器、电压放大器、 末级功率推动和末级功放（调制器）。
主振荡器的作用是产生频率稳定的高频振荡，现 多采用石英晶体振荡器。
用倍频器来提高频率。 电压放大器放大后以达到推动末级功放的电平。 末级功放（调制器）是将输入的高频载波信号和 基带信号（低频调制信号）变换成高频已调信号，并 以足够大的功率输送到天线。
低频部分： 包括送话器、低频电压放大器、低频功率放
不同频率信号的传输特性也是不相同的。
5. 接收设备: 作用与发送设备相反。 由信道传输过来的已调信号由接收设备取
出并进行处理，得到与发送端相对应的基带信 号（这一过程称为“解调”）。
即：把高频振荡信号转换成原始电信号。
5. 输出变换器: 作用与输入变换器相反。 将基带信号经输出变换器即可复原成原来
➢ 如何“卸载”信号——解调 什么是解调？
从高频已调波信号中“卸载”调制（基带）信号的 过程。 解调的三种方式 ①对调幅波（AM）的解调——检波 ②对调频波（FM）的解调——鉴频 ③对调相波（PM）的解调——鉴相
高频电子PPT课件
的阻抗变换特性。 假设滤波匹配网络的固有损
耗电阻为零，即回路传输效率趋
近于 1，外接负载电阻为 RL， 要求与 Re 和 C0 的串接或并接阻 抗相匹配，C0 为功率管的
分布电容。利用串并联阻抗转换公式，就可以导出各 种滤波匹配网络的元件表达式。
例 1: 图(a)为 T 型滤波匹配网络，要求与 Re 和 C0 串接阻抗匹配，求各元件表达式。
设 IL1m 和 ILnm 分别为通过外接负载电流中基波和 n 次谐波分量的振幅，相应的基波和 n 次谐波功率分 别为 PL 和 PLn，则对 n 次谐波的谐波抑制度定义为
Hn
10lg
PLn PL
20lg
I Lnm I L1m
Hn 越小，网络对 n 次谐 波的抑制能力越强。通常n
选 2，即对二次谐波的抑制度。
Re 0C
Qe
1
Q0 RP
RP
—— 有载品质因数
RS RL
Q0
RP
0L
RP 0C
——
固有品质因数
要增大 Qe RS 的电流源，
RL 的负载。
1，
LC
2.3.2 滤波匹配网络
1. 位置：对交流通路而言，滤波匹配网络(FilterMatched Network)介于功率管 T 和外接负载 RL 之间。
Re
Rs1
R'e 1 Q 2e1
RL
1 Q 2e2
1
Q
2 e1
或 Qe2
Re
(1
Q
2 e1
)
1
，
RL
由于 Qe2 为正实数，因而
根号内的值应大于零，
故有 Re (1 Q 2e1 ) RL
相应网络元件的表达式为
耗电阻为零，即回路传输效率趋
近于 1，外接负载电阻为 RL， 要求与 Re 和 C0 的串接或并接阻 抗相匹配，C0 为功率管的
分布电容。利用串并联阻抗转换公式，就可以导出各 种滤波匹配网络的元件表达式。
例 1: 图(a)为 T 型滤波匹配网络，要求与 Re 和 C0 串接阻抗匹配，求各元件表达式。
设 IL1m 和 ILnm 分别为通过外接负载电流中基波和 n 次谐波分量的振幅，相应的基波和 n 次谐波功率分 别为 PL 和 PLn，则对 n 次谐波的谐波抑制度定义为
Hn
10lg
PLn PL
20lg
I Lnm I L1m
Hn 越小，网络对 n 次谐 波的抑制能力越强。通常n
选 2，即对二次谐波的抑制度。
Re 0C
Qe
1
Q0 RP
RP
—— 有载品质因数
RS RL
Q0
RP
0L
RP 0C
——
固有品质因数
要增大 Qe RS 的电流源，
RL 的负载。
1，
LC
2.3.2 滤波匹配网络
1. 位置：对交流通路而言，滤波匹配网络(FilterMatched Network)介于功率管 T 和外接负载 RL 之间。
Re
Rs1
R'e 1 Q 2e1
RL
1 Q 2e2
1
Q
2 e1
或 Qe2
Re
(1
Q
2 e1
)
1
，
RL
由于 Qe2 为正实数，因而
根号内的值应大于零，
故有 Re (1 Q 2e1 ) RL
相应网络元件的表达式为
高频电子线路课件
第1章 绪 论
各部分作用： 各部分作用： (1)振荡器 ) 的高频振荡信号，几十千赫以上。 产生 fosc 的高频振荡信号，几十千赫以上。
调幅广播发射机的组成
(2)高频放大器 ) 多级小信号谐振放大器， 放大振荡信号， 多级小信号谐振放大器 ， 放大振荡信号 ， 使频率倍增 并提供足够大的载波功率。 至 fc，并提供足够大的载波功率。 (3)调制信号放大器 ) 多级放大器，前几级为小信号放大器， 多级放大器 ， 前几级为小信号放大器 ， 放大微音器的 电信号；后几级为功放，提供功率足够的调制信号。 电信号；后几级为功放，提供功率足够的调制信号。 (4)振幅调制器 ) 实现调幅功能， 实现调幅功能 ， 将输入的载波信号和调制信号变换为 所需的调幅波信号，并加到天线上。 所需的调幅波信号，并加到天线上。
18
第1章 绪 论
1.1 无线通信系统概述
一、无线通信系统的组成
发送设备
接收设备
超外差形式
19
第1章 绪 论
1.1 无线通信系统概述
一、无线通信系统的组成 图中虚线以上部分为发送设备 发信机 图中虚线以上部分为发送设备(发信机 ， 发送设备 发信机)， 虚线以下部分为接收设备 收信机)， 虚线以下部分为接收设备(收信机 ， 接收设备 收信机 天线及天线开关为收发共用设备。 天线及天线开关为收发共用设备。 为收发共用设备 信道为自由空间。 信道为自由空间。 为自由空间 话筒和扬声器属于通信的终端设备，分别为信源和 话筒和扬声器属于通信的终端设备，分别为信源和 属于通信的终端设备 信宿。 信宿。 接收机一般都采用超外差的形式。 接收机一般都采用超外差的形式。 一般都采用超外差的形式
2
第1章 绪 论
参考书
《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
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ZsoR
（呈纯电阻，且取最小值）
ZSRj(L1 C)R SO jX
(3)谐 振 频 率 ： 由 于 ， X0 即 ， 0 L1 0C= 0
0L 1 C
f021 LC
4 品 质 因 数
物 理 意 义 ： 谐振条件下，回路储存
能量与消耗能量之比
= Q
ii2oL
ii2R
oL
R
= = i
2 i
/
o
C
8 通频带 串 联 谐 振 回 路 ： ii 1 1
iio 2 1 2
由定义可得：
Q
20.7 o
1
B 20.7
o
Q
或
fo Q
结 论 ： Q 值 越 大 频 带 越 窄 ， 回 路 损 耗 越 小 。
ii 1
i io
矩形系数:
1 2
K0.1
2f0.1 2f0.7
=9.95
o
由定义可得： 2
第一章 高频小信号谐振放大器
1.1 LC选频网络 1.2 高频小信号调谐放大器 1.3 集中选频放大器 1.4 电噪声
整体内容
概述二
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概述三
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1.1 LC选频网络 1.1.1 选频网络的基本特性 1.1.2 LC 选频回路 1.1.3 LC 阻抗变换网络 *1.1.4 双耦合谐振回路及其选频特性
φ(f)
+π/2
φo
0 -φo
-π/2
理想
f1 fo f2
实际 f
2Δf0．7
1.1.2 LC 选频回路
L C 谐 振 回 路 分 为 ：
并联 LC谐振回路 串联 LC谐振回路
电路特点： 谐振特性 选频特性
串联 LC 谐振回路
C
L
RS
uS
R
并联 LC 谐振回路
RS iS
C
L
R
L R p CR
iS RS
0.8
H( f )0
0.6
0.4
理想的幅频特性应是矩形，既0.2
0
是一个关于频率的矩形窗函数。
f1 fo f2
理想 实际 f
矩形窗函数的选频电路是一个物理不可实现的系统，实 际选频电路的幅频特性只能是接近矩形
矩形窗函数的选频电路是一个物理不可实现的系统， 实际选频电路的幅频特性只能是接近矩形
α(f)=H(f ) / H(fo)
1.1 LC选频网络
选 频 网 络 在 通 信 电 路 中 被 广 泛 应 用 ：
具 有 选 频 特 性 ： 选 出 所 需 频 率 信 号 滤 除 不 需 （ 干 扰 ） 频 率 信 号
通 信 电 路 中 常 用 的 选 频 网 络 分 为 两 大 类
① L C 谐 振 回 路 ： 单 L C谐 振 回 路 （ 串 联 ， 并 联 ）
定义矩形系数K0.1表示选择 性：
1.0 0.8
0.6
K0.1
2f0.1 2f0.7
0.4 0.2
0
2Δf0.7称为通频带 ：
2Δf0.7
f1 fo f2 2Δf0.1
B f 2 f 1 2 (f 2 f 0 ) 2f 0 .7
理想 实际 f
显然，理想选频电路的矩形系数K0.1=1，而实际选频电路的 矩形系数均大于1。
C
Rp
L
1 电路结构
串联LC谐振回路
串联 LC谐振回路
C
L
RS
uS
R
仿真
ZS
2 回路阻抗 ZsRjLj1 C
Rj(L1 C) （ 注 意 ： L> > R
R jX
X(L 1 C)
3 回 路 谐 振 特 性
(1) 谐振条件：
当回路总电抗 X=0 时，回路 呈谐振状态
C RS
uS Z SO
L R
(2)串联谐振阻抗
R
两 者 相 比 较 下 降 ， 因 此 通 频 带 加 宽 ， 选 择 性 变 坏 。
Q 20.1 o
100
1
20.7
99 o 9.95 o
Q
Q
9 信 号 源 内 阻 及 负 载 对 回 路 的 影 响
当 考 虑 到 信 号 源 内 阻 R s 及 负 载 R l 对 回 路 的 影 响 时
C
RS uS
LR
串 联 谐 振 回 路 Q 值 ：
RL
QL
oL
RRs RL
仿真
Q0
0L
定义： 回 路 电 流 与 工 作 频 率 之 间 的 关 系
常 用 的 谐 振 曲 线 为 归 一 化 谐 振 曲 线 ， 即 为
us
s
ii i io
Zs us Z so
Z so Zs
R R(1 j )
1 12
同样定义串联谐振回路端电流的相位为 S tg1
S
S
1
Q1
Q2 > Q1
Q1
Q2
Q2
O
1
i
2 i
R
0 R C
C
L
RS
ii
uS
R
5 回 路 阻 抗 频 率 特 性
C
L
ZS RjX
RS
RjLj1C
uS
R
Rj(L1C)
R[1jR oL(oo)]
又 由 于 : Q R o L ， 而 (o o ) 2 oo 2 = ( 0 ) o (o ) 2 o
其 中 ： o
O
7谐 振 时 电 压 与 电 流 的 关 系ii C L
串 联 谐 振 回 路 ：
iiu R i （ 取 最 大 值 ）
RS
+ + uC -
+ uL +
uS ui
uR -
R
-
仿真
电 感 端 电 压 ：
= u LiijoL j R oL u i jQ i u
电 容 端 电 压 ：
ucii j1oCjouC i R jQi u
双 调 谐 回 路
② 各 种 滤 波 器 ： 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
1.1.1 选频网络的基本特性
要求选频电路的通频带宽度与传输信号有效频谱宽度相 一致。理想的选频电路通频带内的幅频特性
dH ( f ) 0 df
α(f)=H(f ) / H(fo)
通频带外的幅频特性应满足 1.0
另外，为不引入信号的相位失真，要求在通频带范围 内选频电路的相频特性应满足
d( f )
df
即理想条件下信号有效频 带宽度内的各频率分量都延 迟一个相同时间τ，这样才 能保证输出信号中各频率分 量之间的相对关系与输入信 号完全相同。
φ(f)
+π/2
0
- π/2
理想 实际 f
实际选频回路的相 频特性曲线并不是一条 直线，所以回路的电流 或端电压对各个频率分 量所产生的相移不成线 性关系，这就不可避免 地会产生相位失真，使 选频回路输出信号的包 络波形产生变化
Zs
R(1jQ2)R(1j)
o
Zs
e j
其中：
Q
2 o
称广义失谐
Zs R 12
C
L
RS
uS
R
讨论：
(1) 当 < o
，即L 1 <0
C
有 0
s 0 串联 LC 谐振回路呈电容性 Z S
(2)
当 >o
，即L 1 >0
C
有 0
s 0 串联 LC 谐振回路呈电感性
电容性
电感性
o
R
6． 谐 振 曲 线
（呈纯电阻，且取最小值）
ZSRj(L1 C)R SO jX
(3)谐 振 频 率 ： 由 于 ， X0 即 ， 0 L1 0C= 0
0L 1 C
f021 LC
4 品 质 因 数
物 理 意 义 ： 谐振条件下，回路储存
能量与消耗能量之比
= Q
ii2oL
ii2R
oL
R
= = i
2 i
/
o
C
8 通频带 串 联 谐 振 回 路 ： ii 1 1
iio 2 1 2
由定义可得：
Q
20.7 o
1
B 20.7
o
Q
或
fo Q
结 论 ： Q 值 越 大 频 带 越 窄 ， 回 路 损 耗 越 小 。
ii 1
i io
矩形系数:
1 2
K0.1
2f0.1 2f0.7
=9.95
o
由定义可得： 2
第一章 高频小信号谐振放大器
1.1 LC选频网络 1.2 高频小信号调谐放大器 1.3 集中选频放大器 1.4 电噪声
整体内容
概述二
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概述三
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1.1 LC选频网络 1.1.1 选频网络的基本特性 1.1.2 LC 选频回路 1.1.3 LC 阻抗变换网络 *1.1.4 双耦合谐振回路及其选频特性
φ(f)
+π/2
φo
0 -φo
-π/2
理想
f1 fo f2
实际 f
2Δf0．7
1.1.2 LC 选频回路
L C 谐 振 回 路 分 为 ：
并联 LC谐振回路 串联 LC谐振回路
电路特点： 谐振特性 选频特性
串联 LC 谐振回路
C
L
RS
uS
R
并联 LC 谐振回路
RS iS
C
L
R
L R p CR
iS RS
0.8
H( f )0
0.6
0.4
理想的幅频特性应是矩形，既0.2
0
是一个关于频率的矩形窗函数。
f1 fo f2
理想 实际 f
矩形窗函数的选频电路是一个物理不可实现的系统，实 际选频电路的幅频特性只能是接近矩形
矩形窗函数的选频电路是一个物理不可实现的系统， 实际选频电路的幅频特性只能是接近矩形
α(f)=H(f ) / H(fo)
1.1 LC选频网络
选 频 网 络 在 通 信 电 路 中 被 广 泛 应 用 ：
具 有 选 频 特 性 ： 选 出 所 需 频 率 信 号 滤 除 不 需 （ 干 扰 ） 频 率 信 号
通 信 电 路 中 常 用 的 选 频 网 络 分 为 两 大 类
① L C 谐 振 回 路 ： 单 L C谐 振 回 路 （ 串 联 ， 并 联 ）
定义矩形系数K0.1表示选择 性：
1.0 0.8
0.6
K0.1
2f0.1 2f0.7
0.4 0.2
0
2Δf0.7称为通频带 ：
2Δf0.7
f1 fo f2 2Δf0.1
B f 2 f 1 2 (f 2 f 0 ) 2f 0 .7
理想 实际 f
显然，理想选频电路的矩形系数K0.1=1，而实际选频电路的 矩形系数均大于1。
C
Rp
L
1 电路结构
串联LC谐振回路
串联 LC谐振回路
C
L
RS
uS
R
仿真
ZS
2 回路阻抗 ZsRjLj1 C
Rj(L1 C) （ 注 意 ： L> > R
R jX
X(L 1 C)
3 回 路 谐 振 特 性
(1) 谐振条件：
当回路总电抗 X=0 时，回路 呈谐振状态
C RS
uS Z SO
L R
(2)串联谐振阻抗
R
两 者 相 比 较 下 降 ， 因 此 通 频 带 加 宽 ， 选 择 性 变 坏 。
Q 20.1 o
100
1
20.7
99 o 9.95 o
Q
Q
9 信 号 源 内 阻 及 负 载 对 回 路 的 影 响
当 考 虑 到 信 号 源 内 阻 R s 及 负 载 R l 对 回 路 的 影 响 时
C
RS uS
LR
串 联 谐 振 回 路 Q 值 ：
RL
QL
oL
RRs RL
仿真
Q0
0L
定义： 回 路 电 流 与 工 作 频 率 之 间 的 关 系
常 用 的 谐 振 曲 线 为 归 一 化 谐 振 曲 线 ， 即 为
us
s
ii i io
Zs us Z so
Z so Zs
R R(1 j )
1 12
同样定义串联谐振回路端电流的相位为 S tg1
S
S
1
Q1
Q2 > Q1
Q1
Q2
Q2
O
1
i
2 i
R
0 R C
C
L
RS
ii
uS
R
5 回 路 阻 抗 频 率 特 性
C
L
ZS RjX
RS
RjLj1C
uS
R
Rj(L1C)
R[1jR oL(oo)]
又 由 于 : Q R o L ， 而 (o o ) 2 oo 2 = ( 0 ) o (o ) 2 o
其 中 ： o
O
7谐 振 时 电 压 与 电 流 的 关 系ii C L
串 联 谐 振 回 路 ：
iiu R i （ 取 最 大 值 ）
RS
+ + uC -
+ uL +
uS ui
uR -
R
-
仿真
电 感 端 电 压 ：
= u LiijoL j R oL u i jQ i u
电 容 端 电 压 ：
ucii j1oCjouC i R jQi u
双 调 谐 回 路
② 各 种 滤 波 器 ： 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
1.1.1 选频网络的基本特性
要求选频电路的通频带宽度与传输信号有效频谱宽度相 一致。理想的选频电路通频带内的幅频特性
dH ( f ) 0 df
α(f)=H(f ) / H(fo)
通频带外的幅频特性应满足 1.0
另外，为不引入信号的相位失真，要求在通频带范围 内选频电路的相频特性应满足
d( f )
df
即理想条件下信号有效频 带宽度内的各频率分量都延 迟一个相同时间τ，这样才 能保证输出信号中各频率分 量之间的相对关系与输入信 号完全相同。
φ(f)
+π/2
0
- π/2
理想 实际 f
实际选频回路的相 频特性曲线并不是一条 直线，所以回路的电流 或端电压对各个频率分 量所产生的相移不成线 性关系，这就不可避免 地会产生相位失真，使 选频回路输出信号的包 络波形产生变化
Zs
R(1jQ2)R(1j)
o
Zs
e j
其中：
Q
2 o
称广义失谐
Zs R 12
C
L
RS
uS
R
讨论：
(1) 当 < o
，即L 1 <0
C
有 0
s 0 串联 LC 谐振回路呈电容性 Z S
(2)
当 >o
，即L 1 >0
C
有 0
s 0 串联 LC 谐振回路呈电感性
电容性
电感性
o
R
6． 谐 振 曲 线