通信电子线路第二章通信电子线路基础

高频专用集成电路（ＡＳＩＣ）主要包括集 成锁相环、集成调频信号解调器、单片集成接收 机以及电视机中的专用集成电路等。
第二章 通信电子线路基础
§ 2.2 LC并联振荡回路
振荡回路是由电感和电容组成。只有一个回路的振 荡回路称为简单振荡回路或单振荡回路。简单振荡回路的
阻抗在某一特定频率上具有最小或最大值的特性称为谐振特性，这 个特定频率称为谐振频率。简单振荡回路具有谐振特性和频率选择 作用。这是它在通信电子线路中得到广泛应用的重要原因。
根据（2-2）公式可画出并联谐振回路的等 效电路，如图2.4（b）所示。
3. 谐振频率
0
1 LC
f0

2
1 LC
（2-3）
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4. 回路的阻抗特性
Z1 Y
R0
1 Q2
f f0

f0 f
2
（2-4）
当谐振即f=f0 时，回路阻抗最大且为纯电 阻；失谐时阻抗变小。当f<f0时，φ >0,回路呈 感性；当f>f0时，φ <0, 回路呈容性。图2.5为 并联谐振回路的阻抗的幅频特性曲线和阻抗的相
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1.定义
指信号源、电感、电容三者相并联组成的电路。 2.回路的导纳、等效阻抗 并联回路：回路的等效导纳：
Y

G0

j

C

1
L

则阻抗为：
（2-1）
Z
1
G0

j

C

1
L

（2-2）
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其中G0=Cr/L=1/Ro, G0称谐振电导，Ro称谐 振电阻。
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教学重点
LC并联选频网络
教学难点
LC并联选频网络的特点
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2.1 通信电子线路中的元器件
各种高频电路基本上是由有源元器件、无源 元器件和无源网络组成的。
高频电路中使用的元器件与在低频电路中使 用的元器件基本相同，但是注意它们在高频使用 时的高频特性。高频电路中的元件主要是电阻 （器）、电容（器）和电感（器），它们都属于 无源的线性元件。
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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。
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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
高频电路中完成信号的放大，非线性变换等 功能的有源器件主要是二极管，晶体管和集成电 路。
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2.1 通信电子线路中的元器件
根据元器件的参数性质 ： 线性元器件
分类
非线性元器件
时变元器件
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一．无源器件
1.电阻器 一个实际的电阻器,在低频时主要表现为电阻 特性,但在高频使用时不仅表现有电阻特性,而且 还表现有电抗特性。电阻器的电抗特性反映的就 是其高频特性。 一个电阻R的高频等效电路如图所示,其中,CR 为分布电容, LR为引线电感,R为等效电阻
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。
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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
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2 .晶体管与场效应管（FET）
高频晶体管有两大类型：一类是做小信号放大的高频 小功率管，对它们的主要要求是高增益和低噪声；另一类 为高频功率放大管，除了增益外，要求其在高频有较大的 输出功率。
目前双极型小信号放大管，工作频率可达几ＧＨｚ， 噪声系数为几分贝。小信号的场效应管也能工作在同样高 的频率，且噪声更低。一种称为砷化镓的场效应管，其工 作频率可达十几ＧＨｚ以上。
特性外，还具有一定的损耗电阻ｒ和分布电容。 在分析一般长、中、短波频段电路时，通常忽略 分布电容的影响。因而，电感线圈的等效电路可 以表示为电感Ｌ 和电阻ｒ串联。
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二．有源器件
1． 二极管
半导体二极管在高频中主要用于检波、调制、解调及混频等 非线性变换电路中，工作在低电平。主要用点接触式二极管和表 面势垒二极管（又称肖特基二极管）。常用的点接触式二极管 （如２ＡＰ系列），工作频率可到１００～２００ＭＨｚ，而表 面势垒二极管，工作频率可高至微波范围。
CR LR
R
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2．电容器
由介质隔开的两导体构成电容器。一个理想 电容器的容抗为1/(jω C),电容器的容抗与频率 的关系如图2.2（b）虚线所示。
一个实际电容C的高频等效电路如图2.2(a)所 示,其中Rc为损耗电阻，Lc为引线电感。容抗与 频率的关系如图2.2（a）实线所示。
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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源自文库2.4 高频晶体管的y参数等效电路
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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
1.充分了解通信电子线路基本元件及特性 2.掌握LC选频网络的类型、特点和应用
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。
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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。
另一种在高频中应用很广的二极管是变容二极管，其特点是 电容随偏置电压变化。将它用于振荡回路中，可以做成电调谐器， 也可以构成自动调谐电路等。变容管若用于振荡器中，可以通过 改变电压来改变振荡信号的频率，称为压控振荡器（ＶＣＯ）。 电调谐器和压控振荡器也广泛用于电视接收机的高频头中。
还有一种以Ｐ型，Ｎ型和本征（Ｉ）型三种半导体构成的Ｐ ＩＮ二极管，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。