通信电子电路于洪珍1
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通信电子电路于洪珍第三章第1～4节
1.集电极效率 ? c
? 直流电源供给功率 PS ? EcIc0
? 集电极交流输出功率 Po ? 1/ 2U cm I c1m ? 放大器的能量转换效率（集电极效率）
讨论：
?c
?
Po PS
?
1 2
U
cm
I
c1m
Ec Ic 0
?
1 ?UcmIc ? max 1(? ) ? 2 Ec Ic ? max 0 (? )
调谐功率放大器有如下几种功率需要考虑： 1.电源供给的直流功率PS ； 2.通过晶体管转换的交流功率，即晶体管集电极输出的 交流功率Po ； 3.通过槽路送给负载的交流功率,即RL 上得到的功率PL; 4.晶体管在能量转换过程中的损耗功率，即晶体管损耗 功率PC ； 5.槽路损耗功率 PT；
电源供给的功率PS ，一部分（PC）损耗在管子，使管 子发热；另一部分（Po）转换为交流功率，输出给槽路。通 过槽路一部分（PT）损耗在槽路线圈和电容中，另一部分 （PL）输出给负载RL。
3.2调谐功率放大器的工作原理
3.2.1原理电路
Ec、Eb为集电极和基极的直流电源。输入信号经变压器 T1 耦合到晶体管基-射极，这个信号也叫激励信号。 L、C组 成并联谐振回路，作为集电极负载，这个回路也叫槽路。
3.2.2晶体管特性的折线化
所谓折线近似分析法，是将电子器件的特性理想化，每 条特性曲线用一组折线来代替。
3.1概述
一、用途 高频功率放大器是一种能量转换器件，它是将电源供给
的直流能量转换为高频交流输出； 作用是放大信号，使之达到足够功率输出，以满足天线
发射或其他负载的要求； 作为载波发射机及无线电发射机输出级或输出前一级。
二、特点 1.输入信号强,电压在几百毫伏? 几伏数量级附近; 2.为了提高放大器的工作效率，它通常工作在丙类，即
通信电子电路于洪珍第二章 第6～8节
K 0总 (dB) K 01 (dB) K 02 (dB)...
K总 K1 K 2 ... 2） K 0总 K 01 K 02 K总 K1 K2 (dB) (dB) (dB)... K 0总 K 01 K 02
图2-32
两级调谐放大器
图2-33 单级和两级调谐回路的频率特性
2.通频带
求：（1）四级总电压放大倍数 （2）四级总通频带解： 解：（1）四级总电压放大倍数 4 4 K 4 ( K V0 ) (9.6) 8500倍 K 4 (dB) 4 19.6 78.4dB （2）四级总通频带 B4 由式（2-104）知，当 n= 4 ，有
f0 1/ 4 B4 2 1 0.66 0.43 0.28MHz QL
• 声表面波滤波器
目前应用最广泛的集中选频器是声表面波 滤波器。 （Surface Acoustic Wave Filter——SAWF）它是一种对频率具有选 择作用的无源器件。它是利用某些晶体的 压电效应和表面波传播的物理特性制成的 新型电—声换能器件。所谓声表面波，就 是沿固体介质表面传播且振幅随深入介质 的距离增加而迅速减弱的弹性波。
由合成谐振曲线可见：利用三参差调谐 电路，并适当地选择每个回路的有载品质 因数 QL 和0 ，就可以获得双参差调谐所 不能得到的通频带。
注意：
由于双参差调谐在 f0 处失谐，故其在 f0 点的放大倍数要比调谐于同一频率的两级 单调谐放大倍数小。 即：
1 2 K 0总 1 0 （调谐于同一f o）
Ub
yoe YL
放大器的输出导纳
yfe yre Yo yoe yie Ys
(2-112)
由于 yre 的存在，放大器的输入和输出导纳，分别与 负载及信号源有关。
K总 K1 K 2 ... 2） K 0总 K 01 K 02 K总 K1 K2 (dB) (dB) (dB)... K 0总 K 01 K 02
图2-32
两级调谐放大器
图2-33 单级和两级调谐回路的频率特性
2.通频带
求：（1）四级总电压放大倍数 （2）四级总通频带解： 解：（1）四级总电压放大倍数 4 4 K 4 ( K V0 ) (9.6) 8500倍 K 4 (dB) 4 19.6 78.4dB （2）四级总通频带 B4 由式（2-104）知，当 n= 4 ，有
f0 1/ 4 B4 2 1 0.66 0.43 0.28MHz QL
• 声表面波滤波器
目前应用最广泛的集中选频器是声表面波 滤波器。 （Surface Acoustic Wave Filter——SAWF）它是一种对频率具有选 择作用的无源器件。它是利用某些晶体的 压电效应和表面波传播的物理特性制成的 新型电—声换能器件。所谓声表面波，就 是沿固体介质表面传播且振幅随深入介质 的距离增加而迅速减弱的弹性波。
由合成谐振曲线可见：利用三参差调谐 电路，并适当地选择每个回路的有载品质 因数 QL 和0 ，就可以获得双参差调谐所 不能得到的通频带。
注意：
由于双参差调谐在 f0 处失谐，故其在 f0 点的放大倍数要比调谐于同一频率的两级 单调谐放大倍数小。 即：
1 2 K 0总 1 0 （调谐于同一f o）
Ub
yoe YL
放大器的输出导纳
yfe yre Yo yoe yie Ys
(2-112)
由于 yre 的存在，放大器的输入和输出导纳，分别与 负载及信号源有关。
通信电子电路(第六章)于洪珍
单频正弦波和三角波时的调频信号调相信号的有关波形。 图6.1 单频正弦波和三角波时的调频信号调相信号的有关波形。
6.2角度调制信号的基本特性 角度调制信号的基本特性
一、调频信号
设载波信号为： 设载波信号为： 调制信号为： 调制信号为：
u(t ) = Um cos(ωct +ϕ0 )
uΩ(t )
则调频信号瞬时角频率： 则调频信号瞬时角频率： 瞬时角频率
频偏、相偏、调制指数比较（单音调制） 频偏、相偏、调制指数比较（单音调制）
FM PM
) ∆ω(t（rad / s) k f UΩm cos Ωt = ∆ωm cos Ωt − kPUΩm sinΩt = −mpΩsinΩt （ ∆ϕ(t（rad ) ) （
k f UΩm Ω sinΩt = mf sinΩt kPUΩm cos Ωt = mp cos Ωt
0
t
为比例系数（调频灵敏度）。 k f 为比例系数（调频灵敏度）。
表明FM信号的振幅恒定 uFM (t ) = Um cos[ωct + k f ∫ uΩ (t )dt +ϕ0 ] 表明 信号的振幅恒定 瞬时角频率是在固定的载频 ωc 上叠加一个与调制信号电压成正比 的角频率偏移（角频偏）。 的角频率偏移（角频偏）。 角频偏： 角频偏：
dθ(t ) 由于频率是相位的微分ω(t ) = ，故相位的变化必将引起频率的 dt
变化，反之亦然。所以调频信号与调相信号在时域特性、频谱宽度、 变化，反之亦然。所以调频信号与调相信号在时域特性、频谱宽度、 时域特性 调制与解调的原理和实现方法等方面都有密切的联系 的原理和实现方法等方面都有密切的联系。 调制与解调的原理和实现方法等方面都有密切的联系。 调频和调相都表现为载波信号的瞬时相位受到调变， 调频和调相都表现为载波信号的瞬时相位受到调变，故统称为角度调 制（Angle Modulation)。 。
通信电子电路(第五章)于洪珍
载波
max max
ωc
下边带 上边带
ωc
调幅波
ωc-
max
ωc+
max
5. 调幅波的功率
在单位电阻 上 单音调制时调幅信号电压在载频信号一个周期 在单位电阻R上，单音调制时调幅信号电压在载频信号一个周期 电阻 内的平均功率 P(t) 为：
1 u P(t ) = ∫−π R dωct 2π
π
2 AM
cm
cos(ω c t + ϕ )
三角波 锯齿波
已调信号（已调波） 经过调制后的高频信号（射频信号） 已调信号（已调波）：经过调制后的高频信号（射频信号） (1) 调制：用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程 调制：用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程。 (2)解调：调制的逆过程，即从已调波中恢复原调制信号的过程。 解调：调制的逆过程，即从已调波中恢复原调制信号的过程。 解调
调制信号一个周期内的平均功率 P(t) 在调制信号一个周期内的平均功率 即调幅信号总的平均功率为 ：
π π
1 1 Pav = ∫ P(t )dΩt = ∫ Pc (1 + ma cos Ωt )2 dΩt 2 −π 2 −π 1 2 = Pc (1 + ma ) = Pc + PSB 2
1 2 P = P + P = ma P 是上、下边频电压分量 产生的功率； 产生的功率； SB c是上、 下 上 2 P 是调幅信号中各频谱分 量产生的平均功率之和 。 av
P = P + PSB av c
说明： 说明：
当
1 2 Pav = Pc (1 + ma ) = Pc + PSB 2
1 2 Pc = Ucm 2
max max
ωc
下边带 上边带
ωc
调幅波
ωc-
max
ωc+
max
5. 调幅波的功率
在单位电阻 上 单音调制时调幅信号电压在载频信号一个周期 在单位电阻R上，单音调制时调幅信号电压在载频信号一个周期 电阻 内的平均功率 P(t) 为：
1 u P(t ) = ∫−π R dωct 2π
π
2 AM
cm
cos(ω c t + ϕ )
三角波 锯齿波
已调信号（已调波） 经过调制后的高频信号（射频信号） 已调信号（已调波）：经过调制后的高频信号（射频信号） (1) 调制：用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程 调制：用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程。 (2)解调：调制的逆过程，即从已调波中恢复原调制信号的过程。 解调：调制的逆过程，即从已调波中恢复原调制信号的过程。 解调
调制信号一个周期内的平均功率 P(t) 在调制信号一个周期内的平均功率 即调幅信号总的平均功率为 ：
π π
1 1 Pav = ∫ P(t )dΩt = ∫ Pc (1 + ma cos Ωt )2 dΩt 2 −π 2 −π 1 2 = Pc (1 + ma ) = Pc + PSB 2
1 2 P = P + P = ma P 是上、下边频电压分量 产生的功率； 产生的功率； SB c是上、 下 上 2 P 是调幅信号中各频谱分 量产生的平均功率之和 。 av
P = P + PSB av c
说明： 说明：
当
1 2 Pav = Pc (1 + ma ) = Pc + PSB 2
1 2 Pc = Ucm 2
通信电子线路于洪珍版,前七章
第一章一个完整的通信系统应包括信息源、发送设备、信道、接收设备和收信装置五部分。
无线电的传播方式主要有 绕射（地波）传播，折射和反射（天波）传播以及散射传播，直线传播等，决定传播方式和传播特性的关键因素是无线电信号的频率。
绕射：频率越高，损耗越严重，传播的距离越短，因此频率较高的电磁波不宜采用绕射方式传播，通常只有中长波范围的信号才采用绕射方式传播。
电离层能反射电波，也能吸收电波，但对频率较高的电波吸收的很少，短波，无线电波是利用电离层反射的最佳波段。
只有当天线的尺寸大到可以与信号波长相比拟时，天线才具有较高的辐射效率。
这也是为什么把低频的调制信号调制到较高的载频上的原因之一。
调制使幅度变化的称调幅，是频率变化的称调频，使相位变化的称调相。
解调就是在接收信号的一方，从收到的已调信号中把调制信号恢复出来。
调幅波的解调称检波，调频波的解调叫鉴频。
第二章小信号调谐放大器是一种最常见的选频放大器，即有选择地对某一频率的信号进行放大的放大器。
它是构成无线电通信设备的主要电路，其作用是放大信道中的高频小信号。
所谓调谐，主要是指放大器的集电极负载为调谐回路。
调谐放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成。
因此，调谐放大器不仅有放大作用，还有选频作用。
其选频性能通常用通频带和选择性两个指标衡量。
小信号调谐放大器的主要指标要求是：有足够的增益，满足通频带和选择性要求，工作稳定等。
并联谐振回路001L C L L CCCω===ω （ L C称为谐振回路的特性阻抗）并联谐振回路的品质因数是由回路谐振电阻与特性阻抗的比值定义的，即00000R R Q R CLL C===ωω回路的R 越大，Q 值越大，阻抗特性曲线越尖锐；反之，R 越小，Q 值越小，阻抗特性曲线越平坦。
在谐振点ω=ω处，电压幅值最大，当ω<ω时，回路呈现感性，电压超前电流一个相角，电压幅值减小。
当0ω>ω时，回路呈现容性，电压滞后电流一个相角，电压幅值也减小。
《通信电子电路》课程教学大纲
《通信电子电路》课程教学大纲56学时 3.5学分一、课程的性质、目的及任务《通信电子电路》是信息工程等专业的一门专业主干课程。
本课程的任务是使学生获得高频电路及通信系统的基本理论和技术，目的在于培养学生分析问题和解决问题的能力以及实践动手能力。
二、适用专业——信息工程、电子科学与技术三、先修课程——高等数学、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术四、本课程的基本要求通过本课程的学习，学生应达到下列基本要求：(一)掌握以下定义、基本概念和基本原理：通信系统的概念、无线电波的传输特性、调制的通信系统、无线电广播调幅发射机和超外差接收机、串联谐振、并联谐振、接入系数、频率特性、通频带、选择性、品质因数、松耦合双调谐、参差调谐、Y参数、截止频率、特征频率、谐振放大倍数、自给偏压、过压状态、欠压状态、临界状态、阻抗匹配、输出功率和效率、正弦波振荡器、压电效应、晶体振荡、调幅、检波、抑制载波调幅、同步检波、调频、鉴频、限幅、频谱图、变容二极管、电抗管、变频、混频电路、变频干扰、锁相环构成、锁相、捕获、锁定、跟踪。
(二)正确运用下列分析方法：折线近似分析法；幂级数分析法；处理实际问题时所用的估算法；(三)掌握调制的通信系统以及系统中各个单元电路的工作原理。
(四)实验部分(实验为独立设课，详见“通信电子电路实验”教学大纲)。
五、课程的教学内容(一)课堂讲授的教学内容1. 绪论通信系统的概念；无线电波的传输特性；调制的通信系统；无线电广播调幅发射机和超外差接收机；本课程的要求。
2. 小信号调谐放大器串并联谐振电路的基本特性；谐振电路的选频作用；负载和信号源内阻对谐振电路的影响；谐振电路的接入方式；高频单调谐放大器；小信号调谐放大器的用途及特点；高频调谐放大器的级联；多级单调谐放大器；参差调谐放大器(介绍两、三参差调谐放大器)；松耦合双调谐放大器；晶体管高频等效电路；晶体管的混合π型等效电路及频率参数；晶体管Y 参数等效电路；高频调谐放大器的稳定性；集中选频小信号谐振放大器。
通信电子电路于洪珍_第～节
生的，ic仅仅在数值上比 ib大 ? 倍。但实际上， 由于
基区载流子渡越时间的影响， ic比ib、ie滞后一个相 角，幅值也比低频小的多。
图3-22 高频输入等效电路
图3-23 高频工作时晶体管电压、电流波形
3．当工作频率增加时，由于晶体管集 电区集肤效应的影响，使电流趋向半导体 材料的表面，减小了半导体材料的有效导 电面积，使集电区欧姆体电阻大为增加， 从而使饱和压降显著增加。
uce ? E c ? Ucm cos? t
图3-14 直流馈电电路
1.优缺点
并馈电路中由于有 C2 隔断直流，谐振 回路处于直流地电位上，因而滤波元件可 以直接接地，这样它们在电路板上的安装 比串馈电路方便。 但高频扼流圈 ZL 、隔直 电容 C2又都处在高频电压下，对调谐回路 又有不利影响。特别是馈电支路与谐振回 路并联，馈电支路的分布电容，将使放大 器c-e端总电容增大，限制了放大器在更高 频段工作。
3.5 调谐功率放大器的实用电路
高频功率放大器电路包括直流馈电电路， 偏置电路、输出和输入匹配电路（或网络）。
一、直流馈电电路
直流馈电电路分为串馈和并馈两种。 所谓 串馈是指电源、晶体管和负载是串联连接；而并 馈是把三者并联在一起。
虽然串馈和并馈电路形式不同，但输出电 压都是直流电压和交流电压的叠加，关系式均为
? ? 1
1
Pon ? 2 I cnm Ucnm ? 2 U cnm ? n ? I cnmax
?? ?? ? cn
?
1 I cnm 2 Ic0
U cnm Ec
?
1?n ? 2?0 ?
U cnm Ec
（3-69） （3-70）
由余弦脉冲分解系数可知，无论导通角?
基区载流子渡越时间的影响， ic比ib、ie滞后一个相 角，幅值也比低频小的多。
图3-22 高频输入等效电路
图3-23 高频工作时晶体管电压、电流波形
3．当工作频率增加时，由于晶体管集 电区集肤效应的影响，使电流趋向半导体 材料的表面，减小了半导体材料的有效导 电面积，使集电区欧姆体电阻大为增加， 从而使饱和压降显著增加。
uce ? E c ? Ucm cos? t
图3-14 直流馈电电路
1.优缺点
并馈电路中由于有 C2 隔断直流，谐振 回路处于直流地电位上，因而滤波元件可 以直接接地，这样它们在电路板上的安装 比串馈电路方便。 但高频扼流圈 ZL 、隔直 电容 C2又都处在高频电压下，对调谐回路 又有不利影响。特别是馈电支路与谐振回 路并联，馈电支路的分布电容，将使放大 器c-e端总电容增大，限制了放大器在更高 频段工作。
3.5 调谐功率放大器的实用电路
高频功率放大器电路包括直流馈电电路， 偏置电路、输出和输入匹配电路（或网络）。
一、直流馈电电路
直流馈电电路分为串馈和并馈两种。 所谓 串馈是指电源、晶体管和负载是串联连接；而并 馈是把三者并联在一起。
虽然串馈和并馈电路形式不同，但输出电 压都是直流电压和交流电压的叠加，关系式均为
? ? 1
1
Pon ? 2 I cnm Ucnm ? 2 U cnm ? n ? I cnmax
?? ?? ? cn
?
1 I cnm 2 Ic0
U cnm Ec
?
1?n ? 2?0 ?
U cnm Ec
（3-69） （3-70）
由余弦脉冲分解系数可知，无论导通角?
通信电子电路于洪珍第三章 第1～4节1
对比，甲类放大器 为180°,查曲线可知
0 1, 1
1 c 1 0.915 0.407 2
由此可见丙类放大器的
c 比甲类约高一倍，
这正是丙类优于甲类的地方。
2.槽路效率 图3-6是负载折算到槽路的等效回路， Um为回路两端的电压幅值。由图可以看出， 负载功率PL是RL所吸收的功率，槽路损耗功 率PT是槽路空载电阻R0所吸收的功率；而集 电极输出的基波功率Po相当于总电阻R所吸收 的功率。这些功率都可用槽路电压和各有关 电阻表示。即
1 .集电极效率 c 电源供给功率PS和交流输出功率Po可分别表 示为
PS Ec I c0
1 Po U cm I c1m 2
（3-23）
（3-24）
集电极效率 c 为
Po U cm I c1m 1 U cm 1 I cmax 1 1 U cm c PS 2 Ec I c0 2 Ec 0 I cmax 2 0 Ec (3-25)
压 Ec 12V，管子饱和压降1V，
Ucm 12 1 11V
电压利用系数为
U cm 11 0.915 Ec 12
根据以上分析，在调整较好的调(1.8 1.9) 0.915 0.82 0.87 2 1 Ec 2
某一瞬间，集电极电压 uce下降的最小值为
ucemin Ec Ucm Ucm ，则 ucemin ，当减小到一定程度（约为
12V），晶体管进入饱和区。此后虽然Ucm仍可增
大，ucemin进一步减小，电压利用系数也有所提高，
但其变化缓慢极限为1。
一般管子饱和电压可按1V计算，高频
时可适当增大，例如，某放大区电源电
工作原理和工作状态。
0 1, 1
1 c 1 0.915 0.407 2
由此可见丙类放大器的
c 比甲类约高一倍，
这正是丙类优于甲类的地方。
2.槽路效率 图3-6是负载折算到槽路的等效回路， Um为回路两端的电压幅值。由图可以看出， 负载功率PL是RL所吸收的功率，槽路损耗功 率PT是槽路空载电阻R0所吸收的功率；而集 电极输出的基波功率Po相当于总电阻R所吸收 的功率。这些功率都可用槽路电压和各有关 电阻表示。即
1 .集电极效率 c 电源供给功率PS和交流输出功率Po可分别表 示为
PS Ec I c0
1 Po U cm I c1m 2
（3-23）
（3-24）
集电极效率 c 为
Po U cm I c1m 1 U cm 1 I cmax 1 1 U cm c PS 2 Ec I c0 2 Ec 0 I cmax 2 0 Ec (3-25)
压 Ec 12V，管子饱和压降1V，
Ucm 12 1 11V
电压利用系数为
U cm 11 0.915 Ec 12
根据以上分析，在调整较好的调(1.8 1.9) 0.915 0.82 0.87 2 1 Ec 2
某一瞬间，集电极电压 uce下降的最小值为
ucemin Ec Ucm Ucm ，则 ucemin ，当减小到一定程度（约为
12V），晶体管进入饱和区。此后虽然Ucm仍可增
大，ucemin进一步减小，电压利用系数也有所提高，
但其变化缓慢极限为1。
一般管子饱和电压可按1V计算，高频
时可适当增大，例如，某放大区电源电
工作原理和工作状态。
通信电子电路课件-于洪珍(第4章)
注意：
本书只介绍正弦波振荡器。
正弦波振荡器的构成：
决定振荡频率的选频网络和维持振荡的正反馈放大器
组成（也是反馈放大器）。
正弦波振荡器的分类： 标准：选频网络所采用的元件不同。 LC振荡器、RC振荡器、晶体振荡器。 LC振荡器和晶体振荡器：产生高频正弦波。 RC振荡器：产生低频正弦波
各频段的振荡器：
4.2.4
振荡器的稳定条件
平衡和稳定的关系：
平衡不一定稳定。平衡状态只是建立振荡的必要条件，但还不 是充分条件，已建立的振荡能否维持，还必须看平衡状态是否 稳定。 说明：
实际上，不稳定的因素总是存在的，如电源的波动、温度的变
化和机械振动等。它们会使LC回路的参数发生变化，从而破坏 了原来的平衡条件，改变了振荡幅度和频率。 判断振荡器的稳定标准： 如果上述不稳定因素去掉后，振荡器能回到原来的平衡状态，
2．反馈信号必须足够大
如果从输出端送回到输入端的信号太弱，就不会产生振荡了。
一般情况下，放大器的放大倍数 K > 1 , 反馈电路的反馈系数 F < 1 。为了使反馈信号足够大，放大器的增益必须补足反馈系 数的衰减。 例:
假定输入信号幅度为 10 mV，K = 100
输出信号幅度为1V。 为使送回到输入端的电压仍可达到 10 mV，必须使F = 1/100
分析（a）图：
判断A点是不是稳定的平衡点： 看此点附近振幅发生变化时，是否能恢复原状。 （1）假设ube略有增长，这时K<1/F 故 KF <1 振幅自动衰减到A点 （2）假设ube略有减小，这时K>1/F 故 KF >1 振幅自动回到A点
结论： 在平衡点，若K 曲线斜率是负的，即
dK | 10 du k F
本书只介绍正弦波振荡器。
正弦波振荡器的构成：
决定振荡频率的选频网络和维持振荡的正反馈放大器
组成（也是反馈放大器）。
正弦波振荡器的分类： 标准：选频网络所采用的元件不同。 LC振荡器、RC振荡器、晶体振荡器。 LC振荡器和晶体振荡器：产生高频正弦波。 RC振荡器：产生低频正弦波
各频段的振荡器：
4.2.4
振荡器的稳定条件
平衡和稳定的关系：
平衡不一定稳定。平衡状态只是建立振荡的必要条件，但还不 是充分条件，已建立的振荡能否维持，还必须看平衡状态是否 稳定。 说明：
实际上，不稳定的因素总是存在的，如电源的波动、温度的变
化和机械振动等。它们会使LC回路的参数发生变化，从而破坏 了原来的平衡条件，改变了振荡幅度和频率。 判断振荡器的稳定标准： 如果上述不稳定因素去掉后，振荡器能回到原来的平衡状态，
2．反馈信号必须足够大
如果从输出端送回到输入端的信号太弱，就不会产生振荡了。
一般情况下，放大器的放大倍数 K > 1 , 反馈电路的反馈系数 F < 1 。为了使反馈信号足够大，放大器的增益必须补足反馈系 数的衰减。 例:
假定输入信号幅度为 10 mV，K = 100
输出信号幅度为1V。 为使送回到输入端的电压仍可达到 10 mV，必须使F = 1/100
分析（a）图：
判断A点是不是稳定的平衡点： 看此点附近振幅发生变化时，是否能恢复原状。 （1）假设ube略有增长，这时K<1/F 故 KF <1 振幅自动衰减到A点 （2）假设ube略有减小，这时K>1/F 故 KF >1 振幅自动回到A点
结论： 在平衡点，若K 曲线斜率是负的，即
dK | 10 du k F
通信电子电路于洪珍PPT学习教案
第40页/共49页
高频部分有：
主振级——由石英晶体振荡器产生频率稳定度高的载波 ；
缓冲级——实质上是一种吸收功率小，工作稳定的放大 级，其作用是减弱后级对主振级的影响；
倍频器——将载波频率提高到需要的频率值；
高频放大器——高频放大以提高输出功率；
调制器——其功能是使高频载波信号幅度按低频信号大 小
第49页/共49页
通信电子电路于洪珍
会计学
1
课程要求：
1. 建立（无线）通信系统的概念
（组成，波形及频谱特征）
2. 认识基本无线通信系统（高频 部分）的各单元电路：
评价电路的性能指标 电路的基本形式 设计基本电路
第2页/共49页
与相关课程之间的关 系
先修课程：电路基础、模拟电子线路、 信号与线性系统
电路（是基础）
“通信电子电路”课程主要内容有：谐振
回路、小信号调谐放大器、高频调谐功率放大器、 倍频器、正弦波振荡器、变频器、振幅调制及检 波电路、角度调制及解调电路等。着重讨论发送 设备和接收设备各单元的工作原理和组成，以及 构成发送、接收设备的各种单元电路的工作原理、 典型电路和分析方法。
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振荡器
送
源
设
备
电信号
接
收信装置
收
设 备
信
噪声
道
源
第13页/共49页
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。 噪声源：
是指信道中的噪声及分散在通信系统中
其
它各处噪声的集中表示。（突发性噪声
和 随机噪声）
第14页/共49页
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
高频部分有：
主振级——由石英晶体振荡器产生频率稳定度高的载波 ；
缓冲级——实质上是一种吸收功率小，工作稳定的放大 级，其作用是减弱后级对主振级的影响；
倍频器——将载波频率提高到需要的频率值；
高频放大器——高频放大以提高输出功率；
调制器——其功能是使高频载波信号幅度按低频信号大 小
第49页/共49页
通信电子电路于洪珍
会计学
1
课程要求：
1. 建立（无线）通信系统的概念
（组成，波形及频谱特征）
2. 认识基本无线通信系统（高频 部分）的各单元电路：
评价电路的性能指标 电路的基本形式 设计基本电路
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与相关课程之间的关 系
先修课程：电路基础、模拟电子线路、 信号与线性系统
电路（是基础）
“通信电子电路”课程主要内容有：谐振
回路、小信号调谐放大器、高频调谐功率放大器、 倍频器、正弦波振荡器、变频器、振幅调制及检 波电路、角度调制及解调电路等。着重讨论发送 设备和接收设备各单元的工作原理和组成，以及 构成发送、接收设备的各种单元电路的工作原理、 典型电路和分析方法。
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振荡器
送
源
设
备
电信号
接
收信装置
收
设 备
信
噪声
道
源
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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。 噪声源：
是指信道中的噪声及分散在通信系统中
其
它各处噪声的集中表示。（突发性噪声
和 随机噪声）
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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
通信电子电路于洪珍第八章 第1节
0t
t 0
K u c ( t )d t
（8-16）
所以由控制电压引起的相位变化，即压控振荡 器的输出信号为
o ( t ) o1 ( t ) 0 t
t
0
K u c ( t )d t
（8-17）
由此可见，压控振荡器在环路中起了一次理想积 分器的作用，因此压控振荡器是一个固有积分环 1 节。 (s) K u (s)
2. 环路捕获 从信号加入到环路锁定，叫环路的捕获过程。
3.环路跟踪
环路锁定以后，这时环路进入锁定状态。一 旦入锁以后，压控频率就等于基准频率，且 fo 随 fi 而变化，这就称为跟踪。
4. 判断环路是否锁定的方法
1）在有双踪示波器的情况下 开始，环路处于失锁状态，加大输入信号频率， 用双踪示波器观察压控振荡器的输出信号和环路的 输入信号，当两个信号由不同步变成同步，且fi=fo 时，表示环路已经进入锁定状态。 2）单踪──普通示波器 在没有双踪示波器的情况下，在单踪示波器上 可以用李沙育图形来判定环路是否处于锁定状态。 把鉴相器的输入信号ui(t)加到示波器的垂直偏转板 上，把uo(t)加到水平偏转板（或者相反），并使两 信号幅度相等。如果环路已锁定，且在理想情况下， 即李沙育图形应是一个圆。
（二）本章难点
1．锁相环的工作原理； 2．锁相环路的数学模型。
相关英文词汇
1) Phase Locked Loop 锁相环 2) Low Pass Filter 低通滤波器 3) Voltage Controlled Oscillator
压控振荡器
4) Phase Detecting
鉴相器
8.1 锁相环路 (PLL)
而在锁相环接收机中，由于中频信号可以 锁定，所以频带可以做得很窄（几十赫兹 以下），则带宽可以下降很多。所以输出 信噪比也就大大提高了。 只有采用锁相 环路（PLL）做成的窄带锁相跟踪接收机 才能把深埋在噪声中的信号提取出来。
t 0
K u c ( t )d t
（8-16）
所以由控制电压引起的相位变化，即压控振荡 器的输出信号为
o ( t ) o1 ( t ) 0 t
t
0
K u c ( t )d t
（8-17）
由此可见，压控振荡器在环路中起了一次理想积 分器的作用，因此压控振荡器是一个固有积分环 1 节。 (s) K u (s)
2. 环路捕获 从信号加入到环路锁定，叫环路的捕获过程。
3.环路跟踪
环路锁定以后，这时环路进入锁定状态。一 旦入锁以后，压控频率就等于基准频率，且 fo 随 fi 而变化，这就称为跟踪。
4. 判断环路是否锁定的方法
1）在有双踪示波器的情况下 开始，环路处于失锁状态，加大输入信号频率， 用双踪示波器观察压控振荡器的输出信号和环路的 输入信号，当两个信号由不同步变成同步，且fi=fo 时，表示环路已经进入锁定状态。 2）单踪──普通示波器 在没有双踪示波器的情况下，在单踪示波器上 可以用李沙育图形来判定环路是否处于锁定状态。 把鉴相器的输入信号ui(t)加到示波器的垂直偏转板 上，把uo(t)加到水平偏转板（或者相反），并使两 信号幅度相等。如果环路已锁定，且在理想情况下， 即李沙育图形应是一个圆。
（二）本章难点
1．锁相环的工作原理； 2．锁相环路的数学模型。
相关英文词汇
1) Phase Locked Loop 锁相环 2) Low Pass Filter 低通滤波器 3) Voltage Controlled Oscillator
压控振荡器
4) Phase Detecting
鉴相器
8.1 锁相环路 (PLL)
而在锁相环接收机中，由于中频信号可以 锁定，所以频带可以做得很窄（几十赫兹 以下），则带宽可以下降很多。所以输出 信噪比也就大大提高了。 只有采用锁相 环路（PLL）做成的窄带锁相跟踪接收机 才能把深埋在噪声中的信号提取出来。
通信电子电路.ppt
模拟通信系统 数字通信系统
有线通信系统 无线通信系统
1.2 无线电波的传播特性
• 概念及特点 • 传播方式 • 无线电波的波（频）段划分
一、概念及特点
• 无线电波的传播特性
– 指无线电信号的传播方式、传播距离、传 播特点等
• 特点
– 不同频段的无线电信号，其传播特性不同 – 同一信道对不同频率的信号传播特性不同
一、概述
基带传输 ——将基带信号直接传送。 ——如，电话电缆可传输电话基带信号。 缺点：
1. 需要巨大的天线——将信号装载到高频载波上 • 天线理论：要将无线电信号有效地发射出去，天线的 尺寸必须和电信号的波长为同一数量级
2. 同一频段的低频信号，如果不调制，在信道中会互相重 叠、干扰，接收设备无法选择 ——调制到不同的高频载波上
教学难点
1. 无线电波的划分。 2. 调制的概念及系统组成。
课时分配
总计2学时： 1. 通信系统的概念及组成；无线电波的
传播特性——1学时 2. 调制的概念及调制通信系统的组成—
—1学时
今日内容
• 概述通信系统的组成及一些基本概念：
– 1.1 通信系统的概念 – 1.2 无线电波的传播特性
• 无线电波的波（频）段划分——重点 – 1.3 调制的通信系统
• 在接收设备中，检波器的作用是什么？ 试画出检波器前后的信号波形。
教材
• 教材
– 《通信电子电路》，于洪珍，电子工业出版社， 2002
• 参考书
– 《高频电子线路》（第三版），张肃文等，高 等教育出版社，1998
– 《高频电子线路》，高吉祥主编，电子工业出 版社，2003
课程介绍
• 课程性质
– 通信、无线电等专业的一主要专业基础课。
有线通信系统 无线通信系统
1.2 无线电波的传播特性
• 概念及特点 • 传播方式 • 无线电波的波（频）段划分
一、概念及特点
• 无线电波的传播特性
– 指无线电信号的传播方式、传播距离、传 播特点等
• 特点
– 不同频段的无线电信号，其传播特性不同 – 同一信道对不同频率的信号传播特性不同
一、概述
基带传输 ——将基带信号直接传送。 ——如，电话电缆可传输电话基带信号。 缺点：
1. 需要巨大的天线——将信号装载到高频载波上 • 天线理论：要将无线电信号有效地发射出去，天线的 尺寸必须和电信号的波长为同一数量级
2. 同一频段的低频信号，如果不调制，在信道中会互相重 叠、干扰，接收设备无法选择 ——调制到不同的高频载波上
教学难点
1. 无线电波的划分。 2. 调制的概念及系统组成。
课时分配
总计2学时： 1. 通信系统的概念及组成；无线电波的
传播特性——1学时 2. 调制的概念及调制通信系统的组成—
—1学时
今日内容
• 概述通信系统的组成及一些基本概念：
– 1.1 通信系统的概念 – 1.2 无线电波的传播特性
• 无线电波的波（频）段划分——重点 – 1.3 调制的通信系统
• 在接收设备中，检波器的作用是什么？ 试画出检波器前后的信号波形。
教材
• 教材
– 《通信电子电路》，于洪珍，电子工业出版社， 2002
• 参考书
– 《高频电子线路》（第三版），张肃文等，高 等教育出版社，1998
– 《高频电子线路》，高吉祥主编，电子工业出 版社，2003
课程介绍
• 课程性质
– 通信、无线电等专业的一主要专业基础课。
通信电子线路第1章 绪论
通信电子线路
第一章 绪论
19
1.4、本课程的主要内容及特点
“通信电子线路”是“电路分析”、“模拟电子技术”、“数字电子技术” 的后续课程，是电子信息类各专业的一门重要的专业基础课。本 课程主要讨论通信系统中发送设备和接收设备中的高频部分的专 用电路。这些专用电路如果从工作特点和分析方法的角度划分， 大致可以分为三个模块：信号的放大模块、正弦波的产生模块、 频谱的搬移模块。 信号放大模块主要讨论高频小信号谐振放大器、中频放大器、小 信号宽带放大器、参量放大器、谐振放大器、功率的合成与分配 等。 正弦波产生模块主要讨论各种正弦波振荡器。 频谱搬移模块主要讨论非线性器件的频谱搬移原理、振幅调制与 解调、混频、倍频、频率调制与解调等。
通信电子线路 第一章 绪论 11
1.2、无线电发送与接收设备 —调幅发射机各部分的作用
1)2)ຫໍສະໝຸດ 3)调制 什么是调制？ 把待传送基带信号（调制信号）“装载”到高频振荡 信号上去的过程。 三种信号 调制信号、载波信号和已调信号 三种调制方式 调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）
通信电子线路
第一章 绪论
通信电子线路 第一章 绪论
2
参考书
1.宋依青、时翔、费凤翔通信电子线路教学参考书（与本教材配套） 2.于洪珍、王艳芬.通信电子电路.北京：清华大学出版社2005.7 3.王卫东等.高频电子电路.北京：电子工业出版社，2004 4.谢嘉奎.电子线路（非线性部分）.（第四版）.北京：高等教育出 版社，2000 5.汪胜宁等.《电子线路（第四版）》教学指导书.北京：高等教育出 版社，2003 6.高吉祥.高频电子线路 .北京：电子工业出版社，2003 7.李树德等.通信电子电路.北京：人民邮电出版社，1989
通信电子电路于洪珍第五章 第5～6节
2 cm
(1 m a cos t ) cos c t
2 2
i a0
a2 2
(1 m a / 2 )U cm
2
2
2
a 2U cm m a cos t ...
2 m
1 4
a 2U cm m
2
2 a
cos 2 t
（5-62）
式中 iΩ a2U ma cos t 它正是所需要的解调信号。由于它的幅值与输入 信号幅值的平方成正比，故称平方律检波。
1) 对角线失真（惰性失真、放电失真） 失真原因：放电太慢，包络线下降快, 以致跟不上 调幅波包络的变化。 不失真条件：
电容放电的速度
d u c (t ) dt
t tA
d u m (t ) dt
t tA
包络线下降速度
要防止对角线失真现象，应使包络线下降速率 小于RLC 放电速率，即
m a sin t A 1 RLC (1 m a cos t A ) （5-74）
此时电容C上电压=E 由等效电势E 维持，形成割 底。借助于有源二端网络理论 可把 C1、RL、Ri 用一个等 ~ 效电路E 和 R L 代替。其中
E RL RL Ri U0 RL RL Ri
dU cm
图5-29 割底失真原理及波形图
~ R L R L // R i
不产生割底失真的条件 m a
二极管特性曲线在Q 点的幂级数展开式为
i a 0 a 1 ( u V Q ) a 2 ( u V Q ) （5-61）
2
将式（5-60）代入式（5-61），只取前两项，得
i a 0 a 1U cm (1 m a cos t ) cos c t a 2U
(1 m a cos t ) cos c t
2 2
i a0
a2 2
(1 m a / 2 )U cm
2
2
2
a 2U cm m a cos t ...
2 m
1 4
a 2U cm m
2
2 a
cos 2 t
（5-62）
式中 iΩ a2U ma cos t 它正是所需要的解调信号。由于它的幅值与输入 信号幅值的平方成正比，故称平方律检波。
1) 对角线失真（惰性失真、放电失真） 失真原因：放电太慢，包络线下降快, 以致跟不上 调幅波包络的变化。 不失真条件：
电容放电的速度
d u c (t ) dt
t tA
d u m (t ) dt
t tA
包络线下降速度
要防止对角线失真现象，应使包络线下降速率 小于RLC 放电速率，即
m a sin t A 1 RLC (1 m a cos t A ) （5-74）
此时电容C上电压=E 由等效电势E 维持，形成割 底。借助于有源二端网络理论 可把 C1、RL、Ri 用一个等 ~ 效电路E 和 R L 代替。其中
E RL RL Ri U0 RL RL Ri
dU cm
图5-29 割底失真原理及波形图
~ R L R L // R i
不产生割底失真的条件 m a
二极管特性曲线在Q 点的幂级数展开式为
i a 0 a 1 ( u V Q ) a 2 ( u V Q ) （5-61）
2
将式（5-60）代入式（5-61），只取前两项，得
i a 0 a 1U cm (1 m a cos t ) cos c t a 2U
通信电子电路+于洪珍+第4章 第1～5节课件
→显然，Xce和Xbe的性质必须相同。
I
U ( I I b ) X be IX be X be be 另：F ( I I c ) X ce U IX ce X ce ce
因此，可知： (1)Xce和Xbe的电抗性质必须相同； 图4-13 三点式振荡 (2)Xcb与Xce和Xbe的电抗性质必须相反。 器相位判决条件
以下主要内容： 振荡器应用；正弦波振荡器种类、组成
4
一、正弦波振荡器的应用
1.调制时振荡器产生载波; 2.用本地振荡信号对已调波进行解调,得到调制信 号； 3.混频（变频）：发生机用振荡信号将已调信号上 变换工作频率；或接收机将高频信号变成中频信 号。 4.测量用基准信号、数字式测量仪； 5.工业、电子医疗等。
25
结论：
在三点式振荡电路中：LC回路中与 发射极相连的两个电抗元件Xbe、与Xce 必须为同性质；另一个电抗元件即Xbc 必须性质相反 射同集（基）反。 ——这是三端式LC振荡电路的组成原则，也称为三 端式振LC荡器的相位平衡原则。 •当Xbe、Xce为容性时，反馈网络由电容元件完成， 称电容反馈振荡器，也称科皮兹(Colpitts)振荡器; •当Xbe、Xce为电感时，反馈网络由电感元件完成， 称电感反馈振荡器，也称哈特莱(Hartley)振荡器。
2
本章重点与难点
（一）本章重点
1. 振荡器的组成； 2. 反馈型自激振荡器的基本原理，振荡条件； 3. 三点（端）式振荡器 4. 改进型电容三点式振荡器，即克拉泼电路和 西勒电路； 5. 压电效应，石英晶体谐振器；石英晶体振荡 器电路。
（二）本章难点
1. 克拉泼电路和西勒电路
3
4.1
概
述
振荡器：无需外加信号激励，自动将直流电能转变 为周期性交变振荡能量的一种装置。 振荡器的种类：根据所产生振荡波形的不同，振荡 器总体分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器（方波 、矩形波或其它波）。 正弦波振荡器的要求： 工作频率、频率稳定度、频谱纯度。
通信电子电路于洪珍原版第1章
——距地面高度为50到300km。 ——随高度不同电离层电离程度不同，形成不同的浓度。大
致分为D、E、F1、F2层。
——电波在穿越电离层时，会受到吸收和衰减。吸收和衰减
大小与频率和电离层的浓度有关。
——D层和E层变化最有规律中午浓度最强，晚上D层消逝。 ——
F层在白天分为两层，F1和F2。F1层在晚上消逝。
衰减：波长越长，损 耗越小；波长越小， 损耗越大。 地面电性能参数和地
形地物随时间变化不 大，所以地波传播比 较稳定和可靠。
地波传播
2.空间波:无线电在空间直线传播，或经地面反射传播，或
经卫星中继传播，从发射端到达接收端。
电离层 ——大气层由于太阳紫外线的辐射，气体分子被电离，形成
正负离子和自由电子组成的电离层。
——晚上只剩E层和F2层。
3.电离层波——天波
电波低于ƒmin，将被电离层吸收
电波高于ƒmax，将穿透电离层 天波（主要是短波和夜间的中波）— —要求发射电波频率介于ƒmin和ƒmax之 间。
2.2各波段电波传播特 点
仅以地波传播
各波段电波传播特点
——长波和超长波传播主要缺点
1. 地波对其它收信台干扰大；
和随时间变化的磁场所构成，它通过空间从一个区 域传播到另一个区域，这种传播不需要任何介质。
在实际的无线电通信中，首先由发送设 备产生一定功率、含有所要传递信息的高频交变电 流信号，然后通过其自身的发射天线产生向外辐射 的电磁波。这种含有信息的电磁波信号传播到接收 端后，由接收设备接收处理，还原出发射端传递的 有用信息，从而依靠无线电波实现信息的无线传输。
12MHz（1630LT左右）
8MHz、
12MHz
1.4调制的通信系统
致分为D、E、F1、F2层。
——电波在穿越电离层时，会受到吸收和衰减。吸收和衰减
大小与频率和电离层的浓度有关。
——D层和E层变化最有规律中午浓度最强，晚上D层消逝。 ——
F层在白天分为两层，F1和F2。F1层在晚上消逝。
衰减：波长越长，损 耗越小；波长越小， 损耗越大。 地面电性能参数和地
形地物随时间变化不 大，所以地波传播比 较稳定和可靠。
地波传播
2.空间波:无线电在空间直线传播，或经地面反射传播，或
经卫星中继传播，从发射端到达接收端。
电离层 ——大气层由于太阳紫外线的辐射，气体分子被电离，形成
正负离子和自由电子组成的电离层。
——晚上只剩E层和F2层。
3.电离层波——天波
电波低于ƒmin，将被电离层吸收
电波高于ƒmax，将穿透电离层 天波（主要是短波和夜间的中波）— —要求发射电波频率介于ƒmin和ƒmax之 间。
2.2各波段电波传播特 点
仅以地波传播
各波段电波传播特点
——长波和超长波传播主要缺点
1. 地波对其它收信台干扰大；
和随时间变化的磁场所构成，它通过空间从一个区 域传播到另一个区域，这种传播不需要任何介质。
在实际的无线电通信中，首先由发送设 备产生一定功率、含有所要传递信息的高频交变电 流信号，然后通过其自身的发射天线产生向外辐射 的电磁波。这种含有信息的电磁波信号传播到接收 端后，由接收设备接收处理，还原出发射端传递的 有用信息，从而依靠无线电波实现信息的无线传输。
12MHz（1630LT左右）
8MHz、
12MHz
1.4调制的通信系统
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7．Cb’c 是集电结电容。它随c、b间反向电压
的增大而减小，它的数值是10pF上下；
8． Cce 是集－射极电容。这个电容通常很小。 一般在210pF之间。
在实际应用中，考虑到高频时，Cb的'c 容抗较小，
和它并联的基－集电阻 rb可'c 忽略；此外，
集－射极电容 C可ce 以合并到集电极回路之中，
图2-6 对谐振曲线的影响
二、工作原理
1. 电路组成
2. 电压放大倍数K
K U0 U0 U AB N 2 Ib Z AB Z AB N 2
U i U AB U i N 0 Ibri
ri N 0
因为：
Z AB
Z
AC
(
N0 N1
)2
所以： K Z AC ( N 0 )2 N 2
ri N1 N 0
K
ri
Z
AC
(
N N
0 1
)
(N2 ) N1
图2-20 单调谐放大器
图2-21 调谐放大器集电极回路的等效电路
3. 谐振电压放大倍数K0
谐振时， Z AC R QL0L
谐振电压放大倍数
问题：
K0
ri
QL
0
L(
N0 N1
)(
N2 N1
)
以前讲的信号源内阻如何反映在单调谐电路中？
三、选频性能
K0
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
代入得 K--f 特性
K
K0
1
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
K/K0--f 特性
K K0
1
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
QL (
Hale Waihona Puke f f0f0 ) f
广义失谐量
在谐振点附近
&QL
2f f0
f 0
=0
K 1
K0
12
ξ 1 α
1 0.707 11
4.rce 是集－射极电阻。它表示集电极电压对电流的影
响。它的数值一般在几十千欧以上，典型值为 3050kΩ。 5.电流源 gmUb’e 代表晶体管的电流放大作用，它与加 到发射结上的实际电压Ub’e 成正比，比例系数 gm 称为晶体管的互导。
6．Cb’e是发射结电容。它随工作点电流增大
而增大。它的数值范围为20pF0.01µF；
在低频情况下， I&b1 ，I&则b 。 0
高频时，I&b1 ，I&b 故 ，即o高频的 值低于低频值 。
0 f ，高频放大能力
计算 的等效电路
2. 晶体管的频率参数
(1) 截止频率 f（ 共射截止频率）：
下 降到0.707 时0的频率。
(2) 特征频率 fT 下降到1时的频率。
(3)截止频率 f（共基截止频率）：
下 降到0.707 时0的频率。
(4）最高振荡频率 fmax 晶体管的共射极接法功率放大倍数Kp
下降到1时的频率 。
图2-28 和 随 频率变化的示意图
3. 三个频率参数之间关系
f 、f 、 fT 三个频率的关系
f fT f ,
fT 0 f 0 f
式中 是一个系数，通常在0.60.9之间，
可见 ξ 对1应于通频带的上下边界
仅与有关，所以不管Q 如何变化，均可用
同一条曲线表示----------通用特性曲线。
四、调谐放大器的最大增益、阻抗匹配条件
K0
ri
QL0
L(
N0 N1
)( N2 ) N1
K0 受多种因素影响，一般是采用通过调整匝比的方
法获得高的增益。
是不是 N 0， N1
NN愈21大愈好? 为什么？
2.3 单调谐放大器
按调谐回路分----单调谐放大器 双调谐放大器 参差调谐放大器
按晶体管连接方法分----
共b、共e、共c 放大器 • 重点讲共发射极（共e ）单调谐放大器
图2-20 单调谐放大器
一、技术指标
1.放大能力 用谐振时的放大倍数 K0 表示。
2.选频性能 (1) 通过有用信号的能力 即具有一定的通频带。 放大器能有效放大的频率范围 (2) 抑制无用信号的能力 即有足够的选择性。 放大器对其他频率信号抑制能力的衡量。
Q0
谐振电路的效率
(dB) 20 lg Q0 QL
Q0
谐振电路的插入损耗
2.4 晶体管高频等效电路及频率参数
晶体管在低频工作时，常将晶体管的电流
放大系数（ ）看、成与频率无关的常数。
但晶体管在高频工作时，电流放大系数与 频率则有明显的关系，频率越高，电流放 大系数越小。这直接导致管子的放大能力 下降，限制了晶体管在高频范围的应用。
则得到简化的混合 π型等效电路。
在实际应用中，可用简化的混合 型等
效电路。
rb'e
(1
o )
26 Ie (mA)
gm
0
rbe
Ie 26
图2-24 简化的混合 π型等效电路
从等效电路可以看出，输入电流
分成三部分 , 当c、e短路时， Cb'c与 Cb'e
并联，因 Cb'c Cb'e ，故 I&b3 I&b2 I&b1
随晶体管类型而异。
例如：fT 100MHz 0 100 0 0.99
则可推算出
f
fT
要保证一定的Q ，又要达到尽可能高的增益，
则有一个最佳匝比。
当变换到谐振电路的负载 R等L' 于变换到谐振电路的内 阻 时，rc'e可得到最大的增益。
RL' rc'e
阻抗匹配
最佳匝比： N2 RL
N1 2QL0L
N0
rce
N1 2QL0L
最大增益：
K 0 max
2ri
rce RL
式中： Q0 QL
1. K－f 特性
K
ri
Z
AC
(
N0 N1
)
( N2 ) N1
2. K/K0－f 特性
K K0
1
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
3. 通用谐振曲线
Z AC
QL0 L
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
K ( N0 )( N2 )
QL0 L
ri N1 N1
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
，故在此情况下 Cb可'c 忽略不计。
I&c
gmU&b'e
o
U b'e rb'e
oI&b1
I&c I&b U&ce
0
o
I&b1 I&b
二、晶体管的高频放大能力及频率参数
1. 晶体管的高频放大能力
共发射极短路电流放大系数：
I&c
gmU&b'e
0
U b'e rb'e
I&c I&b U&ce
0
0
I&b1 I&b
复习晶体管低频等效电路
一、晶体管混合π 型等效电路
晶体管在高频工作时，常用混合 π型等效
电路来分析。该等效电路共有8个元件。
图2-23 晶体管混合 π型等效电路
1. Rb’e是发射结的结电阻。一般是几百欧。
rb'e
(1
0 )
26 Ie (mA)
2. Rb’c 是集电结电阻。约为10kΩ至10MΩ 。 3.rbb’ 是基极体电阻。高频晶体管在1550Ω之间。
的增大而减小，它的数值是10pF上下；
8． Cce 是集－射极电容。这个电容通常很小。 一般在210pF之间。
在实际应用中，考虑到高频时，Cb的'c 容抗较小，
和它并联的基－集电阻 rb可'c 忽略；此外，
集－射极电容 C可ce 以合并到集电极回路之中，
图2-6 对谐振曲线的影响
二、工作原理
1. 电路组成
2. 电压放大倍数K
K U0 U0 U AB N 2 Ib Z AB Z AB N 2
U i U AB U i N 0 Ibri
ri N 0
因为：
Z AB
Z
AC
(
N0 N1
)2
所以： K Z AC ( N 0 )2 N 2
ri N1 N 0
K
ri
Z
AC
(
N N
0 1
)
(N2 ) N1
图2-20 单调谐放大器
图2-21 调谐放大器集电极回路的等效电路
3. 谐振电压放大倍数K0
谐振时， Z AC R QL0L
谐振电压放大倍数
问题：
K0
ri
QL
0
L(
N0 N1
)(
N2 N1
)
以前讲的信号源内阻如何反映在单调谐电路中？
三、选频性能
K0
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
代入得 K--f 特性
K
K0
1
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
K/K0--f 特性
K K0
1
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
QL (
Hale Waihona Puke f f0f0 ) f
广义失谐量
在谐振点附近
&QL
2f f0
f 0
=0
K 1
K0
12
ξ 1 α
1 0.707 11
4.rce 是集－射极电阻。它表示集电极电压对电流的影
响。它的数值一般在几十千欧以上，典型值为 3050kΩ。 5.电流源 gmUb’e 代表晶体管的电流放大作用，它与加 到发射结上的实际电压Ub’e 成正比，比例系数 gm 称为晶体管的互导。
6．Cb’e是发射结电容。它随工作点电流增大
而增大。它的数值范围为20pF0.01µF；
在低频情况下， I&b1 ，I&则b 。 0
高频时，I&b1 ，I&b 故 ，即o高频的 值低于低频值 。
0 f ，高频放大能力
计算 的等效电路
2. 晶体管的频率参数
(1) 截止频率 f（ 共射截止频率）：
下 降到0.707 时0的频率。
(2) 特征频率 fT 下降到1时的频率。
(3)截止频率 f（共基截止频率）：
下 降到0.707 时0的频率。
(4）最高振荡频率 fmax 晶体管的共射极接法功率放大倍数Kp
下降到1时的频率 。
图2-28 和 随 频率变化的示意图
3. 三个频率参数之间关系
f 、f 、 fT 三个频率的关系
f fT f ,
fT 0 f 0 f
式中 是一个系数，通常在0.60.9之间，
可见 ξ 对1应于通频带的上下边界
仅与有关，所以不管Q 如何变化，均可用
同一条曲线表示----------通用特性曲线。
四、调谐放大器的最大增益、阻抗匹配条件
K0
ri
QL0
L(
N0 N1
)( N2 ) N1
K0 受多种因素影响，一般是采用通过调整匝比的方
法获得高的增益。
是不是 N 0， N1
NN愈21大愈好? 为什么？
2.3 单调谐放大器
按调谐回路分----单调谐放大器 双调谐放大器 参差调谐放大器
按晶体管连接方法分----
共b、共e、共c 放大器 • 重点讲共发射极（共e ）单调谐放大器
图2-20 单调谐放大器
一、技术指标
1.放大能力 用谐振时的放大倍数 K0 表示。
2.选频性能 (1) 通过有用信号的能力 即具有一定的通频带。 放大器能有效放大的频率范围 (2) 抑制无用信号的能力 即有足够的选择性。 放大器对其他频率信号抑制能力的衡量。
Q0
谐振电路的效率
(dB) 20 lg Q0 QL
Q0
谐振电路的插入损耗
2.4 晶体管高频等效电路及频率参数
晶体管在低频工作时，常将晶体管的电流
放大系数（ ）看、成与频率无关的常数。
但晶体管在高频工作时，电流放大系数与 频率则有明显的关系，频率越高，电流放 大系数越小。这直接导致管子的放大能力 下降，限制了晶体管在高频范围的应用。
则得到简化的混合 π型等效电路。
在实际应用中，可用简化的混合 型等
效电路。
rb'e
(1
o )
26 Ie (mA)
gm
0
rbe
Ie 26
图2-24 简化的混合 π型等效电路
从等效电路可以看出，输入电流
分成三部分 , 当c、e短路时， Cb'c与 Cb'e
并联，因 Cb'c Cb'e ，故 I&b3 I&b2 I&b1
随晶体管类型而异。
例如：fT 100MHz 0 100 0 0.99
则可推算出
f
fT
要保证一定的Q ，又要达到尽可能高的增益，
则有一个最佳匝比。
当变换到谐振电路的负载 R等L' 于变换到谐振电路的内 阻 时，rc'e可得到最大的增益。
RL' rc'e
阻抗匹配
最佳匝比： N2 RL
N1 2QL0L
N0
rce
N1 2QL0L
最大增益：
K 0 max
2ri
rce RL
式中： Q0 QL
1. K－f 特性
K
ri
Z
AC
(
N0 N1
)
( N2 ) N1
2. K/K0－f 特性
K K0
1
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
3. 通用谐振曲线
Z AC
QL0 L
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
K ( N0 )( N2 )
QL0 L
ri N1 N1
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
，故在此情况下 Cb可'c 忽略不计。
I&c
gmU&b'e
o
U b'e rb'e
oI&b1
I&c I&b U&ce
0
o
I&b1 I&b
二、晶体管的高频放大能力及频率参数
1. 晶体管的高频放大能力
共发射极短路电流放大系数：
I&c
gmU&b'e
0
U b'e rb'e
I&c I&b U&ce
0
0
I&b1 I&b
复习晶体管低频等效电路
一、晶体管混合π 型等效电路
晶体管在高频工作时，常用混合 π型等效
电路来分析。该等效电路共有8个元件。
图2-23 晶体管混合 π型等效电路
1. Rb’e是发射结的结电阻。一般是几百欧。
rb'e
(1
0 )
26 Ie (mA)
2. Rb’c 是集电结电阻。约为10kΩ至10MΩ 。 3.rbb’ 是基极体电阻。高频晶体管在1550Ω之间。