通信电子线路_Sec9-All.
通信电子线路作业答案_第1章
Q0
f0 10 10 6 200 3 2f0.7 150 10 3
大连理工大学，电子科学与技术学院，夏书峰
@2012
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2
《通信电子线路》作业参考答案
第1章
g
0 C
Q0
2 10 10 6 56 10 12 5.2779 10 -5 S 200 3 QL f0 10 106 100 2 f 0.7 300 103 3
2
L
2 f 0min CT max C X
2 535 10 400 22 10
3 2
1
12
209.8 H
（3）实际并联电路图如右上图所示。 1-2 解：
f0
1 2 LC
L
1
2 f 0
2
C
2 2 10
Z X RX j
1 47.7 j 795.8 0C X
1-4 解： 回路谐振频率 f 0
1 1 503.3 KHz 2 LC 2 400 106 250 10 12
2
空载谐振电阻 R0 Q0 r Q0
0 L
r
r Q0 0 L 80 2 503.3 103 400 10 6 101.2 K
《通信电子线路》作业参考答案
第1章
第一章
P75
To 所有同学：请独立完成作业后再来看答案，请不要上传到公网
1-1 解：
f 0min
1 2 LC max
f 0max
1 2 LC min CT max C X 9 CT min C X
通信电子线路 ppt课件
PPT课件
29
不用调幅的系统
不用调幅，直接发射：Audio Frequency(AF)：音频无线传输方 式，直接发射的是音频信号(20Hz-20KHz)。常用于校园广播。教学 楼外围几条电线，当作发射系统，产生交变的电磁场，接收装置用 一个小线圈，交变电场在线圈上产生交变电压，经过AF耳机接收放 大后收听。
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
与甲乙丙类放大器的对比
甲乙丙类放大器：不断减小电流导通角以提高效率。但θc太小时，效率 虽然很高，但输出功率下降。就必须加大激励电压而易引起管子的击穿。
丁类放大器：晶体管工作于开关状态；导通时，管子进入饱和区，器件 内阻接近于零，即导通；截止时，电流为零，即断开。集电极功耗大为减小。 理想情况下，丁类放大器的效率可达100%。
矛盾的关键点在于信号传输过程中传输距离与传输质量两者不可得
兼，具体就是频率的选择问题。信号调制是为解决这个问题服务的.(手机用高
频信号保证质量和速率，距离就用基站弥补;收音机对质量要求低，广播就用
低频信号。短波通信保底通信，建立方便，传播距离远，可以在战争年代其
他通信方式(卫星，手机基站)被摧毁后迅速建立新一轮的简易通信。)
丁类放大器的特点
效率高、体积小（功率高达1000W的丁类放大器，体积只不过像VHS录像带
那么大）低失真，频率响应曲线好，外
两只晶体管相当于两只开关。通 过变压器耦合令两只管轮流饱和导通 和截止。 当基极未被信号激励时，三极管的工 作点在伏安特性曲线的截止区； 当基极有信号激励时，三极管则从截 止状态进入饱和导通状态，工作点移 到饱和区。
—丁类放大器、调幅与解调
PPT课件
1
PART.1
通信电子线路
Thanks!
b
rb b′ . Ub′e － ＋ C
b′
C . gmUb′e
c Yce e
e
(a) 1 1 Yie 1 1 1 rbb ' rb ' e || || rbb ' rb ' e || jC jC j (C C )
rb ' e 1 j (C C ) rbb ' rb ' e rbb ' rb ' e jC rbb ' rb ' e 1 jC rbb ' 1 j (C C ) rbb ' rb ' e
⑥放大器的矩形系数 根据矩形系数的定义 K r 0.1
2f 0.1 2f 0.7
A 其中，2f 0.1 是 u A 0.1时所对应的频带宽度。
uo
2f 0.1 99
f0
QL
2f 0.7
f0
QL
矩形系数:
Kr 0.1 99
★单级单调谐回路放大器的矩形系数远大于1，说明它的选 择性差。这是它的一大缺点。 如何解决？
任意频率的电压增益 Au 谐振时的电压增益
P Uo 1P 2 y fe 1 Ui g jC j L
Auo
P 1P 2 y fe g
Auo
P 1P 2 y fe g
结论： 谐振时电压增益 Auo与晶体管正向传输导纳 y fe 成正比，与回路两端 总电导成反比；
iid
②输出导纳Yo
Yo Ic Uc
I S 0
U cYoe Y feU b Uc
Yoe
Y feYreU c (Ys Yie )U c
通信电子线路学习总结
通信电子线路学习总结通信电子线路-----通信工程专业的必修课,在大三的第一学期我便接触了她,到现在这门课程已经结束半个月了,回想起来还就是学了不少的知识、不可否认,刚学这门课程的时候有一点困难,它跟电路理论基础这门课联系紧密,但就是电路理论基础已经结课将近两年,我有很多知识都忘了,所以在学习这门课的时候我就是与电路理论基础一起学习的、由于一开始便觉得有难度,而且心里有点畏惧难度的心理,觉得老师上课讲的听不懂,便有点松懈下去,等回过头来才发现老师已经讲了两三章了,我这个时候又着急起来,开始从头开始慢慢的瞧书,努力记忆,争取理解、通信电子线路共12章的内容,老师一共讲了7章,这7章的内容也就是蛮多的,学习起来比较吃力、第一章通信系统导论重点讲了通信系统的组成,特别就是无线电发送设备与接受设备的工作过程与基本原理,让我明白了广播发射机与接收天线的组成、还了解了无线通信系统包括数字通信系统的特点与优劣、第二章就是通信电子线路分析基础,其中的选频网络就是很重要的,对后面的学习非常重要,也就是一些基本内容、从第三章开始就进入到了系统的学习,高频小信号放大器,谐振功率放大器就是两种适用范围不同的放大器,高频小信号放大器的中心频率在几百千赫到几百兆赫,信号频谱宽度在几千赫到几十兆赫,用来放大微弱信号、谐振功率放大器的主要任务就是用来放大高频大信号,主要用于发射机的末级,使之获得足够的高频功率并馈送到天线辐射出去,主要解决的问题就是高效率与高功率输出、之后又系统的学习了她们的工作原理,电路构成以及一些自身的特性、接下来就是正弦波振荡器,内容较多,振荡器的种类也很多,老师上课讲的也比较详细、然后最后两章讲的就是调幅检波与混频以及角度的调制与解调,由于课时快到了,老师讲的较快,不过相对前几章来说,这两章比较简单,学起来没那么吃力、之后我们还做了四个实验,包括振幅调制器,调幅波信号的解调,变容二极管调频器,调频波解调实验、在老师的指导下完成了这四个实验,并在自己动手的前提下,更加理解了书本上讲得内容,有了更深层次的认识、老师上课比较注重与实际的结合,印象很深的的就是上课讲了一个太阳能热水器的例子,从原理到设计到应用老师都讲得很清晰、林老师还很喜欢出些测试卷子,时不时来个课堂小测验、虽然当时手忙脚乱,忙得人仰马翻的,但的确对我们就是很有帮助的,提前熟悉了出题的形式与做题的感觉、现在回想起来要每天早上起床去上课的痛苦,听不懂的无奈,考试前的紧张复习都成了很宝贵的事情,课程虽然结束了,但就是知识留在了脑海里,经历刻在了心里、我的通信电子线路,我的学习,永远没有结束的那一天、。
通信电子线路电子PPT课件
6）放大器的激励功率：
Pi
1 2
I b1m
U im
7）功率放大倍数：
AP
PO Pi
第8页/共51页
4.2.3 工作状态分析
一、动态特性分析：
ic
iC、uBE和uCE的关系曲线，称动特性曲线
C UBE=UBB+Uim
——即交流负载线
uBE UBB Uim cost
uCE UCC Uc1m cost
Ic1m
t
较小可以忽略。
0
设Re——并联回路谐振时的等效负载电阻，
包括BJT的输出电导和等效的RL。
uc
uc Uc1m cost Ic1m cost Re Uc1m
t
集电极输出电压为：
0
uce UCC uc UCC Uc1m cost
uC
E1
选回到频路频作两从用端如率图，也中果为即会可使得振n以到iC看是荡余的出不弦回，连电电丙续路压压类的。的高脉:u频冲0谐电=0振=流U功n，m放在c由o，谐s于振则n在t;U相回c1mU当路CC 于两实端现可了得
第9页/共51页
动态负载RC：动态特性曲线斜率的倒数
将I M
1
RC
iC max
cos
Uc1m
IM
，U c1m
Ic1m Re代入上式，得
Rc
I c1m
Re (1 cos )
iC max
1( ) Re
(1 cos )
表明：丙类功放的动态电阻由
R（e 等效负载电阻）和（导通角）
共同决定。
UBB
-
UD
图解可见，iB和iC的都是余弦脉冲，定义 θ为导通角，三极管只在（－θ ，θ）内导通， 当θ<90o时，功率放大器工作于丙类状态。
通信电子线路第二章通信电子线路基础
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
通信电子线路课件
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1章
信号的放大成为可能，而由电子管构成的电子振荡器可以大 大扩展无线通信的工作频率，电子管还能实现调制、检波、 变频等无线通信的基本功能。它使无线通信逐渐趋于成熟。
– 阿姆斯特朗(Edwin Howard Armstrong) 发明了再生式接收机、 超外差式接收机和超再生式接收机。
– 1948年肖克莱(W.shockley)等人发明了晶体三极管。 – 1961年发明了集成电路，它们使通信电路耗电小、体积小且
场随时间的变化，简单的说信号是指某物理量的时间 函数。
3
通信电子线路
• 无线通信的历史
– 1895年马可尼(Guglielmo Marconi)发明了世界上第一台无线 接收机，实现了几百米距离的利用电磁波进行的通信。
– 马可尼于1901年实现了跨越大西洋的无线通信。 – 1907年福雷斯特(Lee De Forest)发明了电子三极管，使得弱
8
通信电子线路
• 调制实际上是用基带信号改变某频率的正弦波参数，使其 携带信息。
• 原始的正弦波称为载波，载波有三种参数可以被基带信号 改变，它们是幅度、频率和相位，分别对应于调幅、调频 和调相三种调制方法。载波由发送设备中的振荡器产生。
9
通信电子线路
• 调制的目的
– 便于天线辐射。 – 实现频分复用，使信号互相不干扰，把不同的话音信号调制
通信电子线路
1、通信信号传输距离取决于哪些因素？ 答：（1）发送端的信号功率。 （2）信号通过信道的损耗。 （3）信号通过信道混
入各种形式的干扰和噪声。 （4）接收机的接收灵敏度。 2、请简述滤波器的用途。 答：（1）用于形成传输电路中通频带，对信号进行限带处理。（2）选择所需频率
分量在频分复用系统中完成解复用功能。（3）对传输信道的频率特性进行校正 和消除频带外的干扰信号。（4）用于信号的延时和阻抗匹配与阻抗变换。 5、请简述超外差接收原理及优缺点。 答：超外差接收原理是将接收到的信号与本振混频变成固定的中频已调信号，进 行 中频放大，再解调。 优点：容易得到足够大而且比较稳定的增益；具有较高的选择性和较好的频率特性。 缺点 ：电路比较复杂；镜象频率干扰 。 8、为了高频小信号放大器具备好的指标，常采用哪些途径？ （1）选用好器件。（2）采用频带较宽的电路。（3）在线路上采用负反馈。
运动产生的。 17、滤波器的功能是对信号频谱进行处理。 18、通信系统调制方式主要有调幅、调频、调相。 19、有色噪声是在有效频带内，功率谱分布不均匀的噪声。 20、晶体管的噪声有四个来源：电阻热噪声、散粒噪声、分配噪声、1 / f 噪声。 21、共发共基组合放大单元电路最突出的特点是高频响应特性好，频带宽，稳定性好。 22、白噪声是功率谱密度在整个频段内为恒定值的噪声。 23、场效应管的噪声有四个来源：栅极散粒噪声、沟道热噪声、栅极感应噪声和1 / f
噪声。 24、对振荡器频率性能的要求，通常用频率准确度和频率稳定度来衡量。 25、代表欲传送消息的信号叫作调制信号。 26、正弦波调制有幅度调制、频率调制和相位调制三种基本方式，后两者合称为角
度调制。
27、功率放大器的主要性能指标：大功率、高效率、不失真、大动态范围。 28、元件可分为：线性元件、非线性元件和时变参量元件。 29、非线性电路可以分为两大类：非线性电阻电路和非线性动态电路。 30、反馈系数F太大、太小都不利起振，通常F取值0.2至0.8。 31、导致振荡频率不稳定的原因有：温度变化、电压变化、负载变化和相位平衡条件。 32、经调制后的信号叫作已调信号。 33、对非线性电路工程上一般采用近似分析手段：图解法和解析法。 34、振荡的稳定条件包含振幅稳定条件和相位稳定条件。 35、调制是一种非线性过程。载波被调制后将产生新的频率分量，通常它们分布在载
通信电子线路汇总(全)
高频电子线路课堂习题9-171. 串联LC 谐振回路的谐振频率与什么有关?回路阻抗最大值和最小值是多少,分别在什么条件下取得?当工作频率小于、等于、大于谐振频率时, 串联LC 谐振回路的阻抗性质是怎样的?2. 并联LC 谐振回路的谐振频率与什么有关?回路阻抗最大值和最小值是多少,分别在什么条件下取得?当工作频率小于、等于、大于谐振频率时, 并联LC 谐振回路的阻抗性质是怎样的?3. Q 值的物理意义是什么?Q 值由哪些因素决定,其与通频带和回路损耗的关系怎样?4. Q 值较大时,串并联阻抗等效互换前后,电阻和电抗的关系是怎样的?5. 信号源和负载对谐振电路的Q 值有何影响?串并联谐振电路对信号源内阻和负载电阻的大小分别有什么样的要求? 9-231.该电路有几个谐振频率,分别是多少,大小关系怎样?该电路a,b 端阻抗模值和电抗性质随频率如何变化?2.该电路有几个谐振频率,分别是多少,大小关系怎样?该电路a,b 端阻抗模值和电抗性质随频率如何变化?a121V3.耦合回路中的反射阻抗为什么总是正的?原回路的电抗为电感,则反射电抗的性质是?回路谐振时,反射阻抗与互感系数以及回路本身电阻是什么关系?4.调节耦合回路的目标是最佳全谐振,什么是最佳全谐振? 9-251．某单级高频小信号谐振放大器，若为了增加其通频带，在放大器的负载LC 谐振回路两端外接一个并联电阻，则放大器的增益和选择性将会怎样发生变化？2．单调谐回路放大器的缺点是什么？双调谐回路谐振放大器的优点是什么？ 3．晶体管的哪一个或几个Y 参数会影响小信号谐振放大器的稳定性？ 4．常用的晶体管单向化方法有那些？ 9-301. 晶体管的噪声有哪几种？2. 高频电路的性能越好，则噪声系数、噪声温度、等效噪声频带宽度越大还是越小？3. 对于多级放大器，要减小噪声，最关键的是哪一级，对它的要求怎样？4. P155 4.27 说明三个放大器应如何级联使得噪声系数最小，为什么？ 10-71. 根据频谱变换的不同特点，频率变换电路分为哪两种？2. 下列哪些是频谱的线性搬移过程：调幅及其解调，调频及其解调，混频？3. 如希望混频器的噪声系数小，对混频器的功率增益和其本身的噪声要求怎样？4. 混频器是利用了器件的什么特性？如下图所示，I f 的取值有哪两种？（发射：上变频，接收：下变频）1. 二极管平衡混频器与晶体管混频器相比有什么优势？2. 什么叫中频干扰？抑制中频干扰的方法是什么？假设一超外差接收机，中频465kHz ，收听电台的频率为931kHz ，请给出产生中频干扰的干扰频率。
通信电子线路
etc
5、噪声系数 用于表征放大器的噪声性能好坏的一个参数
直接影响接收机的接收灵敏度 定义:
NF
Psi / Pni 输入信噪功率比 Pso / Pno 输出信噪功率比
用分贝表示:
Psi / Pni N F (dB) 10 lg Pso / Pno
2.2 高频电路的基础知识
2.2.1 LC串联、并联谐振回路的特性
为什么要用谐振电路（其实就是带通滤波器）做高频电 路负载？
高频放大电路等的通频带或接收到的信号的频谱带宽都很宽, 而 对我们有用的信号仅仅占用一个相对比较窄的频段,这就需要将有用频
段外的信号给抑制掉,因为其他频率信号成分对有用信号部分来说就是
干扰或噪音. 谐振（振荡）回路就是由电感和电容串联或并联形成的回路。高频谐 振回路是高频电路中应用最广的无源网络，也是构成高频放大器、振荡器
并联阻抗：我们也可以认为是一系统传递函数或一放大环节 的放大倍数
1 r j L (r j L)[(1 2 LC ) jCr ] j C Zp 2 2 2 2 1 (1 LC ) j Cr (1 LC ) ( Cr ) r j L j C ( r j L ) r (1 2 LC ) 2 LCr L(1 2 LC ) Cr 2 j 2 2 2 (1 LC ) (Cr ) (1 2 LC ) 2 (Cr ) 2
发生谐振的物理意义是:发生谐振时, 电容中储存的电能和电 感中储存的磁能周期性地转换，并且储存的最大能量相等,而 外加电源的作用仅仅是维持谐振电路等效电阻的损耗。 另外，由于串联谐振为电压谐振,我们可以通过电压值比较小
的信号源激励出一个比较大的电压信号(如果输出信号从电感
《通信电子线路》(选修)教学大纲
《通信电子线路》(选修)教学大纲课程名称：通信电子线路Communication electronic circuits课程编号：152029学分：3总学时：48学时（全部为课堂讲授学时）适应专业：测控技术与仪器专业和应用物理学专业（光电方向）先修课程：电路分析基础、信号与系统、模拟电子技术执笔人：刘庆祥审定人：杜勇一、课程的性质、目的与任务通信电子线路是测控技术与仪器专业和应用物理学专业（光电方向）的一门专业选修课程，是一门理论与实践性都很强的重要技术基础课程，主要讲授组成现代通信系统各功能电路的基本原理、指标、参数的理论计算和电路分析，其教学目标是使学生掌握这些电路的基本原理、基本分析方法及其在通信中的典型应用，为将来从事光电子信息科学与技术以及测控技术与仪器的研究、开发工作打下坚实的基础。
二、教学内容、基本要求与学时分配第一章绪论主要内容：1、通信系统的组成2、通信系统中的信号与信道3、通信系统中的发送与接收设备基本要求：了解通信系统中的信号与信道。
理解无线通信中信息传输与处理的原理。
掌握无线接收与发送设备的工作过程和基本原理。
学时分配：2第二章基础知识主要内容：1、LC谐振回路的选频特性和阻抗变换特性2、集中选频放大器3、电噪声4、反馈控制电路的原理及其分析方法基本要求：了解电噪声产生的原因及噪声系数的计算。
理解反馈控制电路的原理并掌握其分析方法。
掌握串、并联谐振回路的Q值、谐振频率、谐振特性、通频带、阻抗特性、相频特性；以及串、并联阻抗的等效互换和回路抽头时阻抗的变换关系、接入系数的计算。
掌握各种选频网络的特性及分析方法。
学时分配：6第三章高频小信号放大电路主要内容：1、概述2、谐振放大器*3、宽带放大器*4、集成高频小信号放大电路基本要求：理解理解谐振放大器工作不稳定的原因。
掌握高频小信号放大器增益、通频带、选择性和稳定性等质量指标的含义及计算。
掌握晶体管小信号放大器等效电路的分析方法。
《通信电子线路》PPT课件
o(t) Sfuc(t)dt
用积分算符表示
o(s)
Sf
.
uc(s) S
33
3.锁相环的相位模型和基本方程
（1）环路相位模型
- i (t ) e (t )
' o
(
t
)
ud (t)
uc (t)
' o
(
t
)
Kdsin
ud(t)f(t)
Sf dt
器﹑直流放大器
♦ 对象：调频振荡器
●工作原理
输出调频信号的中心工作频率产生偏离，调频
信号与晶振输出信号混频并取差频，得到一中心频
率较低，而中心频率的偏移与调频振荡器中心频率
偏移相同的调频波。经鉴频取出加有调制信号的误
差电压，再经低通滤波器滤除调制信号，经放大再
与原调制信号相加控制调频振荡器，使其中心工作
则鉴相器输出 Kd 12KmUiUo ……鉴相灵敏度
ud(t)K dsin e(t)
可见，鉴相特性为正弦特性，其鉴相特性曲线如图
6-11所示。
.
26
♦ 鉴相器的鉴相特性曲线
ud 1/2KmUiUO
-л/2
0
л/2
θe(t)
6-11
由鉴相特性曲线可见，当
与 e 之间有单值对应关系。
e (t)
2
时，u d
.
8
♦ 采用PIN二极管
利用PIN二极管对交流信号可等效为一可变电 阻，而且等效电阻随偏置电流的增大而减小的特性
，将其接入放大器的级间耦合回路中，当输出信号
增大时，PIN二极管的等效电阻减小，降低放大器 的总增益。PIN二极管用在并联回路时，随着输出 信号的增大，PIN二极管偏置电流应增大；当用在 串联回路时，随着输出信号的增大，PIN二极管的 偏置电流应减小，才能达到稳定输出电压的目的。
通信电子线路
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。
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9.3 自动相位控制电路（APC）
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9.1 自动增益控制电路（AGC）
接收机接收的外来信号强度，可能因干扰、接收机 与发射机距离变化、建筑物遮挡、信道衰落等原因 发生变化，使接收机的输出功率随之变化。一台实 用的接收机应该避免这种现象，可以使用自动增益 控制电路来减弱这种影响。以调幅接收机为例，有 自动增益控制电路的接收机结构如下：
f min 称剩余频差（剩余失谐，residual detuning），
越小越好。
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AFC电路应用（保证接收机灵敏度和选择性）：
让鉴频器的中心频率为理论的中频频率 fi f 0 f S 若在外界因素作用下 f S f S ， 则实际中频频率 fi f0 f S fi ， f t fi fi ， 则鉴频输出 uD t 0 ，使 f S f t 若 fi fi ，即 fi fi f min ，则进入锁定状态。
uC ub ube I e 0 y fe
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P 1P 2 y fe g
Au 0 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0
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延迟式AGC电路
外加延迟电压，使外来信号大于某值后AGC才开始起作用，对改 善接收机灵敏度有利。 输入电压变化范围一定，输出变化越小，AGC质量越好。收音机 AGC指标：输入变化26dB，输出电压变化<5dB；高级接收机 AGC指标：输入变化60dB，输出电压变化不超过6dB；输入 10μV以下，AGC不起控。
uC AGC电压 I e 0 Q点射极电流 y fe
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P 1P 2 y fe g
Au 0
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一般晶体管yfe－Ie0曲线如图 所示，可分两段，利用不同 曲线段可有两种AGC电路： 正向AGC、反向AGC 利用 I e 0 y fe 这段曲线的称反向AGC电路； 利用 I e 0 y fe 这段曲线的称正向AGC电路。 收音机常用反向AGC，电视机多用正向AGC。 正向AGC电路的好处在于，当电路输入过强的信号 时，Ie0上升、yfe下降，不会像反向AGC那样引起Ie0 下降甚至使晶体管截止而引起严重失真。一些专用 于正向AGC的晶体管：3DG79/84/91等。
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反向AGC电路原理电路
采用PNP晶体管和负电源（－EC）：
P 1P 2 y fe g
假设输入uS是强信号，则检波后 uC U i cos 直流
ub ube I e 0 y fe Au 0 ui
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正向AGC电路原理电路
反馈控制电路中，将执行元件的输出信号与参考信 号一起送入比较部件进行比较，产生一个比较信号， 利用该比较信号去控制执行元件的某个参量，使其 与参考信号的某个参量接近或相等。
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通信电路中常用的反馈控制电路可依据执行元件受 控参数的不同分为三类： (1) 自动增益控制：(AGC: Automatic Gain Control) 控制执行元件的电压、电流或功率，保持输出 幅度稳定 (2) 自动频率控制：(AFC: Automatic Frequency Control) 控制执行元件的频率，保持工作频率稳定 (3) 自动相位控制：(APC: Automatic Phase Control) 控制执行元件输出信号相位，保持相位锁定
通信电子线路
大连理工大学 电子科学与技术学院 夏书峰 2012.11.27
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Chapter9 反馈控制电路简介
• • • • 9.1 9.2 9.3 9.4 自动增益控制电路 自动频率控制电路 自动相位控制电路 频率合成
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从结构上看，反馈控制电路都可分为比较部件和执 行元件，如图：
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若由于外界因素影响，f0变化为 f 0 ， 则频偏 f t f 0 f S 0 uD t 0 ，
uD t 经低通滤波器得到缓慢变化的直流电压 uC t ，
去控制VCO中电抗元件参数(Cj )，使回路总电容CΣ发 生变化，从而改变回路振荡频率f0，使f0向fS逼近。 当 f 0 f S 时，AFC电路停止微调过程，此时f0与fS误差 最小，称为锁定状态，此时 f S f0 f min 。
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二极管包络检波器输出电压可分为两部分： 直流电压 uC U i cos 低频信号 u mU i cos cos t 其中直流电压成分不随调制信号变化而变化，且 可以反映载波信号强弱，以此可实现AGC。 上图中，用大电阻R和大电容C组成的低通滤波器 将直流电压从二极管检波器隔直流电容前取出，作 为AGC控制电压，控制中放电路晶体管静态工作点 电流，从而改变其正向传输导纳yfe，实现AGC。
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9.2 自动频率控制电路（AFC）
自动频率控制又称自动频率微调，用来控制振荡器 的频率稳定度达到一定要求的一种反馈控制电路， 由鉴频器、低通滤波器和压控振荡器组成。
VCO输出信号频率f0与参考信号频率fS送入鉴频器比 较，若fS=f0，则Δf(t)=f0－fS，鉴频输出uD(t)=0，处于 鉴频零点状态，VCO振荡不受影响。
采用NPN晶体管和正电源（+EC）：
ub ube I e 0 y fe
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假设输入uS是强信号，则检波后 uC U i cos 直流
P 1P 2 y fe g Au 0 ui
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例9.1 一个实际的反向AGC电路
R3、C1组成的低通滤波器将直流电压从检波器后的 低频信号中分离出来，用于自动增益控制。 直流 uC U i cos ，与载波电压ui成正比，ui大uC也大