西安电子科技大学高频电子线路第8章PPT课件
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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。
西安电子科技大学电路基础课件第8
体
室 制 作
y2
2
I2 U2
U10
入口短路时的输出导纳
常称为短路导纳参数。
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（3）Y矩阵与Z矩阵的关系：
Y = Z –1，即
西
安 电 子 科 技 大
y y1 21 1y y1 22 2zz1 21 1zz1 22 21 z z2z221
z12
z
z11
,zz1z122 z1z221统多 A参数矩阵（传输参数矩阵）为
媒
体
室 制 作
A
a1 1 a21
a1 2 a22
第 8-15 页
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（2）A参数的物理意义：
U1 a11U2 a12(I2)
西 安 电 子 科 技 大 学 电 路 与 系 统 多 媒 体 室 制 作
a11
U1 U2
I2 0
aaa122212UUIII112I122
学 电
z z
路
与
系 统
若二端口电路为互易电路，则有
多
媒 体
y12 = y21
室 制
若二端口电路为对称电路，则有
作
y12= y21，y11= y22。
第 8-13 页
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二、 A参数方程 1、A参数
西 （1）A方程或传输方程
安
电 当研究信号从输入口到输出口传输的有关问题时，以输出端
称为端口条件
统
多
媒
显然，二端电路的两个端子满足端口条件，故又常称为
体 室
一端口电路或单口电路。
制
作
前面讨论的互感元件和理想变压器，由于初级和次级均满
第八 高频电子电路PPT学习教案
所以，AGC电路是输入信号电平变化时，用改变增益的方法维持输出信号 电平基本不变的一种反馈控制系统。
第2页/共47页
根据输入信号的类型、特点以及对控制的要求,AGC 电路主要有以下几种类型。
1）．简单AGC 在简单AGC电路里,参考电平Ur＝0。这样,只要输入 信号振幅Ui增加,AGC的作用就会使增益Kv减小,从而使输 出信号振幅Uo减小。图为简单AGC的特性曲线。
R1
Fvd（(pt)） vc( t )R2F( vpc)（vd (tt）) C
无源比例积分 滤波器
R2
R1
-
vd （ t ）
+
C vc（t）
有源比例积 分滤波器
vc( t )
vd ( t )
vc ( t ) F( p )vd ( t )
第18页/共47页
3、压控振荡器（VCO） 压控振荡器数学模型如右图所示。
t ) it
(t )
0t 0 (
t)
i
(
t)
( 0
i
0tv0 o)(t)i
(t ) /θo(t)
vd(t) /θe(t)
e 正弦特性，三角波特性，锯齿波特 性 等 ， 其 中 最基本 的是正 弦波特 性， 它 可 用 一 个 模拟乘 法器与 低通滤 波 器串接而成。
(
t
为 输 入 信 号 的瞬时 相位差 。
－
至信号 检波
＋
VCC VD
延迟 电压
C1
R AGC电压 C
R1
图延迟AGC电路
第5页/共47页
自动增益控制电路的主要要求：控制范围要宽，信号
失真要小，要有适当的响应时间。
在给定输出电平变化范围内，允许输入电平的变化范围愈大，
高频电子线路最新版精品课件第8章第2节
∴比较上式可得
t
do
t
dt
Aoc
t
即
o t
A0
t
0 c
t
dt
由该式知：单就 o (t)与c (t)的关系而言，VCO是一个
理想的积分器。
可用微分算子表示为：o
t
A0
c t
p
由此得到VCO的
电路模型如图8.2.6（b）
所示。
图8.2.6 压控振荡器（VCO）实现模型
四．锁相环路的相位数学模型 将上述各部分的时域模型按图8.1.12连接起来，构 成图8.2.7所示的环路相位数学模型。 1、PLL的基本环路模型
当输入信号频率确定后，i 是固定数值。动态方程
可进一步改写成为 e i o 或 i e o
物理意义：表明环路闭合后的任何时刻，瞬时角频 差和控制角频差之和恒等于输入固有角频差。
1 2
AmVimVom
sin
i
t
o
t
1 2
AmVimVom
sin
i
t
o
t
2rt
经过低通滤波器滤波后的误差输出电压为
d
t
1 2
AmVimVom
sin
i
t
o
t
Ad sine t
（8.2.5）
其中，e t i t o t 为 i、o的瞬时相位误差。
Ad
1 2
AmVimVom
为鉴相灵敏度，单位是伏特（V）。
亦可。
4、电路模型
图8.2.5 环路低通滤波器的电路模型
（三）．压控振荡器（VCO）
1、作用：产生振荡频率随控制电压c t 变化的
振荡电压。是一种电压一频率变换装置。 2、电路形式： 能实现调频的振荡器都可以作为压控振荡器，控制
高频电子线路完整章节课件
作用是将输入的高频载波信号和低频调制信号 变换成高频已调信号，并以足够大的功率输送 到天线，然后辐射到空间；
高频功率放大器与调幅器：
1
把话筒变换的音频信号放大到一定的幅度，以实现一定的调制度。
低频放大器：
3
话筒（拾音器）：
输入变换器，它的作用是把声音信源转变成电信号，称为音频信号，即基带信号或调制信号；
01
04
02
03
无线电波的基本特点
非线性电路的基本概念
通信与通信系统
本课程的主要内容及特点
通信与通信系统
通信系统： 用电信号（或光信号）传输信号的系统 称为通信系统，也称电信系统。
通信系统的组成： 一般通信系统由输入、输出变换器，发 送、接收设备和信道等组成。
1.1、通信与通信系统
无线通信系统组成框图
1.1、通信与通信系统
各部分作用 信息源：提供需要传送的信息； 输入变换器：将信息源（图像、声音等）的信息变换成电信号，把该信号称为基带信号； 发射机：将基带信号进行某种处理，并以足够的功率送入信道，以实现有效的传送，其中最主要的处理为调制，调制后的信号称为已调信号，或已调波；
小 结
5
高频电子线路的典型应用是通信系统；
通信系统由发射设备、接收设备和传输媒介三部分组成；
电信号的发射与接收的关键是调制与解调；
高放、混频、本振、调制、解调等相关知识是本课程要解决的问题；
了解无线电信号所具有的基本特点是必备的基本知识。
5
课堂练习一
1.如果广播电台发射的信号频率为
高频电子线路
高等教育出版社，胡宴如、耿苏燕主编
课程性质：理论联系实践，突出重点，重应用，强调物理概念，强调工程实践。
物理学院高频电子线路g8
自动增益控制电路
（4）三种工作状态
工作状态判断
欠压状态：uCE min UCES 临界状态：uCE min UCES 欠压状态：uCE min UCES uCE min UCC UC
高频电子线路
第一节
（3）外部特性
①负载特性
第8章 反馈控制电路
自动增益控制电路
②振幅特性
高频电子线路
控制信号 发生器
输入信号
ui(t)
控制信号
输出信号
uc(t)
可控
uo(t)
器件
反馈 网络
高频电子线路
第一节
第8章 反馈控制电路
自动增益控制电路
1、简单AGC电路
设输入信号振幅为Ui,输出信号振幅为Uo,可控增益放大器增 益为Kv(uc),它是控制电压uc的函数,则有
Uo Kv (uc )Ui
输出动态范围： 输入动态范围：
高频电子线路
第一节
第8章 反馈控制电路
自动增益控制电路
确定高频功放的能量关系
P1
1 2
I c1U c
1 2
I
2
c1
RL
1 Uc2 2 RL
P0 Ic0UCC
Pc P0 P1
PI
Po
高频电子线路
第一节
第8章 反馈控制电路
自动增益控制电路
根据： uBE U BB U b cos t
y y0 kcuc
高频电子线路
第一节
第8章 反馈控制电路
自动增益控制电路
二、 主要性能指标 1．暂态和稳态特性 2．跟踪特性
三、应用 1．自动频率微调电路（简称AFC电路）
（4）三种工作状态
工作状态判断
欠压状态：uCE min UCES 临界状态：uCE min UCES 欠压状态：uCE min UCES uCE min UCC UC
高频电子线路
第一节
（3）外部特性
①负载特性
第8章 反馈控制电路
自动增益控制电路
②振幅特性
高频电子线路
控制信号 发生器
输入信号
ui(t)
控制信号
输出信号
uc(t)
可控
uo(t)
器件
反馈 网络
高频电子线路
第一节
第8章 反馈控制电路
自动增益控制电路
1、简单AGC电路
设输入信号振幅为Ui,输出信号振幅为Uo,可控增益放大器增 益为Kv(uc),它是控制电压uc的函数,则有
Uo Kv (uc )Ui
输出动态范围： 输入动态范围：
高频电子线路
第一节
第8章 反馈控制电路
自动增益控制电路
确定高频功放的能量关系
P1
1 2
I c1U c
1 2
I
2
c1
RL
1 Uc2 2 RL
P0 Ic0UCC
Pc P0 P1
PI
Po
高频电子线路
第一节
第8章 反馈控制电路
自动增益控制电路
根据： uBE U BB U b cos t
y y0 kcuc
高频电子线路
第一节
第8章 反馈控制电路
自动增益控制电路
二、 主要性能指标 1．暂态和稳态特性 2．跟踪特性
三、应用 1．自动频率微调电路（简称AFC电路）
高频电子线路PPT课件
第5页/共27页
6.2 二极管大信号包络检波器
ZL
1. 大信号包络检波的工作原理
(1) 电路组成
+ + VD
ui ui
R C
由输入回路、二极管VD和RC低通滤波器组成。 - -
RC低通滤波电路有两个作用：
① 对低频调制信号uΩ来说，电容C的容抗
+ ui
1 R ，电容C相当于开路，电阻R就作为 -
3
uo
(t
)
uo uD
θ
Uim
代入有上：u式o (可t) 得 U：im
(1 3
m3a cos
t ) 3
c3oπsrd
U im
cos
maU im
cos
cos
t
UDC gUdRm cos t R
可见 uo (t ) 有两部分：直流分量 ：U DC Uim cos 低频调制分量：u (t ) Um cos t
显(5然) ，底RL部越切小，割U失R分真压值越大，底部切割失真越容易产生；另外，ma
值 越越 小1连大 ，) 接原， 底如因调 部图：幅 切所一波割示般包失，为络真为了的也能取振越有出幅易效低产m地a频生U传i调。m越输制大检信，波号调后，幅的检波低波包频器络调与的制后负信级峰号低值，频U要放im求大(1：-器m的a)
☺调幅解调的分类
振幅调制
AM调制 DSB调制 SSB调制
包络检波 解调
同步检波
第2页/共27页
峰值包络检波 平均包络检波 叠加型同步检波 乘积型同步检波
☺调幅解调的方法
1. 包络检波
调幅波
t 调幅波频谱
非线形电路
ωc-Ω ωc ωc+Ω ω
6.2 二极管大信号包络检波器
ZL
1. 大信号包络检波的工作原理
(1) 电路组成
+ + VD
ui ui
R C
由输入回路、二极管VD和RC低通滤波器组成。 - -
RC低通滤波电路有两个作用：
① 对低频调制信号uΩ来说，电容C的容抗
+ ui
1 R ，电容C相当于开路，电阻R就作为 -
3
uo
(t
)
uo uD
θ
Uim
代入有上：u式o (可t) 得 U：im
(1 3
m3a cos
t ) 3
c3oπsrd
U im
cos
maU im
cos
cos
t
UDC gUdRm cos t R
可见 uo (t ) 有两部分：直流分量 ：U DC Uim cos 低频调制分量：u (t ) Um cos t
显(5然) ，底RL部越切小，割U失R分真压值越大，底部切割失真越容易产生；另外，ma
值 越越 小1连大 ，) 接原， 底如因调 部图：幅 切所一波割示般包失，为络真为了的也能取振越有出幅易效低产m地a频生U传i调。m越输制大检信，波号调后，幅的检波低波包频器络调与的制后负信级峰号低值，频U要放im求大(1：-器m的a)
☺调幅解调的分类
振幅调制
AM调制 DSB调制 SSB调制
包络检波 解调
同步检波
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峰值包络检波 平均包络检波 叠加型同步检波 乘积型同步检波
☺调幅解调的方法
1. 包络检波
调幅波
t 调幅波频谱
非线形电路
ωc-Ω ωc ωc+Ω ω
《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
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
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5
8.1 自动频率控制电路
指标：
调频通信机的AFC系统方框图
6
§8.3 锁相环的基本原理
u rU rsi(n rtr) u o U osi(n o to (t))
e (ro ) t r o (t)
7
§8.3 锁相环的基本原理
基本环路方程：
u o U osi(n o t2 (t)) u rU rsi(n rtr)
输出：0 ~ 2N-1 K=1时 K
fc M
f o 2N f c
f
1 2N
fc
12
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
Uo Kv(uc)Ui
3
8.1 自动增益控制电路
1，简单AGC
2，延迟AGC
3，前置AGC、后置AGC与基带AGC
nV
mi mo
nV
KV max KV min
4
8.1 自动频率控制电路
AFC：自动频率控制是利用误差信号的反馈作用来控制被稳定的振荡器频率， 使之稳定。
ueKp(y0)令 0r y y0Kcuc 令 y 0r
第8章 反馈控制电路
8.1 自动增益控制电路 8.2 自动频率控制电路 8.3 锁相环的基本原理 8.4 频 率 合 成 器
8.0 反馈控制系统概述
AGC ———— 分类： AFC ————
APC(PLL) ——
2
8.1 自动增益控制电路
AGC：当输入信号电压变化很大时，保持接收机输出电压恒定或基本不变。
ωV0K0uc
2Σω0tK0 ucdt
e(t )12 2 kp0F(pU)dsine(t)
p θ e p θ 1 U d sie(n tF )( k 0p)
8
§8.3 锁相环的基本原理
PLL特性与应用： PLL特性 —— p346：
应用 —— 1）锁相调频：
9
§8.3 锁相环的基本原理
2）锁相鉴频：
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
ωrckf uΩ ωVck0uc
3）利用锁相环的同步检波：
10
8.4 频率合成器
频合器(频综器)：
主要指标： 频率范围、频率间隔(分辨率) 、频准度与频稳度 频率转换时间、频谱纯度
二、分 类
1， DS
非相关合成法的DS —— 相关合成法的 DS ——
11
8.4 频率合成器
2，DDS
N位相位累加器—
8.1 自动频率控制电路
指标：
调频通信机的AFC系统方框图
6
§8.3 锁相环的基本原理
u rU rsi(n rtr) u o U osi(n o to (t))
e (ro ) t r o (t)
7
§8.3 锁相环的基本原理
基本环路方程：
u o U osi(n o t2 (t)) u rU rsi(n rtr)
输出：0 ~ 2N-1 K=1时 K
fc M
f o 2N f c
f
1 2N
fc
12
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
Uo Kv(uc)Ui
3
8.1 自动增益控制电路
1，简单AGC
2，延迟AGC
3，前置AGC、后置AGC与基带AGC
nV
mi mo
nV
KV max KV min
4
8.1 自动频率控制电路
AFC：自动频率控制是利用误差信号的反馈作用来控制被稳定的振荡器频率， 使之稳定。
ueKp(y0)令 0r y y0Kcuc 令 y 0r
第8章 反馈控制电路
8.1 自动增益控制电路 8.2 自动频率控制电路 8.3 锁相环的基本原理 8.4 频 率 合 成 器
8.0 反馈控制系统概述
AGC ———— 分类： AFC ————
APC(PLL) ——
2
8.1 自动增益控制电路
AGC：当输入信号电压变化很大时，保持接收机输出电压恒定或基本不变。
ωV0K0uc
2Σω0tK0 ucdt
e(t )12 2 kp0F(pU)dsine(t)
p θ e p θ 1 U d sie(n tF )( k 0p)
8
§8.3 锁相环的基本原理
PLL特性与应用： PLL特性 —— p346：
应用 —— 1）锁相调频：
9
§8.3 锁相环的基本原理
2）锁相鉴频：
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
ωrckf uΩ ωVck0uc
3）利用锁相环的同步检波：
10
8.4 频率合成器
频合器(频综器)：
主要指标： 频率范围、频率间隔(分辨率) 、频准度与频稳度 频率转换时间、频谱纯度
二、分 类
1， DS
非相关合成法的DS —— 相关合成法的 DS ——
11
8.4 频率合成器
2，DDS
N位相位累加器—