高频电子技术3
高频电子技术第3章高频小信号放大器2
双调谐放大器的性能指标:
1)谐振时电压增益
Au0
1
p1 p2 Y fe g
(3-22)
临界耦合时 1,有
Au0
p1 p2 Y fe 2g
(3-23)
2)通频带
BW0.7 2f0.7
2 f0 Qe
(3-24)
3)矩形系数
K r 0.1
BW0.1 BW0.7
3.15
(3-25)
多级双调谐放大器和多级单调谐放大器类似,通频带随级数 2
Rb2
Cb Re
Ce
图3-22 共射极高频小信号放大电路
2. 晶体管共射接法的高频等效电路-----第-Y3章参数高等频小效信电号路放大器 4
Ib
b+ . Ube Yie
. YreUce
. YfeUbe
Ic
+c . Yoe Uce
- e
- e
图 3-23 晶体三极管共射接法Y参数等效电路
Y参数方程:
12V
R1
C1
1 2
L1 4
5 Uo
R3
3
Ui
VT1
R2
Cb1 Re1
Ce1 Cb2
VT2 R4
2.多级单调谐放大器
第3章 高频小信号放大器 14
多级单调谐放大器的谐振频率相同, 均为信号的中心频率。
1)电压增益
Am Au1 Au2 L Aum
(3-17)
多级单调谐放大器的总电压增益是各级电压增益的乘积。若
BW0.7
m
2f0.7
m
1
2m
1
f0
Qe
(3-20)
多级放大器级数越多,通频带越窄。
《高频电子技术》单元教学设计 《高频电子技术》第三单元教学设计-吴艳红
《高频电子技术》课程单元教学设计一、课程基本情况二、学习任务描述(1) 了解丙类功率放大器的基本工作原理,掌握丙类功率放大器的调谐特性以负载变化时的动态特性。
(2) 了解激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。
(3)比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的功率、效率与特点。
三、单元教学目标设计1.知识目标(1)谐振功率放大器的工作原理及特性分析(2)传输线变压器及功率合成技术(3)宽带高频功率放大器(4)倍频器2.技能目标(1) 了解丙类功率放大器的基本工作原理,掌握丙类功率放大器的调谐特性以负载变化时的动态特性。
(2) 了解激励信号变化对功率放大器工作状态的影响。
(3)比较甲类功率放大器与丙类功率放大器的功率、效率与特点。
3.素质目标(1)培养学生养成自我学习的习惯和能力;(2)培养团队协作意识。
(3)培养学生理论联系实际、实事求是的优良作风和细心做事、严肃认真的科学的态度。
(4)培养标准意识、规范意识、环境保护意识。
树立良好职业道德,养成文明安全生产的习惯。
4.思政目标(1)树立正确的社会主义核心价值观,具有强烈的社会责任感;(2)树立爱岗敬业、实事求是、精益求精的精神,弘扬工匠精神;(3)具有安全意识、岗位责任意识;(4)具备开拓创新意识,能够运用基本的创新方法,有一定的创新创业创造意识和终身学习能力;(5)具有良好的团队合作能力和协调能力。
四、单元教学内容设计五、单元教学设计思路课程教学过程分为课前准备、课堂实施、课后拓展三个部分。
采用讲授法、引导法、现场教学的教学法、角色扮演法、小组讨论法,主要围绕伴音通道常见故障现象、故障分析及维修过程进行教学,课堂通过理论讲解和学生动手实训开展。
课堂设置师生互动环节,并且将课堂内容进一步细化成小节,让学生进行课堂评价,以此掌握学生课堂学习情况,老师根据学生的课堂评价情况制定下节课的课程复习内容。
六、单元教学策略设计(一)教学模式设计行动导向-工学结合、教学做一体化,采用项目教学、现场教学、以学生为中心学习开展教学工作。
《高频电子技术》课件
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带阻滤波器允许除某一频段外的信号通过,抑制该频段信 号。
滤波器的性能指标
通带和阻带性能
插入损耗
通带和阻带的边缘频率、带宽等参数决定 了滤波器的频率选择性和抑制能力。
滤波器对有用信号的衰减程度,以dB为单 位表示。
群时延
稳定性
滤波器对信号相位变化的量度,反映信号 通过滤波器的速度。
振荡原理
高频电子电路中的元件通 过正反馈和负反馈等机制 ,产生振荡信号,实现信 号的调制和解调等功能。
传输线原理
高频电子电路中的信号传 输遵循传输线理论,信号 在传输过程中会受到线路 的分布参数影响。
03
CHAPTER
高频电子技术中的放大器
放大器的分类与特点
分类
按功能可以分为电压放大器、功率放 大器、跨导放大器等;按频率可分为 低频放大器、高频放大器、微波放大 器等。
特点
高频放大器具有较高的增益和带宽, 能够放大微弱的高频信号;低频放大 器具有较低的噪声系数和较好的线性 度,适用于放大低频信号。
放大器的性能指标
增益
放大器的输出信号幅度与输入信号幅 度之比,反映了放大器的放大能力。
带宽
放大器能够正常工作的频率范围,反 映了放大器的频率响应能力。
线性度
放大器在小信号和大信号输入下的性 能差异,反映了放大器的失真程度。
频率范围
高频电子电路的工作频率范围,通常指几百 千赫兹到几百兆赫兹。
带宽
高频电子电路的频率响应范围,通常指电路 能够正常工作的频率范围。
增益
高频电子电路的放大倍数,用于衡量电路的 放大能力。
噪声系数
高频电子电路的噪声与信号比值,用于衡量 电路的噪声性能。
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并联晶体振荡器:晶片工作在在fP和fs之间,以感抗性质与其他电抗 元件组成振荡电路。
X3 X1
X2
并联晶体振荡器
串联晶体振荡器
4.3.1 二极管调幅电路
二极管平衡调幅器 电子管平衡调幅器是一种低电平调幅电路。 它采用了2个2极管VD1、VD2和具有中心抽头的变压器Tr1、Tr2构成了平
C
L1 Re
L2
3.3.2 三点式振荡器12
克拉泼电路(电容三点式改进型1):
由于电容三点式电路比电感三点式电路 性能更好,但为了改进电容三点式电路的稳 定度,现对其进行改进,改进后成为克拉泼 电路。
相当于在电感上串联了1个电容。
L C3
C2
C1 Re
3.3.2 三点式振荡器14
西勒电路(电容三点式改进型2): 针对克拉泼电路改变C3同时改变环路
• 谐振增益:放大器在谐振点处的电压
.
增益AUO(或功率增益),其值可用分
|AU|
贝(dB)表示。它表示放大器对有用
AUO
信号的放大性能。
• 通频带:当前放大器增益比谐振时的 增益减少3dB时(即AU下降到 ), 所对应的频率范围(BW0.7)。为了不 失真地放大高频信号,该频率范围应
包括所有有用信号的频谱宽度。
无线电信号的传播方式、传播距离、传播特点等,由无线电信号的频率决定。
• 直射—电视、调频广播,移动通信,中继与卫星等;超短波 • 绕射—波长长,地面吸收少,绕射能力强;广播、通信;中长波;条件:λ〉物体 • 折射和反射(天波)—借助60~600km的电离层;广播、通信;短波;条件:物体〉λ a) 散射传播—借助10~12km的对流层;分米、厘米波;条件:阻挡物体多,体积小于波长。
高频电子技术王卫东第三版 课后题答案
部电路是一个线性化双平衡 Gilbert 相乘器电路.
第五章。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
(1)高频信号的某一参数随消息信号的规律发生变化
的过程称为调制,其逆过程称为解调.其中消息信号
称为调制信号,高频信号称为载波信号.调制后的信
号称为已调波信号.
(2)按照调制信号的形成可将调制分为模拟调制和数
振回路好.
(9)高频小信号放大器采用谐振回路作负载,因此,该
放大器不仅有放大作用,而且也具有滤波或选频的作
用.而且由于输入信号较弱,因此放大器中的晶体管
可视为线性元件.高频电子电路中常采用 Y 参数等效
电路进行分析.衡量高频小信号放大器选择性两个重
要参数分别是 , .
(10)不考虑晶体管 的作用,高频小信号调谐放大器
1 按照电流导通角θ来分类,θ=180°的高频功率放
大器称为甲类功放,θ>90°的高频功率放大器称为
甲乙类功放,θ=90°的高频功率放大器称为乙类功
放,θ<90°的高频功率放大器称为丙类功放.
(1)高频功率放大器一般采用谐振回路作为负载,属
丙类功率放大器.其电流导通角θ<90°.兼顾效率和
输出功率,高频功放的最佳导通角为θ=70°.高频功
个”双向元件”,从而导致电路的不稳定.为了消除
的反馈作用,常采用单向化的办法变”双向元件”
为”单向元件”.单向化的方法主要有中和法和失配
法.
(15)晶体管单向化方法中的失配法是以牺牲增益来
换取电路的稳定,常用的失配法是共发-共基.
第二章.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
高频电子技术完整版ppt课件全套电子教案整套教学教程(最新)
1.1 通信与通信系统概述
图1一1中的发送设备和接收设备是直接为远距离信号流动 提供技术支持的设备,基带信号是需要传送的信息信号,信 道是信号流动的物理通路。基带信号本身可以是通过电话机、 电报机、话筒或摄像机等物体前端的“输入变换器”得到的 输出电信号,也可以是数字终端或其他电子设备输出的电信 号。
1.4 实训1:函数信号发生实验
外接电容C可由两个恒流源充电和放电,电压比较器A、B 的阈值分别为总电源电压(指UCC+UEE)的2/3和1/3 。恒流源I2 和I1的大小可通过外接电阻调节,但必须I2 > I1 。当触发器的 输出为低电平时,恒流源I2断开,恒流源I1给C充电,它的两 端电压UC随时间线性上升,当达到电源电压的2/3时,电压比 较器A的输出电压发生跳变,使触发器输出由低电平变为高 电平,恒流源I2接通,由于I2 > I1(设I2 =2 I1 )I2将加到C上进行 反充电,相当于C由一个净电流I放电,C两端的电压UC又转 为直线下降。
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1.2 无线电波的传播方式和频段划 分
4.散射传播 利用对流层折射指数随机不均匀体对入射无线电波的再辐
射,将无线电波传送到视线距离以外的一种传播方式。 特点:可以实现超视距传输;同时具有适中的传输容量、传
输性能和可靠度,以及特别强的抗核爆能力。在特殊地区通 信、干扰协调距离计算、对流层介质遥感、远距离侦察接收 和超视距雷达等方面,仍有广泛的应用前景。
高频放大器、中频放大器都是小信号谐振放大器,功率放 大器是谐振功率放大器,调制器和解调器进行幅度调制、角 度调制及其解调。上述电路以及振荡器、混频器都是本课程 所讨论的重点。
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1.2 无线电波的传播方式和频段划 分
高频电子技术教学大纲
高频电子技术教学大纲一、课程概述高频电子技术是电子信息类专业的一门重要专业基础课程,主要研究高频信号的产生、放大、调制、解调、传输和处理等技术。
通过本课程的学习,学生将掌握高频电子线路的基本原理、分析方法和设计技能,为后续课程的学习以及从事相关领域的工作打下坚实的基础。
二、课程目标1、知识目标掌握高频电子线路的基本概念、基本原理和基本分析方法。
熟悉高频电路中常用的元器件、放大器、振荡器、调制器和解调器等的工作原理和性能特点。
了解高频电子技术在通信、广播、电视等领域的应用。
2、能力目标能够运用所学知识对高频电子电路进行分析和计算。
具备设计简单高频电子电路的能力。
能够使用电子设计软件进行电路仿真和调试。
3、素质目标培养学生的工程意识和创新思维能力。
提高学生的团队协作和沟通能力。
增强学生的职业道德和社会责任感。
三、课程内容1、高频小信号放大器小信号放大器的性能指标晶体管高频等效电路单调谐回路谐振放大器双调谐回路谐振放大器集中选频放大器2、高频功率放大器高频功率放大器的工作原理高频功率放大器的性能分析高频功率放大器的电路形式宽带高频功率放大器3、正弦波振荡器反馈振荡器的工作原理三点式振荡器晶体振荡器压控振荡器4、频率变换电路频谱搬移的基本原理振幅调制与解调角度调制与解调5、高频电子电路中的噪声与干扰噪声的来源和特性噪声系数和等效噪声温度干扰的类型和抑制方法6、非线性电路分析方法幂级数分析法折线分析法开关函数分析法7、高频电子电路的设计与调试高频电路的设计原则和步骤电路参数的选择和计算电路的调试和测试方法四、教学方法1、课堂讲授讲解高频电子技术的基本概念、原理和方法,通过多媒体教学手段,如 PPT、动画、视频等,帮助学生理解抽象的知识。
2、实验教学安排一定数量的实验课程,让学生亲自动手操作,加深对理论知识的理解和掌握,培养学生的实践动手能力和创新思维。
3、课程设计布置课程设计任务,要求学生综合运用所学知识,设计并实现一个简单的高频电子电路,提高学生的工程实践能力和解决问题的能力。
高频电子技术与应用(高金玉)章 (3)
第3章 高频功率放大器
动态线是指放大器在输入信号的激励作用下,集电极电流 ic与电压uce的移动轨迹。具体作法: 首先选定VBB、Ubm、VCC、 Ucm四个量的具体数值; 并且将wt按等间隔给出不同的数值, 如wt=0°、15°、30°、…、180°等; 然后由ube =VBB+Ubmcoswt和uce=VCC-Ucmcoswt求出相应间隔的ube及uce各值, 在输出特性曲线上找出相应的各“动态点”,再将各动态点连 接成“动态线”。
第3章 高频功率放大器
3.2.2 在晶体管输入ub的作用下,丙类谐振功率放大器中管子将
经历不同的工作区域,即放大器工作在不同的状态。当 ube≤Uon时,管子截止;当ube>Uon时,管子导通,若ub的振幅Ubm 不很大,则管子导通时均处于放大区,于是称放大器工作在欠 压状态;若Ubm很大,则管子导通时将由放大区进入饱和区,于 是称放大器工作在过压状态; 若Ubm的大小恰好使管子导通时 从放大区进入临界饱和,则称放大器工作在临界状态。
第3章 高频功率放大器
3. 前面研究的高频小信号调谐放大器,由于输入信号比较小, 属于线性电路,可采用分析线性电路的方法来分析。而对于高 频功率放大器,为了得到较大的输出功率和较高的效率,它的 输入信号会比较大,工作到管子的非线性部分,而且选在丙类
第3章 高频功率放大器
在低频功率放大器中,常用图解法进行分析,方便准确。 而在非线性的谐振功率放大器中,负载电压与晶体管电流之间 存在着较复杂的非线性关系,再加上分布参数(如分布电容、 引线电感等)的影响。因此,严格地对高频功率放大器进行分 析与计算是困难的。对于谐振功率放大器,常用非线性分析法 来分析。
3.1.1 高频功率放大器按其工作频带的宽窄不同,可以分为窄带
高频电子技术
2.1.1 Fourier Analysis
In the early 19th century, the French mathematician Jean-Baptiste Fourier proved that any reasonably behaved periodic function(周期信 号), g(t) with period T can be constructed as the sum of a (possibly infinite) number of sines and cosines:
2.1.3 The Maximum Data Rate of a Channel
If the signal consists of V discrete levels, Nyquist’s theorem states: max imum data rate = 2 H log 2 V bits / sec For example, a noiseless 3-KHz channel cannot transmit binary (two-level) signal at a rate exceeding 6000bps. So far we have considered only noiseless channels. If random noise is present, the situation deteriorates(恶化) rapidly. And there is always random noise present due to the motion of the molecules in the system. The amount of thermal noise present is measured by the ratio of the signal power to the noise power, called the signal-to-noise ratio. If we denote(以…为符号) the signal power by S and the noise power by N, the signal-to-noise ratio is S/N. Usually, the ratio itself is not quoted(引用); instead, the quantity 10log10S/N is given. These units are called decibels (dB).
高频电子技术3
图3-5 单调谐回路谐振放大器
放大电路的等效电路
3 5 2 L 4 1
忽略管子内部的反馈, 即令Yre =0
3 5
Yie 2
V
C
Yie1
Yfe Ube Y C oe
V
2 L 4 1
Yie 2
Yie1
p1Y feU be
p12Yoe
C R0
L L2
Yie 2
UO
Ui
C ie1
Ui
gie1
p C oe
f0 2 1 Qe
1 m
多级放大器级数越多,通频带越窄。 4)矩形系数 1
K r 0.1 m
100 m 1 2
1 m
1
多级放大器级数越多,矩形系数越小,与理想矩形特性越 接近
例:采用完全相同的三级单调谐放大电路组成的中放电路, 其谐振总电压增益为66dB,3dB带宽为5kHz,工作频率为 455kHz。求每级放大电路的谐振电压增益、3dB带宽及每个 回路的有载Q值为多少? 解:因三级放大器的谐振总电压增益为
0
2
f
1 f 1 0 f 1 0
fT 0 f
用近似公式
代入得
故fβ,fT,fα三个频率的关系是: fβ<fT<fα fα,fβ,fT是晶体管三个重要频率参数。
3.3 高频小信号谐振放大器 高频小信号谐振放大器是由放大电路(由晶体管、 场效应管或集成电路组成)与选频电路(主要是LC谐 振回路)组成,作用是将微小的高频信号进行线性放 大,选出中心频率(输入信号对应)的信号,并滤除 不需要的干扰频率信号。 主要讨论高频小信号谐振放大器的主要性能指标: 电压增益、功率增益、通频带和矩形系数等。 高频小信号谐振放大器的分析方法主要采用Y参 数等效电路法--线性分析方法。
高频电子技术
1.1无线遥控门铃剖析 明。 如何实现调制?由下图说明。
(t)低电平期间 低电平期间, (t)是高频的无线电波 是高频的无线电波, (t)高 u0 (t)低电平期间,e (t)是高频的无线电波,u0 (t)高 电平期间, (t)呈现为低电平 呈现为低电平。 电平期间,e (t)呈现为低电平。
1.2 无线电波传播特性与频段的划分
1.2.2 无线电波的传播特性
2、介质对无线电波传播的影响 (2)海水中无线电波的传播 如果无线电波能像空气中一样在海水中传播, 如果无线电波能像空气中一样在海水中传播, 我们就可以利用无线电实现水下通信, 我们就可以利用无线电实现水下通信,这对于水 下勘探、 下勘探、救援以及潜水艇与陆地的通信具有重要 的意义。可惜,海水也是良导体, 的意义。可惜,海水也是良导体,无线电波在海 水中会急剧地衰减。根据理论计算, MHz的无线 水中会急剧地衰减。根据理论计算,1MHz的无线 电波,在海水中只能传播25cm, 25cm 电波,在海水中只能传播25cm,用这种频率的无 线电波进行水下通信显然是行不通的。 线电波进行水下通信显然是行不通的。
1.2 无线电波传播特性与频段的划分
1.2.2 无线电波的传播特性
2、介质对无线电波传播的影响 (1)金属对于无线电波的屏蔽作用 金属是良导体, 金属是良导体,电磁波在金属中传播时会感应 出传导电流,这一电流在金属中流动时发热, 出传导电流,这一电流在金属中流动时发热,电 磁波能量转化为热能,无线电波很快衰减。因此, 磁波能量转化为热能,无线电波很快衰减。因此, 无线电波不能在金属等良导体介质中传播。根据 无线电波不能在金属等良导体介质中传播。 这个道理,用金属板围成一个密闭的房间, 这个道理,用金属板围成一个密闭的房间,外面 的无线电信号就无法进入这个房间, 的无线电信号就无法进入这个房间,这表明金属 对于无线电波有屏蔽作用。 对于无线电波有屏蔽作用。
高频电子实验课件
contents
目录
• 高频电子技术概述 • 高频电子实验基础 • 实验一:调谐放大器 • 实验二:振荡器与混频器 • 实验三:调频与解调 • 实验四:高频功率放大器 • 实验五:无线通信系统仿真
01
高频电子技术概述
高频电子技术定义
01
高频电子技术是指利用高频电磁 波进行信息传输和处理的技术。
步骤四
调整电感、电原理。
步骤三
使用信号发生器和示波器测试调谐放大器 的输入和输出信号,观察其频率响应特性 。
04
实验二:振荡器与混频器
实验目的
掌握振荡器与混频器的基本原理 。
学会搭建和调试振荡器与混频器 电路。
了解振荡器与混频器在通信系统 中的应用。
实验步骤与操作
系统建模
根据实验原理建立无线通信系 统的数学模型,并导入仿真软 件中。
系统仿真
启动仿真软件,观察并记录仿 真结果,包括信号的传输质量 、误码率和信噪比等指标。
实验准备
安装仿真软件、准备实验数据 和参数设置。
系统配置
设置系统参数,包括信源编码 、调制方式、信道特性和噪声 干扰等。
结果分析
对仿真结果进行分析,探究无 线通信系统的性能指标和影响 因素,并提出优化方案。
范围。
实验步骤与操作
分析实验结果
根据实验数据,分析高频功率放 大器的性能优缺点,提出改进措 施。
04
测试放大性能
调整输入信号源的幅度和频率, 观察并记录输出信号的幅度和失 真情况,分析高频功率放大器的 性能指标。
01
搭建高频功率放大器电路
根据实验原理图,搭建高频功率 放大器电路,包括电源电路、输 入信号源、晶体管放大电路等部 分。
高频电子技术课件第9章3
调制信号
载波
Ωmax
调幅波 下边带
ω0
上边带
o
ω0-Ωmax
ω0+Ωmax
v (t ) Vo (1 ma cosΩt) cos ot
V0
ma V0 2
0
0
2
如果将普通调幅波输送功率至 电阻R上,则载波与两个边频将分别 得出如下的功率:
ma V0 2
0
0 ω
载波功率: PoT 上边频或下边频:
9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6
概述 调幅波的性质 平方律调幅 斩波调幅 模拟乘法器调幅 单边带信号的产生
9.7 9.8 9.9 9.10 9.11
残留边带调幅 高电平调幅 包络检波 同步检波 单边带信号的接收
9.1.1 9.1.2
振幅调制简述 检波简述
1.定义
将要传送的信息装载到某一高频载频信号上去的过程。
2. 调制的原因 从切实可行的天线出发
为使天线能有效地发送和接收电磁波,天线的几何尺寸必
须和信号波长相比拟,一般不宜短于1/4波长。 音频信号: 20Hz~20kHz 波长:15 ~15000 km
天线长度: 3.75 ~3750km
2. 调制的原因 便于不同电台相同频段基带信号的同时接收
载波抑制的双边带
i1 a 0 a1 (V0 cos 0t V cos Ωt ) a 2 (V0 cos 0t V cos Ωt ) 2 a 0 a1 (V0 cos 0t V cos Ωt ) 1 1 1 a 2V0 2 (1 cos 20t ) 1 a 2V 2 (1 cos 2t ) 2a 2V0V [ cos(0 Ω) cos(0 Ω)] 2 2 2 2 i2 a 0 a1 (V0 cos 0t V cos Ωt ) a 2 (V0 cos 0t V cos Ωt ) 2 a 0 a1 (V0 cos 0t V cos Ωt ) 1 1 1 a 2V0 2 (1 cos 20t ) 1 a 2V 2 (1 cos 2t ) 2a 2V0V [ cos(0 Ω) cos(0 Ω)] 2 2 2 2
《高频电子技术》电子教案 高频电子技术第3章
3.1 概 述
• 窄频带放大电路由双极型晶体管(以下简称晶体管)、场效应管或集 成电路等有源器件提供电压增益,由LC 谐振回路、陶瓷滤波器、石 英晶体滤波器或声表面波滤波器等器件实现选频功能。它有两种主要 类型:以分立元件为主的谐振放大器和以集成电路为主的集中选频放 大器。宽频带放大电路也是由晶体管、场效应管或集成电路提供电压 增益。为了展宽工作频带,不但要求有源器件的高频性能好,而且在 电路结构上采取一些改进措施。
• 工作稳定性是指选频放大器中的非线性放大元器件的偏置、交流参数 以及其他电路元件参数发生变化时,电路性能(如增益、通频带、矩 形系数等)的稳定程度。为使放大器稳定工作,必须采取稳定措施, 即限制每级增益,选择内反馈小的晶体管,应用中和或失配方法等。
• 3.2.5 噪声系数
• 噪声系数表征信号经放大后,信噪比变坏的程度。噪声系数的定义是 放大器的输入信噪比(输入端的信号功率与噪声功率之比)与输出信 噪比之比,即 (3−2)
第3章 高频小信号放大器
• 3.1 概述 • 3.2 高频小信号放大器的性能指标 • 3.3 LC谐振回路的特性 • 3.4 信号源及负载对并联谐振回路的影响 • 3.5 阻抗变换电路 • 3.6 小信号谐振放大器 • 3.7 集中选频放大器 • 本章小结
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3.1 概 述
• 在无线通信中,发射与接收的信号应当适合于空间传输。所以,被通 信设备处理和传输的信号是经过调制处理过的高频信号,这种信号具 有窄带特性。而且,通过长距离的通信传输,信号受到衰减和干扰, 到达接收设备的信号是非常弱的高频窄带信号,在做进一步处理之前, 应当经过放大和限制干扰的处理。这就需要通过高频小信号放大器来 完成。
、
。实际上,在描述高
高频电子技术课件
用于发射机末级,工作于丙类状态。(大信号非线性电路)
3.1.1 高频放大器分类和在通信系统中的位置(续) 小信号(接收机) :
输入 回路
高频 放大
混频器
中频 放大
解调器
低频 放大
本地 振荡器
自动 增益 控制
射频前端电路(RF Front-End IC):输入回路;高频放大; 本地振荡器;混频器。输出中频信号。(这是重点) 高频放大和中频放大是高频小信号放大器。 具有低通传输特性的负反馈控制系统(自动增益控制AGC)。
c
R s'
V s'
等效输入电容为: 应用式 f T
C in
g m Vb 'e
' RL
Vo
Cin C1 Cb 'e
Cin Cb 'e (1 T R Cb 'c ) DCb 'e
' L
gm ,得到: 2Cb 'e
Cb 'c ' Cb 'e (1 g m RL ) Cb 'e
高频小信号放大器电路
C
VCC
M
Rb1 C0
C0
C
RL
Rs
Vs
Rb 2
Re
Ce
5
含有声表面波滤波器放大电路
VCC
匹配网络
C1
Rb1 Cb Rs
Vs
Rc
Lc
C2
主 中 放 声表面波滤波器(SAW)
Rb 2
Re
6
3.1.3 概述
高频小信号放大器:
定义: 放大高频小信号 (中心频率在几百kHz, 频谱宽度在几kHz到几十MHz的范围内)的放大器. 分类:
《高频电子技术(第3版)》电子教案 第5章
5.1 信号变换概述
(2)普通调幅信号的数学表达式
输入单音调制信号:
载波信号:
且
,根据普通调幅电路模型可得输出调幅电压
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5.1 信号变换概述
式中,AM是加法器的加权系数;Uom= AMUQUcm,是未经调制 的输出载波电压振幅;ka = AMUcm,是由相乘器和输入载波电 压振幅决定的比例常数。
第5章 振幅调制、解调及混频的应用
5.1 信号变换概述 5.2 振幅调制电路 5.3 振幅解调电路 5.4 混频电路 5.5 技能训练5:幅度调制与解调实训
5.1 信号变换概述
本书第2章与第3章分别介绍的小信号放大电路与功率放 大电路均为线性放大电路。线性放大电路的特点是其输出信 号与输入信号具有某种特定的线性关系。从时域上讲,输出 信号波形与输入信号波形相同,只是在幅度上进行了放大;从 频域上讲,输出信号的频率分量与输入信号的频率分量相同。 然而,在通信系统和其他一些电子设备中,需要一些能实现 频率变换的电路。这些电路的特点是其输出信号的频谱中产 生了一些输入信号频谱中没有的频率分量,即发生了频率分 量的变换,故称为频率变换电路。
当ma= 1时,最小振幅等于零。当ma> 1时,调幅波的波形 如图5-4 (a)和(b)所示。这两种情况的包络均产生了严重的失 真,人们称这两种情况为过调幅,这样的已调波解调后,将 无法还原原来的调制信号。所以要求0≤ma≤1。
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5.1 信号变换概述
(4)普通调幅信号的频谱结构和频谱宽度 将式(5. 1)用三角函数展开:
输入端有两个信号:一个是输入调制信
号:
,它含有所需传输的信息;
另一个是输入高频等幅信号,即载波信
精品课件-高频电子技术(钟苏)-第1章
第一章 直接检波接收机:LC选频与检波电路
1.1 直接检波接收机电路 1.2 调幅信号与检波电路 1.3 LC选频电路 1.4 直接检波接收机的原理
第一章 直接检波接收机:LC选频与检波电路
1.1 直接检波接收机电路
在绪论中,我们已经对通讯系统的组成有了一个大概的 了解。大家都知道,接收设备是完成通讯工作的重要一环。绪 论给出了接收机的结构方框图。其实,早期的接收机,电路远 没有这么复杂。
地线连接好(如果没有室外天线,实验从步骤4 往下进行)。 3.收听电台广播 电路安装完毕后,如果检查无误,就可以接收电台播
音了。缓慢调节可变电容的旋钮,可以收听到一个本地中波电 台的广播。如果收不到音,可能是天、地线不良或电台信号太 弱,实验可以继续往下进行,用高频信号发生器代替电台,直 接接收高频信号发生器的调幅信号。
第一章 直接检波接收机:LC选频与检波电路
图1-2 检波电路
第一章 直接检波接收机:LC选频与检波电路
实验二 调幅波的观察与检波电路的认识 一、实验步骤
1.观察输入信号波形 在实验一步骤4的基础上,即在准确地接收到高频信 号发生器的信号以后,用示波器依次观测图1-1中高频信号发 生器输出、可变电容定片与二极管VD正端的信号波形。示波器 的扫描周期置于2ms/div左右。一般情况下,我们说用示波 器观测某一点的波形,是观测该点对地的波形。因此,示波器 的中心端直接与该点相接,示波器的“地”与电路的“地”相 接。
将一个由可变电容与磁性天线构成的谐振回路、一个二 极管、一个电容器与一个耳机按图1-1连接起来就可以接收从 电台发射出来的广播信号。在这个电路中,没有任何放大环节, 因此不需要电源,人们称之为直接检波接收机。 可以通过下面的实验来逐渐认识这种简单的接收机。
《高频电子技术(第3版)》电子教案 第6章
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6.1 角度调制原理
2.调角信号的频谱宽度 调频波的频谱包含无限多对边频分量,它的频谱宽度就应
本章首先讨论角度调制的基本原理,然后讨论调频与解调 电路的工作原理
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6.1 角度调制原理
6.1.1调频信号与调相信号
调频与调相是广泛采用的两种基本调制方式。其中调频 (FM)是使高频振荡波的频率按调制信号规律变化的一种调制 方式,调相(PM)是使高频振荡波的相位按调制信号规律变化 的一种调制方式。高频振荡波作为载波输出电压为
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6.1 角度调制原理
图6 -4所示为在Ω相同,载波相同,m=1, m=2.4和m =5时 的调角波频谱图。由图可见,调制增数m越大,具有较大振 幅的边频分量就越多,具有一些边频分量幅度超过载频分量 幅度,当m为某些特定值时,载频分量可能为零,如m=2、 40、5、52等,而当m为某些特定值时,又可能使某些边频分 量振幅等于零。
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6.1 角度调制原理
6.1.2调角信号的频谱与带宽
1.调角信号的频谱 调频信号与调相信号受同一单音调制信号调变时,它们的
频谱结构是类似的,而且它们的分析方法又是相同的,这里 以单音调制的调频信号为例,介绍调角信号频谱的分析方法, 以及单音调制时调角信号频谱结构上的特点。
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6.1 角度调制原理
调角信号表示式可写成
利用三角函数公式将式(6. 8)改写成
(6. 8)
在贝塞尔函数理论中,已证明存在下列关系式
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f0 Qe
通频带和电压增益的乘积是一定值,反映了两者之间的矛盾性。
增益带宽积为常数: 矩形系数
Au0 BW0.7
p1 p2 Y fe
2 C
Kr0.1 99 9.95
反映了单级单调谐放大器的选择性很差。
2.多级单调谐放大器 多级单调谐放大器的谐振频率相同, 均为信号的中心频率。
1)电压增益 Am Au1Au2 Aum
rbb`: 基区体电阻25Ω; rb`e:发射结电阻150Ω; Cb`e: 发射结电容500pF;
Cb`c: 集电结电容5pF ; rb`c:集电结电阻1MΩ ;(反偏, 很大,被Cb`c短接掉)
rce: 集-射极电阻100kΩ; Cce:集电极电容; (很大,被 rce短接掉)
gm: 晶体管跨导,反映放大能力; gm=IEQ/26=β0/rb`e 50ms
C R0
L L2
Yie 2
Ui
UO
Cie1 gie1
Ui
p12Coe p12 goe C
Y g0
L
p22C ie 2
p22 gie2
Uo Uo p2
p1Y feUbe
C C p12Coe p22Cie2
g g0 p12 goe p22 gie2
Y
g
jC
1
j L
3)放大器的性能指标 电压增益
Y参数等效电路是从测量和使用的角度出发,把晶 体管看作一个有源线性四端网络,用一组网络参数来构 成其等效电路,这种等效电路称为形式等效电路。
图3-2 晶体管共射组态的Y参数等效电路
b Ib + U b -
e
图(a)
Ic c + U c
e
式中Yie,Yre,Yfe,Yoe是Y参数,具有导纳量纲, 故又称为四端网络的导纳参数。其中
非谐振放大器
❖ 非谐振放大器是由各种滤波器(LC集中选择 性滤波器、陶瓷滤波器、声表面波滤波器、 石英晶体滤波器)和阻容耦合放大器组成的。 由滤波器选頻,放大器提供电压增益。其性 能稳定,无需调整,便于集成化,现已广泛 使用。
高频小信号放大器的主要性能指标: 1、电压增益与功率增益 2 、通频带 3、选择性 4、稳定性 5、噪声系数
Yie gie jCie Yoe goe jCoe
Y fe Y fe fe
Yre Yre re
gie、goe分别称为输入、输出电导;Cie、Coe分别称 为输入、输出电容;φfe是正向传输导纳Yfe的相角; φre是反向传输导纳Yre的相角。
图3-3 晶体管共发射极混合π 型 等效电路
晶体管的Y参数等效电路
混合π型等效电路是从模拟晶体管的物理结构出发,用集 中参数元件r,C和受控源表示晶体管内的复杂关系。这 种等效电路称为物理模拟等效电路。它的优点是,各元件 参数物理意义明确,在较宽的频带内这些元件值基本上 与频率无关。缺点是,随着器件不同有不少的差别,分 析和测量不便。因此,混合π型等效电路比较适合宽频带 放大器。
多级单调谐放大器的总电压增益是各级电压增益的乘积。
高频小信号放大器
❖ 高频小信号放大器按所用器件可分为晶体管、场效 应管和集成电路放大器;按所用负载性质可分为谐 振和非谐振放大器。
❖ 谐振放大器(resonant amplifier),就是用LC谐振 回路作负载的放大器。由于谐振回路有选频特性, 所以谐振放大器对接近谐振频率的信号,有较大增 益;对远离谐振频率的信号,增益很小。所以谐振 放大器既有放大作用,又有选频滤波作用。
u0 1800 fe
谐振频率:
0
1, LC
1 f0 2 LC
回路有载品质因数:
Qe
1
g0 L
0C
g
谐振时的功率增益
Ap0
Po Pi
Uo2 gie2 Ui2 gie1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Au20
gie 2 gie1
若前后级放大器采用相同型号的晶体管,且工作电 流相同,则: Ap0 Au20
通频带
BW0.7
2f0.7
3.3 高频小信号谐振放大器
高频小信号谐振放大器是由放大电路(由晶体管、 场效应管或集成电路组成)与选频电路(主要是LC谐 振回路)组成,作用是将微小的高频信号进行线性放 大,选出中心频率(输入信号对应)的信号,并滤除 不需要的干扰频率信号。
主要讨论高频小信号谐振放大器的主要性能指标: 电压增益、功率增益、通频带和矩形系数等。
Yie
Ib U b
|Uc 0
输出交流短路时的输入 导纳
Yfe
Ic U b
|Uc 0
输出交流短路时的正向传输导纳
Yre
Ib U c
|Ub 0
输入交流短路时的反向传输导纳
Yoe
Ic U c
|Ub 0
输入交流短路时的输出导纳
Y参数是工作频率的函数,当工作频率不同时,即使是 同一晶体管,其Y参数也是不一样的。当工作频率比较 低,电容效应的影响可以不考虑时,晶体管的Y参数才 可以认为近似不变。若忽略Y参数的虚部,则可得到低频 工作的Y参数值。
3.2.3 晶体管的频率参数
1 共射截止频率fβ 截止频率fβ的定义:当 0 的频率,即
2
于是
0
1 j f f
| |
0
2
1
f f
特征频率fT
晶体管的放大性能有时还用特征频率fT表示。 特征频率是β=1时的频率。根据定义:
0
2
1
fT f
1
解之得 fT 02 1 f
当β0远远大于1时 fT 0 f
由等效电路可得:
由电压增益定义可得: U0
U0 p2
p1Y feUbe Y
p1Y feUi Y
g
p1Y feUi
jC
1
j L
Au
当放大器谐振时:
0C
U0
Ui
g
1 0
0 L
p1 p2Y fe
jC
1
j L
谐振时电压增益:
Au0
p1 p2Yfe g
增益幅值: 相角:
Au0
p1 p2 Y fe g
共基截止频率fα
当晶体管用作共基极联接时,其输出端交流短路 的电流放大倍数 也是随频率提高而降低的,当α 下降到 时0 ,所对应的频率称为共基截止频率。
2
f
1
10
f
1 0 f
用近似公式
fT 0 f
代入得
故fβ,fT,fα三个频率的关系是:
fβ<fT<fα
fα,fβ,fT是晶体管三个重要频率参数。
高频小信号谐振放大器的分析方法主要采用Y参 数等效电路法--线性分析方法。
图3-5 单调谐回路谐振放大器
放大电路的等效电路
忽略管子内部的反馈, 即令Yre =0
3 5
2
V
L
Yie 2
C
4
Yie1
1
V
YfeUbe
C
Yoe
3 5
2 L
Yie 2
4 1
p Y Yie1 p1Y feUbe
2 1 oe