高频电子线路_第五版_张肃文主编__学习课件(上)

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高频电子线路第五版张肃文主编学习课件(上)

2 ） 3）并联回路谐振时的谐振电阻为Rp，有：
R
p
L I S ， V 与 I S同相 , 且达到最大值。 CR
=
4）
ωpL R = Q p为并联振荡回路品质因数定义： = ω pC R 因此，R p可进一步表示为： w 2 L2 1 1 L Rp = = p = Q p wp L = Q p = CR R w p C Rw 2 C 2 p Qp = Rp = R p wpC wp L
由于谐振时Z为实数,故上式必须为实数，因而分母中虚部和分子中虚部必须相抵消。故：
ωpL R 1 = ωp L ωp RC R
进一步解得
ωp =
1 R2 2 LC L
3.2 并联谐振回路 3、品质因数：
Qp = ωp L R =
第三章选频网络
ωp L 1 定义： = R = Q p为并联振荡回路品质因数 R ωp C
3.1 串联谐振回路
Q=
QL =
第三章选频网络
= Qo
ωo L
R
ω0 L R + RS + R L
可见Q L < Q
结论： ① Rs+RL使回路Q值降低，从而使谐振曲线变钝。 ②串联谐振回路通常适用于信号源内阻Rs很小（恒压源）和负载电阻RL也不大的情况。
3.2 并联谐振回路
第三章选频网络
L ρ = , ρ为谐振电路的特性阻抗，ρ = C R L C
1 L 1 = LC R R
QP =
ωp L
R
=
Rp
I CP = V0
I LP
1 1 = jωp CV0 = jωp CI S Q P = jQ P I S jωp C ωP C I Q ω L = V0 R + jωP L = V0 jωP L = S P P = jQ P I S jω P L

高频电子线路课件第

主要教材
高频电子线路
高等教育出版社张肃文主编
华侨大学IC设计中心
高频电子线路学习指导与题解
高等教育出版社张肃文主编
高频通信电子Βιβλιοθήκη 路天津理工大学高频电子线路教研组编
教辅参考资料

华侨大学IC设计中心
1. 沈琴非线性电子线路高等教育出版社 2004年 2. 谢嘉奎电子线路-非线性部分高等教育出版 2000年 3. 董在望通信电路原理高等教育出版 2002年 4. 张肃文高频电子线路高等教育出版社 1993年 5. 张凤言电子线路基础高等教育出版 1995年 6.高吉祥高频电子线路电子工业出版社 2005年 7.曾兴雯高频电子线路西安电子科技大学出版社 2000
无线电通信发展史

华侨大学IC设计中心
早期萌发：
古代的烽火近代的旗语 19世纪电磁学理论 1864麦克斯韦电报（1837莫尔斯）电磁场方程电话（1876贝尔） 1887赫兹证明电磁波的存在
电磁波传送信息
无线电通信无线电通信实用阶段
马可尼 1895年首次百米距离通信（意） 1901年首次横渡大西洋通信发送设备：火花发射机、电弧发生器等接收设备：粉末检波器
高频电子线路与无线通信系统
华侨大学IC设计中心
电信系统：传送光或电信号的系统无线通信系统：以无线介质传送光或电信号的系统。
高频电路是通信系统, 特别是无线通信系统的基础, 是无线通信设备的重要组成部分。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。本课程将以模拟通信为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。这些电路和规律完全可以推广应用到其它类型的通信系统。

高频电子线路(第五版) 张素文

M
2 22
2 2 22
R X
R22
X 22
M
2 22
2 2 22
R X
X 22
R22 20
1 X 22 10 L2 6 10 C2
6

2-16：①:
Rf 1
M
R2
2
20
R总 R f 1 R1 25
6
L 100 10 Z ab 40 K 12 RC 25 100 10
②：音量位于最上端：
R R1 R2 // ri 2
R R 0.3 R R1 R2
③：不产生惰性失真：
验证是否产生负峰切割失真，否则改变R1,R2
max RC 1.5
④：CC耦合300HZ ~ 3000HZ
C
取 : C1 C2 0.01或0.005
1 f 0 10 5 10 : V0 m 25 0.7 2 1 6 4 f 0 10 10 : V2 m 25 0.3 2
6 3
f 0 10 : V0 m 25
6
Vmax V0 m峰 V0
V0 Vmin m谷 V0
Vm 251 0.7 cos t 0.3 cos 2t
20 40 5 C Ci C1 // C2 18.3PF 20 40
C1 Ci Ri L
C'2 R'0
RP ②: Q0 100 0 L Q0 ③: QL RP RP 1 Ri R0
④:
RP 20.9K
Q0 28.1 20.9 20.9 1 10 45

高频电子线路_张肃文_第5版课件__第3章讲解

宽带非谐振放大器
有源器件谐振回路
宽带非谐振放大器
滤波器
3.1 概述
高频小信号放大器的主要质量指标
1) 增益：（放大系数）
电压增益： Av
Vo Vi
功率增益： Ap
Po Pi
分贝表示： Av
20 log Vo Vi
2) 通频带：
Ap
10 log
Po Pi
3.1 概述
高频小信号放大器的主要质量指标
不稳定状态有增益变化，中心频率偏移，通频带变窄，谐振曲线变形，极端情况是放大器自激（主要由晶体管内反馈引起），使放大器完全不能工作。
3.1 概述
高频小信号放大器的主要质量指标
4) 工作稳定性：指放大器的工作状态(直流偏置)、晶体管参数、电路元件参数等发生可能的变化时，放大器的主要特性的稳定。
• Consider Eq. [5], for example; if we let V2 be zero, then we see that Y11 must be given by the ratio of I1 to V1.
• We therefore describe Y11 as the admittance measured at the input terminals with the output terminals short-circuited (V2 = 0).
• Admittance, conductance, and susceptance are all measured in siemens.
Admittance
• The equivalent admittance of a network consisting of a number of parallel branches is the sum of the admittances of the individual branches.

高频电子线路上课ppt

还原
所传送信息
3. 传输信道（无线信道、有线信道）
下面主要介绍无线信道
电磁波谱
无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，按波长或频率的不同顺序排列起来，称做电磁波谱．可见光无线电波微波红外线 X射线紫外线射线 f/HZ /m
104 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 -4 10-6 10-8 10-10 104 102 100 10-2 10
本书涉及的频率范围：几百kHz ~ 几百MHz 例：300KHz～300MHz 对应波长 1000m ～1m
无线电频谱
课程性质：
电子、通信类专业的重要专业基础课。与相关课程之间的关系：
先修课程：电路分析、模拟电子线路、信号与系统。电路（是基础）模拟电子线路（低频电路）信号与系统（分析工具）
100～1000m
300～3000KHz
中频 (MF)
高频 (HF)
地波，天波
广播，通信，导航
广播，中距离通信移动通信，电视广播，调频广播，雷达导，航等通信，中继通信，卫星通信，电视广播，雷达中继通信，雷达，卫星通信微波通信，雷达
10～100m
3～30MHz
天波，地波
1～10m
30～300MHz
信道解码
同步
保密解码
压缩解码
信宿
信源编码
噪声
信源解码
发送端
接收端
数字通信系统模型
（3）按传输媒介（信道）的物理特征可分为：有线通信系统和无线通信系统
有线(包括光纤)通信系统——利用导线(光导纤维) 传送信息；无线通信系统——利用电磁波传送信息；在无线模拟通信系统中，信道便是指自由空间。

高频电子线路课件：第一章

2f 0.7 Q0 f0
2f 0.7 BW0.7

BW0.7 BW0.1
f0 通频带：BW0.7 0.7 Q0
f0 1 1 0.7 1 BW0.7 N ( 0.7 ) Q0 2 1 0.7
BW0.1 0.1 矩形系数：K 0.1 BW0.7 0.7 1 1 N ( 0.1 ) 2 0.1 10 K 0.1 10 10 1 0.1
若 Ig 0 则输出电压相位： arctan
V0 1 归一化谐振曲线：N ( ) 2 V0 m 1
电路参数：与串联谐振回路完全一样！
f0 通频带： BW0.7 Q0

2
矩形系数：K 0.1 10

2

N ( )
1
2
1 幅频特性
arctan
第一章高频小信号放大器
一、概述高频宽带放大器高频窄带放大器高频窄带放大器作用：
从所接收的众多电信号中，选出有用信号并加以放大（或对已调制信号放大），而对其它无用信号、干扰与噪声进行抑制，以提高信号的质量和抗干扰能力。
应用：广播、电视、通信、雷达、测量等设备中。
主要性能指标：增益（电压增益、功率增益）通频带
互感耦合谐振耦合系数：
电容耦合谐振
耦合系数：
Cm k (C1 Cm )(C2 Cm )
k
M ( L1 M )( L2 M )
Cm为耦合电容
为了简化分析和计算，假设初次级回路完全一样，即： L L L C1 C2 C Rp1 Rp2 Rp
1 2
Cm C
R Rp

高频电子线路_张肃文_第5版课件__第8章

由于调频波和调相波的方程式相似，因此只要分析其中一种的频谱，则对另一种也完全适用。
a(t ) V0 cos(0t mf sin Ωt) V0[cos0t cos(mf sin Ωt) sin 0t sin(mf sin Ωt)]
已调频信号
其中: cos(mf sin Ωt) J 0 (mf ) 2
(t ) 0 kfv (t )
D (t ) kfv (t )
kfvΩ (t)是瞬时频率相对于ω0的偏移，
叫瞬时频率偏移，简称频移。可表示为 Δω(t) 的最大频移，称频偏，表示为
D kf v (t ) max
t 0
调频波数学表达式（相位表达式）
a(t ) V0 cos(0t kf v (t )dt 0 )
4) 根据帕塞瓦尔(Parseval)定理调频波的平均功率等于各频谱分量平均功率之和。因此，在电阻R上，调频波的平均功率应为
V0 2 2 2 Pf [ J 0 (mf ) 2 J 2n (mf ) 2 J 2n1 (mf )] 2R n 1 n 0 2
V0 V0 2 2 [ J 0 (mf ) 2 J n (mf )] 2R 2R n 1
由于频率的变化和相位的变化都表现为总相角的变化，因此，将调频和调相统称为调角。
因为相位是频率的积分, 故频率的变化必将引起相位的变化, 反之亦然, 所以调频信号与调相信号在时域特性、频谱宽度、调制与解调的原理和实现方法等方面都有密切的联系。角度调制与解调属于非线性频率变换, 比属于线性频率变换的振幅调制与解调在原理和电路实现上都要困难一些。
n 0

一、频谱
1) 单音调制时，调频波的频谱不是调制信号频谱的简单搬移，而是由载波和无数对边带分量所组成，它们的振幅由对应的各阶贝塞尔函数值所确定。由教材（8.2.24）可见，奇次的上、下边带分量振幅相等、极性相反；偶次的振幅相等、极性相同。 2) 调制指数mf越大，具有较大振幅的边频分量就越多，见教材图 8.2.5。这与调幅波不同，在单频信号调幅的情况下，边频数目与调制指数无关。 3)载波分量和各边带分量的振幅均随mf变化而变化。对于某些 mf值，载频或某边频振幅为零。籍此可以测定调制指数mf。

高频电子线路(第五版)

V1
= yie −
yre y fe y oe + YL
输入导纳与输出负载有关，输入导纳与输出负载有关，是内部反馈的作用。是内部反馈的作用。
将输入信号取零（电流源开路），消去将输入信号取零（电流源开路），消去），可得输出导纳
Yo =
• •
I1 、 1 V
•
•
I2 V2
= yoe −
yre y fe y ie + Ys
§2.5 滤波器的其它形式 2.5.1 LC集中选择性滤波器集中选择性滤波器 2.5.2 石英晶体滤波器 2.5.3 陶瓷滤波器 2.5.4 声表面波滤波器
第三章高频小信号放大器 §3.1概述概述高频小信放大器: 几百KHZ~几百几百MHZ 高频小信放大器几百几百小信号、小信号、晶体管工作在线性范围. 性范围谐振放大器非谐振放大器主要指标：主要指标： 1，增益，
| β |=
β0
fT 1+ f β
2
=1
时
则有通常
fT = β 0 − 1 • f β
2
β 0 >> 1
fT ≈ β 0 f β
3) 最高振荡频率 fmax 当晶体管的功率增益 AP = 1 时的工作频率--频率--- fmax
f max 1 ≈ 2π
gm
4rbb ' cb 'e cb 'c
矩形特性
f
耦合
互感耦合电容耦合
—— ——
X 12 X 11 X 22
图 2.4-2 (a) 图 2.4-2 (a)
耦合元件电抗
2、定义耦合系数、 k=

高频电子线路张肃文第5版课件第7章

检波
信号大小
工作特点
7.2.1
调幅波的数学表示式与频谱
7.2.2
调幅波中的功率关系
• 调幅波是载波振幅按照调制信号大小成线性变化的高频振荡。 • 由于载波频率不变，所以波形疏密程度均匀一致。 • 通常传送信号(语音，音乐等)的波形复杂，包含很多频率成分，但这些复杂波形都可以分解成许多正弦波分量的叠加。 • 因此，为了简化分析，我们总是认为调制信号为正弦波。 • 对（非）正弦波调制，调幅波包络线是与（非）正弦调制信号完全相似。

2. 双边带信号在调制过程中,将载波抑制就形成了抑制载波双边带信号,简称双边带信号。它可用载波与调制信号相乘得到, 其表示式为
uDSB (t ) k f (t ) uc
在单一正弦信号uΩ=UΩcosΩt调制时,
uDSB (t ) kUc U cost cosct g (t ) cosct
输出没有载波分量只有边带和调制信号这些电路都要求二极管特性完全相同实际上是做不到的会加入平衡装置741742产生双边带图图741741斩波调幅器方框图斩波调幅器方框图coscos斩波调幅是将调制信号通过一个受载波频率控制的的开关电路斩波电路使调制信号输出波形被斩成周期为2载波周期的脉冲输出波形就包含频率成分及其谐波开关函数与载波周期相同图图742742斩波调幅器工作图解斩波调幅器工作图解coscos图图744744二极管二极管电桥斩电桥斩波调幅波调幅电路电路可产生可产生dsbdsbscsc如图742图图743743平衡斩波调幅及其图解平衡斩波调幅及其图解前面使用的是不对称开关电路的斩破调幅实际上更多时候使用对称开关电路形成平衡斩波调幅
u S SB(t) U 0
fc＋F
t
单音调制的SSB信号波形

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

关于高频电子线路5课件

u (t) 1 2 U m c o sc t 1 2 U m c o sc t
可见单频调制的双边带调幅波只有 c 。
图5-5 双边带调幅波的波形
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第一节概述
（二）单边带调幅波（SSB） 1、数学表示式
u ( t ) U m 'c o s (c ) t 或 u ( t ) U m 'c o s (c ) t
则普通调幅波的数学表示式为 u (t) U c m ( 1 m a c o s t)c o sc t
其中
ma
K aU m U cm
称为调幅指数（调幅度）
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第一节概述
（三）普通调幅波的波形
1.图5-1是单频调制普通调幅波的波形图。已调波振幅的
包络形状与调制信号一样，是不失真调幅。
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第一节概述
四、抑制载波的双边带调幅信号和单边带调幅信号
（一）抑制载波的双边带调幅波（DSB）
1、数学表示式 u ( t ) u ( t ) u c ( t ) U m c o s t U c m c o s c t U m c o s t c o s c t 2、波形
振幅 U
' m
(t)
为
Um ' (t)UcmKau(t)
则普通调幅波的数学表示式为 u ( t) U m '( t) c o sc t [ U c m K a u ( t) ] c o sc t
Байду номын сангаас
若 u(t)U mcos t时，根据定义
U m '( t ) U c m K a U m c o s t U c m ( 1 K U a U c m m c o s t ) U c m ( 1 m a c o s t )

《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

高频电子线路(第五版)课件：高频电路中的元器件

高频电路中的元器件
1.晶体管混合π等效模型在分析高频小信放大器时,首先要考虑晶体管在高频时的等效模型。图2.19是双极型晶体管共射小信号混合π等效模型,它反映了晶体管中的物理过程,也是分析晶体管高频特性的基本等效模型。
高频电路中的元器件
图2.19 晶体管混合π等效模型
高频电路中的元器件
高频电路中的元器件
高频电路中的元器件
图2.22 晶体管共发射极电路
高频电路中的元器件
高频电路中的元器件
高频电路中的元器件
图2.23 晶体管 Y 参数等效电路
高频电路中的元器件
高频电路中的元器件
4.晶体管频率特性在分析由高频小功率管组成的交流放大电路时,其重要的交流特性就是电路频率特性,也就是电路所具有的频带。电路的频率特性与高频管频率特性有着密切的关系。尽管在上述分析中使用等效模型的概念,但实际的电路由于三极管频率特性的限制以及输入和输出端电容的存在,都会引起电路频率特性的改变。同时,为了确定电路的正常工作条件, 保证模型成立,也必须对电路进行频率分析。
高频电路中的元器件
图2.11 高通电路(微分电路)
高频电路中的元器件
2.变容二极管在高频电路中,利用二极管的电容效应,还可以制成变容二极管。变容二极管是利用PN 结来实现的。PN 结的电容包括势垒电容和扩散电容两部分,变容二极管主要利用的是势垒电容。变容二极管在正常工作时处于反偏状态,其特点是等效电容随偏置电压变化而变化,且此时基本上不消耗能量,噪声小,效率高。由于变容二极管的这一特点,可以将其用在许多需要改变电容参数的电路中,从而构成电调谐器、自动调谐电路、压控振荡器等电路。
② 在实际应用中可认为串联电阻Rs 是常数,但实际上Rs 是与工作电压和工作频率有关的函数;

高频电子线路课件_第1章

无线通信系统的组成
较大差异, 但它们的基本组成不变。
信号源通信系统框图
华侨大学IC设计中心
不同的无线通信系统, 其设备组成和复杂度虽然有
发送设备传输信道
收信装置
接收设备
无线通信系统的组成

信源 ( 终端 )+ 发送设备（发信机） + 天线、信道天线+接收设备（收信机）+信宿(终端) 。
无线电广播：调幅发射机组成
华侨大学IC设计中心
调幅广播发收机的组成
调幅接收机
华侨大学IC设计中心
调幅广播接收机的组成
无线电信号的频率和波长
华侨大学IC设计中心
在自由空间中, 信号的波长与频率存在以下关系: c=fλ 式中: c为光速, f 和λ分别为无线电波的频率和波长无线通信系统使用的频率范围很宽阔，从几十千赫兹到几百兆赫兹。习惯上按电磁波的频率范围划分为若干个区段，称作频段，或波段。不同频段信号的产生、放大和接收的方法不同, 传播的能力和方式也不同, 因而其应用范围也不同。

集成电路的发展
华侨大学IC设计中心
晶体管之父肖克莱
1971年，Intel发布了第一个微处理器4004，采用10微米工艺生产，仅包含2300多个晶体管，时钟频率为108KHz
集成电路的发展
华侨大学IC设计中心

2007年，Intel推出首款45nmCPU,双核心版本内建 4.1 亿个晶体管。
所以，无线电传播要用高频！！
调制
华侨大学IC设计中心
调制就是对信号源的信息进行处理，使其变为适合于传输的过程，是通过改变高频载波的幅度、相位或者频率，使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。

第一章绪论11级 24页PPT文档

调制
连续波调制脉冲波调制
调幅AM 调频 FM
调相 PM 脉幅调制PAM 脉宽调制 PWM
脉相调制PPM
第一章绪论
调制信号载波信号调幅信号
第一章绪论
调幅发射机主要组成：高频部分、音频部分、电源。
主振
缓冲
倍频
中间放大
功放推动
受调放大
电源
话筒
低频放大
低频功放
调制器
声音信号
图1.2.8 调幅发射机方框图
第一章绪论
3、无线电波段的划分、特性、用途及适用的传输媒质。
无线电波的频（波）段划分表
超特
解调器
中频放大与滤波
混频器
高频放大
本地振荡器
无线模拟通信系统的基本组成
第一章绪论
无线数字频带传输发送、接收系统方框图
第一章绪论
§1.3 通信的传输媒质
1、有线通信的传输媒质 1）双绞线（TwistedPair）电缆：
???
主要用于频率低的载波电话和低速电话和低速数据通信。
?????
非?屏? ?蔽? ? 双? 绞线（UTP，UnShieldTwistedPair）
第一章绪论
2、无线通信的传输媒介：自由空间
射线
(a) 电离层
(b) 对流层
(c)
(d)
（a）直射传播; （b）地波传播; （c）天波传播; （d）散射传播
第一章绪论
地面波：用于长波和超长波天波：经100km ~ 500km电离层反射。一部分被吸收，一部分被
反射和折射回地面。用于电离层通信，短波波段。空间波：用于视距内传播，如电视广播。散射通信：用于超短波和微波波段远距离通信。