127.02ωωω-=∆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。
阻抗=电阻+j 电抗;电抗(X)=容抗+感抗二.串联谐振电路 1. 谐振条件(电抗) ;谐振频率: ,此时|Z|最小=R ,电流最大2.当w<w 0时,X<0阻抗是容性;当w=w 0时,X=0阻抗是纯阻性;当w>w 0时,X>0阻抗是感性;3.回路的品质因素数 ,增大回路电阻,品质因数下降,谐振时,电感和电容两端的电压模值大小相等,且等于外加电压的Q 倍。
特性阻抗 4.谐振曲线: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,比值越大,曲线越尖,选频作用越明显,选择性越好 5.失谐量△w=w-w 0,当w 和w 0很相近时,ξ=X/R=Q ×2△w/w 0是广义失谐,回路电流与谐振时回路电流之比6.当外加电压不变,w=w 1=w 2时,其值为1/√2,w 2-w 1为通频带,w 2,w 1为边界频率/半功率点,广义失谐为±17. ,品质因数越高,选择性越好,通频带越窄 8.通频带绝对值 (串并联一样)通频带相对值 9.相位特性 Q 越大,相位曲线在w 0处越陡峭 三. 并联谐振回路1.一般无特殊说明都考虑wL>>R ,Z 反之w p =√[1/LC-(R/L)2]=1/√RC ·√1-Q 22.Y(导纳)= 电导(G)= 电纳(B)= . 特性阻抗3.谐振时 ,回路谐振电阻4.品质因数 (并联电阻减小品质因数下降通频带加宽,选择性变坏)5.当w<w p 时,B<0呈感性;当w=w p 时,B=0呈纯阻性;当w>w p 时,B>0呈容性。
电感和电容支路的电流等于外加电流的Q 倍,相位相反 6.信号源内阻和负载电阻的影响由此看出,考虑信号源内阻及负载电阻后,品质因数下降,并联谐振回路的选择性变坏,通频带加宽。
并联谐振回路,信号源内阻越大,回路选择性越好;相反,串联谐振回路,信号源内阻越小,回路选择性越好. 四. 串并联阻抗等效互换 1.并联→串联 Q=X s /R s 2.串联→并联 R p ≈R s Q 2 X p =X s Q=R p /X s 3.抽头式并联电路:为了减小信号源或负载电阻对谐振回路的影响,信号源或负载电阻不是直接接入回路,而是经过一些简单的变换电路,将它们部分接入回路。
C R L PLR 'L Cb)a)V V L+ -—+ -—C 2R L P LR 'L Cb)a) C 1 VV L + -—+-—低抽头向高抽头转换,等效阻抗提高1/p ²倍。
高抽头向低抽头转换时,等效阻抗降低P ²倍。
第三章 高频小信号放大器0100=-=C L X ωωLC 1f 200==πω)(j 00)()(j 11ωψωωωωωe N Q =-+=Q 0702ωω=∆⋅2111)(2=+=ξξN L Q f f 0702=∆⋅Qf f 1207.0=∆ξωωωωψ arctan arctan 00-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⋅-=Q ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+≈C L R CLωω1j ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=L C LCR ωω1j 1⎪⎭⎫ ⎝⎛-+L C L CR ωω1j L CR ⎪⎭⎫ ⎝⎛-L C ωω101p p =-=L C B ωω2p 2p 2pp X R X R R s +=2p 2p p2p s X R X R X +=()L s p p L 1G G G L Q ++=ω⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=L p s p p 1R R R R Q 2Lp RR L ='12L N NV V p == CP 1CL R LP 2 I sR pI sR pR 'L (a) (b)VV + -— +-—V L+ -—ML L ML L L L L L p 22112111±+±=+==ωω211C C C p +=0000j j s L L s sV L V I X L V jQV R R =ωω===000sC C s V V I X j jQV R C ω==-==-j =Ls I QI j =-C s I QIS s V I =R1L 2L LC 1f 2p p ==πωL Q L R L R L CLR L CR L R p p p p p p ⋅⋅=⋅====ωωωω222CLL LC C L p p =⋅===11ωωρCLC L ===001ωωρ01====C L x x L Q R R R CR ωω1()==++++L s Ls L L Q R R R R R R Cωω0====pppp cLR R R Q CR x x Lωω3.高频小信号放大器的主要质量指标 电压增益 功率增益 分贝表示1)增益:(放大系数) 2)通频带:增益下降到 时所对应的频率范围为 3)选择性:从各种不同频率信号的总和(有用的和有害的)中选出有用信号,抑制干扰信号的能力 a )矩形系数或 (放大倍数下降到0.1或0.01) K →1,滤除干扰能力越强,选择性越好 b )抑制比 表示对某个干扰信号f n 的抑制能力 4) 工作稳定性:不稳定引起自激 5)噪声系数 二.晶体管高频小信号等效电路与参数 1.形式等效电路(网络参数等效电路)h 参数系输出电压、输入电流为自变量,输入电压、输出电流为参变量 z 参数系输入、输出电流为自变量,输入、输出电压为参变量 y 参数系(本章重点讨论)输入、输出电压为自变量,输入、输出电流为参变量 输入导纳(输出短路) 输出导纳(输入短路)正向传输导纳(输出短路)反向传输导纳(输入短路) yfe 越大, 表示晶体管的放大能力越强;yre 越大, 表示晶体管的内部反馈越强。
优点:没有涉及晶体管内部的物理过程,因而不仅适用于晶体管,也适用于任何四端(或三端)器件。
缺点:没有考虑晶体管内部的物理过程。
参数随频率变化;物理含义不明显。
参考书本62页例题 2.混合π等效电路 优点:各个元件在很宽的频率范围内都保持常数;缺点:分析电路不够方便。
3.混合π等效电路参数与形式等效电路y 参数的转换 y ie =g ie +j ωCie y oe =g oe +j ωC oe y fe =|y fe |∠φfe y re =|y re |∠φre4.晶体管的高频参数 1)截止频率f β:放大系数β下降到β0的 的频率 2)特征频率飞f T当β下降至1时的频率,当β0>>1时, 3)最高振荡频率f max晶体管的功率增益为G p =1时的最高工作频率。
注意:f ≥f max 后,G p <1,晶体管已经不能得到功率放大。
三.单调谐回路谐振放大器1.电压增益谐振时 匹配时 2.功率增益7.01.01022f f K r ∆∆=⋅7.001.0r0.0122f f K ∆∆=n 0nv v A Ad =011i 2==V VI y021r 1==V V Iy 012f 2==V V Iy 022o 1==V VIy L oe fe re iei Y y y y y Y +-=L oe fe 12Y y y V V A +-==∙∙∙v s ie fe re oe o Y y y y y Y +-=21。
β0T f f β≈βT max f f f >>:频率参数的关系2ie 22oe121p fe21fe 210g p g p G y p p G y p p A P ++-='-=v 21max 2)(i o fe vo g g y A -=21βββf f j +=1.0120βT -=βf f 等效变换o Po P P A =2ie 2)(g g A vo=()2fey A =fA V /A V o2∆f 0.12∆f 0.7 理想0.10.7 1实际121100)2()2(117.01.0r0.1--=∆∆=mmm m f f K 701017021212)2(⋅⋅∆⋅-=-=∆f Q f f m m m2)如果LC 调谐回路存在自身损耗,且输出回路传输匹配引入扎入损耗K 1=回路无损耗时的输出功率(P 1)/ 回路有损耗时的输出功率(P ’1)= (其中 )那么最大功率增益为 此时的电压增益为3.通频带与选择性(通频带) 矩形系数K0.1=9.95或10选择性无论Q 值为多大,其谐振曲线和理想的矩形相差甚远,选择性差( >>1) 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 2.m 级放大器的通频带 五. 谐振放大器的稳定性1.稳定系数 (其中g 2=g 1g 2)如果S =1,放大器可能产生自激振荡;如果S >>1,放大器不会产生自激。
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=5~10,2.单向化什么是单向化:讨论如何消除y re (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y re 的反馈,所以它是一个“双向元件”。
作为放大器工作时,y re 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) 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)。
) 丙类输出功率和效率最高, 二.工作原理三.晶体管谐振功率放大器的折线近似分析法⎪⎩⎪⎨⎧=≠ie2221oe 21p 0g p g p G 2L )1(1Q Q -()()max 0P 20L 20L oe1ie12fe max 0P )1()1(4A Q Q Q Q g g y A -=-='21max 2||)(i o fe vo g g y A =)1(0Q Q L -L7.02Q f f =∆10r ⋅K ()nA A A A A 1n21v v v v v =⋅⋅⋅=LmQ ff 017.0122-=∆()单级7.01212f m ∆-=re0fe 22S C y g ω=re0fe02A C S y ω=v )(00o 集电极功率C C P P P P P +===η)()(21221)(I V 0C 2121o C0CC 集电极耗散功耗交流输出功率直流功率P P P R I R V I V P P p cm p cm cm cm -====⋅===越高则效率越小越小越大即越大c min ,)/(ηθξc C cm v V 2o cm cm1cm1p11=22P V I I R =⋅2.动态特性——一条过原点的直线3.负载特性结论:欠压:恒流,V cm变化,Po较小,ηc低,P c较大;过压:恒压,I cm1变化,P o较小,ηc可达最高,用于发射机中间放大级;临界:P o最大,ηc 较高(最佳工作状态),用于发射机末级4.Vcc对工作状态的影响5.V bm或V BB对工作状态的影响第六章正弦波振荡器一.基本概念振荡器:不需要激励信号,而是由本身的正反馈信号来代替外加激励信号的作用。