通信电子线路第二章第1～2节
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《通信电子线路》课件
制和解调。
物联网
物联网设备中，通信电 子线路用于设备间的信
息传输。
通信电子线路的发展历程
1 2 3
早期阶段
早期的通信电子线路主要采用模拟信号传输方式 ，电路结构简单，但信号质量不稳定。
中期阶段
随着数字信号处理技术的发展，通信电子线路开 始采用数字信号传输方式，提高了信号的传输质 量和稳定性。
现代阶段
串行通信协议
如RS-232、RS-485等，实现设备之间的串行数据传输。
并行通信协议
如IEEE 488等，实现设备之间的并行数据传输。
通信网络的架构与组网技术
通信网络的架构与组网技术
构建和管理复杂的通信网络，实现高效的数据传输和资源共享。
网络拓扑结构
如星型、总线型、环型和网状等，根据实际需求选择合适的网络拓 扑结构。
信号的调制解调原理
调制方式
信号的调制方式有多种，如调频、调相和调幅等，每种方式都有 其特点和应用场景。
解调方法
解调是将已调信号还原为原始信号的过程，常用的解调方法有相干 解调和非相干解调。
调制解调器的原理
调制解调器是实现信号调制和解调的设备，其工作原理涉及到信号 的频谱搬移和滤波等技术。
信号的放大与滤波原理
。
模拟信号处理技术
模拟信号处理技术
采用模拟电路和电子器件对信号进行放大、滤波、调制和解调等 处理。
放大器设计
设计高性能的放大器，实现对微弱信号的放大和增强。
滤波器设计
设计不同类型和性能的滤波器，实现对信号的频域选择和处理。
通信协议与接口技术
通信协议与接口技术
实现不同设备之间的通信和数据交换，保证数据传输的可靠性和稳 定性。
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物联网
物联网设备中，通信电 子线路用于设备间的信
息传输。
通信电子线路的发展历程
1 2 3
早期阶段
早期的通信电子线路主要采用模拟信号传输方式 ，电路结构简单，但信号质量不稳定。
中期阶段
随着数字信号处理技术的发展，通信电子线路开 始采用数字信号传输方式，提高了信号的传输质 量和稳定性。
现代阶段
串行通信协议
如RS-232、RS-485等，实现设备之间的串行数据传输。
并行通信协议
如IEEE 488等，实现设备之间的并行数据传输。
通信网络的架构与组网技术
通信网络的架构与组网技术
构建和管理复杂的通信网络，实现高效的数据传输和资源共享。
网络拓扑结构
如星型、总线型、环型和网状等，根据实际需求选择合适的网络拓 扑结构。
信号的调制解调原理
调制方式
信号的调制方式有多种，如调频、调相和调幅等，每种方式都有 其特点和应用场景。
解调方法
解调是将已调信号还原为原始信号的过程，常用的解调方法有相干 解调和非相干解调。
调制解调器的原理
调制解调器是实现信号调制和解调的设备，其工作原理涉及到信号 的频谱搬移和滤波等技术。
信号的放大与滤波原理
。
模拟信号处理技术
模拟信号处理技术
采用模拟电路和电子器件对信号进行放大、滤波、调制和解调等 处理。
放大器设计
设计高性能的放大器，实现对微弱信号的放大和增强。
滤波器设计
设计不同类型和性能的滤波器，实现对信号的频域选择和处理。
通信协议与接口技术
通信协议与接口技术
实现不同设备之间的通信和数据交换，保证数据传输的可靠性和稳 定性。
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通信电子线路第二章一节精品PPT课件
2.2.1 概述
2.2.2 谐振条件
2.2.3 谐振特性
2.2.4 谐振曲线、相频特性曲线和通频带
结论
2.2.5 信号源内阻和负载对并联谐振回路的影响
2.3 串并联阻抗等效互换与抽头变换
2、回路抽头时阻抗的变化（折合）关系
3
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
48
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
Chapter2 选频网络
2.1 串连谐振回路 2.2 并联谐振回路 2.3 串、并联阻抗等效互换与回路抽头时的阻抗变换 2.4 耦合回路 2.5 滤波器的其他形式
引言
2.1 串连谐振回路
2.1.1 概述 2.1.2 基本原理 2.1.3 谐振曲线和通频带 2.1.4 相频特性曲线 2.1.5 能量关系 2.1.6 信号源内阻及负载对串联谐振回路的影响
2.1.1 概述
2.1.2 基本原理
1、阻抗
2、谐振频率f0
3、谐振特性
4、品质因数
结论
5、广义失谐系数
2.1.2 谐振曲线和通频带
通频带
2.1.3 相频特性曲线
2.1.4 能量关系
结论
2.1.5 信号源内阻和负载对回路的影响
2.2 并连谐振回路
2.2.1 概述 2.2.2 谐振条件 2.2.3 谐振特性 2.2.4 谐振曲线、相频特性曲线和通频带 2.2.5 信号源内阻及负载对并联谐振回路的影响
通信电子线路2-1
第二章 基础知识
通信电子线路
一个电阻R的高频等效电路：
CR LR R
其中CR为分布电容，LR为引线电感，R为电阻。 分布电容和引线电感越小，电阻器越 接近纯电阻特性，高频特性就越好。 金属膜电阻比碳膜电阻的高频特性好， 碳膜电阻比线绕电阻的高频特性好，贴片电 阻比引线电阻的高频特性好，
第二章 基础知识
第二章 基础知识
通信电子线路
PIN二极管：
是一种以P型，N型和本征(I)型三种半导体构 成的，它具有较强的正向电荷储存能力。它的高 频等效电阻受正向直流电流的控制，是一种可调 电阻。它在高频及微波电路中可以用做电可控开 关、限幅器、电调衰减器或电调移相器。
第二章 基础知识
通信电子线路
2)晶体管与场效应管 在高频中应用的晶体管仍然是双极型晶体管 和各种场效应管，在外形结构方面有所不同。 高频晶体管有两大类型:一类是作小信号放 大的高频小功率管,对它们的主要要求是高增益 和低噪声;另一类为高频功率管,其在高频工作时 允许有较大管耗，且能输出较大功率。
通信电子线路
2)电容器 一个实际的电容器除表现电容特性外，也具 有损耗电阻和分布电感。在分析一般超短波以下 频段的谐振回路时，常常只考虑电容和损耗。
RC LC RC
C
C
电容器的高频等效电路
第二章 基础知识
通信电子线路
容抗与频率的关系：
阻抗
0
频率
f
电容器的阻抗特性
第二章 基础知识
通信电子线路
为了说明电容器损耗的大小，引入电容器的 品质因数Q，它等于等效电阻与容抗之比。
第二章 基础知识
通信电子线路
3)集成电路 用于高频的集成电路的类型和品种要比用 于低频的集成电路少得多，主要分为通用型和 专用型两种。 目前通用型的宽带集成放大器，工作频率 可达一、二百兆赫兹，增益可达五、六十分 贝，甚至更高。用于高频的晶体管模拟乘法
通信电子线路
一个电阻R的高频等效电路：
CR LR R
其中CR为分布电容，LR为引线电感，R为电阻。 分布电容和引线电感越小，电阻器越 接近纯电阻特性，高频特性就越好。 金属膜电阻比碳膜电阻的高频特性好， 碳膜电阻比线绕电阻的高频特性好，贴片电 阻比引线电阻的高频特性好，
第二章 基础知识
第二章 基础知识
通信电子线路
PIN二极管：
是一种以P型，N型和本征(I)型三种半导体构 成的，它具有较强的正向电荷储存能力。它的高 频等效电阻受正向直流电流的控制，是一种可调 电阻。它在高频及微波电路中可以用做电可控开 关、限幅器、电调衰减器或电调移相器。
第二章 基础知识
通信电子线路
2)晶体管与场效应管 在高频中应用的晶体管仍然是双极型晶体管 和各种场效应管，在外形结构方面有所不同。 高频晶体管有两大类型:一类是作小信号放 大的高频小功率管,对它们的主要要求是高增益 和低噪声;另一类为高频功率管,其在高频工作时 允许有较大管耗，且能输出较大功率。
通信电子线路
2)电容器 一个实际的电容器除表现电容特性外，也具 有损耗电阻和分布电感。在分析一般超短波以下 频段的谐振回路时，常常只考虑电容和损耗。
RC LC RC
C
C
电容器的高频等效电路
第二章 基础知识
通信电子线路
容抗与频率的关系：
阻抗
0
频率
f
电容器的阻抗特性
第二章 基础知识
通信电子线路
为了说明电容器损耗的大小，引入电容器的 品质因数Q，它等于等效电阻与容抗之比。
第二章 基础知识
通信电子线路
3)集成电路 用于高频的集成电路的类型和品种要比用 于低频的集成电路少得多，主要分为通用型和 专用型两种。 目前通用型的宽带集成放大器，工作频率 可达一、二百兆赫兹，增益可达五、六十分 贝，甚至更高。用于高频的晶体管模拟乘法
通信电子线路第二章ppt课件
1.1.1 功率放大器
与其它放大器相比 相同点：均在输入信号作用下，将直流电源的直 流功率转换为输出信号功率。 不同点：性能要求和运用特性不同。
一、功率放大器的性能要求
1. 平安。输出功率大，管子大信号极限条件下运用。 2. 高效率。
用ηc 集电极效率 (Collector Efficiency) 衡量转换
甲类：功率管在一个周期内导通 (如小信号放大)。 乙类：功率管仅在半个周期内导通。 甲乙类：管子在大于半个周期小于一个周期内导通。 丙类：功率管小于半个周期内导通。
2. 不同运用状态下的ηC
管子的运用状态不同，相应的ηCmax 也不同。
c
Po
Po PC
减小 PC 可提高ηC。
假设集电极瞬时电流和电压分别为 iC 和 vCE，那 么 PC 为
构成：匹配网络为谐振系统 应用状态：丙类〔或丁类、乙类） 用途：对载波或已调波进行功率放大
2.1 谐振功率放大器的工作原理
在谐振功率放大器中，它的管外电路由直流馈电电 路和滤波匹配网络两部分组成。
2.1.1 丙类谐振功率放大器
1. 电路组成
ZL —— 外接负载，呈阻抗性，用 CL 与 RL 串联 等效电路表示。
vi ＜ 0，T2 饱和导通，T1 截止，
vA2 vCE(sat)
A 点幅值： vA = vA1 vA2V=CC2vCE(sat) 该电压加到 L、C、R 串联谐振 回路上，若谐振回路工作在输入信 号角频率上，且其 Q 值足够高，则 可近似认为通过回路的电流 iL 是角 频率为 的余弦波，RL 上获得不 失真输出功率。
情况 ② ——A ：Vcm 增大，使 t = 0 所对应 的动态点处在临界点，iCmax 略微减小。
通信电子线路(CH-1,CH-2)
数字通信系统包括了两个重要变换： 消息和数字基带信号之间的变换； 数字基带信号和信道信号之间的变换。 用数字基带信号对高频正弦波信号进行的 调制称为数字调制。 根据基带信号控制载波的参数不同，数字 调制通常分为振幅键控调制、频率键控调制 和相位键控调制三种基本方式。
振幅键控（Amplitude-shift keying） (ASK) 载波振幅受基带信号控制 相位键控（Phase-shift keying）(PSK) 载波相位受基带信号控制，当基带信号 p (t ) = 1 时，载波起始相位为0；当 P (t ) = 0 时，载波起始相 位为 p 。 频率键控（Frequency-shift keying）(FSK) 载波频率受基带信号控制，当 p (t ) = 1 时，载波 频率为 f1 ；当 p (t ) = 0 时，载波频率为 f2 。 数字通信的主要特点 ☆ 抗干扰能力强；
u = Ad(t )
（2）波形表示
i
o
T/2
T
3T/2
2T
t
（3）频域表示 如果我们把信号看成一个函数，根据傅立叶变 换的基本原理，那么任何复杂的信号都可以分解为 许多不同频率的正弦信号之和，因而“频谱”即组 成信号的各正弦分量按频率分布的情况。我们常用 频谱图来了解信号的频率组成及其特点（变化规律 、能量分布等）。
图 1－6 三种波形的示意图
深蓝色—频带信号波形；浅蓝色—基带信号波形；粉红色—载波信号波形
上面采用的是普通调幅器。如果应用平衡调幅器，
其频带波形如图表5示。
图1－7 平衡调幅波形
深蓝色—频带信号波形；浅蓝色—基带信号波形；粉红色—载波信号波形
比较图4和图5知，平衡调幅器的输出信号中载波已被抑制。
通信电子线路 第二章通信电子线路基础
调节因子。定义为接入部分的相应阻抗与振荡回路中相 应总阻抗之比 ．
0 ＜ p≤1
第二章 通信电子线路基础
一． 常见抽头振荡回路(LC并联回路)
第二章 通信电子线路基础
二. 阻抗的电感抽头接入
阻抗的电感抽头接入回路的电路及其等效电路有 以下形式：
1.电感抽头接入回路L1与L2间无互感
（a）电路
（b）等效电路
2.电容的转换
Ｃ＇＝p2Ｃ
（2-13）
第二章 通信电子线路基础
3.电源的转换
(1)电压源的转换
US＇＝US／p
（2-14）
（2）电流源的转换
IS＇＝pIS
（2-15）
需要注意，对信号源进行折合时 的接入系数为ｐ，而不是ｐ2
第二章 通信电子线路基础
§ 2.4 高频晶体管的y参数等效电路
晶体管在小信号的作用下，可以用线性元件组成的电 路模型来模拟晶体管，我们称之为微变参数等效电路。在 通信电子线路中，我们常用晶体管的两种等效电路： ①根据晶体管内部发生的物理过程拟定的模型，即混合π 型等效电路。 ②根据晶体管外部电流与电压的关系式来拟定的网络模型， 即Y参数等效电路。
在高频大功率晶体管方面，在几百兆赫兹以下频率， 双极型晶体管的输出功率可达十几瓦至上百瓦。而金属氧 化物场效应管（ＭＯＳＦＥＴ），甚至在几ＧＨｚ的频率 上还能输出几瓦功率。
第二章 通信电子线路基础
3 .集成电路
用于高频的集成电路主要分为通用型和专 用型两种。
通用型的宽带集成放大器，工作频率可达一、 二百兆赫兹，增益可达五六十分贝，甚至更高。 用于高频的晶体管模拟乘法器，工作频率也可达 一百兆赫兹以上。
并联回路：回路处于谐振状态时，回路导纳 最小，阻抗最大，回路呈现为纯电阻。则称回路 谐振时的电阻R0为并联谐振回路的谐振电阻。
0 ＜ p≤1
第二章 通信电子线路基础
一． 常见抽头振荡回路(LC并联回路)
第二章 通信电子线路基础
二. 阻抗的电感抽头接入
阻抗的电感抽头接入回路的电路及其等效电路有 以下形式：
1.电感抽头接入回路L1与L2间无互感
（a）电路
（b）等效电路
2.电容的转换
Ｃ＇＝p2Ｃ
（2-13）
第二章 通信电子线路基础
3.电源的转换
(1)电压源的转换
US＇＝US／p
（2-14）
（2）电流源的转换
IS＇＝pIS
（2-15）
需要注意，对信号源进行折合时 的接入系数为ｐ，而不是ｐ2
第二章 通信电子线路基础
§ 2.4 高频晶体管的y参数等效电路
晶体管在小信号的作用下，可以用线性元件组成的电 路模型来模拟晶体管，我们称之为微变参数等效电路。在 通信电子线路中，我们常用晶体管的两种等效电路： ①根据晶体管内部发生的物理过程拟定的模型，即混合π 型等效电路。 ②根据晶体管外部电流与电压的关系式来拟定的网络模型， 即Y参数等效电路。
在高频大功率晶体管方面，在几百兆赫兹以下频率， 双极型晶体管的输出功率可达十几瓦至上百瓦。而金属氧 化物场效应管（ＭＯＳＦＥＴ），甚至在几ＧＨｚ的频率 上还能输出几瓦功率。
第二章 通信电子线路基础
3 .集成电路
用于高频的集成电路主要分为通用型和专 用型两种。
通用型的宽带集成放大器，工作频率可达一、 二百兆赫兹，增益可达五六十分贝，甚至更高。 用于高频的晶体管模拟乘法器，工作频率也可达 一百兆赫兹以上。
并联回路：回路处于谐振状态时，回路导纳 最小，阻抗最大，回路呈现为纯电阻。则称回路 谐振时的电阻R0为并联谐振回路的谐振电阻。
通信电子线路第二章通信电子线路基础
应用：高频小信号谐振放大器、高频谐振功率放大器、 LC正弦波振荡器及各种滤波器件等。
串联谐振回路
分类
并联谐振回路
并联谐振回路由于阻抗较大，且有阻抗变换功能， 在电路中除用作选频和滤波网络外，常直接作为放大器 的负载使用。
第二章 通信电子线路基础
并联谐振回路即其等效电路如图(a)（b）所示。
（ａ）并联谐振回路 （b）等效电路
在高频大功率晶体管方面，在几百兆赫兹以下频率， 双极型晶体管的输出功率可达十几瓦至上百瓦。而金属氧 化物场效应管（ＭＯＳＦＥＴ），甚至在几ＧＨｚ的频率 上还能输出几瓦功率。
第二章 通信电子线路基础
3 .集成电路
用于高频的集成电路主要分为通用型和专 用型两种。
通用型的宽带集成放大器，工作频率可达一、 二百兆赫兹，增益可达五六十分贝，甚至更高。 用于高频的晶体管模拟乘法器，工作频率也可达 一百兆赫兹以上。
第二章 通信电子线路基础
X
CR
RC
LC
O
(a)
f
(b)
(a)电容器的等效电路 （b）电容器的阻抗特性
图2.2电容器的高频等效电路
在分析一般米波以下频段的谐振回路时，常常只考 虑电容和损耗。
第二章 通信电子线路基础
3．电感
理想电感器L的感抗为jω L,其中ω 为工作角频率。 实际电感线圈在高频频段除表现出电感Ｌ 的
第二章 通信电子线路基础
2.1 通信电子线路中的元器件 2.2 LC并联振荡回路 2.3 谐振回路的接入方式 2.4 高频晶体管的y参数等效电路
第二章 通信电子线路基础
本讲导航
教学内容
2.1 通信电子线路中的元器件 2.2 LC并联振荡回路
教学目的
串联谐振回路
分类
并联谐振回路
并联谐振回路由于阻抗较大，且有阻抗变换功能， 在电路中除用作选频和滤波网络外，常直接作为放大器 的负载使用。
第二章 通信电子线路基础
并联谐振回路即其等效电路如图(a)（b）所示。
（ａ）并联谐振回路 （b）等效电路
在高频大功率晶体管方面，在几百兆赫兹以下频率， 双极型晶体管的输出功率可达十几瓦至上百瓦。而金属氧 化物场效应管（ＭＯＳＦＥＴ），甚至在几ＧＨｚ的频率 上还能输出几瓦功率。
第二章 通信电子线路基础
3 .集成电路
用于高频的集成电路主要分为通用型和专 用型两种。
通用型的宽带集成放大器，工作频率可达一、 二百兆赫兹，增益可达五六十分贝，甚至更高。 用于高频的晶体管模拟乘法器，工作频率也可达 一百兆赫兹以上。
第二章 通信电子线路基础
X
CR
RC
LC
O
(a)
f
(b)
(a)电容器的等效电路 （b）电容器的阻抗特性
图2.2电容器的高频等效电路
在分析一般米波以下频段的谐振回路时，常常只考 虑电容和损耗。
第二章 通信电子线路基础
3．电感
理想电感器L的感抗为jω L,其中ω 为工作角频率。 实际电感线圈在高频频段除表现出电感Ｌ 的
第二章 通信电子线路基础
2.1 通信电子线路中的元器件 2.2 LC并联振荡回路 2.3 谐振回路的接入方式 2.4 高频晶体管的y参数等效电路
第二章 通信电子线路基础
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教学内容
2.1 通信电子线路中的元器件 2.2 LC并联振荡回路
教学目的
通信电子线路课件
第六节
集成电路振荡器
RC 振 荡 器
概 述
•振荡器功能：无须外加信号控制，本身能将直流电能
转换为指定频率和波形的电信号。（自激振荡）
振荡器分类：
一、按振荡波形分： 分为正弦振荡器 和非正弦振荡器 二、按频率分： 分为高频振荡器 和低频振荡器
三、按振荡原理分： 分为反馈型振荡器和负阻型振器
四、按选频回路分： 分为LC振荡器和RC振荡器
一、反馈振荡器的构成： 1、控制能量转换的有源器件。 2、具有正反馈的选频网络。 3、稳幅电路。 二、振荡的必要条件: 由图，正反馈时有。
Ui U s U f U s ABUi
Uo Uo A Af Us U i ABUi 1 AB
反馈振荡器方框图
A Af 1 AB
能否产生振荡？
振荡信号是哪里来的？
问题
１ ．输入信号很小，则振荡幅度也小，能否满足振荡要求？
２ ．系统振荡后能否稳定？
仿真
振荡器的起振条件
振荡器的稳定条件
二、振荡器的起振过程和起振条件
•起振条件：
U f ABUi U i
•即AB>1，分成幅频、相频后得：
AB 1
•表明补充能量>消耗能量
I
Ib
IC
jX beUo X be Uf Uo j ( X be X bc ) X ce
三点式LC振荡器
•回路纯阻时（如图），Uf与Uo反相（晶体管的输入、输出）
•Xbe与Xce必须为同等性质电抗，而Xbc为异性电抗。
结论： •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。 即 (1) Xbe和Xce性质相同。 (2) Xbc性质与Xbe和Xce相反。 •此为三点式电路的组成法则(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
集成电路振荡器
RC 振 荡 器
概 述
•振荡器功能：无须外加信号控制，本身能将直流电能
转换为指定频率和波形的电信号。（自激振荡）
振荡器分类：
一、按振荡波形分： 分为正弦振荡器 和非正弦振荡器 二、按频率分： 分为高频振荡器 和低频振荡器
三、按振荡原理分： 分为反馈型振荡器和负阻型振器
四、按选频回路分： 分为LC振荡器和RC振荡器
一、反馈振荡器的构成： 1、控制能量转换的有源器件。 2、具有正反馈的选频网络。 3、稳幅电路。 二、振荡的必要条件: 由图，正反馈时有。
Ui U s U f U s ABUi
Uo Uo A Af Us U i ABUi 1 AB
反馈振荡器方框图
A Af 1 AB
能否产生振荡？
振荡信号是哪里来的？
问题
１ ．输入信号很小，则振荡幅度也小，能否满足振荡要求？
２ ．系统振荡后能否稳定？
仿真
振荡器的起振条件
振荡器的稳定条件
二、振荡器的起振过程和起振条件
•起振条件：
U f ABUi U i
•即AB>1，分成幅频、相频后得：
AB 1
•表明补充能量>消耗能量
I
Ib
IC
jX beUo X be Uf Uo j ( X be X bc ) X ce
三点式LC振荡器
•回路纯阻时（如图），Uf与Uo反相（晶体管的输入、输出）
•Xbe与Xce必须为同等性质电抗，而Xbc为异性电抗。
结论： •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。 即 (1) Xbe和Xce性质相同。 (2) Xbc性质与Xbe和Xce相反。 •此为三点式电路的组成法则(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
通信电子线路课件 第2章
• 串联谐振回路的通用谐振曲线
图2-5 串联谐振回路的通用谐振曲线
10
通信电子线路
• 通用相频特性曲线
图2-6 串联谐振回路的通用相频特性曲线
11
通信电子线路
• 矩形系数K0.1
输出信号下降20dB的带宽B0.1与-3dB带宽BW之比
串联谐振回路
矩形系数为9.95 矩形系数K0.1越小(最小值为1)，选频网络的选频特性越 接近矩形，因而选频特性越好。
30
通信电子线路
• 全耦合自耦变压器圈数比n和接入系数p的关系
(2-32)
图2-16 全耦合自耦变压器
31
通信电子线路
【例2-2】如图2-17(a)所示电路，已知L1=150H，L2=30H，
图2-3 串联谐振时电压电 流矢量图
称为广义失谐
(2-6)
7
通信电子线路
• 串联谐振回路的谐振曲线
通频带
图2-4 串联谐振回路的谐振曲线
串联谐振回路的通频带和Q值成 反比，Q值越高通频带越窄，因 而谐振曲线越尖锐。
8
通信电子线路
• 当ω在ω0附近时
ω=ω-ω0称为失谐。
(2-7)
9
通信电子线路
(2) 由于电抗值不仅与电容量或电感量有关，而且和工作频 率有关，故QL与工作频率有关，严格来说这种等效适用于 一个频率点。频率变化后互换后的元件值要重新计算。
• 串并联变换前后电抗性质不变，由于两电路Q值相同，因 而R1越小，则R2越大。
23
通信电子线路
• 【例2-1】图2-11中的并联谐振电路(a)的元件值C=100pF，
图2-14 电流源的等效变换
(2-31)
28
通信电子线路
图2-5 串联谐振回路的通用谐振曲线
10
通信电子线路
• 通用相频特性曲线
图2-6 串联谐振回路的通用相频特性曲线
11
通信电子线路
• 矩形系数K0.1
输出信号下降20dB的带宽B0.1与-3dB带宽BW之比
串联谐振回路
矩形系数为9.95 矩形系数K0.1越小(最小值为1)，选频网络的选频特性越 接近矩形，因而选频特性越好。
30
通信电子线路
• 全耦合自耦变压器圈数比n和接入系数p的关系
(2-32)
图2-16 全耦合自耦变压器
31
通信电子线路
【例2-2】如图2-17(a)所示电路，已知L1=150H，L2=30H，
图2-3 串联谐振时电压电 流矢量图
称为广义失谐
(2-6)
7
通信电子线路
• 串联谐振回路的谐振曲线
通频带
图2-4 串联谐振回路的谐振曲线
串联谐振回路的通频带和Q值成 反比，Q值越高通频带越窄，因 而谐振曲线越尖锐。
8
通信电子线路
• 当ω在ω0附近时
ω=ω-ω0称为失谐。
(2-7)
9
通信电子线路
(2) 由于电抗值不仅与电容量或电感量有关，而且和工作频 率有关，故QL与工作频率有关，严格来说这种等效适用于 一个频率点。频率变化后互换后的元件值要重新计算。
• 串并联变换前后电抗性质不变，由于两电路Q值相同，因 而R1越小，则R2越大。
23
通信电子线路
• 【例2-1】图2-11中的并联谐振电路(a)的元件值C=100pF，
图2-14 电流源的等效变换
(2-31)
28
通信电子线路
《 通信电子线路)第2章
通信电子线路
第二章 小信号调谐放大器
*
2.2.1 并联谐振回路的选频特性
6)并联回路阻抗频率特性和相频特性 通常，谐振回路主要研究谐振频率 附近特性。由于 十分接近 ，故可以近似认为 ， ，并令 。 则式(2-8)可写成： （2-9）
通信电子线路
第二章 小信号调谐放大器
*
2.2.2并联谐振回路的通频带和选择性
3、选择性 选择性是指回路从含有各种不同频率信号总和中选出有用信号、抑制干扰信号的能力。回路的谐振曲线越尖锐，对无用信号的抑制能力就越强，选择性就越好。一般谐振回路工作在所需信号的中心频率上。 选择性可用通频带以外无用信号的输出电压 与谐振时输出电压 之比来表示， 越小，说 明谐振回路抑制无用信号的能力越强，选择性越好。
通信电子线路
第二章 小信号调谐放大器
*
2.2.1 并联谐振回路的选频特性
5)并联谐振回路阻抗频率特性 将式(2-3)、(2-4)、(2-5)代入(2-2)可得并联谐振回路阻抗频率特性电性: （2-8）
通信电子线路
第二章 小信号调谐放大器
*
2.2.1 并联谐振回路的选频特性
★并联谐振回路的阻抗频率特性 图2-2 并联谐振回路
通信电子线路
第二章 小信号调谐放大器
*
2.2.1 并联谐振回路的选频特性
通信电子线路
第二章 小信号调谐放大器
*
2.2.1 并联谐振回路的选频特性
4)品质因数Q，简称Q值 在LC谐振回路中,为了评价谐振回路损耗的大小,引入了品质因数Q，通常称为Q值. ⑴ Q值的定义: 谐振回路谐振时的感抗(或容抗)与回路等效损耗电阻r之比,即： （2-5） 将式(2-4)代入式(2-5),则得： （2-6)
第二章 小信号调谐放大器
*
2.2.1 并联谐振回路的选频特性
6)并联回路阻抗频率特性和相频特性 通常，谐振回路主要研究谐振频率 附近特性。由于 十分接近 ，故可以近似认为 ， ，并令 。 则式(2-8)可写成： （2-9）
通信电子线路
第二章 小信号调谐放大器
*
2.2.2并联谐振回路的通频带和选择性
3、选择性 选择性是指回路从含有各种不同频率信号总和中选出有用信号、抑制干扰信号的能力。回路的谐振曲线越尖锐，对无用信号的抑制能力就越强，选择性就越好。一般谐振回路工作在所需信号的中心频率上。 选择性可用通频带以外无用信号的输出电压 与谐振时输出电压 之比来表示， 越小，说 明谐振回路抑制无用信号的能力越强，选择性越好。
通信电子线路
第二章 小信号调谐放大器
*
2.2.1 并联谐振回路的选频特性
5)并联谐振回路阻抗频率特性 将式(2-3)、(2-4)、(2-5)代入(2-2)可得并联谐振回路阻抗频率特性电性: （2-8）
通信电子线路
第二章 小信号调谐放大器
*
2.2.1 并联谐振回路的选频特性
★并联谐振回路的阻抗频率特性 图2-2 并联谐振回路
通信电子线路
第二章 小信号调谐放大器
*
2.2.1 并联谐振回路的选频特性
通信电子线路
第二章 小信号调谐放大器
*
2.2.1 并联谐振回路的选频特性
4)品质因数Q，简称Q值 在LC谐振回路中,为了评价谐振回路损耗的大小,引入了品质因数Q，通常称为Q值. ⑴ Q值的定义: 谐振回路谐振时的感抗(或容抗)与回路等效损耗电阻r之比,即： （2-5） 将式(2-4)代入式(2-5),则得： （2-6)
通信电子线路课件
空载Qp;有载QL
难 点
f B 品质因素Q 广义失谐ξ 相频曲线
空载Q0;有载QL
ξ Φi(f)
ξ Φ v( f )
串联谐振（定义）
• 信号源 (串) 电容 (串) 电感＝串联振荡回路。
电感器＝电感L ＋ 损耗电阻R的串联 电容器＝电容C ＋ 损耗电阻R的并联
R
通常，相对于电感线圈的损耗，电容的损耗很小，可以忽略不计。
B f0 1 0.02 MHz Q 50
又由已知条件知回路失谐状态时，呈容性, 即f<f0，
f f 0 f 0.99 MHz 990kHz
因为，
I I 0
1 2
20 log 根据分贝定义，
I 1 20 log 3dB I 2 0
即输出电流相当于谐振时衰减了3dB。
o
谐振时，电感、电容消失了！
jQV V C0 S
2.1.1 串联谐振--品质因素Q
注意：线圈Q与回路Q的区别 线圈的品质因数 Q
L
R
R
o L 1 1 L Q 回路的品质因数 oCR R C R R
0
1 LC
1 L o L oC C
2.1.1 串联谐振 例题
如图，设给定串联谐振回路的f0=1MHz，Q0=50，若输出电流超前信 号源电压相位45°，试求： (1) 信号源频率f是多少？输出电流相对于谐振时衰减了多少分贝? (2) 现要在回路中的再串联一个元件，使回路处于谐振状态，应该 加入何种元件，并定性分析元件参数的求法。
L VS R C
同理，仅计电感线圈的损耗，忽略电容的损耗
2.1.2
2.1.2 概述
2.1.2-1 回路阻抗 2.1.2-2 谐振频率
难 点
f B 品质因素Q 广义失谐ξ 相频曲线
空载Q0;有载QL
ξ Φi(f)
ξ Φ v( f )
串联谐振（定义）
• 信号源 (串) 电容 (串) 电感＝串联振荡回路。
电感器＝电感L ＋ 损耗电阻R的串联 电容器＝电容C ＋ 损耗电阻R的并联
R
通常，相对于电感线圈的损耗，电容的损耗很小，可以忽略不计。
B f0 1 0.02 MHz Q 50
又由已知条件知回路失谐状态时，呈容性, 即f<f0，
f f 0 f 0.99 MHz 990kHz
因为，
I I 0
1 2
20 log 根据分贝定义，
I 1 20 log 3dB I 2 0
即输出电流相当于谐振时衰减了3dB。
o
谐振时，电感、电容消失了！
jQV V C0 S
2.1.1 串联谐振--品质因素Q
注意：线圈Q与回路Q的区别 线圈的品质因数 Q
L
R
R
o L 1 1 L Q 回路的品质因数 oCR R C R R
0
1 LC
1 L o L oC C
2.1.1 串联谐振 例题
如图，设给定串联谐振回路的f0=1MHz，Q0=50，若输出电流超前信 号源电压相位45°，试求： (1) 信号源频率f是多少？输出电流相对于谐振时衰减了多少分贝? (2) 现要在回路中的再串联一个元件，使回路处于谐振状态，应该 加入何种元件，并定性分析元件参数的求法。
L VS R C
同理，仅计电感线圈的损耗，忽略电容的损耗
2.1.2
2.1.2 概述
2.1.2-1 回路阻抗 2.1.2-2 谐振频率
通信电子线路2_
2f
fo
)2
1
1 2
如果令 A 1 1
Ao
12
2
即可求出放大器的通频带为：
B
2 f 0.7
fo QL
A
Ao
1
可见：QL
B
B
6．单第二调章 谐高频放小信大号放器大的器 选择性：
用矩形系数来表示选择性：
A
Ao
1
即 k 0 .1
2 f 0 .1 2 f 0 .7
B 2f0.7
fo QL
如果令
集 电
bc:结电阻，很大。100KΩ~100MΩ
结
反 偏
Cbc :结电容，很小。2pf～10pf
gmUbe :受控电流源，而 gm Ie / 26mv，称为跨导，单位为 S 。
ce :极间电阻，很大。几十KΩ
Cce :极间电容，很小。
第二章 高频小信号放大器
混合π参数法是从模拟晶体管的物理机构出发, 用 集中参数元件Ｒ、Ｃ和受控源来表示管内的复杂关系。
双口网络:具有两个端口的网络 端口:指一对端钮, 流入其中一个端钮的电流总是等于流出 另一个端钮的电流。
四端网络外部结构与双口网络相同, 但对流入流出电流没有 类似的规定, 这是两者的区别。
第二章 高频小信号放大器
双口网络在每一个端口都只有一个电流变量和一个电压变 量, 因此共有四个端口变量。 如设其中任意两个为自变量, 其余两个为应变量, 则共有六 种组合方式, 也就是有六组可能的方程用以表明双口网络端 口变量之间的相互关系。 Ｙ参数方程就是其中的一组, 它是选取各端口的电压为自变 量, 电流为应变量。
优 点: 各元件参数物理意义明确, 在较宽的频带内 元件值基本上与频率无关。
通信电子线路Chapter 2
感性
L x= L － O 0 － 1 C 1 C
1 C
)
Z R X
2
2
z
R
容性
0
2.1.2 谐振及谐振条件
x 电抗
感性
L x= L － O 0 － 1 C
R z
1 C
容性
0 谐振频率
串联单振荡回路的谐振特性：其阻抗在某一特定频率上具 有最小值（谐振状态），而偏离此频率时将迅速增大。 谐振条件: X 即信号频率
则 v o (t ) 中有： 直流分量； 基波分量和谐波分量：
low
ω
ω
high
, , 2 ,2
组合频率分量：
low 0
Ω 2Ω
2ω high
2.0 概述
所谓选频（滤波）就是选出需要的频率分量和滤除不需
要的频率分量。
高频电子线路中常用的选频网络有： 振荡电路（由L、C组成）
0L
0
1
1
0C
0
LC
或
f0
1 2 LC
end
2.1.3 谐振特性
VS Z
z
R
选频特性曲线
0 谐振频率
1. 谐振时，回路阻抗值最小，即Z=R； 当信号源为电压源时，回路电流最大， 即 I V ，具有带通选频特性。
S 0
R
2.1.3 谐振特性
x 电抗
2.1.1-5,6 谐振曲线和通频带
VS Z
z
R
选频特性曲线
0 谐振频率
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。 因此，表示谐振曲线的函数为
L x= L － O 0 － 1 C 1 C
1 C
)
Z R X
2
2
z
R
容性
0
2.1.2 谐振及谐振条件
x 电抗
感性
L x= L － O 0 － 1 C
R z
1 C
容性
0 谐振频率
串联单振荡回路的谐振特性：其阻抗在某一特定频率上具 有最小值（谐振状态），而偏离此频率时将迅速增大。 谐振条件: X 即信号频率
则 v o (t ) 中有： 直流分量； 基波分量和谐波分量：
low
ω
ω
high
, , 2 ,2
组合频率分量：
low 0
Ω 2Ω
2ω high
2.0 概述
所谓选频（滤波）就是选出需要的频率分量和滤除不需
要的频率分量。
高频电子线路中常用的选频网络有： 振荡电路（由L、C组成）
0L
0
1
1
0C
0
LC
或
f0
1 2 LC
end
2.1.3 谐振特性
VS Z
z
R
选频特性曲线
0 谐振频率
1. 谐振时，回路阻抗值最小，即Z=R； 当信号源为电压源时，回路电流最大， 即 I V ，具有带通选频特性。
S 0
R
2.1.3 谐振特性
x 电抗
2.1.1-5,6 谐振曲线和通频带
VS Z
z
R
选频特性曲线
0 谐振频率
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。 因此，表示谐振曲线的函数为
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22
(2)选择性 一指对定某频一偏频下率的偏选差择性下f。的记为值：UU叫m 做回路对这
值愈小选择性愈高 （dB）=20lg
整理ppt
23
= U
1
Um 1 (Q 2f )2
f0
图2-6 值对谐整理振ppt 曲线的影响
24
图2-7 幅频特性比较
整理ppt
25
(3)矩形系数
K 0.1
B0.1 B0.7
(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。
整理ppt
8
2.2 LC谐振回路
一、并联谐振与串联谐振回路比较
1. 电路
并联谐振回路
R0:并谐电路的空载谐 振阻抗 对信号源而言，它和
L，C 三者是并联关系 整理ppt
串联谐振回路
r0 :串谐电路的空载谐 振阻抗。 对信号源而言，它和
第2章 小信号调谐放大器
2.1 概述 2.2 LC谐振回路 2.3 单调谐放大器 2.4 晶体管高频等效电路及频率参数 2.5 高频调谐放大器 2.6 调谐放大器的级联 2.7 高频调谐放大器的稳定性 2.8 集中选频小信号调谐放大器
整理ppt
1
本章重点与难点
（一）本章重点
1.并联谐振回路的选频作用；
2f Q 10
f0
K0.1 10
0.1
1
1(Q2f )2
f0
B0.1
2f
10f0 Q
整理ppt
26
三、负载和信号源内阻对谐振回路的影响
1．负载和信号源内阻为纯电阻
图2-8 带信号源内阻和负载的并联谐振回路
整理ppt
27
0
1 LC
QLR0 L0L(G01GsGL)
1
Q0 0 LG0
整理ppt
品质因数 (Q) ---- quality factor
2.谐振回路的接入方式；
3. 晶体管高频等效电路，混合 π 等效电路，
4. 晶体管Y参数等效电路，晶体管的高频放
大能力及频率参数；
5. 高频单调谐放大器的选频功能和谐振电压
放大倍数计算；
6.多级单调谐回路放大器。
整理ppt
2
（二）本章难点
1. 晶体管Y参数等效电路，晶体管的 高频放大能力 2. 高频单管单调谐放大器的选频功能 和谐振电压放大倍数计算.
图2-9 考虑信号源输出电容和负整载理pp输t 出电容的并联谐振回路
30
2.负载和信号源内阻含有电抗成分（一般是容性）-图片版
图2-9 考虑信号源输出电容和负整载理pp输t 出电容的并联谐振回路
31
回路总电容为： CCSCCL
j(L 1 ) C
整理ppt
12
5. 品质因数-------quality factor
Q谐谐 振振 L 时 （ 时 r0或 或 R C0） 的的 有无 功功 功功 率率
并联谐振
串联谐振
Q谐 振 时 谐 的 振 电 电 抗 阻 0R L （ 01/0C）Q谐 振 时 的 谐 电 振 抗 电 阻 0L （ r01/0C）
Q
R0
0L
R00C
Q0L 1 r0 0Cr0
Q用途：可以衡量谐振现象的尖锐程度
整理ppt
13
二、并联谐振回路
1. 并联谐振回路的阻抗特性
等效阻抗 Z 1 Y
Y为等效导纳
YG0
j(C 1 ) L
其中，电导 G 0
1 R0
写成指数形式为：Y Y ej
Hale Waihona Puke Y G02 C1L2C 1
arctan
整理ppt
3
2.1 概述
一、调谐放大器分类
• 小信号调谐放大器 小信号：输入信号mV mV 要 求：增益足够大，通频带足够宽，
选择性好，工作在甲类，多用于接收机。
• 调谐功率放大器
大信号：输入信号 mV 以上
要 求：大的功率和效率，
工作在丙类，多用于发射机。
整理ppt
4
图2-20 单调谐放大器
整理ppt
f)2
(自行推导)
15
Z1
R0
Y 1Q2(f f0f0f)2
图2-3 并联谐振整回理ppt路的阻抗特性
16
2.并联谐振回路的选频特性
回路电压特性曲线 ——并联电路谐振曲线
设信号源为恒流源，响应为回路电压
模为
.
.
UIZ
UI Z
Um
1Q2( f f0)2
f0 f
Um IsZ 谐振时的电压幅值
整理ppt
不变 下降
28
说明：Q0 是在没接入负载、信号源时的品质因数， 称为无载（或空载）品质因数。
QL 为有载品质因数。 QL < Q0 所以，有载时，电路通频带, 选择性。
QL
G0
... 1
Q0 G0GSGL
1R0 R0
RS RL
QL
1
Q0 R0
R0
RS RL
已知 Q0 求QL
整理ppt
29
2.负载和信号源内阻含有电抗成分（一般是容性）
5
二、电路特点
采用谐振回路作为放大器的集电极负载。
三、组成与作用
主要由放大器和谐振回路组成，
作用:放大 、选频。
整理ppt
6
图2-1 调谐放大器的并联频率特性
整理ppt
7
四、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。
f f f0
整理ppt
19
定义：
Bf2f1
U Um
1
1
1(Q2f )2 2
f0
整理ppt
2f Q 1
f0
20
2f Q 1
f0
Q
Q
2( 2(
f2 f0
f1
f0 ) f0 )
1 1
f0
2( Q
f2
f1)
2
f0
B f0 Q
整理ppt
21
图2-5 Q 对谐振曲线的影响及谐振回路通频带
整理ppt
L，C 三者是串联关系 9
主要讨论并联谐振回路
图2-2 并联谐振回路
整理ppt
10
2. 谐振条件
当 L 时1 ，
C
得谐振频率
0
1 LC
串联、并联谐振回路的谐振频率相等
谐振意义：谐振时， U，同I 相。
整理ppt
11
3.导纳或阻抗
并联谐振
YG0
j(C 1 ) L
4.阻抗特性曲线
串联谐振
Zr0
L
G0
（单位为西门子S） （单位为弧度rad）
整理ppt
14
在实际中，有时用阻抗形式比较方便，故
Z1
1
Y G02(C1L)2
当回路谐振时，
L
0L10C
LC C
L C
称为谐振回路的特性阻抗。
C
Q
R0 L
R0 ω0L
R0ω0C
引入品质因数后， C
0
1 LC
Z1
R0
Y
1Q2(f
f 整理0ppt f0
17
IS UY
Y G02 C1L2
C 1
arctan
L
G0
Um IsZ
图2-4 回路整电理ppt 压特性曲线
18
3. 谐振曲线分析
（1）通频带
U
Um
1Q2( f f0 f0 f )2
在谐振点附近可简化为
U Um
1 1 (Q 2f )2
f0
谐振曲线的相对抑制比
f ：信号频率偏离谐振点 f0 的数量。