高频高频电子电路详细解释chap10
高频电子线路-全部课程讲义
Z 0 P 并联谐振频率 ：令 的虚部为零，求解可 得： 1 1 Q 1 1 0 L 1 0 1 2 (Q ) r Q r 0Cr LC LC R0 回路在谐振时的阻抗 最 大，为： L Q R0 Q 0 L Cr 0 C
L
C
由于有 R0
第二节 高频电路中的基本电路 L Q
第一节 高频电路中的元器件
二、高频电路中的器件 高频电路中的有源器件主要是二极管、晶 体管和集成电路（IC），完成信号的放大、非 线性变换等功能。
第二节 高频电路中的基本电路
一、高频振荡回路
高频振荡回路包括并联谐振回路和串联 谐振回路。
振荡回路的谐振特性
简单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，这个特 定频率称为谐振频率。
Cr Q 0 L
0 C
得到：r 0时 R0 ，图2-4（a）的并联谐振回 路可用图2-4（b）所示的等效电路来表示。
L
C
C
R0
L
r
图2-4（a）并联谐振回路
图2-4（b）并联谐振回路等效电路
在高 Q 条件下，有：
第二节 高频电路中的基本电路
r jL
L
1 L L r L j C C Cr Zp 1 j L 1 1 r j L 1 r j L j C r jCr j C L L L 1 Cr Cr (Q0 0 ) Q jQ0 0Cr r 0 1 0 0 1 jQ j 0
2 2
R2
En 2
2
4kTBR1 4kTBR2
两个电阻串联的噪声分析模型
②热噪声通过线性网络。 H ( j ) 为电路的传输函数，如
高频电子线路_ppt课件
谐振曲线越尖锐，回 路的B0.707越窄，但其 Kr0.1并不改变。
这说明，对于简单并联谐振回路，回路Q 对回路的通频带和高的选择性的矛盾不能兼顾。
.
33
第2章 高频电路基础
1、简单振荡回路 （1）并联谐振回路
并联阻抗： 谐振频率： 品质因数： 并联谐振电阻：
通频带宽与矩形系数： 幅频特性与相频特性：
.
43
第2章 高频电路基础
2. 抽头并联振荡回路
在实际应用中，常用到激励源或负载与回路电感或电 容部分连接的并联振荡回路，即抽头并联振荡回路。
作用：实现回路与信号源的阻抗匹配或者进行阻抗变换。
（1）接入系数 p (或称抽头系数)：
与外电路相连的那部分电抗 与本回路参与分压的同性质总 电抗之比。
/0C
i2r
1
0Cr
Zp Cr R0并联谐振回路的等效电路？
.
22
第2章 高频电路基础
并联谐振回路的等效电路
等效电路
L
并联阻抗：ZP
r
C
j(L
1
)
谐振阻抗：
C
Zp
L Cr
R0
.
23
第2章 高频电路基础
(a)谐振频率 (b)特性阻抗 (c)品质因数
0L10C
L C
用 r 表示
Q0L 1 r 0Cr r
为射频扼流圈 RFC）。
高频等效电路：
电感线圈的损耗：在高频电路中是不能忽略的。
分布电容的影响：在分析一般的长、中、短波频段 电路时，通常可以忽略。
.
9
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件
3、高频电感
高频电子线路资料课件
高频电子线路基础知识
```
``` [Children](#children) noticed that they are noticing that they are noticing that children also produce a product.
PART 03
高频电子线路分析方法
频域分析方法
PART 05
高频电子线路中的调制与 解调
调制的原理与分类
调制原理
调制是利用基带信号控制高频载 波的参数，将信息转化为高频信 号的过程。
调制分类
按照调制信号的性质，调制可分 为模拟调制和数字调制；按照载 波参数，调制可分为幅度调制、 频率调制和相位调制。
调频与调相
调频
调频是通过改变载波的频率来传递信 息，调频信号的带宽较宽，抗干扰能 力强，但信号的稳定性较差。
高频电子线路基础知识
``` ``` ```
高频电子线路基础知识
01
```
02
```
03
the first time you see them, you feel like you’re the first time you see them, however, they are noticing that they are noticing that children also make use of this technique.
高频电子线路基础知识
中国在理解人类语言的儿童，他们的
R0 Q0L 100 2 107 5.07 106 3.18104
31.8k
21
回路带宽为
B f0 100 kHz Q
(3) 求满足0.5 MHz带宽的并联电阻。 设回路上并
联电阻为R1, 并联后的总电阻为R1∥R0, 总的回路有载品 质因数为QL。 由带宽公式, 有
QL
f0 B
此时要求的带宽B=0.5 MHz, 故
并联谐振回路的并联阻抗为：
(r jL) 1
Zp
r
jL
jC
1
jC
12
(2-1)
2）谐振频率：定义使感抗与容抗相等的频率为并联谐振
频率ω0。令Zp的虚部为零, 求解方程的根就是ω0, 可得
0
1 LC
1
1 Q2
（2-2）
式中, Q为回路的品质因数, 有：
Q 0L 1 r 0Cr
（2-3）
Q 1
管，通常这些管子比用于低频的管子性能更好, 在外形结构 方面也有所不同。
高频晶体管有两大类型: (1) 一类是作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; (2) 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。
8
3、 用于高频的集成电路的类型和品种要比用于低频的
I L
C
R0
U
U
(a)
UT
C1
L
R0
C2
U
(b)
UT C2
L C1 R1
(c)
UT C
U1 L
R1
C1
UT
L
U1
C2 R1
(d)
(e)
图2-7 几种常见抽头振荡回路
高频电子线路概要
噪声分析
噪声来源
分析电路中各种噪声的来源，如热噪声、散粒噪声、闪烁噪声等 。
噪声系数
评估电路的噪声性能，包括功率噪声系数和电压噪声系数。
噪声与失真
研究噪声对电路输出信号失真的影响。
失真分析
非线性失真
01
分析电路由于非线性效应产生的失真，如谐波失真、互调失真
等。
线性失真
02
分析电路由于线性效应产生的失真，如频率响应失真、相位失
高频电子线路在卫星通信领域的应用也十分 重要，用于实现远距离、高速的数据传输。
02
高频电子线路的基本元件
电阻器
01
02
03
固定电阻器
使用最广泛的电阻器，其 阻值在制造时确定，不能 调整。
可变电阻器
阻值可调的电阻器，一般 用于信号调整和匹配网络 。
敏感电阻器
对温度、光照、压力等物 理量敏感的电阻器，用于 传感器和放大器的输入端 。
高频电子线路概要
2023-11-04
contents
目录
• 高频电子线路概述 • 高频电子线路的基本元件 • 高频电子线路的基本分析方法 • 高频电子线路的常用电路形式 • 高频电子线路的设计与优化 • 高频电子线路的未来发展趋势与挑战
01
高频电子线路概述
高频电子线路的定义与特点
定义
高频电子线路是指工作频率在射频（RF）范围内的电子线路，用于传输、接 收路 形式
振荡电路
1 2
振荡电路的作用
振荡电路在高频电子线路中起着至关重要的作 用，主要用于产生高频正弦波信号，为其他电 路提供所需的本振信号。
振荡电路的分类
根据振荡信号的频率，振荡电路可分为低频振 荡电路、高频振荡电路和微波振荡电路。
教学课件：第五章高频电子电路ppt超好
04
高频电子电路的分析方法
交流等效电路分析法
交流等效电路分析法是一种将电路中的元件进行等效化简，以便于分析 高频电子电路的方法。通过将电路中的电容、电感等元件进行等效变换， 将复杂的电路简化为简单的等效电路，从而方便分析。
在交流等效电路分析法中，通常采用交流小信号分析方法，即假设电路 中的电压和电流为小信号交流量，从而忽略高次谐波分量，简化分析过 程。
02 03
工作原理
晶体管的工作原理是通过控制输入电流或电压，实现输出 电流或电压的放大或开关控制。双极型晶体管利用载流子 的扩散和漂移运动实现电流放大，而场效应管则利用电场 效应控制导电沟道的形状和宽度来实现电流控制。
特性与应用
晶体管的主要特性是放大和开关作用。在高频电子电路中 ，晶体管常用于信号放大、振荡、开关等作用，同时还可 以用于数字逻辑电路、模拟电路等不同领域中。
替换法
将疑似故障的元件或电路模块 替换为正常工作的元件或模块 ，以确定故障所在。
分段法
将电路分成若干段，逐一排查 故障，缩小故障范围。
测试设备与仪器
信号发生器
用于产生测试信号，如正弦波、方波等。
万用表
用于测量电压、电流、电阻等参数。
示波器
用于观察信号的波形和参数，如幅度、频率、 相位等。
频谱分析仪
电感
种类与结构
电感也是电子电路中常用的基本元件之一，主要分为线圈 电感和片状电感两类。线圈电感通常由铜线绕在磁芯上制 成，而片状电感则采用薄膜工艺制作。
工作原理
电感的基本工作原理是利用磁场存储磁能。当电流通过电 感时，会产生一个反电动势阻碍电流的变化，从而实现储 能的作用。
特性与应用
电感的主要特性是阻直流通交流。在高频电子电路中，电 感常用于滤波、选频、扼流等作用，同时还可以用于振荡、 调谐等电路中。
高频电子线路
高频电子线路电子线路是现代电子技术的基石，广泛应用于通信、计算机、消费电子、医疗等领域。
高频电子线路是其中的一个重要分支，主要应用于高频通信、雷达、微波技术等领域。
本文将介绍高频电子线路的基本概念、分类、常用器件以及设计方法，并对其在实际应用中的一些问题进行了探讨。
一、基本概念高频电子线路是指工作频率在几百MHz至数GHz范围内的电子线路。
相比于低频电子线路，高频电子线路所涉及的频率更高，信号波形更为复杂，传输和反射效应更为显著，因此需要采用特殊的设计技术和器件来满足其特殊要求。
高频电子线路的特点主要包括以下几个方面：1. 器件的尺寸和结构对电路性能影响显著，需要进行精细化设计和工艺。
2. 信号传输中存在大量的反射和损耗，需要采用返波抑制和匹配技术来提高传输效率和信号质量。
3. 线路的电磁兼容性问题更为突出，需要进行屏蔽和抗干扰设计。
4. 信号时延和相位误差对系统性能有较大的影响，需要进行相位同步和时延补偿等技术处理。
二、分类根据其应用领域和特点，高频电子线路可以分为不同的分类，其中主要包括以下几类：1. 射频线路射频线路主要用于高频通信和无线电技术中，其特点是工作频率在几十MHz至数GHz范围内，需要采用匹配、滤波、放大、混频等技术来实现信号的调制、解调、传输和放大。
射频线路所用的器件包括晶体管、二极管、集成电路等。
2. 微波线路微波线路是指工作频率在数十GHz至数百GHz范围内的电子线路，是雷达、卫星、电视等高速通信系统的核心部件之一。
微波线路需要采用宽带、低损耗、高阻抗、稳定性好的器件和材料，如微带线、同轴线、波导等。
3. 毫米波线路毫米波线路是指工作频率在数百GHz至数千GHz范围内的电子线路，主要用于高速通信、毫米波雷达、太阳能辐射测量等领域。
毫米波线路需要采用特殊的器件和制备工艺，如基于硅基集成电路的器件和图案化的微波印刷技术。
三、常用器件1. 晶体管晶体管是高频电子线路中应用最广泛的器件之一，可用于放大、调制、解调、混频等应用。
高频电子线路概要课件
高频电子线路的未来展望
5G及未来通信技术
随着5G及未来通信技术的不断发展，高频 电子线路将发挥更加重要的作用，为通信
技术的发展提供有力支撑。
人工智能技术
人工智能技术的发展将促进高频电子线路 的智能化发展，为高频电子线路的应用提
供更加广阔的领域。
物联网技术
物联网技术的发展将促进高频电子线路的 应用，高频电子线路将在物联网领域发挥 更加重要的作用。
高效化
随着通信技术的发展，高频电子线路需要更高的传输效率 和更低的功耗，高效化已成为高频电子线路的重要发展方 向。
集成化
随着集成电路制造工艺的不断进步，高频电子线路的集成 化程度越来越高，芯片级集成的高频电子系统已成为趋势 。
智能化
随着人工智能技术的不断发展，高频电子线路正逐渐向智 能化方向发展，智能化高频电子系统将具有更高的自适应 性、灵活性和可靠性。
高频电子线路进入高速发展阶段，广泛应用于移 动通信、无线局域网等领域。
02
高频电子线路基础知识
高频电子线路的基本元件
电阻
用于限制电流，调节电 压，起到分压、限流的
作用。
电容
用于储存电荷，实现电 场能量的交换和存储。
电感
用于储存磁场能量，实 现磁场能量的交换和存
储。
二极管
用于单向导电，实现整 流、开关等作用。
高频电子线路的基本电路
放大电路
用于放大信号，提高信号的幅度和功率。
滤波电路
用于滤除信号中的噪声和干扰，提高信号的 纯度。
振荡电路
用于产生高频信号，用于高频电子线路的信 号源。
调制解调电路
用于调制和解调信号，实现信号的传输和接 收。
高频电子线路的基本原理
(完整版)高频电子线路(知识点整理)
127.02ωωω-=∆高频电子线路重点第二章 选频网络一. 基本概念所谓选频（滤波），就是选出需要的频率分量和滤除不需要的频率分量。
电抗(X)=容抗（ )+感抗(wL) 阻抗=电阻(R)+j 电抗 阻抗的模把阻抗看成虚数求模 二．串联谐振电路 1.谐振时，（电抗） ，电容、电感消失了，相角等于0，谐振频率： ，此时|Z|最小=R ，电流最大2.当w<w 0时，电流超前电压，相角小于0，X<0阻抗是容性；当w>w 0时，电压超前电流，相角大于0，X>0阻抗是感性；3.回路的品质因素数 （除R ），增大回路电阻，品质因数下降，谐振时，电感和电容两端的电位差大小等于外加电压的Q 倍，相位相反4.回路电流与谐振时回路电流之比 (幅频)，品质因数越高，谐振时的电流越大，比值越大，曲线越尖，选频作用越明显，选择性越好5.失谐△w=w （再加电压的频率）-w 0（回路谐振频率），当w 和w 0很相近时， ，ξ=X/R=Q ×2△w/w 0是广义失谐，回路电流与谐振时回路电流之比6.当外加电压不变，w=w 1=w 2时，其值为1/√2，w 2-w 1为通频带，w 2，w 1为边界频率/半功率点，广义失谐为±17. ，品质因数越高，选择性越好，通频带越窄 8.通频带绝对值 通频带相对值 9.相位特性Q 越大，相位曲线在w 0处越陡峭10.能量关系电抗元件电感和电容不消耗外加电动势的能量，消耗能量的只有损耗电阻。
回路总瞬时储能 回路一个周期的损耗 ， 表示回路或线圈中的损耗。
就能量关系而言，所谓“谐振”，是指：回路中储存的能量是不变的，只是在电感与电容之间相互转换；外加电动势只提供回路电阻所消耗的能量，以维持回路的等幅振荡，而且谐振回路中电流最大。
11. 电源内阻与负载电阻的影响Q L 三. 并联谐振回路 1.一般无特殊说明都考虑wL>>R ，Z 反之w p =√［1/LC-(R/L)2］=1/√RC ·√1-Q2 2.Y(导纳)＝ 电导(G)= 电纳(B)= . 与串联不同 )1(CL ωω-010=-=C L X ωωLC 10=ωCR R L Q 001ωω==)(j 0)()(j 11ωψωωωωωe N Q =-+=Q702ωω=∆⋅21)(2=+=ξξN Q f f 0702=∆⋅Qf f 1207.0=∆ξωωωωψ arctan arctan 00-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⋅-=Q ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+≈C L R C L ωω1j ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=C CR ω1j ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+L C LCRωω1j LCR ⎪⎭⎫ ⎝⎛-L C ωω1C ω1-+ –CV sLRI s C L R22222221cos 21sin 21sm sm sm V CQ t V CQ t V CQ w w w C L 22=+=+=ωω2sm 02sm 21π2121π2CQV R V w R⋅=⋅⋅=ωQCQV V CQ w w w R C L ⋅=⋅=+π2121π2212sm sm每周期耗能回路储能π2 =Q 所以RR R R Q LS 0=3.谐振时，回路谐振电阻R p= =Q p w p L=Q p/w p C4.品质因数（乘R p）5.当w<w p时，B>0导纳是感性；当w>w p时，B<0导纳是容性（看电纳）电感和电容支路的电流等于外加电流的Q倍，相位相反并联电阻减小品质因数下降通频带加宽，选择性变坏6.信号源内阻和负载电阻的影响由此看出，考虑信号源内阻及负载电阻后，品质因数下降，并联谐振回路的选择性变坏，通频带加宽。
高频高频电子电路详细解释chap10
Δωi较大→ ud(t) 通过LF有较大衰减 → uC(t) 较小→经频率牵引过程时间
长→环路锁定
Δωi很大→ ud(t) 不能通过LF产生 uC(t) →VCO不受控→环路失锁
锁相环性能特点
（1）环路在锁定状态下无剩余频差
1 2
KMU U Rm Vm
sin(20t
1
(t
)
V
(t))
1 2
K
MU
U Rm Vm
sin(1
(t
)
V
(t
))
通过环路滤波器滤除高频分量
ud
1 2
KMU U Rm Vm sin(1(t) V (t))
Kd sin特性 曲线
压控振荡器及其数学模型
输入量 净输入量
基本放大电路
输出量
反馈量 反馈网络
反馈放大电路的一般框图
（3）反馈的基本类型
正反馈、负反馈 交流反馈、直流反馈 外部反馈、内部反馈
各种反馈控制电路，就其作用原理而言，都 可看作自动调节系统，它由反馈控制电路(器) 和受控（控制）对象两部分组成。
图中，xi 和 xo分别为反馈控制电路的输入量和输出
VCO的数学模型
VCO频率特性
环路滤波器（低通滤波器）
RC滤波器 无源比例滤波器 有源比例滤波器
1
KF
(s)
uc (s) ud (s)
R
sC 1
1 1
sRC 1 s 1
sC
环路的锁定与跟踪
1、环路的锁定
高频电路原理与分析
高频电路原理与分析高频电路是指工作频率在几十千赫至数百兆赫之间的电路，它在现代通信、雷达、无线电、微波等领域有着广泛的应用。
高频电路的设计和分析需要深入理解其原理和特性，本文将从高频电路的基本原理入手，对其进行深入的分析和探讨。
首先，高频电路的特点是频率高、波长短，因此电路中的电感、电容等元件的特性会有所不同。
在高频电路中，电感的自感和互感会对电路的性能产生显著影响，因此需要对电感的特性进行深入的分析。
同时，高频电路中的电容也需要特别注意，因为电容在高频下会产生电感和电阻，这些特性会对电路的稳定性和性能产生影响。
其次，对于高频电路的分析，需要考虑传输线理论的应用。
传输线在高频电路中起着至关重要的作用，它可以有效地传输高频信号，并且能够减小信号的衰减和失真。
因此，对传输线的特性和参数进行准确的分析，对于设计高频电路至关重要。
另外，高频电路中的放大器设计也是一个重要的方面。
在高频电路中，放大器的设计需要考虑到频率响应、噪声系数、稳定性等因素，因此对于放大器的分析和设计是高频电路中的关键问题之一。
在高频电路中，滤波器的设计也是一个重要的方面。
滤波器可以对信号进行频率的选择性处理，因此在高频电路的设计中，滤波器的选择和设计需要特别注意。
最后，对于高频电路的分析和设计，需要充分考虑电路中的各种非线性效应。
在高频电路中，非线性效应会对电路的性能产生显著影响，因此需要对非线性效应进行深入的分析和研究。
综上所述，高频电路的原理与分析涉及到电感、电容、传输线、放大器、滤波器、非线性效应等多个方面，需要系统地进行深入研究和分析。
只有深入理解高频电路的原理和特性，才能够设计出稳定性能优异的高频电路。
希望本文对高频电路的原理与分析能够给读者带来一些帮助，谢谢！（字数，701）。
高频电子线路
高频电子线路第一章高频电路基础1.基本内容高频电路基本上是由无源元件、有源器件和无源网络组成的。
高频电路中使用的元器件与低频电路中使用的元器件频率特性是不同的。
高频电路中无源线性元件主要是电阻(器)、电容(器)和电感(器)。
掌握本章内容是非常重要的。
2.基本要求(1) 充分了解高频电路基本元件。
(2) 掌握电阻(器)、电容(器)和电感(器)的物理特性 ,等效电路和电阻(器)、电容(器)和电感(器)。
电阻(器)、电容(器)和电感(器)与基本计算方法。
第一节高频电路中的元器件一、高频电路中的元件（一）电阻一个实际的电阻器,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的一面, 而且还表现有电抗特性的一面。
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 1—1 所示 , 其中,C R 为分布电容, L R 为引线电感,R 为电阻。
图 1—1 电阻的高频等效电路（二）电容由介质隔开的两导体构成电容。
一个理想电容器的容抗为 1/(j ωC), 电容器的容抗与频率的关系如图 1—2（b）虚线所示, 其中 f 为工作频率,ω =2πf 。
一个实际电容 C 的高频等效电路如图 1—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 1—2（b）实线所示, 其中f为工作频率,ω =2πf 。
图 1 — 2 电容器的高频等效电路(a) 电容器的等效电路 ; （ b ）电容器的阻抗特性（三）电感理想高频电感器L的感抗为jωL,其中ω为工作角频率。
实际高频电感器存在分布电容和损耗电阻，自身谐振频率SRF。
在SRF上,高频电感阻抗的幅值最大，而相角为零,特性如图1—3所示。
图1—3高频电感器的自身谐振频率SRF二、高频电路中的有源器件（一）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。
（二）晶体管与场效应管（FET）在高频中应用的晶体管仍然是双极型晶体管和各种场效应管，在外形结构方面有所不同。
(高频电子线路)第二章高频电路基础
低通滤波器的应用包括信号处理、 电源滤波等，可以有效地抑制高
频噪声，提高信号的信的电路。其特点是通带范围较 窄，阻带范围较宽。
高通滤波器的电路结构也有多种形式，如RC、LC等。不同结构的高通滤波器具有不 同的性能指标和适用场景。
对信号进行放大，提高信号的 幅度和功率。
振荡器
产生高频振荡，为电路提供所 需频率的信号。
信号源
产生高频信号，提供电路所需 输入信号。
滤波器
对信号进行滤波，提取所需频 率成分，抑制无用频率成分。
调制解调器
对信号进行调制和解调，实现 信号的传输和处理。
02
高频电子器件
电感器
01
02
03
04
电感器定义
差。
调相振荡器的应用
调相振荡器广泛应用于信号处理、 电子对抗和通信等领域。
锁相环路
锁相环路的定义
锁相环路是一种自动控制系统，它通过比较输入信号和输出信号的 相位差，自动调节输出信号的频率和相位。
锁相环路的工作原理
当输入信号和输出信号的相位差在一定范围内时，锁相环路会自动 调节其内部参数，使输出信号的频率和相位与输入信号保持一致。
标和适用场景。
带通滤波器的应用包括信号选频、 消除干扰等，可以有效地提取特 定频段的信号，提高信号的准确
度。
带阻滤波器
带阻滤波器是一种阻止某一频段内的信 号通过而允许其他频段信号的电路。其 特点是阻带范围较窄，通带范围较宽。
带阻滤波器的应用包括消除特定频段干 扰、抑制噪声等，可以有效地抑制特定 频段的噪声，提高信号的清晰度。
高频电路的应用领域
通信领域
高频电路广泛应用于通信 领域，如无线通信、卫星
《高频电子线路》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
教学课件：第三章-高频电子电路ppt超好
通信原理
讲解了模拟通信和数字通信的基本原 理，包括调制解调技术、多路复用等。
高频电子电路基础
重点讲述了高频电子电路的基本概念、 组成元件及其工作原理，如振荡器、 滤波器等。
无线通信系统
概述了无线通信系统的基本组成、无 线信道特性以及无线通信技术的发展 趋势。
未来发展趋势与展望
5G和6G技术
集成电路与系统集成
状态变量分析法的局限性在于建立状态方程的过程较为复杂，需要较高的数学水平，且对于 复杂的高频电子电路，可能存在难以建立准确的状态方程的问题。
04 高频电子电路中的元件
电感元件
电感元件定义
01
电感元件是一种能够存储磁场能量的电子元件，通常由线圈绕
在磁芯上制成。
电感元件特性
02
电感元件具有阻止电流变化的特性，即当电流发生变化时，会
性，适用于分析线性时不变的高频电子 对于非线性或时变电路，需要采用其他
电路。
分析方法。
信号流图分析法
信号流图分析法是一种基于图论的高频电子电路分析方法，通过建立电 路的信号流图，利用图论的原理对电路进行分析。
信号流图分析法的优点在于能够直观地表示电路中信号的传递和处理过 程，便于理解电路的工作原理。
高效性
确保电路在高频下稳定、高效地 工作。
可靠性
选用高质量的元件和材料，保证 电路的长期稳定性。
设计原则与步骤
• 经济性：在满足功能需求的前提下，尽量降低成 本。
设计原则与步骤
需求分析
明确电路的功能需求和技术指标。
元件选择
根据需求选择适当的元件，如电阻、电容、电感等。
设计原则与步骤
电路布局
合理安排元件的位置，确保信号路径 最短、干扰最小。
高频电路知识点总结
高频电路知识点总结一、高频电路的基本概念高频电路是指工作频率在几百千赫兹至数吉赫兹范围内的电路，它们通常用于射频（射频）系统、通信系统、雷达系统等。
由于高频电路的工作频率很高，因此其特性和设计方法与低频电路有很大不同。
1、高频电路的特点（1）电压和电流的传输速度加快；（2）传输线的长度和电路尺寸相对较小；（3）传输线的电磁波特性需要考虑；（4）电缆损耗增大。
2、高频电路的设计要求（1）降低传输线的损耗；（2）减小串扰和反射；（3）提高电路的灵敏度和抗干扰能力；（4）提高电路的稳定性和可靠性。
二、高频电路的传输线在高频电路中，传输线的特性对系统的性能有着很大的影响，因此设计者需要充分了解和掌握传输线的特性。
1、传输线的特性（1）阻抗：传输线的特性阻抗随着工作频率的增加而改变，这意味着在高频电路中必须考虑传输线的阻抗匹配问题。
（2）传输速度：高频信号在传输线中的传输速度快于低频信号。
（3）色散：高频信号在传输线中会产生色散现象，导致不同频率的信号传播速度不同，需要进行补偿。
（4）损耗：传输线在高频下的损耗较大，特别是在微带线和同轴电缆中。
2、常见的传输线类型（1）同轴电缆：同轴电缆主要用于高频射频信号的传输，具有较好的屏蔽性能和抗干扰能力。
（2）微带线：微带线是常用的高频信号传输线路，其制作工艺简单、成本低廉、尺寸小，适合集成在集成电路板中。
（3）双平行线：双平行线具有低损耗和较高的阻抗稳定性，广泛应用于高频功率放大器和滤波器中。
三、高频电路的元件在高频电路中，元件的性能会影响整个电路的性能，因此需要选择合适的元件进行设计和应用。
1、适用于高频电路的元件（1）电阻器：在高频电路中，电阻器的频率响应特性、串扰和噪声等特性需要特别考虑，因此需要选择适合高频的电阻器进行应用。
（2）电容器：高频电路中常用的电容器包括表面贴装电容器、金属层电容器等，它们具有较小的等效串联电感和等效串联电阻，适合高频电路的应用。
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本章总结
了解反馈控制电路的原理和结构： 了解AGC、 AFC、 APC的含义。
掌握锁相环的原理，理解其特点：有相位误 差，无频率误差。
掌握锁相环的电路结构：会画方框图，知道 每一部分的功能。
掌握锁相倍频、分频、混频电路的计算
1 2
KMU U Rm Vm
sin(20t
1 (t )
V
(t))
1 2
K
MU
U Rm Vm
sin(1
(t
)
V
(t
))
通过环路滤波器滤除高频分量
ud
1 2
KMU U Rm Vm sin(1(t) V (t))
Kd sine (t)
鉴相器的数学模型
鉴相器特性 曲线
压控振荡器及其数学模型
▪电压-频率变换器（有线性控制特性的调频振荡器） 在外加控制电压的作用下，输出信号频率按一定规律变化的振 荡电路。采用压控元件作为频率控制元件。
▪作用——使振荡频率向输入信号的频率靠拢，直至两者的频率 相同，使VCO输出信号的相位和输入信号的相位保持某种关系 ，达到相位锁定的目的。
近到一定程度时，鉴相器输出一误差电压，经环路滤波器变
换后控制VCO的频率，使其输出频率变化到ωi ，且两信号的 相位误差为 φ（常数），这时环路锁定。
2、环路的捕捉
从信号的加入到环路锁定以前，称环路的捕捉过程。
捕捉带(Δωp )—— 环路由失锁进入锁定所允许信号频率偏离ωr的最
大值。
3、环路的跟踪
（2）锁相环有良好的窄带特性 锁相环具有窄带特性，当压控振荡器频率锁定在
输入频率上时，仅位于输入信号频率附近的干扰成分 能以低频干扰的形式进入环路，而绝大多数的干扰会 受到环路低通滤波器的抑制。 （3）良好的跟踪特性
VCO的输出频率可以跟踪输入信号的变化，表现 出良好的跟踪特性。
锁相环路应用：锁相倍频、分频与混频
• 环路锁定后，当输入基准信号的频率或相位发生某种变化时， 由于环路的反馈控制作用，压控振荡器的频率和相位将随输入 信号的变化而变化，使压控振荡器的频率与输入信号频率相同
且相位差固定为φ。
跟踪带（同步带） 能够维持环路锁定所允许的最大固有频差|Δωi| ，称为锁
相环路的跟踪带或同步带。
捕捉过程—环路由失锁进入锁定的过程
锁相倍频电路
锁相分频电路
锁相混频电路
例 现有两个频率各为10 MHz和1000Hz的标准信号，
需要得到一个频率为10. 001 MHz的信号，应如何实现?
这个问题好像采用一般的混频器就可实现。但是，混频 器除了能产生和频之外，还有差频，即有10. 001 MHz 和9. 999 MHz的两个频率。要求取出10. 001 MHz的 信号并滤去9.999 MHz的信号，对滤波器的相对通频 带和矩形系数的要求太苛刻，非常难于实现。
量，它们之间的关系是根据使用要求予以设定的，设
为 xo = g xi
第一节 概述
高频振荡信号的参数：振幅、频率和相位。 对这三个参数分别进行控制，即自动振幅（增益）控制、
自动频率控制和自动相位控制。 AGC，AFC和APC。
Xo g(XR)
反馈控制电路组成：被控对象和反馈控制器。
锁相环是一种以消除频率误差为目的的反馈控制电路， 它是利用相位误差去消除频率误差，当电路达到平衡 状态后，尽管存在剩余相位误差，但频率误差可以降 低到零。
Automatic Phase Control，APC 锁相环路(Phase Locked Loop，PLL) 相位负反馈控制系统
▪特性 (t) 0 Kuc (t)
▪在锁相环路中，压控振荡器的输出对鉴相器起作 用的不是瞬时角频率而是它的瞬时相位。
V (t) 0 KV uc (t)
t
t
0 V (t)dt 0t KV 0 uc (t)dt
V (t)＝KV
t
0 uc (t)dt
掌握锁相调频电路、锁相调频解调电路的原 理：锁相调频电路中调频信号从压控振荡器 端输出端输出；锁相调频解调电路中解调信 号从环路滤波器的输出端输出。
第十章
反馈控制电路
补充： 反馈的基本概念
（1）什么是反馈？
Ib hie
ic
vbe hrevce
hfeib
hoe vce
内部反馈
外部反馈
将电子系统的输出量（输出电压或输出电流），通过一定 的电路形式，部分或全部作用到输入回路，以影响其输入量 （输入电压或输入电流）的过程，称之为反馈。
（2）反馈放大电路的一般框图
鉴相器及其相位模型
鉴相器即相位比较器。 比较输入信号的相位和VCO输出信号的相位，其输出
电压与相位差成正比
鉴相器输入信号
uR (t) URm sin[Rt R (t)]
uV (t) UVm cos[0t V (t)]
乘法器输出
KM uR (t)uV (t) KMURm sin[0t 1(t)]UVm cos[0t (t)]
VCO(压控振荡器)的输出电压的频率受输入电压 控制
自动相位控制(APC) 是一种相位反馈控制系统。 将参考信号与输出信号间的相位进行比较，产生相位误差 电压来调整输出信号的相位，以达到与参考信号同频的目 的。
特点：锁相环路控制的是信号的相位，即误差信号是
相位，所以稳定时只有相差。
第二节 自动相位控制（锁相环路PLL）
KV p
uc (t)
p = d ，微分算子 dt
VCO的数学模型
VCO频率特性
环路滤波器（低通滤波器）
RC滤波器 无源比例滤波器 有源比例滤波器
1
KF
(s)
uc (s) ud (s)
R
sC 1
1 1
sRC 1 s 1
sC
环路的锁定与跟踪
1、环路的锁定
•没有输入信号时，VCO以自由振荡频率ωo振荡。 • 有输入信号ui(t)时，刚开始 ωi ≠ ωo。当某时刻，ωi 和 ωo 接
Δωi 较小→ud(t) 能顺利通过LF得到 uC(t) →控制VCO→环路锁定
Δωi较大→ ud(t) 通过LF有较大衰减 → uC(t) 较小→经频率牵引过程时间
长→环路锁定
Δωi很大→ ud(t) 不能通过LF产生 uC(t) →VCO不受控→环路失锁
锁相环性能特点
（1）环路在锁定状态下无剩余频差
锁相环的基本原理
PLL构成 鉴相器(Phase Detector，PD) 环路滤波器(Loop Filter，LF) 压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator，VCO)
压控振荡器受环路滤波器输出电压控制，其输出信 号的振荡频率将发生变化，并反馈到鉴相器。最后 达到相位锁定的稳定状态。
输入量 净输入量
基本放大电路
输出量
反馈量 反馈网络
反馈放大电路的一般框图
（3）反馈的基本类型
正反馈、负反馈 交流反馈、直流反馈 外部反馈、内部反馈
各种反馈控制电路，就其作用原理而言，都 可看作自动调节系统，它由反馈控制电路(器) 和受控（控制）对象两部分组成。
图中，xi 和 xo分别为反馈控制电路的输入量和输出
自动增益控制（AGC，Automatic Gain Control） 电路：在输入信号幅度变化很大的情况下，使输出信 号幅度保持恒定或仅在较小范围内变化的一种自动控 制电路。
uo A2 (ue )ui
自动频率控制电路（AFC）: 一种频率反馈控制 系统。控制的是信号的频率。 特点：误差信号是频率，所以稳定时有频差。
若采用锁相混频电路则可以实现。将10 M Hz的信号送
给混频器，相当于图中的u2，而1KHz的信号送给鉴相器
相当于u1。因为需要取 f2 +fl ，故压控振荡器无控制电 压时的固有振荡频率必须大于f2，即f0> f2。
当两个频率相差很大的信号进行混频时，用普通混频器 取出其中任何一个分量都十分困难。而用锁相混频电路 却较易于实现。特别是需要输出信号的角频率能跟踪输 人信号的角频率的变化时。锁相混频电路在频率合成和 锁相接收机中得到广泛应用。
一、在调制解调技术中的应用
1、锁相调频电路
2、锁相鉴频电路
二、在空间技术上的应用
窄带跟踪滤波器——锁相接收机
第三节 频率合成器
频率合成器是利用一个(或几个)晶体振荡器产生一系列 (或若干个)标准频率信号的装备。
频率合成的方法：直接合成法与间接合成法。
主要技术指标
（1）工作频率范围 （3）频率转换时间 （5）频谱纯度
（2）频率间隔 （4）频率稳定度与准确度
直接频率合成器
目前最广泛应用的是数字锁相频率合成器 一、单环频率合成器
1 . 基本单环频率合成器
分频器
压控振荡器的输出信号先通过分频器进行 N次分频后再送给鉴相器与参考信号进行 比较，当环路锁定后，输出频率f0=Nfi
2 . 带高速前置分频器的锁相频率合成器