1通信电子线路复习一课件

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,通信电子线路复习（一）,第,1,章 绪论,第,2,章 通信电子线路基础,第,3,章 小信号放大电路,第,4,章 高频谐振功率放大器,第,5,章 正弦波振荡器,第,7,章 振幅调制,、解调及混频,第,8,章 角度调制与解调,第,1,章 绪论,1 了解通信的概念和通信系统的组成,2 理解通信系统中的信号变换过程,3 理解无线电广播的发射与接收,原理,4 了解无线电波的传播方式和频段划分,1.1,通信和通信系统,通信系统的作用,是把发信者的信息准确地传送给受信者,通信系统的组成,如下图所示,通信系统,模拟通信系统,数字通信系统,1.2,通信系统中信号的变换过程,基带信号,：信源提供的信号,。,举例？,载波信号,：未经调制的,单一频率的,高频,正弦,信号,。,调制,：用,基带信号,去,改变,某个,高频正弦波,的参数，使载波的,振幅、频率或相位,随基带信号而变化。通俗地说：用高频振荡信号作为运载工具，将携带信息的低频信号“装载”到高频振荡信号上。,解调,：从,已调信号,中,还原,出,基带信号,的过程。,1.2,通信系统中信号的变换过程,调制的作用,：,频谱搬移,，将不适宜传输的基带信号频谱搬移到适宜传输的某一频段上；,信道复用,；,提高通信系统的抗干扰能力,；,(1),低频部分：,信息变换与放大,(2),高频部分：高频信号产生、放大、调制,低频,放大器,高频,振荡器,高频谐振,放大器,振幅,调制器,高频,功放,换能器,消息信号,（,1,）发送设备,1.3,无线电广播的发射与接收,超外差式无线电收信设备的组成,（,2,）接收设备,混频器,高频谐振,放大器,f,s,f,s,本地,振荡器,f,o,f,o,-f,s,=f,i,中频,放大器,f,i,检波器,(,解调,),F,低频,放大器,F,超外差式,调幅收音机电路图,（,2,）接收设备,1.4.1,无线电波的传播方式,1.4,无线电波的传播方式和频段划分,绕射方式（沿地面传播）,反射方式,直射方式,大地,大地,大地,电离层,注意,：三种传播方式的信号,频率（波长）范围、,传播特点。,？,？,1.4.2,频段划分,例：多波段收音机,：,（,8.518,）,MHz,：（,2.28.5,）,MHz,：,（,1830,）,MHz,MW,：,FM,SW,：,LM,(535KHz1605KHz),（,88108,）,MHz,调幅广播,调频广播,注意,：波长与频率的换算。,第,2,章 通信电子线路基础,1,掌握高频电路中的,三极管,Y,参数模型,2,掌握无源谐振电路分析,方法,（,1,）,LC,串联谐振回路分析,（,2,）,LC,串联谐振回路分析,2.1,高频电路中的有源器件,任务：完成信号的放大、非线性变换等主要功能。,2.1,有源器件：,BJT,、,FET,、变容二极管,：高频应用,集成电路：通用集成宽带放大电路，,专用高频集成电路。,2.1.1 BJT,的高频小信号模型,2.1.1 BJT,的高频小信号模型,一、混合,等效电路,C,b,e,C,b,c,+,_,b,e,e,c,b,+,_,+,_,混合,型等效电路,注意,：,g,m,与静态电流,I,EQ,有关。,二、三极管的,Y,参数等效电路,三极管处在小信号线性放大状态时，可以近似为线性器件。因此，我们避开三极管的内部结构，将其看成一个线性二端口网络，如下图所示，从而可以用网络参数等效电路来等效三极管。,U,ce,+,b,e,c,e,I,b,I,c,U,be,+,_,_,（,a,）,_,y,oe,y,fe,U,be,（,b,）,I,b,I,c,+,_,U,be,U,ce,+,y,ie,y,re,U,ce,Y,参数等效电路,三极管的二端口模型,注意,：,各Y参数的意义及表达式,。,Y,参数均为容性参数,，我们,将,Y,参数记为：,第,2,章 通信电子线路基础,1,掌握高频电路中的,三极管,Y,参数模型,2,掌握无源谐振电路分析,方法,2.2,无源谐振网络,任务：信号传输、频率选择和阻抗变换等。,一、,LC,串联谐振回路,：,r,是,L,和,C,的损耗之和,C,L,r,Z,S,（,1,）,串联谐振频率：,（,2,）,品质因数,：,回路谐振时无功功率,与损耗功率之比,二、并联谐振回路,a,、并联谐振频率,b,、品质因数,二、并联谐振回路,C,L,r,I,y,+,U,-,C,L,g,o,I,y,+,U,-,1,、基本概念：,LC,理想，,g,0,是,L,和,C,的损耗之和。,2,、并联谐振回路的幅频特性和相频特性,d,、通频带,e,、矩形系数,z,o,/2,-/2,相频特性,幅频特性,U,o,U,0,0.707U,0,BW,0.7,0.7,曲线越窄，选频特性越好，定义当,U,下降到,U,0,的 时，对应的频率范围为通频带,BW,0.7,f,、直接接入信号源和负载的,LC,并联谐振回路,C,L,r,C,L,R,L,R,s,R,o,C,L,C,L,R,L,R,s,C,L,R,o,谐振频率：,(C,=C+C,L,),谐振阻抗：,R,e,=R,s,/R,o,/R,L,有载品质因数：,通频带：,例：已知并联振荡回路的 f,o,=465KHz，C=200pF，BW=8kHz，求:(1)回路的电感L和有载Q,e,；,(2)如将通频带加宽为10kHz，应在回路两端并,接一个多大的电阻？,解,:,（,1,）,谐振时的阻抗：,R,o,=Q,e,o,L,98.4K,（,2,）设要并接的电阻为,R,L,，由题意知,C,L,R,o,3,、部分接入的并联振荡回路,目的：,实现阻抗匹配；减小负载对谐振回路的影响,C,L,R,L,C,L,R,L,R,L,U,1,U,2,设接入系数为：,n=U,2,/U,1,，,则：,R,L,=n,2,R,L,信号源的阻抗匹配,R,s,=R,i,负载的阻抗匹配,R,L,=R,0,阻抗匹配,C,L,r,R,L,R,s,R,i,R,o,部分接入电路,的等效,变换,（折算关系）,接入系数：,接入系数：,部分的,折算到全部,增减关系,电压 1/n 增大（因为n1）,电流,n 减小,电阻 1/n,2,增大,电导 n,2,减小,电容 n,2,减小,其中，电阻、电导、电容的折算关系，可以从阻抗和导纳的角度去理解。,阻抗 1/n,2,增大,导纳 n,2,减小,例：图示电路是一电容抽头的并联振荡回路，信号角频率,=10,10,6,rad/s。试计算谐振时,回路电感L和有载Q,e,值（设线圈Q,o,值为100）。,解,：,由题意知,2.2.2,无源固体组件,(,固体滤波器,),一、石英晶体谐振器,1,、电器特性,一般的用图示的,LC,谐振回路来模拟石英晶体的电特性,。,C,q,L,q,r,q,C,0,JT,X,f,f,s,0,f,p,容性,感性,第,3,章 小信号放大电路,1 掌握小信号谐振放大器的分析方法,2,了解集成电路调谐放大器的原理,3,理解小信号谐振放大器的稳定性,作用：,放大各种无线电设备中的高频小信号（微弱），通常是窄带放大器，以各种选频电路作负载（并联、耦合谐振回路等），所以还具有选频或滤波作用。,组成：,放大器件,+,负载回路（非线性电阻）,要求：,（,1,）增益要高 （,2,）选择性要好,（,3,）工作要稳定可靠 （,4,）噪声要小,分析方法,:,采用线性模型的等效电路分析法,。,其中，三极管用Y参数模型分析。,3.1.1,概述,3.1,小信号谐振放大器,分类：,调谐放大器和频带放大器，前者的谐振回路调谐于输入有用信号的频率；后者谐振频率为固定值。,3.1.2,单调谐回路谐振放大器电路,1,、,采用分压式稳定偏置电路；,2,、,T,工作在甲类放大状态；,3,、,输出端采用并联谐振电路，起选频作用，,T,的集电极采用部分接入，以提高谐振回路的有载,Q,值；,4,、,信号输入与输出为实现阻抗匹配、满足最大功率传输均采用变压器耦合。,一、电路和工作原理,2,1,3,4,5,C,L,+,_,U,i,+,_,U,o,+,_,U,i,交流通路,二、主要参数分析计算,1,、放大器的交流小信号等效等效电路,n,1,y,fe,U,i,+,_,g,C,L,U,o,将,1,2,和,4,5,分别折算到,1,3,端后的等效电路,y,fe,U,i,+,_,y,ie,U,i,C,2,3,1,4,5,C,oe,g,oe,g,L,C,L,+,_,U,o,L,Y,参数等效电路,2,、分析计算,（,1,）电压增益（电压放大倍数）,当输出回路谐振时，,=0，,即为纯电导。因此，谐振时电压增益A,uo,为：,n,1,y,fe,U,i,+,_,g,C,L,U,o,将,1,2,和,4,5,分别折算到,1,3,端后的等效电路,（,2,）功率增益（谐振时功率放大倍数）,若谐振回路理想、无损耗，则,g,o,=0,，当,输出端匹配时,n,1,2,g,oe,=n,2,2,g,L,，输出功率最大，功率增益最大，记为,A,Pomax,：,（,3,）通频带,（,4,）矩形系数,矩形,系数,K,：放大器电压增益下降至谐振时增益的,0.1,倍（或,0.01,倍）时，相应的通频带放大器通频带之比，即,理想和实际的选频曲线,BW,0.7,BW,0.1,0,f,0.707,A,u,A,u0,1,0.1,K越接近于1,选频特性,越,好!,课堂练习：,单调谐回路放大器如图所示。设负载是与该放大器完全相同的下一级放大器，,BJT,的参数为：,g,ie,=1.1,10,3,S,，,g,oe,=1.110,-4,S,，,|,y,fe,|,0.08S,，,C,ie,=25pF,，,C,oe,=,6pF,，,N,12,=16,圈，,N,13,20,圈，,N,45,4,圈，,L,13,=,1.5uH,，,C=12pF,，,Q,0,=100,。,求：,f,0,，,A,ou,，,BW,0.7,解：,1,、负载是与该放大器完全相同的下一级放大器，所以,g,L,=g,ie,，,C,L=,C,ie,3.1.3,单调谐放大器的级连,目的,：提高增益（各级增益相乘）；改善频率选择性。,一、同步调谐多级放大器（单级级连构成）,电压放大倍数：,A,u,=A,u1,A,u2,A,un,A,u1,n,（每一级都相同）,级数,n,1,2,3,4,B,n,/B,1,1.0,0.64,0.51,0.43,K,0.1,9.95,4.66,3.74,3.18,矩形系数：,选择性和通频带：,频带越窄。,可以看出级数越多，通,，,单级,1,2,),(,),(,1,2,),(,7,.,0,1,1,0,0,-,=,=,=,=,+,S,S,n,BW,BW,A,A,A,A,S,n,n,n,u,u,u,u,x,级数越多，,矩形系数越小，效果越好,3.1.4,双调谐放大器（通频带宽，选择性好）,临界耦合状态,(,=1),时的最大电压放大倍数为：,级数,n,1,2,3,4,B,1,/B,2,1.0,0.8,0.71,0.66,K,0.1,3.15,2.16,1.9,1.8,电路较复杂；调整比较困难。,第,3,章 小信号放大电路,1 掌握小信号谐振放大器的分析方法,2,了解集成电路调谐放大器的原理,3,理解小信号谐振放大器的稳定性,3.1.5,集成电路调谐放大器,使用集成宽带放大器或专用高频集成放大器构筑调谐放大器,实现的方案为,:,1,、宽带放大器,+,集中选频滤波器,2,、前置放大器,+,集中选频滤波器,+,宽带放大器,宽带放大器,集中滤波器,集 中,滤波器,前 置,放大器,宽 带,放大器,VT,1,VT,2,VT,3,10,2,6,4,1,3,12,11,9,8,7,5,4E307,u,i,u,o,+6,V,-6,V,+,_,1