高频电子线路（知识点整理）

高频电子线路（知识点整理） - 教育文库 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( ?L?阻抗的模把阻抗看成虚数求模 二串联谐振电路 11X?L?0?001.谐振时，（电抗） ? C ，电容、电感消失了，相角等于0，谐振频率： ，此时|Z|最小LC0=R，电流最大 2.当ww0时，电压超前电流，相角大于0，X0阻抗是感性； ?L1Q?0?3.回路的品质因素数 R ? CR （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0差大小等于外加电压的Q倍，相位相反 )?N( ?) e j? (?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? ?1?C1)?C1?越大，曲线越尖，选频作用越明显，选择性越好 1?jQ( ?0?0)2 ?5.失谐w=w（再加电压的频率）-w0（回路谐振频率），当w和w0很相近时， ? 0. 7 ? ? 2 ? ? 1 ， =X/R=Q2w/w0是广义失谐，回路电流与谐振时回路电流之比 N (? ) ? ? 116.当外加电压不变，w=w1=w2时，其值为1/2，w2-w1为通频带，w2，w1为边界频率/半功率点，广义失谐为1 1?2R 2? ，品质因数越高，选择性越好，通频带越窄 7. 2 ? ? 0 ?7 f02?f12?f?8.通频带绝对值 0 ?7 通频带相对值 0.7?Qf0Q9.相位特性 ?0Q + Vs L 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。 ?0?arctanQ?arctan ?0?C Q越大，相位曲线在w0处越陡峭 11122222222w?w?w?CQVsin?t?CQVcos?t?CQVsmLCsmsm回路总瞬时储能 22221Vsm112w?2?2?CQVsm回路一个周期的损耗 R2R?2022CQ2Vsm w L ? w C ? 2 ? 1 ? ， 所以 Q ? 2 回路储能 表示回路或线圈中的损耗。 Q1每周期耗能2wR22?CQV sm2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 Q0QL ?RSRL1? RRL三. 并联谐振回路 1 ?C?1?L C 1.一般无特殊说明都考虑wLR，Z 1 CR?j?C?Is R?j?L?L?L?C22? ?反之wp=1/LC-(R/L)=1/RC1-Q2.Y(导纳) ? j ? ? C C ? . ? 与串联不同 ? ? 电导(G)= 电纳(B)= ? ?CRL?1?L?CRLR ?1?L?11L?LCRLCR?L1p4.品质因数 Q p ? ? R p ? （乘Rp） ? P ?pCR?PCR?pL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 QL?3.谐振时 B ? ? 0 ， ? p ? 回路谐振电阻Rp= =QpwpL=Qp/wpC C? ?5.当w0导纳是感性；当wwp时，B1时, f T ? ? 0 f 。 ?3）最高振荡频率fmax 频率参数的关系:fmax?fT?f晶体管的功率增益为1时的工作频率 注意:f fmax后，Gp1） 4.级间耦合看书76页例题 四多级单调谐回路谐振放大器 ?1.放大器的总增益 Av?Av1?Av2?Avn?Av12.m级放大器的通频带 11 f02?f0.7?2m?1?2m?1?2?f0.7?单级 QLQL?n五 谐振放大器的稳定性 2g2S ?1.稳定系数 （其中g2=g1g2）如果S1，放大器可能产生自激振荡；如果S 1，放大器不会产生yfe?0Cre2yfe自激。 S越大，放大器离开自激状态就越远，工作就越稳定。一般要求S=510， Av0?S?0Cre2.单向化 什么是单向化：讨论如何消除yre（反向传输导纳）的反馈，变“双向元件”为“单向元件”的过程。 为什么单向化：由于晶体管内存在yre的反馈，所以它是一个“双向元件”。作为放大器工作时，yre的反馈作用可能引起放大器工作的不稳定。 如何单向化： 1） 失配法 信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配；晶体管输出端负载阻抗不与本级晶体管的输出阻抗匹配。 注意：失配法以牺牲增益为代价换取稳定性的提高。 2） 中和法（不做讨论） 六放大器中的噪声 1.内部噪声的来源于特点 由元器件内部带电粒子的无规则运动产生，大多为白噪声（在整个频域内，功率谱密度均匀分布的噪声；亦即：所有不同频率点上能量相等的随机噪声） 2.电阻热噪声 224 kTR功率谱密度 S ( f ) ? 噪声电压的均方值 v n ? 4 kTR ? f n 噪声电流的均方值 in?4kTG?fn其中 k ? 1.38 ? 10 ? 23 J / K ,波尔兹曼常数 T 为绝对温度（=摄氏温度+273），单位为K R(或)为?fn内的电阻（或电导）值，单位为 3.晶体管噪声 1）热噪声：主要存在于 (基区体电阻）内 白噪声 2）散粒噪声（主要来源） 3）分配噪声 4）闪烁噪声（1/f 噪声） 4.场效应管的噪声（比晶体管低得多） 1）热噪声：由漏、源之间的等效电阻产生；由沟道内电子不规则运动产生。 2）散粒噪声：由栅、源之间结的泄漏电流引起。 3）闪烁噪声 七噪声系数的表示和计算 1.信噪比 有用信号功率Ps与噪声功率Pn的比值P S N =S/N=SNR= 信号功率 / 噪声功率 / P2.噪声系数：Fn反映了信号经过放大后，信噪比变坏的程度 Fn(dB)Psi/Pni输入信噪比与输出信噪比的比值 F 分贝 Fn(dB)?10lgFn Fn?1010n ?Pso/Pno输出噪声 P n o?P n0I?Pn0II?P n i?Ap?P n0II输入端的噪声经放大后在输出端呈现的功率 放大器自身的噪声经放大 放大器自身的噪声经放大后在输出端呈现的功率 PFn?1?n0IIPn0I后在输出端呈现的功率 输入端的噪声经过放大后在输出端呈现的功率 3.噪声温度Ti=(Fn-1)T 4.灵敏度 当系统的输出信噪比给定时，有效输入信号功率Psi称为系统灵敏度，与之相对应得输入电压称为最小可检测信号 Psi=Fn(kTfn)（Pso /Pno）=lg Psi=lgFn+lg(kTfn)+lg（Pso /Pno） 书上116页例题 5.等效噪声宽度 6.减小噪声系数的措施 选用低噪声元、器件；正确选择晶体管放大级的直流工作点；选择合适的信号源内阻Rs；选择合适的工作宽度；选用合适的放大电路；降低主要器件的工作温度 第五章 高频功率放大器 一基本概念 1. 谐振（高频）功放与非谐振（低频）功放的比较 相同: 要求输出功率大，效率高 不同1：工作频率与相对频宽不同 不同2：负载不同 低频功放，采用无调谐负载； 高频功放，一般采用选频网络作为负载；新型宽带功放采用传输线作为负载。 不同3：工作状态不同 低频功放，工作于甲类（360度）、甲乙类或乙类（180度）（限于推挽电路）状态； 高频功放，一般工作于丙类（180度）（某些特殊情况下可工作于乙类）。 二工作原理 ?C?P输出功率=o直流电源提供的直流功率P?Po=Po?PCP?=Po?P CP?(直流电源供给的直流功率)Po(交流输出信号功率) (集电极耗散功耗P) C第 7 页 共 7 页