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高频电子线路复习考点
2025-10-03 15:10:15 责编:小OO
文档
高频电子线路复习考点

第一章绪论

考点1、熟悉通信系统中的发送和接收设备。

2、掌握发射机框图以及各点对应的波形图。

3、掌握超外差接收机的基本原理框图以及各点对应的波形图。发送设备框图

接收设备框图

第2章 噪声与干扰

考点1、掌握电阻热噪声电压及电流均方值、噪声功率谱密度、噪声 系数概念。

在频带宽度B 内产生的热噪声电压均方值和电流的均方值分别为

考点2、掌握噪声系数的定义及描述方法

一个实际网络的输出信号质量可以用输出信噪比来衡量

(1)信噪比越大,信号质量越好。

(2)但信噪比不能反映网络对信号质量的影响,也不能表示网络本身噪声性能的好坏.

(3)引入噪声系数来描述或评价一个网络的噪声性能。

考点3、掌握无源网络噪声系数的计算和级联网络噪声系数的计算 无源四端网络噪声系数的简化表示

对于无源网络,当输入输出端均匹配时,其额定噪声输入、输出功率将满足

()4V S f kTR

=1

()44I S f kT kTG

R

==24n

kTRB

υ=24n

i kTGB

=)

(lg 10/dB P P N S n

s ==噪声功率信号功率

上式说明,无源网络的噪声系数等于其功率传输系数的倒数,或等于网络的衰减 L 。这是因为产生网络噪声的有损元件,正是导致网络传输信号衰减的因素。

则级联网络的等效噪声系数 NF 为:

依此类推,3级级联网络的总的噪声系数为:

上式说明:级联网络的噪声系数,主要由网络前级的噪声系数确定。前级的噪声系数越小,功率增益越高,则级联网络的噪声系数就越小。 第3章 高频小信号放大器

考点1、掌握小信号谐振放大器的主要技术指标 高频小信号放大器的主要性能指标 电压增益与功率增益 频带宽度(通频带) 矩形系数

kTB

P P no ni ==L

G N p

F ===1P P so si 1

211

p F F p no F G N N kTB G P N -+

==2

131211

1p p F p F F F G G N G N N N -+-+=

工作稳定性 噪声系数

考点2、熟悉LC 串、并联谐振回路的工作原理和特性 高频小信号调谐放大器的电路组成: 晶体管和LC 谐振回路。

LC 谐振回路有并联回路和串联回路两种形式其作用是: (1)选频滤波

(2)阻抗变换电路及匹配电路; (3)实现频幅、频相变换 LC 串联谐振回路 串联回路阻抗特性:

回路空载品质因数Q0:

)(或串联谐振角频率:

LC

f LC πω21100==

Cr

r L

Q 0001ωω=

=

有载品质因数:

串联谐振回路的谐振特性 :

串联回路谐振时,电感器和电容器的端电压均达到最大值,并为输入电压的Q 倍。故又称串联谐振为电压谐振。

Q 值越高,回路的谐振曲线越尖锐,选择性越好,对无用信号的抑制能力越强,但通频带越窄。 LC 并联谐振回路的阻抗特性:

00

L S L

L

Q Q r R R ω=

<++()()2

2

0201P w L L R rQ Cr r w C r

====p 1C 1L R L r C

P o o P o o R L Q CR L r Cr ωωωω======

考点3、LC 并联谐振回路谐振角频率 、品质因素Q (有载、空载)、通频带BW0.7以及接入系数的计算

并联回路谐压最大,与激励电流同相位;流过其电抗支路的电流比激励电流大 Q 倍,故并联谐振又称电流谐振

通频带Bw

Q 值越大,谐振曲线越尖锐,选择性越好,但通频带变窄。故选择性

与通频带是矛盾的。 阻抗变换与接入系数 (1) 全耦合变压器等效

Q1

Q2Q1>Q21

)

j (V )

j (V )(000v ωωωα=

Bw1Bw2

2

10

f f

2

f 1

f 并联回路相对幅频特性

Q

2Q f BW 0

0πω==()()

2

/

1=ωα

V

2

'

L

R L 12

22

2N 1

N g

C g

R L 1

'

g

I g

I g

R g

C L

R '1

1'

1'

L 1

'

(2)双电感抽头耦合电路(a)RL部分接入并联回路

(b)Rs部分接入并联回路

L

L

R

N

N

R

2

2

1

'

⎪⎪

=

.

i

I

L1

R p C

L2

R L

.

i

I L

R p C R’L 部分接入电路等效变换

o

v

'

v o

2

'

p

R

R L

L

=

'

om

om

2

1

2

V

V

L

L

L

p=

+

=

2

s

'

s p

R

R=

2

1

2

L

L

L

p

+

=p

I

I

s

'

s

=

.

s

I

L1

R p

C

L2

R L

部分接入电路等效变换.

i

v

R s

.

s

I R p

C R L

.

'

i

v's R L

(3) 双电容抽头耦合电路

(b )Rs 部分接入并联回路

根据变换前后功率等效原理:

可得

同理可得

第4章 高频功率放大器

考点 1、 掌握折线分析法的分析过程

考点 2、掌握C 类谐振功率放大器的原理电路及工作原理、 掌握PO 、PD 、PC 、η的计算公式 按晶体管导通情况分

s

I C1

R p

L

C2

R L

部分接入电路

等效变换

.

i

v R s

'

I s

R p

C

R L

.

'i v 's

R L

'

2R V'2R V s 2

im

s 2im =22im '

im s 's p 1V V R R ⎪⎪⎭

⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=2

s '

s p

R

R =p

I I s 's

=2

11

21212C C C C C C C j /1C j /1p +=

⎫ ⎝⎛+=ωω

甲类(A 类):集电极电流导通角 =180o 乙类(B 类):集电极电流导通角 =90o

丙类(C 类):集电极电流导通角

<90o ,放大等幅载波及已调波

输出功率与效率: Po :输出信号的功率

PD :电源提供的功率

输出信号功率为 :

Icm1: 集电极电流中的基波分量幅度

D

o

P

P

=

η2

21111222cm

o cm cm cm V P I V I R R ∑∑=

==)

(1max 1θαc cm i I =()cm c o

V i P θα1max 21=()CC

c CC C D V i V I P θα0max 0==o

D C P P P -=

第5章正弦波振荡器

考点1、掌握正弦波振荡电路的基本构成

放大器、正反馈通路或负阻、选频网络、稳幅

考点2、掌握正弦波振荡器的起振、平衡和稳定条件

反馈振荡器振荡必须满足三大条件:

起振条件:振荡电压从无到有逐步增长的条件。

振幅起振

相位起振

Vf、Vi同相

CC

m

CC

C

m

V

V

V

I

V

I

c

1

c

1

cm

)

(

)

(

2

1

2

1

θ

α

θ

α

η=

=

ξ

θ

α

θ

α

η

)

(

)

(

2

1

1

=

1

V

V

AF

T

i

f>

=

=

)

2

1

n(

2n

T

=

=,

π

ϕ

平衡条件:使振荡幅度和频率维持在相应的平衡值上的条件 振幅平衡:

相位平衡:

Vf 、Vi 同相

稳定条件:受外界不稳定因素的影响,振荡器平衡状态破坏,能使振荡器恢复平衡状态的条件。

考点3、掌握互感耦合振荡电路和三点式振荡电路的组成原则、并掌握三点式振荡电路的振荡频率以及反馈系数的计算 画高频(交流)等效电路的原则: 1、高频扼流圈开路,滤波电容短路 2、电源交流接地

3、旁路电容、耦合电容一般情况下短路

4、大电阻开路

振荡起振和平衡的相位条件

判断互感耦合振荡器是否可能振荡,通常是以能否满足相位平衡条

1

V V AF T i

f

===)

210n (2n T ⋯⋯==,,πϕ()

i

iA

osc i V V

T V ω=∂<∂0

osc

T ωωϕω

=∆<∆

件,即是否构成正反馈为判断准则。判断方法采用“瞬时极性法”。 采用瞬时极性法基本步骤: 首先判断放大器的组态;

在电路中某一适当位置(往往是放大器的输入端)把电路断开; 在断开处的一侧(往往是放大器输入端)对地引入一个外加电压; 该外加信号经过放大器反馈网络之后回送到输入端时的,其瞬时极性与输入信号相同,则电路满足相位条件,有可能起振。 互感耦合振荡器总结:

优点:容易起振,输出电压较大,结构简单,调节频率方便,在调整反馈时基本不影响振荡频率,一般在广播收音机中用作本地振荡。 缺点:在高频时输出波形不好,频率稳定性也差,通常工作频率不宜过高,一般在几十千赫至几十兆赫范围内,很少用在短波以上的更高频段。

与发射极相连接的两个电抗元件同为电容时的三点式电路, 称为电容三点式电路, 也称为考毕兹电路。与发射极相连接的两个电抗 元件同为电感时的三点式电路, 称为电感三点式电路, 也称为哈 特莱电路。(射同余异)

1L

2

L

C

1

C

2C

L

电容三点式振荡器电路:即考毕茨(Colpitts )振荡器

振荡频率(约等于谐振回路的谐振频率)

考点 4、掌握克拉泼电路和西勒电路的优、缺点及振荡频率的计算 (1)串联改进型 电容三点式振荡器(克拉泼clapp 电路) 与电容三点式电路比较,克拉泼电路的特点是在回路中增加了一个与L串联的小电容C3

2

12

1021C C C C L

f +=

π

L

C 3

C 1

C 2

C i

C o

T

优点:频率可调,调节C3可改变f0 C3可改变F 不受影响 f0与Ci 、CO 无关,故比较稳定

电路的主要缺点:频率不能太高,波段范围不宽,波段内输出幅度不平稳,实际中常用于固定频率振荡器。

(2)并联改进型 电容三点式振荡器(西勒shelle 电路)--最稳定 西勒电路是在克拉泼电路基础上,在电感L两端并联了一个小电容c4,c3为固定值的电容器

i

2O 13C C 1C C 1C 1C 1++++=∑

13C C C +<C C C +<<23T

C 1

L

C 3

R e

R b2

C b

R b1

R c

C 2

C 4

共基极接法

V CC

L

C 3

C 1

C 2

C i

C o

T

C 4

(b )

434321C C C C

1'C 1'C 1

1C +≈+⎪⎪⎪⎪

⎛++=

西勒电路的优点:

振荡频率可以很高,且在波段内振幅比较稳定,调谐范围比较宽,实际中常用于波段振荡器。 第6章 非线性器件与频谱搬移电路 考点1、了解吉尔伯特乘法器单元电路 模拟乘法器及基本单元电路(非线性) 小信号输入 双差分对乘法器

考点2、了解变频器的工作原理、三极管混频电路的混频跨导的定义 混频器:在通信接收机中, 混频(变频)电路的作用在于将不同载频的高频已调波信号变换为同一个固定载频(一般称为中频)的高频已调波信号, 而保持其调制规律不变。 为什么要进行混频:

1.中频放大器增益可以做得很高而不自激。

2.中频频率固定,使电路结构简化。

3.有利于选频。

频率固定,选择性可以做得很好。

31o 32i 41o 42i

C ,C C ,C C C C C C C C C <<+<<+<<+<<+0341

2()

f L C C π≈

+

日常应用

超外差式广播接收机中

AM :载频535 kHz ~1605kHz 中频465kHz FM :载频88 MHz ~108MHz 中频10.7MHz 视频信号

载频四十几兆赫~近千兆赫 中频38 MHz

考点3、掌握变频干扰的分类和定义,会分析产生干扰的类型 变频干扰分类:

(一)外来干扰与本振的组合频率干扰

外来干扰与本振的组合频率干扰(寄生通道干扰) 若外来干扰和本振产生的无用组合频率分量满足

1) 中频干扰

即外来干扰频率与中频相同。

例如中频为465kHz, 则同样频率的外来干扰即为中频干扰的来源。 (二)信号与本振的组合频率干扰(干扰哨声) (三)互相调制干扰

互调干扰是指两个或多个干扰电压同时作用在混频器输入端,经混频器,产生近似中频的组合频率,进入中放通带内形成干扰 产生互调干扰应满足:

,0,1,2.......

L n I pf qf f p q ±±==01p q ==、n I f f

=2

n 1n c qf pf f ±±=

二阶互调p=1, q=1 三阶互调p +q=3 第7章 振幅调制与解调

考点1、掌握幅度调制波:AM 、DSB 数学表达式、波形图及实现模型 AM:

1、数学表达式 载波:

调制信号:

调幅指数:

2、AM 信号波形特征

波形特征:

(1)调幅波的振幅(包络)变化规律 : 与调制信号波形一致 (2)调幅波频率(即变化快慢): 与载波频率一致

L 12I

n n f pf qf f ±±±=()cos c cm c u t U t

ω=()cos m u t U t

ΩΩ=Ω()

()()()cos cos cos 1cos cos AM cm a c cm a m c cm a c u t U k u t t

U k U t t U m t t

ωωωΩΩ=+⎡⎤⎣⎦=+Ω=+Ω

a

m a m

a cm

k U m U Ω=

()()t

t m U t u c a cm AM ωcos cos 1Ω+=

波形特征:

(3)调幅度ma 反映了调幅的强弱程度

一般ma 值越大调幅越深:

抑制载波的双边带调幅信号 (1)数学表达式:

(2)频谱

考点2、掌握标准幅度调制的功率计算。

max min

max min

01

m m a m m U U m U U -<=+≤⎪⎩⎪⎨⎧>==实际电路中必须避免

包络失真过调幅时百分之百最大调幅时未调幅

时,,1)

(10a

a a m m m ()()()cos cos DSB c m cm c u t ku t u t kU U t t

ωΩΩ==Ω()()()cos cos 1[cos()cos()]2

DSB c m cm c m cm c c u t ku t u t kU tU t

kU U t t ωωωΩΩΩ==Ω=+Ω+-Ω

载波占有功率

上边频功率

下边频功率 调制的平均总功率

调制的最大功率 考点3、掌握标准幅度调制和双边带调幅的解调方法。 调幅波的解调方法:

标准调幅波的解调方法分为两类 相干解调(同步解调) 非相干解调:

利用非线性器件本身的非线性实现解调 小信号平方律解调 大信号峰值包络解调

利用标准调幅波幅度包络变化就是调制信号变化的规律来实现解调

同步检波(相干解调)

相干解调是将调幅信号与一本地载波信号相乘以得出调制信号分量

L

cm

c R U P 2

21=

c

a L cm a P m R U m P 4

212122

1=⎪⎭

⎫ ⎝⎛=2

22111224a cm a c

L

m U m P P P R ⎛⎫

⎪⎝⎭===2

1212a

c c m P P P P P ∑⎛⎫=++=+

⎪⎝

⎭()()2

2

2

max 1112a cm a c

L

m U P m P R +==

+

对角切割失真:(惰性失真)

原因: RC 数值选择过大,使得RC 电路放电速度过慢,下一个载波周期的最大值仍不能使二极管导通 DSB 解调方法:相干解调

第8章 角度调制与解调

考点1、握调频(FM )和调相(PM )的定义、数学表达式以及主要参数(调制指数、频偏、相偏、带宽 、功率 )的计算公式 1.调频波表达式

()t U

t u m Ω=ΩΩcos :调制信号m

f U k Ω=∆ω:最大频偏()()0

sin t

F F

c t t dt t t φωθ

ω

ωθ=

+∆=+Ω+Ω

⎰时:瞬相位()t U t u m Ω=ΩΩcos :调制信号()⎪⎭

⎝⎛+ΩΩ∆+=0sin cos θωωt t U t u c cm FM :调频波

调频波的调制指数 : 特点:

mf 表示相位偏移的最大值 mf 可以小于1,可以大于1 mf

mf

2.调相波表达式及波形

特点:

mP 表示相位偏移的最大值 mP 只和调制信号幅度成正比

其频偏和调制信号幅度成正比,和调制信号的频率也成正比 调角波的带宽

()⎪

⎝⎛+ΩΩ∆+=0sin cos θωωt t U t u c cm FM :调频波()()

cm cos sin FM c f u t U t m t ω=+Ω00

θ=为见,方便起假定F

f m m f

∆=

Ω∆=ω

()()

cm cos cos PM c P u t U t m t ω=+Ω调:相波调相指数

m P P U k m Ω=Ω

=Ω=∆Ωm P P U k m ω:最大频偏

调角信号带宽为

调角信号 在电阻 上消耗的平均功率为: 比较:

考点2、掌握调频波和调相波的关系

频率调制和相位调制都是改变载波信号的相角,只是该相角的变化随调制信号的变化关系不同,它们之间存在着内在联系

如果先将调制信号经积分处理后,再进行相位调制,得到的是调制信号的调频波

如果先将调制信号经微分处理后,再进行频率调制,得到的是调制信号的调相波

()F

1m 2B +=()u t L R 2

cm L

2U P R =

()cm cos c c u t U t

ω=载:波()t

U t u m Ω=ΩΩcos :调制信号FM

PM

()()

cm cm cos sin cos cos FM c f PM c P u U t m t u U t m t ωω=+Ω=+Ω调:已波Ω=Ω=∆Ω==∆ΩΩP m P f m f m U k m U k ωω :最大频偏下载本文

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