通信电子线路复习一解析.pptx

《通信电子线路复习一解析.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信电子线路复习一解析.pptx（46页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、会计学1通信电子线路复习一解析通信电子线路复习一解析第第1章章 绪论绪论 第第2章章 通信电子线路通信电子线路基础基础 第第3章章 小信号放大电小信号放大电路路 第第4章章 高频谐振功率高频谐振功率放大器放大器 第第5章章 正弦波振荡器正弦波振荡器 第第7章章 振幅调制、解振幅调制、解调及混频调及混频第第8章章 角度调制与解角度调制与解调调第1页/共46页第第1 1章章 绪论绪论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第2页/共46页1.1通信和通信系统通信和通信系统n n通信系统的作用通信系统的作

2、用是把发信者的信息准确地传送给是把发信者的信息准确地传送给受信者受信者n n通信系统的组成通信系统的组成如下图所示如下图所示n n通信系统通信系统模拟通信系统数字通信系统第3页/共46页1.2 通信系统中信号的变换过程通信系统中信号的变换过程n n基带信号：信源提供的信号。举例？n n载波信号：未经调制的单一频率的高频正弦信号。n n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。n n解调：从已调信号中还原出基带信号的过程。第4页/共46页1.2 通信系统中信号的变换过程

3、通信系统中信号的变换过程n n调制的作用：n n频谱搬移，将不适宜传输的基带信号频谱搬移频谱搬移，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；到适宜传输的某一频段上；n n信道复用；信道复用；n n提高通信系统的抗干扰能力；提高通信系统的抗干扰能力；第5页/共46页(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第6页/共46页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fsfs本地振荡器fofo-fs=fi中频放大器fi检波器(解调)

4、F低频放大器F第7页/共46页超外差式调幅收音机电路图（2）接收设备第8页/共46页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。？第9页/共46页1.4.2频段划分例：多波段收音机：（8.518）MHz：（2.28.5）MHz：（1830）MHzMW：FMSW：LM(535KHz1605KHz)（88108）MHz调幅广播调频广播注意：波长与频率的换算。第10页/共46页第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）L

5、C串联谐振回路分析（2）LC串联谐振回路分析第11页/共46页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。第12页/共46页2.1.1 BJT的高频小信号模型第13页/共46页2.1.1 BJT的高频小信号模型一、混合等效电路CbeCbc+_beecb+_+_混合型等效电路注意：gm与静态电流IEQ有关。第14页/共46页二、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

6、图所示，从而可以用网络参数等效电路来等效三极管。Uce+beceIbIcUbe+_（a）_yoeyfeUbe（b）IbIc+_UbeUce+yieyreUceY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。第15页/共46页Y参数均为容性参数，我们将Y参数记为：第16页/共46页第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第17页/共46页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CLrZS（1）串联谐振频率：（2）品质因数：回路谐振时无功功率 与损耗功率之比第18页/共46页二

7、、并联谐振回路第19页/共46页a、并联谐振频率b、品质因数二、并联谐振回路CLrIy+U-CLgoIy+U-1、基本概念：LC理想，g0是L和C的损耗之和。第20页/共46页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zo/2-/2相频特性幅频特性UoU00.707U0BW0.70.7曲线越窄，选频特性越好，定义当U下降到U0的 时，对应的频率范围为通频带BW0.7第21页/共46页f、直接接入信号源和负载的LC并联谐振回路CLrCLRLRsRoCLCLRLRsCLRo谐振频率：(C=C+CL)谐振阻抗：Re=Rs/Ro/RL有载品质因数：通频带：第22页/共46页例：已知并联

8、振荡回路的 fo=465KHz，C=200pF，BW=8kHz，求:(1)回路的电感L和有载Qe；(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：Ro=QeoL 98.4K（2）设要并接的电阻为RL，由题意知CLRo第23页/共46页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CLRLCLRLRLU1U2设接入系数为：n=U2/U1，则：RL=n2RL信号源的阻抗匹配 Rs=Ri负载的阻抗匹配 RL=R0阻抗匹配CLrRLRsRiRo第24页/共46页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

9、增减关系 电压 1/n 增大（因为n1）电流 n 减小 电阻 1/n2 增大 电导 n2 减小 电容 n2 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/n2 增大 导纳 n2 减小第25页/共46页例：图示电路是一电容抽头的并联振荡回路，信号角频率=10106rad/s。试计算谐振时回路电感L和有载Qe值（设线圈Qo值为100）。解：由题意知第26页/共46页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。CqLqrqC0JTXffs0fp容性感性第27页/共46页第3章 小信号放大电路1

10、 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第28页/共46页作用：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。第29页/共46页3.1.2 单调

11、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21345CL+_Ui+_Uo+_Ui交流通路第30页/共46页二、主要参数分析计算1、放大器的交流小信号等效等效电路n1yfeUi+_gCLUo将12和45分别折算到13端后的等效电路yfeUi+_yieUiC23145CoegoegLCL+_UoLY参数等效电路第31页/共46页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，

12、即为纯电导。因此，谐振时电压增益Auo为：n1yfeUi+_gCLUo将12和45分别折算到13端后的等效电路（2）功率增益（谐振时功率放大倍数）第32页/共46页 若谐振回路理想、无损耗，则go=0，当输出端匹配时n12goe=n22gL，输出功率最大，功率增益最大，记为APomax：第33页/共46页（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BW0.7BW0.10f0.707AuAu010.1K越接近于1,选频特性越好!第34页/共46页课堂练习：单调谐回路放大器如图所示。设负

13、载是与该放大器完全相同的下一级放大器，BJT的参数为：gie=1.1103S，goe=1.110-4S，|yfe|0.08S，Cie=25pF，Coe=6pF，N12=16圈，N1320圈，N454圈，L13=1.5uH，C=12pF，Q0=100。求：f0，Aou，BW0.7解：1、负载是与该放大器完全相同的下一级放大器，所以gL=gie，CL=Cie第35页/共46页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：Au=Au1Au2Aun Au1n（每一级都相同）级数n1234Bn/B11.00.640.51

14、0.43K0.19.954.663.743.18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12)()(12)(7.01100-=+nBWBWAAAASnnnuuuux级数越多，矩形系数越小，效果越好第36页/共46页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n1234B1/B21.00.80.710.66K0.13.152.161.91.8电路较复杂；调整比较困难。第37页/共46页第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第38页/共46页3.1

15、.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 带放大器第39页/共46页VT1VT2VT31026413121198754E307uiuo+6V-6V+_1102578461211集成射频/中频放大器4E307 4E307的内部原理电路和引脚如下左图所示。在使用时将与、与短路连接，与之间接，就构成了一个典型的恒流源差动放大电路。和之间可以加接电阻，增大反馈，减小静态功耗。该芯片的供电电压为8V，单端输出时，VT1和VT2的特征频率3

16、00600MHz。右图是芯片的典型应用电路。第40页/共46页第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第41页/共46页Auyre增大自激yre=0ff0yfe对放大器幅频特性的影响3.2 小信号调谐放大器的稳定性 yre的影响将在小信号谐振放大器中产生两个问题：其一是影响小信号谐振放大器的谐振频率，特别是当输入端也接有谐振回路时，yre中的电容成分会引起放大器的频率特性发生明显的畸变，使得多级调谐放大器调整变得很困难。其二是yre中的电导成分会引起放大器自激，使放大器不稳定。3.2.1 谐振放大器的输入导纳Yi及稳

17、定性分析小信号谐振放大器可能会不稳定，为什么？第42页/共46页3.2.2 提高放大器稳定性的方法（1）选择高频性能好的三极管。通常Cbc(即C)越小越好。（2）中和法。在晶体管外部接一个中和电容CN来抵消内部反馈有害的影响。N1N2CbcCN如果中和电路使 和 相等，此时，正反馈的影响被抵消。起到使放大器稳定工作的作用。第43页/共46页组合放大电路：采用共射共基级联电路V1V2 VT2管的Cbc不构成正反馈，而VT1管由于负载阻抗很小，导致该级增益很低，VT1和VT2之间处于严重失配状态，也不会构成自激振荡。（3）失配法。是一种通过适当降低放大器的增益，提高放大器的稳定性的方法。第44页/共46页作业作业n nP6 1-1；1-2；1-3n nP29 2-7；2-8；2-10n nP46 3-9第45页/共46页