高频课件 第2章
高频电子线路完整章节完整课件(胡宴如版)
第2章 小信号选频放大器
主要内容:
LC谐振回路
小信号谐振放大器
集中选频放大器
2.1 LC谐振回路—概述
LC 谐振回路是高频电路里最常用 的无源选频网络,包括并联回路和串联回路 两种结构类型。
利用LC谐振回路的幅(度)频(率) 特性和相(位)频(率)特性,不仅可以进 行选频,即从输入信号中选择出有用频率分 量而抑制掉无用频率分量或噪声(例如在选 频放大器和正弦波振荡器中),而且还可以
1.1、通信与通信系统
4)信道:信息的传送通道,又称传输媒介。信道 可分为无线信道和有线信道两大类;
5)接收机:把由信道传送过来的已调信号取出并 进行处理,得到与发送相对应的原基带信号, 把这一过程称为解调;
6)输出变换器:把基带信号恢复成原来形式的信 息。
1.1、通信与通信系统
通信系统按传输的基带信号不同,分为模拟通信系统和 数字通信系统两大类。 1)模拟通信系统:直接传输模拟信号(即基带信号为 模拟信号)的通信系统,称为模拟通信系统。 典型的模拟通信系统的发送设备的组成框图和接收 设备的组成框图分别如图2和图3所示。 图2为调幅发射机的组成框图。 图3为超外差式调幅接收机的组成框图。 2)数字通信系统:传输数字信号(即基带信号为数字 信号)的通信系统,称为数字通信系统。
2.1.1 并联谐振回路的选频特 性
谐振回路
谐振回路由电感线圈和电容器组成,它具有选择 信号及阻抗变换作用。
LC并联谐振回路
图2.1.1是电感L、电容C和外加信号源组成的
并联谐振回路。r是电感L的等效损耗电阻,电容的
.
损耗一般可以忽略。 I
S
为电流源,U
为并联回路两
O
端输出电压。
通信原理知识高频电路ppt课件
图4.3.1 单调谐回路谐振放大器的 原理性电路与等效电路
几十μV~几mV
fo–fs=fi
1V左右
高频放大 混频
fs
fs
中频放大 检波 低频放大
fi
F
F
fo 本地振荡
通常需要多级放大器来提供足够高的增益和足够好的选择 性,从而为下一级(例如混频和检波)提供性能良好的有用信 号。
高频小信号放大器的电路分析包括:1. 多级分单级,2. 静 态分析,3. 动态分析,4. 整合系统几个基本步骤。
高频小信号放大器的主要质量指标
4) 工作稳定性:指放大器的工作状态(直流偏置)、晶体管 参数、电路元件参数等发生可能的变化时,放大器的主要特 性的稳定。
F
A
A
低频小信号模型
高频小信号模型
出于分析的方便,将把稳定性问题及其改善放至最后讨论。
End
高频小信号放大器的分析方法
几十μV~几mV
fo–fs=fi
yre yfe yie Ys
yre 表示输出电压对输入电流的控制作用(反向控制); 表示输y入fe 电压对输出电流的控制作用(正向控制)。yfe越大,
表示晶体管的放大能力越强;yre越大, 表示晶体管的内部反 馈越强。yre的存在, 对实际工作带来很大危害, 是谐振放大器 自激的根源, 同时也使分析过程变得复杂, 因此应尽可能使其
放大器输入导纳Yi
•
I1
•
yie V1
•
yre V2
•
I2
•
yfe V1
•
yoe V2
•
•
I2 YL V2
Yi
yie
yre yfe yoe YL
•
第2章《高频电子线路》_(曾兴雯)_版高等教育出版社课后答案
2.2 高频电路中的基本电路
1、简单振荡回路 (1)并联谐振回路 (2)串联谐振回路
17
第2章 高频电路基础
(1)并联谐振回路 谐振特性:
振荡回路的阻抗在某一特定频率上具 有最大或最小值的特性称为谐振特性。
1 jC Zp 1 r jL j C (当 L r 时) L C 1 r j (L ) 谐振条件: C 当回路总电抗 X=0 时,回路呈谐振状态
Q0
L
r
品质因数 Q
Q 定义:高频电感器的感抗与其串联损耗电阻之比。
Q 值越高,表明该电感器的储能作用越强,损耗越小。
8
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件
二、高频电路中的有源器件 主要是:
二极管 晶体管
集成电路
完成信号的放大、非线性变换等功能。
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第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件
第2章 高频电路基础
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件 2.2 高频电路中的基本电路 2.3 电子噪声及其特性 2.4 噪声系数和噪声温度
1
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件
一、高频电路中的元件 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,但要注意它们在高频使用 时的高频特性。
号中心频率fs=10 MHz,回路电容C=50 pF,
试计算所需的线圈电感值。
(1) 若线圈品质因数为Q=100,试计算回路谐振电阻
及回路带宽。 (2) 若放大器所需的带宽B0.7=0.5 MHz,则应在回路 上并联多大电阻才能满足放大器所需带宽要求?
36
第2章 高频电路基础
(2)串联谐振回路 串联谐振回路是与并联谐振回路对偶的电路, 其基本特性与并联谐振回路呈对偶关系,通频带、 矩形系数与并联谐振回路相同。 电路组成: 电抗特性:
《高频电子技术》ppt课件
Yie
Ib U b
|U c 0
输出交流短路时的输入
导纳
Y fe
Ic U b
|U c 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参数是任务频率的函数,当任务频率不同时,即使是 同一晶体管,其Y参数也是不一样的。当任务频率比较 低,电容效应的影响可以不思索时,晶体管的Y参数才 可以以为近似不变。假设忽略Y参数的虚部,那么可得到 低频任务的Y参数值。
常用途理方法: 1 、中和法: 晶体管B、C 极之间参与一个电容 2、失配法:使晶体管的负载阻抗与输出阻抗不匹配
图3-9 中和法原理电路
失配法:
图3-10 共射-共基级联放大器交流等效电路
3.4 集中电路高频小信号放大器 由线性集成电路与选频电路相结合方式实现 又称模拟集成电路
3.4.1 线性宽频带集成放大电路 8FZ1 ULN2204
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,反映放大才干; gm=IEQ/26=β0/rb`e 50ms
噪声 普通指内部噪声,又分自然和人为两类。自 然噪声有热噪声、散粒噪声和闪烁噪声等,人为噪声有 交流噪声、感应噪声等。
干扰 普通指外部干扰,也分自然和人为两类。自 然干扰有天电干扰、宇宙干扰和大地干扰等。人为干扰 有工业干扰和无线电台干扰。
高频西电教学课件2-高频电路基础.ppt
. IC
. I
0
.
U
17
(2-12) (2-14)
. IL
图2-5 表示了并联振荡回路中谐振时的电流、 电压关系。
第2章 高频电路基础
18
Zp
1
R jQ 2
R0 1 j
0
6)通频带(半功率点频带)
当保持外加信号的幅值不变而改变其频率时, 将回路电流值下降 为谐振值的 1 2 时对应的频率范围称为回路的通频带, 也称回路带宽, 通常用B来表示。 令上式等于 R0 2 , 则可推得ξ=±1, 从而可得带宽为:
矩形系数是大于1的(理想时为1),矩形系数越小,回路的
选择性越好。
对于单级简单并联谐振回路,可以计算出其矩形系数为:
Kr0.1 102 1 9.96
第2章 高频电路基础
20
需要说明的几点:通过前面分析可知
(1) 回路的品质因素越高,谐振曲线越尖锐,回路的通 频带越狭窄,但矩形系数不变。因此,对于简单(单级) 并联谐振回路,通频带与选择性是不能兼顾的。
11
|zp|/R0
.
I
1
. .+
L
.
C
IC C
IR IL . U
R0 L
1/ 2
Q1>Q2 Q1 Q2
Z /2
感性 Q2 0
Q1 Q1>Q2 容性
r
-
感性区
容性区 -/2
0
0
B
(a)
(b)
(c)
(d)
图2-4 并联谐振回路及其等效电路、 阻抗特性和辐角特性
(a) 并联谐振回路; (b)等效电路; (c)阻抗特性; (d)辐角特性
第2章 高频电路基础
[高频电子电路(第4版)][王卫东 等][电子课件] (9)[5页]
C类(丙类) 截止区内
<90°
D类(丁类) E类(戊类) (1)输入特性曲线 iB
0 U BZ
iB IS (euBE UT 1) uBE
4.晶体管的静态特性曲线
(2)转移特性曲线
(3)输出特性曲线
iC
f
(uBE
) uCE
常量
iC
放大区
饱和区
•Q
截止区
iC
第2章 高频功率放大器
2.1 概述 2.2 高频功率放大器的工作原理 2.3 高频功率放大器的动态分析 2.4 高频功率放大器的实用电路
2.1 概述
通常,高频振荡器所产生的高频信号功率很小,不能满足发射 机天线对发射功率的要求,因此在发射之前需要经过高频功率放大 器才能获得足够的输出功率,这是发送设备的重要组成部分。
f
(uCE
) uBE
常量
一族曲线
iC
饱和区
放大区
•Q
UB•B0 U• BZ
uBE
0
A类: 180,
•Q
截止区 uCE Ec
Q点位于放大区
B类: 90 ,
Q点位于截止区、
放大区的临界点
C类: 90
横轴为 uBE UBB UBZ
横轴为 uCE
为输出电路,故又称非调谐功率放大器。
按电流导通角的不同分
A类(或甲类)
AB类(或甲乙类)
B类(或乙类)
C类(或丙类)
2.低频功放与高频功放的异同点
共同点
输出功率大 效率高
区别
低频功放 ①工作频率低(200~20000Hz) ②相对频带宽度很宽
高频功放 ①工作频率高 ②相对频带宽度窄
高频谐 振功放
《高频电子技术(第2版)》电子教案 课程思政PPT 第 1 章 绪 论
通信与通信系统 无线电波段的划分与无线电波的传播 非线性电子线路的基本概念 思政目标:中国精神是兴国强国之魂 本章小结
1.1通信与通信系统
主要要求:
掌握通信系统的基本组成及各组成部分的作用 了解调幅广播通信系统的基本组成及各组成部 分的作用 了解数字通信系统的基本组成及各组成部分的 作用 理解通信系统中为何要采用调制技术
数字调制:用数字基带信号对高频正弦波进行的调制
用数字基带信号去控制高频信号的振幅,称为振幅键控 ASK 频率,称为频率键控 FSK 相位,称为相位键控 PSK
数字通信系统抗干扰、抗噪声能力强,易利用计算机进 行处理。
六、通信系统的基本单元电路
高频小信号放大电路、高频功率放大电路、振荡电路、
调制电路、解调电路、混频器、倍频器、低频放大电路
模拟通信系统 数字通信系统 广播通信系统 电视通信系统
接收者 如电话 接收者 如广播、电视 接收者 如对讲
一、重精神是中华民族的优秀传统
道德理想,也称人格理想,指人们在做人方面所向往和追求 的目标。道德与信念密切相关,它是靠内在的信念和社会舆 论来维系的,人的良心就是一种道德信念的形式。一个人认 为自己应具有什么样的道德品质,形成什么样的人格形象, 学习什么样的理想人格,这是人们在道德修养方面的理想追 求。追求高尚的理想人格,使自己富有人格的魅力,成为一 个为社会所需要、为他人所喜欢的人,既是事业成功的关键, 又是生活幸福的根本。
一、通信系统的基本组成
通信: 发送者与接收者之间的信息传递 通信系统:利用电信号或光信号实现信息传递的系统
信源
已调信号
调制 (高频信号) 解调
输入 发送 变换器 设备
信道
接收 设备
九年级数学上册第2章一元二次方程2.3一元二次方程根的判别式导学课件新版湘教版
➢ 在课堂上不仅要听老师讲课的结论而且要认真关注老师分析、解决问题的方法。比如上语文课学习汉字,一般都是遵循着“形”、“音”、“义”的研究方向; 分析小说,一般都是从人物、环境、情节三个要素入手;写记叙文,则要从时间、地点、人物和事情发生的起因、经过、结果六个方面进行叙述。这些 都是语文学习中的一些具体方法。其他的科目也有适用的学习方法,如解数学题时,会用到反正法;换元法;待定系数法;配方法;消元法;因式分解 法等,掌握各个科目的方法是大家应该学习的核心所在。
2020/1/1
精品课件
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2.3 一元二次方程的判别式
目标二 会根据一元二次方程根的情况求未知字母的值或取值范围
例2 高频考题 当m为何值时,一元二次方程(2m+1)x2+4mx+ 2m-3=0的根满足下列情况:
(1)有两个不相等的实数根; (2)有两个相等的实数根; (3)没有实数根.
[解析] 一元二次方程ax2+bx+c=0有两个实数根的条件是b2- 4ac≥0且a≠0.
(1)根据判别式b2-4ac建立不等式或方程;
(2)一元二次方程的二次项系数不等于0.
2020/1/1
精品课件
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2.3 一元二次方程的判别式
2.若条件中是“方程有实数根”,要考虑方程有两种可 能:(1)方程为一元二次方程,(2)方程是一元一次方 程.若条件中指出方程是一元二次方程,则求得的未知字 母必须满足二次项系数不等于0;若条件中没有肯定是一 元二次方程,则要考虑方程是一元一次方程的情况.
➢ 优等生经验谈:听课时应注意学习老师解决问题的思考方法。同学们如果理解了老师的思路和过程,那么后面的结论自然就出现了,学习起来才能够举 一反三,事半功倍。
2020/1/1
人教版八年级物理上册作业课件 第二章 声现象 高频考点训练
15.(陕西中考)雨后的山林中,鸟鸣清脆,溪水潺潺,微风轻拂,树 枝摇曳……关于此环境中的声现象,下列说法正确的是( D )
A.鸟鸣声、流水声不是由振动产生的 B.人们主要通过音调分辨鸟鸣声和流水声 C.鸟鸣声和流水声在空气中传播速度一定不同 D.茂密的树林具有吸声、消声的作用
考点六 实验探究 16.随着生活水平的日益提高,不少场所的装修会考虑声学吸音效果。 小明同学想比较几种常见装修材料的吸音性能,他找来厚度相同的三种 小块材料(聚酯棉、软木和泡沫),进行了如图所示的实验:桌面上放一个 玻璃杯,在玻璃杯下分别放上待测试的小块材料,将悬挂在细线下的小 球拉到同一高度释放去敲击玻璃杯,仔细比较玻璃杯发出的声音大小。
声源 弱噪声的。
考点五 综合应用 14.(武汉中考)关于声现象,下列说法错误的是( C ) A.从物理学角度讲,发声体做无规则振动时会发出噪声 B.声速的大小不仅跟介质的种类有关,还跟介质的温度有关 C.不同物体发出声音的音调和响度相同,发出声音的音色也就相同 D.一般来说,超声波产生的振动比可闻声更加强烈,常被用来清洗物 体
A.在摩托车上安装消声器 B.在市区内禁鸣汽车喇叭 C.室内打靶时要佩戴耳罩 D.用吸音材料来装饰内墙
13.(沈阳中考)在学校走廊的墙壁上,贴着“禁止大声喧哗”的提示
语。从物理学的角度来看,“大声”描述的是声音响的度____________(填 “音调”“响度”或“音色”);“禁止喧哗”是从_____________处减
响度 不同。
考点三 声的利用 9.(邵阳中考)下列事例是利用声传递能量的是( B ) A.医生用听诊器诊断病情 B.利用超声波排除人体内的结石 C.渔民捕鱼时利用声呐探测鱼群的位置 D.蝙蝠利用“回声定位共鸣实验:两个频率相同的音叉,用 橡皮锤敲击其中一个音叉,另一个未被敲击的音叉也会发出声音。此现 象可以说明( A )
《高频电子技术》课件
欢迎来到《高频电子技术》的PPT课件,本课程将详细介绍高频电路、无线电 系统、以及电磁兼容等与高频电子相关的知识。
课程介绍
课程目标
了解高频电子领域的基本原 理和技术要点,掌握高频电 路和无线电系统设计的流程 和方法。
课程内容概述
从基础电路、放大器、混频 器、信号源等方面介绍基本 概念和理论知识,带领大家 深入了解高频电路和无线电 系统。
参考书籍
提供书目列表,让学员们更好的 自学。
学习网站
分享一些免费学习网站和资源分 享平台,让学员们了解更多。
推荐视频
列举一些教育讲座和视频教程资 源,帮助学员们更好的掌握相关 技术。
学习评估
课后作业
个人和小组任务,用以追踪学习进展和掌握情况。
测试与考试
设定中途和结业考试,以确保学生通过考核后才能获取技术证书。
学习态度和方向
不断探索,不放弃。
学习建议
1 积极参与课堂多Biblioteka 同学和老师互动,及时沟通相关问题。
2 理论与实践结合
注重理论学习时,不要忘记动手实践。
3 多做练习
提高练习复盘、调试问题、使用仿真工具的能力。
结语
总结
高频电子技术是电子工程领域中最具挑战的学科之 一。在本课程中,大家将会获得最新最高效的方法, 成功应对高频电路设计过程中的挑战。
课程重点
无线通信、天线与微波技术、 信号调制与解调、EMC技术。
教学方法
理论讲解
全面、详细讲解高频电路的理论 知识和实践经验。
实例分析
以案例为基础,深入剖析实际高 频电路的设计和调试过程。
实验操作
提供基于实验的培训,使能参与 者在理论知识上获得深入的理解, 更高效的进行高频电子系统设计。
高频电子线路优秀课件 (2)
第一节 高频电子线路课程的研究对象
第一节 高频电子线路课程的研究对象
高频功能电路
•可以用不同的器件和不同的电路形式构成。 其功能和输入、输出频谱的关系不会因不同器件或不同的电路形式而改变。 也就是说实现同一功能电路的功能的基本原理是不变的
•大规模集成电路通常是由多个不同功能电路组成的
第一节 高频电子线路课程的研究对象
第二节 无线电发送设备的组成与基本原理
五、发射机的基本组成
图1-2所示是调幅、调相和调频发射机的基本组成方框图,图中只是说 明发射机最基本组成,实际系统会因不同需要而增加许多其它电路。
图1-2 发射机的基本组成方框图
下面以图1-2(a)为例来说明发射机信息传输的过程。主振器产生的高 频振荡信号经缓冲或倍频,并通过高频电压放大后,作为高频载波电压送给 振幅调制器。设其表达式为
设备的高频功能电路的功能、基本组成与原理
功能是指基本电路能够完成的信号传输和信号变换处理的具体工作任务
*功能电路的功能表示形式 *输入信号和输出信号的数学表示法
输入信号和输出信号的波形表示法 输入信号和输出信号的频谱表示法
例1 高频小信号放大器来自例2 普通调幅波调制电路
第一节 高频电子线路课程的研究对象
结论:输入变换器、传输信道和输出变换器不是高频电子线路课程的研究对象,
而发送设备和接收设备中的有关高频功能电路才是高频电子线路的研究对象。
第二节 无线电发送设备的组成与基本原理
一、无线电发送设备是以自由空间为传输信道,把需要传送的信 息(声音、文字、图象)变成电信号,传送到远方的接收点。 二、信息传输的基本要求
第三节 无线电接收设备的组成与基本原理
三、超外差接收机 图1-3所示是应用非常广泛的超外差接收机的方框原理图
2021版高考地理(中图版)一轮复习课件:第1部分 第2章 第1讲 大气的受热过程与热力环流
1.D 2.C 3.C [第1题,将温度计放置在水和干沙子上方的相 同高度处,温度计上的度数反映的为容器内的大气温度,由于水的比 热容大,升温速度慢,所以向外辐射的能量较沙子少,其辐射强度较 弱,所以在短时间内,甲容器内升温慢于乙。第2题,如果是大气直接 吸收太阳辐射能而升温或温度计通过直接吸收太阳辐射能而升温,温 度计的读数不会有太大的差异,排除A、B两项;水和干沙子温度差异 较大,对上部空气加热会造成较大的温度差异,C正确;水和干沙子 主要通过热辐射的方式将热量传递给了大气,D错误。第3题,由于装 有沙子的容器内的气温升高快,而装有水的容器升温慢,根据热力环 流的原理,装有沙子的容器气压低于装有水的容器。]
高度处。(3)将两个密闭容器在同一时间并列放置在太阳下。实验的 模拟图如下。请结合文字材料和图片信息回答1~3题。
1.下面关于半小时内,甲、乙两容器内温度计读数变化情况的
描述合理的是( )
A.同步升温
B.无明显变化
C.甲升温快于乙
D.甲升温慢于乙
2.甲、乙两容器内的干空气,从初始状态下的10 ℃到实验过 程中两温度计均出现了显著的读数增大情况(干沙子上部温度计的读 数更高)。在此过程中,下面关于热量传递过程的推断合理的是 ()
如果出现在高空,对飞机飞行极为有利,因为大气以 影响
平流运动为主,飞行中不会有较大颠簸
命题视角一 解读大气受热过程原理 (2019·河北衡水中学测试)济南某普通高中的小李和小王两位同 学结合所学的大气知识设计了下面两个实验来探讨热量在大气和不 同下垫面之间的传递过程及其差异。实验过程可简要描述如下:(1) 取甲、乙两个同样的空密闭容器,且两者内部均为10 ℃的干空气。 (2)接下来,在甲、乙两容器内分别加入同体积的水和干沙子;并将 完全相同的两个温度计(已清零)分别放置在水和干沙子上方的相同
高频电路第二章课件
I
1
0
其中,
Q
0L
r
1
0 Cr
称为回路的品质因数。
Department of P.&E.I.S
高频电子线路
串联谐振回路
在任意频率下的回路电流
I
与谐振电流之比为
1 1 j
U ZS
I
r ZS
1 j
1
I0
U r
L
r
1
0L
( r
C
0
0
C
(d )
)
(c)
0
/2 0
1 LC
Department of P.&E.I.S
高频电子线路
串联谐振回路
X
L
若在串联振荡回路两端加一 容性 感性 恒压信号 U , 则发生串联谐振时 因阻抗最小, 流过电路的电流最大, 0 称为谐振电流, 其值为 0
r C
I0
U r
(b )
对应的阻抗模值与幅角分别为
Zp R0 1 (Q
Zp
R 1 jQ 2
1 j
Zp
)
20 R2Fra bibliotekR0 1 j
1 jQ R0
1
2
0
2
0
Z arctan( 2 Q
0
) arctan
Department of P.&E.I.S
高频电路中的元器件
高频电路是由各种有源器件、 无源元件和无 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
高考数学一轮复习 第二章 基本初等函数、导数的应用 第2讲 函数的定义域与值域课件 文
须mΔ>=0,(4m)2-4×m×3<0,
12/13/2021
第三十三页,共四十一页。
或mΔ<=0,(4m)2-4×m×3<0,
即m>0,
12/13/2021
第三十一页,共四十一页。
已知函数的值域求参数的值或取值范围问题,通常按求函数 值域的方法求出其值域,然后依据已知信息确定其中参数的 值或取值范围.
12/13/2021
第三十二页,共四十一页。
若函数 y=mx2m+x4-m1x+3的定义域为 R,则
实数 m 的取值范围是___0_,__34__.
【解析】 (1)要使函数 y= 3-2x-x2有意义, 则 3-2x-x2≥0, 解得-3≤x≤1, 则函数 y= 3-2x-x2的定义域是[-3,1]. (2)要使函数 g(x)=(f(x-2x1))0有意义,则必须有1x≤-21x≠≤02,,
所以12≤x<1,故函数 g(x)的定义域为12,1.
0≤x+12≤2, 0≤x-12≤2,
解得12≤x≤32,
所以函数 g(x)的定义域是12,32.
12/13/2021
第二十二页,共四十一页。
求函数的值域(高频考点) 求下列函数的值域. (1)y=x2+2x(x∈[0,3]); (2)y=11-+xx22; (3)y=x+4x(x<0); (4)f(x)=x- 1-2x.
或m<0,
解得
m(4m-3)<0 m(4m-3)<0.
所以 1≤f(x)≤10.
《高频电路教案》课件
《高频电路教案》PPT课件第一章:高频电路概述1.1 高频电路的定义与特点1.2 高频电路的应用领域1.3 高频电路的基本组成部分1.4 高频电路的研究方法第二章:高频电路中的信号与频谱2.1 信号的分类与特性2.2 频率与周期2.3 频谱与频带2.4 调制与解调第三章:高频电路中的元件与器件3.1 电阻、电容、电感元件3.2 滤波器与耦合器3.3 放大器与振荡器3.4 混频器与解调器第四章:高频放大器与振荡器的设计与分析4.1 高频放大器的设计与分析4.2 高频振荡器的设计与分析4.3 放大器与振荡器的性能指标4.4 放大器与振荡器的应用场景第五章:高频电路的测量与调试5.1 高频信号的发生与接收5.2 测量仪器与设备5.3 高频电路的调试方法5.4 高频电路的故障排除第六章:高频电路中的滤波器设计与应用6.1 滤波器的基本原理与分类6.2 低通、高通、带通、带阻滤波器的设计6.3 滤波器的频率响应与截止特性6.4 滤波器在无线通信中的应用第七章:调制解调技术7.1 调制与解调的基本概念7.2 调幅、调频、调相与解调技术7.3 调制解调器的组成与工作原理7.4 调制解调技术在通信系统中的应用第八章:无线通信系统8.1 无线通信的基本原理与技术8.2 无线传输的频段与标准8.3 无线通信系统的组成与工作方式8.4 无线通信技术在现代通信中的应用第九章:高频电路的噪声与干扰9.1 噪声的来源与分类9.2 噪声的数学描述与计算9.3 干扰的类型与抑制方法9.4 高频电路的抗干扰设计与优化第十章:高频电路的现代设计与仿真10.1 高频电路的计算机辅助设计10.2 电路仿真软件的使用与操作10.3 高频电路的实例设计与仿真10.4 高频电路的实验与验证重点和难点解析一、高频电路的定义与特点难点解析:理解高频电路与低频电路的区别,掌握高频电路的特殊设计与分析方法。
二、高频电路中的信号与频谱难点解析:区分不同类型的信号,理解调制解调的基本原理及其在通信中的应用。
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Ic g mU b 'e
Ic g m rb'e 0 I b 1 jrb 'e (Cb 'e Cb 'c ) 1 jrb 'e (Cb'e Cb'c )
2.1.3
式中 0 g m rb 'e是低频时的电流放大系数。 截止频率fβ的定义:当
2.1.22
g m Yb ' c gm gm 1 rbb ' Yb ' e Yb ' c 1 rbb 'Yb ' e 1 rbb ' gb ' e jCb ' e 2.1.23
2.1.24
由上述各式可知,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。由式2.1.21~2.1.24,若忽略Y 参数的虚部,则可得到低频工作的Y参数值。
以b,bˊ,c三个节点列出节点电流方程:
U be U b 'e Ib rbb' U be U b 'e U ce U b 'c U b 'eYb 'e rbb' Ic U ce U b 'e Yb 'c g mU b 'e U ce g ce
YL 1 1 2 g jC YL 2 p2 Yie 2 p p1 jL 1
gb 'c jCb 'c Yb ' c Yre 1 rbb ' Yb ' e Yb ' c 1 rbb ' gb ' e jCb ' e
Y fe Yb ' c rYb ' c rbb ' g m Yoe g ce Yb ' c g ce Yb ' c 1 rbb ' Yb ' e Yb ' c 1 rbb 'Yb ' e g m rbb ' gb ' c jCb ' c g ce jCb ' c 1 rbb ' gb ' e jCb ' e
Yie
Ic
Yoe
Uc
e
-
Y feU b
+ U
c
-
图(b)
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
Ib Yie | 输出交流短路时的输入导纳 U c 0 Ub Ic Y fe | 输出交流短路时的正向传输导纳 U c 0 U
时,则β可用下式近似计算。
fT f fT f f f
0 f
f
2.1.11
上式说明,在f > fβ的区域,工作频率每增加一倍,β减 少一半(下降6dB),故此区域称为每倍频程下降6dB工作 区。
3. 截止频率fα及其与fβ和fT的关系
当晶体管用作共基极联接时,其输出端交流短路的电流
U b 'e I b rb 'e rb 'e 1 j (Cb 'e Cb 'c ) rb 'e Ib 1 1 jrb 'e (Cb 'e Cb 'c ) j (Cb 'e Cb 'c ) g m rb 'e 1 jrb 'e (Cb 'e Cb 'c )
可以求出 截止频率fα与β截止频率fβ的关系: 1 f f 1 0 f 1 0
用近似公式 f T
2.1.14
f T 0 f
0 f 代入得
2.1.15
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。 2.1.16
fe
越大,晶体管的放大能力越强;反向传输导纳Yre越大,晶体管
的内部反馈越强。减小Yre有利于放大器的稳定工作。
利用混合π型电路参数可以推导出相应的Y参数。为了
便于推导将图2.1-1等效为下图。
U be
U ce
其中,
Yb 'e g b 'e jCb 'e Yb 'c g b 'c jCb 'c
Yie g ie Yre Y fe
g b 'e 1 rbb' g b 'e
2.1.25
g b 'c 1 rbb' g b 'e gm 1 rbb' g b 'e g m rbb' g b 'e 1 rbb' g b 'e
2.1.26 2.1.27
2.1.28
Yoe g ce
放大倍数 也是随频率提高而降低的,当α下降到 的近似表示式为:
0 时,所 2
对应的频率称为 截止频率。由于共基极短路电流放大系数
0
1 j f f
2.1.12
根据 和 的关系式:
1 1
2.1.13
2.1.3
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。 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。
g m Y fe
考虑到Yb′e>>Yb′c,gm>>Yb′c,gce>>Yb′c,则对应的Y参数为:
Yb ' e Yb ' c Yb ' e gb ' e jCb ' e Yie 1 rbb ' Yb ' e Yb ' c 1 rbb 'Yb ' e 1 rbb ' gb ' e jCb ' e 2.1.21
……2.1.1
混合π等效电路
其中, mU b 'e表示晶体管放大作用的等效电流源。其中 g Gm为晶体管微变跨导,它也是发射极 I EQ 的函数。 I EQ (mA) I EQ 0 ……2.1.2 gm 0 re 26 26 rce反映了集电极电压 U ce对电流 I c 的影响。在放大状态 工作时这个影响很微弱,rce值很大,一般在几十千欧以上。 三个附加电容Cbe ,Cbc,Cce属引线和封装结构所形成 的电容,数量很小,其影响一般可以忽略。
0
1 rb 'e 2f Cb 'e Cb 'c
解上述方程得:
0
2
的频率,即
2
0
2
2.1.4
1 f 2rb 'e Cb 'e Cb 'c
f f
将式2.1.4代入式2.1.3得 0
1 j | |
2.1.5
0
于是
第2章
2.1
2.1.1
2.1.2 2.1.3
高频小信号放大器
晶体管的频率参数和高频等效电路
晶体管的混合π型等效电路
晶体管的频率参数 晶体管的Y参数
2.2
单级调谐放大器
电压放大倍数
2.2.1
2.2.2
功率放大倍数Ap
2.2.3 2.2.4 2.2.5
晶体管最高振荡频率fmax 放大器的通频带 放大器的选择性
2.3
多级单调谐放大器的级联
多级放大器的电压放大倍数和通频带 多级放大器的矩形系数
2.3.1 2.3.2
2.1 晶体管的频率参数和高频等效电路
高频小信号放大器可放大中心频率为几百千赫兹到几
百兆赫兹,频带为几千赫兹到几千兆赫兹,几百毫伏以下的输
入信号,它具有选频和放大功能。高频小信号放大器包括高 频小信号调谐放大器和选频滤波式高频小信号放大器。
2.1.9
由于 0
若工作频率 f 3~ 5 f
0
f 1 f
2
rb'e 1 1 fT re 2 rb'e Cb'e Cb'c 2 re Cb'e Cb'c
rb 'e ,代入上式得: re
2.1.10
b
c 根据式2.1.17可以很容易得到如图所示的Y参数 等效电路。其中 Y U 和Y U 是受控电流源,正向传输导纳Y
Ib Yre | 输入交流短路时的反向传输导纳 U b 0 Uc Ic Yoe | 输入交流短路时的输出导纳 U b 0 U
fe b re c
频率较高时,Cb′e的容抗较小,可它并联的电阻rb′c较
大,相比之下rb′c可以忽略。简化后的等效电路如图所示。
混合π等效电路的简化
2.1.2
晶体管的频率参数
1.短路电流放大系数 和 截止频率fβ Ic U c 0 如图所示: Ib 即 U c 0时,Cb′e,Cb′c和rb′e三者并联。因此