高頻電子線路重點
第二章選頻網路
一. 基本概念
所謂選頻(濾波),就是選出需要的頻率分量和濾除不需要的頻率分量。
電抗(x)=容抗( )+感抗(wl) 阻抗=電阻(r)+j電抗
阻抗的模把阻抗看成虛數求模
二.串聯諧振電路
1.諧振時,(電抗電容、電感消失了,相角等於0,諧振頻率此時|z|最小=r,電流最大
2.當ww0時,電壓超前電流,相角大於0,x>0阻抗是感性;
3.迴路的品質因素數除r),增大迴路電阻,品質因數下降,諧振時,電感和電容兩端的電位差大小等於外加電壓的q倍,相位相反
4.迴路電流與諧振時迴路電流之比幅頻),品質因數越高,諧振時的電流越大,比值越大,曲線越尖,選頻作用越明顯,選擇性越好
5.失諧△w=w(再加電壓的頻率)-w0(迴路諧振頻率),當w和w0很相近時
ξ=x/r=q×2△w/w0是廣義失諧,迴路電流與諧振時迴路電流之比
6.當外加電壓不變,w=w1=w2時,其值為1/√2,w2-w1為通頻帶,w2,w1為邊界頻率/半功率點,廣義失諧為±1
7品質因數越高,選擇性越好,通頻帶越窄
8.通頻帶絕對值通頻帶相對值
9.相位特性
q越大,相位曲線在w0處越陡峭
10.能量關係
電抗元件電感和電容不消耗外加電動勢的能量,消耗能量的只有損耗電阻。
迴路總瞬時儲能
迴路乙個週期的損耗
表示迴路或線圈中的損耗。
就能量關係而言,所謂「諧振」,是指:迴路中儲存的能量是不變的,只是在電感與電容之間相互轉換;外加電動勢只提供迴路電阻所消耗的能量,以維持迴路的等幅振盪,而且諧振迴路中電流最大。
11. 電源內阻與負載電阻的影響
ql三. 併聯諧振迴路
1.一般無特殊說明都考慮wl>>r,z
反之wp=√[1/lc-(r/l)2]=1/√rc·√1-q2
2.y(導納電導(g電納(b與串聯不同
3.諧振時迴路諧振電阻rp= =qpwpl=qp/wpc
4.品質因數乘rp)
5.當w0導納是感性;當w>wp時,b<0導納是容性 (看電納)
電感和電容支路的電流等於外加電流的q倍,相位相反
併聯電阻減小品質因數下降通頻帶加寬,選擇性變壞
6.訊號源內阻和負載電阻的影響
由此看出,考慮訊號源內阻及負載電阻後,品質因數下降,併聯諧振迴路的選擇性變壞,通頻帶加寬。
四. 串並聯阻抗等效互換
1.併聯→串聯
q=xs/rs
2.串聯→併聯
rp≈rsq2 xp=xs q=rp/xs
3.抽頭式併聯電路
為了減小訊號源或負載電阻對諧振迴路的影響,訊號源或負載電阻不是直接接入迴路,而是經過一些簡單的變換電路,將它們部分接入迴路。
考慮接入後等效迴路兩端電阻和輸出電壓的變化
第三章高頻小訊號放大器
一. 基本概念
1.高頻放大器與低頻放大器主要區別:
工作頻率範圍、頻頻寬度,負載不同;
低頻:工作頻率低,頻帶寬,採用無調諧負載;高頻:工作頻率高,頻帶窄,採用選頻網路
2.諧振放大器又稱(調諧)/高頻放大器:靠近諧振,增益大,遠離諧振,衰減
3.高頻小訊號放大器的主要質量指標
1)增益:(放大係數)
2—3db,0.5—(-3db)
2)通頻帶
增益下降到時所對應的頻率範圍為
3)選擇性
從各種不同頻率訊號的總和(有用的和有害的)中選出有用訊號,抑制干擾訊號的能力
a)矩形係數或放大倍數下降到0.1或0.01)
k→1,濾除干擾能力越強,選擇性越好
b)抑制比表示對某個干擾訊號fn 的抑制能力
4) 工作穩定性
不穩定引起自激
5)雜訊係數
二.電晶體高頻小訊號等效電路與引數
1.形式等效電路(網路引數等效電路)
h引數系
輸出電壓、輸入電流為自變數,輸入電壓、輸出電流為參變數
z引數系
輸入、輸出電流為自變數,輸入、輸出電壓為參變數
y引數系(本章重點討論)
輸入、輸出電壓為自變數,輸入、輸出電流為參變數
輸入導納輸出短路輸出導納輸入短路)
正向傳輸導納輸出短路) 反向傳輸導納輸入短路)
yfe越大, 表示電晶體的放大能力越強;yre越大, 表示電晶體的內部反饋越強。
缺點:雖分析方便,但沒有考慮電晶體內部的物理過程,物理含義不明顯,隨頻率變化
參考書本62頁例題
2.混合π等效電路
優點: 各個元件在很寬的頻率範圍內都保持常數。
缺點: 分析電路不夠方便。
3.混合π等效電路引數與形式等效電路y引數的轉換
yie=gie+jωcieyoe=goe+jωcoe
yfe=|yfe|∠φfeyre=|yre|∠φre
4.電晶體的高頻引數
1)截止頻率fβ
放大係數β下降到β0的的頻率
2)特徵頻率飛ft
當β下降至1時的頻率當β0>>1時
3)最高振盪頻率fmax
電晶體的功率增益為1時的工作頻率
注意:f ≥fmax後,gp<1,電晶體已經不能得到功率放大。
三.單調諧迴路諧振放大器
1.電壓增益
諧振時匹配時
2.功率增益
1)如果設lc調諧迴路自身元件無損耗,且輸出迴路傳輸匹配
那麼最大功率增益為
2)如果lc調諧迴路存在自身損耗,且輸出迴路傳輸匹配
引入扎入損耗k1=迴路無損耗時的輸出功率(p1)/ 迴路有損耗時的輸出功率(p』1)=
(其中那麼最大功率增益為此時的電壓增益為
3.通頻帶與選擇性
通頻帶)
選擇性無論q值為多大,其諧振曲線和理想的矩形相差甚遠,選擇性差( >>1)
4.級間耦合看書76頁例題
四.多級單調諧迴路諧振放大器
1.放大器的總增益
2.m級放大器的通頻帶
五. 諧振放大器的穩定性
1.穩定係數其中g2=g1g2)如果s=1,放大器可能產生自激振盪;如果s >>1,放大器不會產生自激。 s越大,放大器離開自激狀態就越遠,工作就越穩定。一般要求s=5~10,
2.單向化
什麼是單向化:討論如何消除yre(反向傳輸導納)的反饋,變「雙向元件」為「單向元件」的過程。
為什麼單向化:由於電晶體內存在yre的反饋,所以它是乙個「雙向元件」。作為放大器工作時,yre的反饋作用可能引起放大器工作的不穩定。
如何單向化:
1) 失配法
訊號源內阻不與電晶體輸入阻抗匹配;電晶體輸出端負載阻抗不與本級電晶體的輸出阻抗匹配。
注意:失配法以犧牲增益為代價換取穩定性的提高。
2) 中和法(不做討論)
六.放大器中的雜訊
1.內部雜訊的**於特點
由元器件內部帶電粒子的無規則運動產生,大多為白雜訊(在整個頻域內,功率譜密度均勻分布的雜訊;亦即:所有不同頻率點上能量相等的隨機雜訊)
2.電阻熱雜訊
功率譜密度雜訊電壓的均方值雜訊電流的均方值
3.電晶體雜訊
1)熱雜訊:主要存在於 (基區體電阻)內
2)散粒雜訊(主要**)
3)分配雜訊
4)閃爍雜訊(1/f 雜訊)
4.場效電晶體的雜訊(比電晶體低得多)
1)熱雜訊:由漏、源之間的等效電阻產生;由溝道內電子不規則運動產生。
2)散粒雜訊:由柵、源之間pn結的洩漏電流引起。
3)閃爍雜訊
七.雜訊係數的表示和計算
1.訊雜比
有用訊號功率ps與雜訊功率pn的比值
2.雜訊係數:fn反映了訊號經過放大後,訊雜比變壞的程度
輸入訊雜比與輸出訊雜比的比值分貝
輸出雜訊
3.雜訊溫度ti=(fn-1)t
4.靈敏度
當系統的輸出訊雜比給定時,有效輸入訊號功率p』si稱為系統靈敏度,與之相對應得輸入電壓稱為最小可檢測訊號
p』si=fn(kt△fn)(p』so /p』no)===lg p』si=lgfn+lg(kt△fn)+lg(p』so /p』no) 書上116頁例題
5.等效雜訊寬度
高頻電子線路試卷
高頻電子線路 試卷 a 說明 本試卷共四頁 四道大題,答卷一律答題卡處填寫,答在其它處不得分。一 單項選擇題 本題共16小題,每小題2分,共32分。1 下列屬於有線通訊傳輸通道的是 a 自由空間 b 地球表面 c 電纜 d 海水 2 如果lc併聯諧振迴路的值越高,則 a 通頻帶越寬b 選擇性越好 c...
高頻電子線路報告冊
一 實驗題目 二 實驗目的 三 實驗器材 四 實驗內容 1 實驗電路 2 實驗步驟 3 實驗除錯後的程式清單 4 實驗結果 五 實驗總結和心得 六 實驗教師評語 實驗教師現場簽名 年月日一 實驗題目 二 實驗目的 三 實驗器材 四 實驗內容 1 實驗電路 2 實驗步驟 3 實驗除錯後的程式清單 4 ...
高頻電子線路實驗報告
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