高頻電子線路重點內容第一章1.1通信與通信系統1.信息技術兩大重要組成部分——信息傳輸和信息處理信息傳輸的要求主要是提高可靠性和有效性。信息處理的目的就是為了更有效、更可靠地傳遞信息。2.高頻的概念所謂“高頻”，廣義上講就是適于無線電傳播的無線電頻率，通常又稱為“射頻”。一、基本概念1.通信：將信息從發送者傳到接收者的過程2.通信系統：實現傳送過程的系統3.通信系統基本組成框圖信息源是指需要傳送的原始信息，如語言、音樂、圖像、文字等，一般是非電物理量。原始信息經換能器轉換成電信號（稱為基帶信號）后，送入發送設備，將其變成適合于信道傳輸的信號，然后送入信道。信道是信號傳輸的通道，也就是傳輸媒介。有線信道，如：架空明線，電纜，波導，光纖等。無線信道，如：海水，地球表面，自由空間等。不同信道有不同的傳輸特性，同一信道對不同頻率信號的傳輸特性也是不同的。接收設備把有用信號從眾多信號和噪聲中選取出來，經換能器恢復出原始信息。4．通信系統的分類按傳輸的信息的物理特征，可以分為電話、電報、傳真通信系統，廣播電視通信系統，數據通信系統等；按信道傳輸的信號傳送類型，可以分為模擬和數字通信系統；而按傳輸媒介（信道）的物理特征，可以分為有線通信系統和無線通信系統。二、無線電發送與接收設備1.無線通信系統的發射設備（1）振蕩器：產生fosc的高頻振蕩信號，幾十kHz以上。（2）高頻放大器：一或多級小信號諧振放大器，放大振蕩信號，使頻率倍增至fc，并提供足夠大的載波功率。（3）調制信號放大器：多級放大器組成，前幾級為小信號放大器，用于放大微音器的電信號；后幾級為功放，提供功率足夠的調制信號。（4）振幅調制器：實現調幅功能，將輸入的載波信號和調制信號變換為所需的調幅波信號，并加到天線上。2.無線通信系統的接收設備（1）高頻放大器：由一級或多級小信號諧振放大器組成，放大天線上感生的有用信號；并利用放大器中的諧振系統抑制天線上感生的其它頻率的干擾信號。可調諧。（2）混頻器：兩個輸入信號。頻率為fc的高頻已調信號，本機振蕩器產生的頻率為fL的本振信號。將頻率為fc的高頻已調信號不失真的變換為載波頻率為fI的中頻已調信號（3）本機振蕩：用來產生頻率為fL=fc±fI的高頻振蕩信號，fL是可調的，并能跟蹤fc。（4）中頻放大器：由多級固定調諧的小信號放大器組成，放大中頻信號。（5）檢波器：實現解調功能，將中頻調輻波變換為反映傳送信息的調制信號。（6）低頻放大器：由小信號放大器和功率放大器組成，放大調制信號，向揚聲器提供所需的推動功率。3.調制基本原理為什么無線電傳播要用高頻？由天線理論可知，要將無線電信號有效地發射，天線的尺寸必須和電信號的波長為同一數量級。由原始非電量信息經轉換而成的原始電信號一般是低頻信號，波長很長。例如音頻信號僅在l5kHz以內，對應波長為20km以上，要制造出相應的巨大天線是不現實的。另外，若各發射臺發射的均為同一頻段的低頻信號，信道中會互相重疊、干擾，接收設備也無法接收信號。因此，為了有效地進行傳輸，必須采用幾百kHz以上的高頻振蕩信號作為載體，將攜帶信息的低頻電信號“裝載”到高頻振蕩信號上(這一過程稱為調制)，然后經天線發送出去。到了接收端后，再把低頻電信號從高頻振蕩信號上“卸取”下來(這一過程稱為解調)。采用調制方式以后，由于傳送的是高頻振蕩信號，所需天線尺寸便可大大下降。同時，不同的發射臺可以采用不同頻率的高頻振蕩信號作為載波，這樣在頻譜上就可以互相區分開了。傳輸的信號為什么要進行調制？傳輸信號波長與天線匹配的要求：在無線電通信中，由天線理論可知，要將電信號有效地發射出去，天線的尺寸必須和信號的波長為同一數量級。計算：發送f=1000Hz的音頻信號，需要的天線長度。λ=c/f=300000000/1000=300000=300(公里)采用調制后，不同的發射臺可以采用不同頻率的高頻振蕩信號發送，有利于其在頻譜上的分離,可以實現多路復用，提高頻帶的利用率。更高的頻段，可用的頻帶更寬，可以傳輸更多的信息或容納更多的用戶，頻帶利用率也更高。1.1.3無線電波段的劃分和無線電波的傳播為了討論問題的方便，將不同頻率的電磁波人為地劃分若干頻段或波段，列表如下:波段名稱波段范圍頻率范圍頻段名稱超長波

長波中波短波超短波(米波)10000－100000m1000－10000m100－1000m10－100m1－10m3－30kHz30－300kHz0.3－1.5MHz1.5－30MHz30－300MHz甚低頻(VLF)低頻(LF)中頻(MF)高頻(HF)甚高頻(VHF)微波分米波厘米波毫米波亞毫米波10－100cm1－10cm1－10cm0.1－1mm0.3－3GHz3－30GHz30－300GHz300－3000GHz特高頻(UHF)超高頻(SHF)極高頻(EHF)超級高頻習慣上按電磁波的頻率范圍劃分為若干個區段，稱為頻段或波段。無線電波在空間傳播的速度c=3×108m/s，則高頻信號的頻率與其波長的關系為：λ=c/f，f單位取Hz，λ單位用m。無線電波傳播特性：無線電信號的傳播方式、傳播距離、傳播特點等，由無線電信號的頻率決定。電波的傳播方式主要有：如下圖。直射（視距）(a):電視、調頻廣播，移動通信，中繼與衛星等；超短波繞射（地波）(b):波長長，地面吸收少，繞射能力強；廣播、通信；中長波；條件：λ〉物體折射和反射（天波）(c):借助60~600km的電離層；廣播、通信；短波；條件：物體〉λ散射傳播(d):借助10~12km的對流層，適合400~6000MHz信號；條件：阻擋物體多，體積小于波長。無線電波的主要傳播方式（a）直射傳播;（b）地波傳播;（c）天波傳播;（d）散射傳播1.2非線性電子線路的基本概念及本課程特點高頻電子線路幾乎都是由線性元件和非線性的器件組成的。其中的非線性器件可以用線性等效電路來表示，分析方法也可以用線性電路的分析方法。本書的絕大部分電路都屬于非線性電路，一般都用非線性電路的分析方法來分析。①在學習本課程時，要抓住各種電路之間的共性，洞悉各種功能之間的內在聯系，而不要局限于掌握一個個具體的電路及其工作原理。 ②學習時要注意“分立為基礎，集成為重點，分立為集成服務”的原則。 ③重視實驗環節，堅持理論聯系實際，在實踐中積累豐富的經驗。2.1諧振回路高頻調諧放大器的功能及分類1.功能：放大和選頻。放大是放大有用信號。選頻是選擇有用信號，抑制無用信號。2.分類：按信號大小分小信號、大信號調諧放大器；按調諧回路個數分單調諧、雙調諧放大器；按器件分有晶體管、場效應管放大器；按電路組態分共e、共b、共c放大器。3.高頻小信號放大器的兩種主要類型：集中選頻放大器、諧振放大器2.1.1LC并聯諧振回路的選頻特性一、LC并聯諧振回路的選頻特性1、（注意：>>R(1)諧振條件：當回路總電抗X=0時，回路呈諧振狀態(2)并聯諧振阻抗=（呈純電阻，且取最大值）(3)諧振頻率：由于，即，=02、品質因數物理意義：諧振條件下，回路儲存能量與消耗能量之比===回路阻抗頻率特性又由于:，而=其中：其中：稱廣義失諧討論：(1)當<，即<0有并聯LC諧振回路呈電感性(2)當>，即>0有并聯LC諧振回路呈電容性3、諧振曲線定義：并聯諧振回路中，回路電壓與工作頻率之間的關系常用的諧振曲線為歸一化諧振曲線，即為同樣定義并聯諧振回路端電壓的相位為QQ2>Q1Q11OQ2OQ1Q24、通頻帶定義：在并聯諧振回路中所對應的頻率范圍由定義可得：或結論：Q值越大頻帶越窄，回路損耗越小。5、回路的選擇性由圖2.1.3可以看出，LC諧振回路對偏離諧振頻率信號的抑制作用，偏離越大，|ZP|/R0越小；而且回路Q值越大，曲線就越尖銳，說明回路的選頻性能越好，回路Q值越小，曲線越平緩，回路的選頻性能就越差。理想諧振回路的幅頻特性曲線如圖所示，它是高度為1，寬度為BW0.7的矩形。矩形系數Kr0.1定義：單位諧振曲線N（f）值下降到0.1時的頻帶范圍與通頻帶之比，即,理想諧振回路K0.1＝1，實際回路的K0.1總是大于1，而且其數值越大，表示偏離理想值越大；其值越小，表示偏離理想值越小。實際單級單調諧LC諧振回路的矩形系數：。它是一個與回路的Q值以及諧振頻率f0無關的定值，偏離理想回路值較大。例1設一并聯諧振回路，諧振頻率f0=10MHz，回路電容C＝50pF，試計算所需的線圈電感L。又若線圈品質因素為Q＝100，試計算回路諧振電阻及回路帶寬。若放大器所需的帶寬為0.5MHz,則應在回路上并聯多大電阻才能滿足要求？解：（1）計算L值（2）回路的諧振電阻和帶寬（3）求滿足0.5MHz帶寬的并聯電阻設回路并聯電阻為，回路有載品質因數為將已知條件帶入，可得：二、變壓器和LC分壓式阻抗變換電路1.變壓器的耦合聯接設初級線圈數為N1，，次級線圈數為N2。在變壓器緊耦合時，負載電阻RL與等效負載R‘L的關系為R‘L＝（N1/N2）2RL2.自耦變壓器的耦合聯接R‘L＝（N13/N23）2RL2.2.1單級單調諧放大器一、基本電路與工作原理1.組成2.元件作用3.工作原理高頻信號電壓互感耦合基極電壓管子be結基極電流管子放大作用集電極電流諧振回路選頻回路諧振電壓互感耦合負載電流iL在負載上產生較大的高頻信號電壓二、電路分析直流通路2.交流通路3.高頻Y參數等效電路晶體管接入回路的接入系數n1＝N12/N13負載接入回路的接入系數n2＝N45/N13I‘S＝n12IS＝n1YfeUbeg‘oe＝n12goe，C‘oe＝n12Coeg‘L＝n22gL，C‘L＝n22CLG＝g‘oe＋g‘L＋gPC＝C‘oe＋C‘L＋C導納Y＝G＋jwC＋1/jwL輸出電壓U‘o＝－I‘s/Y＝－n1YfeUbe/Y＝Uo/n2三、性能指標分析1.電壓增益Au＝U0Ube－n1n2Yfe/〔G（1＋j2QLf/f0）〕當回路諧振時，f＝0，放大器諧振電壓增益為Auo＝－n1n2Yfe/GAuo＝n1n2Yfe/G＝n1n2Yfe/（n12goe＋n22gL＋gP）2.功率增益Gpo＝PoPi＝U2oU2i＝A2uo3.單調諧放大器的通頻帶4.單調諧放大器的選擇性矩形系數K0.1=BW0.1/BW0.7＝102－19.95》12.2.2多級單調諧回路諧振放大器一、雙級單調諧放大器1、電路圖2、性能指標（n級相同電壓增益的單調諧放大器級聯）（1）.電壓增益Au＝Au1Au2Au3Aun＝Aunn諧振時Auo＝Aunn＝n1n2Yfe/Gn（2）.通頻帶（3）.選擇性二、雙調諧回路諧振放大器1、原理圖2、性能指標（1）電壓增益1）臨界耦合的電壓增益2）強耦合及弱耦合時電壓增益（2）通頻帶臨界耦合時雙調諧放大器的通頻帶BW0.7＝2f0QL（3）選擇性臨界耦合時雙調諧放大器的矩形系數K0.1=BW0.1/BW0.7＝4100－13.16三、參差調諧放大器參差調諧放大器，是由若干級單調諧放大器組成，每級回路的諧振頻率參差錯開，常用的有雙參差和三參差調諧放大器。四、諧振放大器的穩定性為提高放大器的穩定性，通常從兩方面著手。一是從晶體管本身想辦法，減小其反向傳輸導納Yre值。二是從電路上設法消除晶體管的反向作用，使它單向化。具體方法有中和法和失配法。1.中和法中和法通過在晶體管的輸出端與輸入端之間引入一個附加的外部反饋電路(中和電路)，來抵消晶體管內部參數Yre的反饋作用。使通過CN的外部電流和通過Cb‘c的內部反饋電流相位相差1802.失配法失配法通過增大負載電導YL，進而增大總回路電導，使輸出電路嚴重失配，輸出電壓相應減小，從而使輸出端反饋到輸入端的電流減小，對輸入端的影響也就減小。用兩只晶體管按共射一共基方式連接成一個復合管是經常采用的一種失配法。2.3集中選頻放大器2.3.1集中濾波器集中濾波器的任務是選頻，要求在滿足通頻帶指標的同時，矩形系數要好。其主要類型有集中LC濾波器、陶瓷濾波器和聲表面波濾波器等。一、陶瓷濾波器1.陶瓷濾波器的特性陶瓷濾波器是利用某些陶瓷材料的壓電效應構成的濾波器。所謂壓電效應，就是指當陶瓷片發生機械變形時，例如拉伸或壓縮，它的表面就會出現電荷；而當陶瓷片兩電極加上電壓時，它就會產生伸長或壓縮的機械變形。2.壓電陶瓷片等效電路和電路符號3.電抗曲線一個是串聯諧振頻率fs，另一個是并聯諧振頻率fp，4.四端陶瓷濾波器及電路符號5.陶瓷濾波器的優缺點二、聲表面波濾波器(用于電視機、通訊、衛星)1.聲表面波濾波器基本結構、符號和等效電路2.聲表面波濾波器工作原理3.均勻叉指換能器的頻率特性－均勻叉指換能器是指長、指寬以及指距均為一定值的結構4.非均勻叉指換能器5.聲表面波濾波器的優點6.聲表面波濾波器與放大器的連接2.4放大器的噪聲噪聲的種類很多。有的是從器件外部竄擾進來的，稱為外部噪聲；有的是器件內部產生的，稱為內部噪聲。內部噪聲源主要有電阻熱噪聲、晶體管噪聲和場效應管噪聲三種。一、電阻熱噪聲電阻熱噪聲是由電阻內部自由電子的熱運動而產生的。自由電子的這種熱運動在導體內會形成非常微弱的電流，這種電流呈雜亂起伏的狀態，稱為起伏噪聲電流。起伏噪聲電流流過電阻本身就會在其兩端產生起伏噪聲電壓。把這種在整個無線電頻段內具有均勻頻譜的起伏噪聲稱為白噪聲1.噪聲電流功率頻譜密度和噪聲電壓功率頻譜密度SI(f)＝4kT/RA2/HzSU(f)＝4kTRV2/Hzk＝1.3810－23J/K2.熱噪聲均方值電流和均方值電壓In2＝SI(f)BW＝4kTBW/RUn2＝SU(f)BW＝4kTRBW所以，一個實際電阻可以分別用噪聲電流源和噪聲電壓源表示。3.電阻熱噪聲等效電路二、晶體管噪聲晶體管噪聲主要包括以下四部分：1.熱噪聲2.散彈噪聲散彈噪聲是晶體管的主要噪聲源。是由單位時間內通過PN結的載流子數目隨機起伏而造成的。3.分配噪聲4.閃爍噪聲閃爍噪聲又稱低頻噪聲。一般認為是由于晶體管表面清潔處理不好或有缺陷造成的，其特點是頻譜集中在約lkHz以下的低頻范圍，且功率頻譜密度隨頻率降低而增大。三、場效應管噪聲溝道熱噪聲、柵極漏電流產生的散彈噪聲、在高頻時同樣可以忽略場效應管的閃爍噪聲。四、額定功率和額定功率增益五、線性四端網絡的噪聲系數1.噪聲系數的定義放大器的噪聲系數NF(NoiseFigure)定義為輸入信噪比與輸出信噪比的比值，即NF=（Psi/Pni）/（Pso/Pno）2.噪聲系數的計算式3.放大器內部噪聲表達式4.多級放大器噪聲系數的計算5.無源四端網絡的噪聲系數六、等效輸入噪聲溫度噪聲溫度Te是指把放大器本身產生的熱噪聲功率折算到放大器輸入端時，使噪聲源電阻所升高的溫度。七、降低噪聲系數的措施第三章高頻功率放大器概述一、高頻功率放大器的應用和任務二、高頻功率放大器的特點1．高頻功率放大器與低頻功率放大器的異同點相同點：輸出功率大、效率高不同點：頻帶寬度不同、負載2．高頻功率放大器與高頻小信號調諧放大器的異同點相同點：工作在高頻段、調諧回路作負載不同點：信號大小不同、任務不同、分析方法不同三、主要技術指標1．輸出功率PO（高）2．效率ηC（高）3．功率增益GP（大）四、高頻功率放大器的工作原理（一）放大器工作狀態的分類1．通角θ的概念2．放大器的工作狀態按通角來分：θ＝180°甲類θ＝90°乙類θ﹤90°丙類3.1丙（C）類諧振功率放大器的工作原理三極管四種工作狀態根據正弦信號整個周期內三極管的導通情況劃分甲類：一個周期內均導通晶體管在輸入信號的整個周期都導通靜態IC較大，波形好,管耗大效率低。乙類：導通角等于180°晶體管只在輸入信號的半個周期內導通，靜態IC=0，波形嚴重失真,管耗小效率高。甲乙類：導通角大于180°晶體管導通的時間大于半個周期，靜態IC?0，一般功放常采用。丙類：導通角小于180°圖3-4各級電壓和電流波形丙類(C類)高頻功率放大器的折線分析法由于丙類高頻功率放大器工作在大信號非線性狀態，所以，晶體管的小信號等效電路的分析方法是不適用的。雖然采用靜態特性曲線經過理想化成為折線來進行近似分析會存在一定的誤差，但是，用它對高頻功率放大器進行定性分析是一種較為簡便的方法。一、晶體管特性曲線的理想化及其解析式圖3-53DA21靜態特性曲線及其理想化(一)輸入特性曲線的理想化圖3—5(a)所示的虛線表示的直線就是理想化的輸入特性曲線。其數學表示式為（3-4）式中，gb為理想化輸入特性的斜率，即（3-5）(二)正向傳輸特性曲線的理想化理想化晶體管的電流放大系數被認為是常數，因而將輸入特性的iB乘以就可得到理想化正向傳輸特性。正向傳輸特性的斜率為（3-6）gc稱為理想化晶體管的跨導。它表示晶體管工作于放大區時，單位基極電壓變化產生的集電極電流變化。正向傳輸特性的數學表示式為（3-7）(三)輸出特性曲線的理想化圖3—5(b)所示的輸出特性曲線要分別對飽和區和放大區采取不同的簡化方法在飽和區，根據理想化原理，集電極電流只受集電極電壓的控制，而與基極電壓無關。這樣，理想化特性曲線對不同的uBE值，應重合為一條通過原點的斜線。該斜線稱為飽和臨界線，其斜率用gcr表示。它表示晶體管工作于飽和區時，單位集電極電壓變化引起集電極電流的變化的關系。可表示為 （3-8）式中，。在放大區，根據理想化原理，集電極電流與集電極電壓無關。那么，各條特性曲線均為平行于uCE軸的水平線。又因=△iC／△iB為常數，故各平行線對等差的△iB來說，間隔應該是均勻相等的。集電極余弦電流脈沖的分解(一)余弦電流脈沖的表示式余弦電流脈沖是由脈沖高度ICM和通角C來決定的。只要知道這兩個值，脈沖形狀便可完全確定。在已知條件下，通過理想化正向傳輸特性求出集電極電流脈沖，可用圖3—6來說明。圖3-6丙類狀態下集電極電流波形設激勵信號為，則。而晶體管理想化正向傳輸特性可表示為將uBE代人式中，可得由圖3-6可知，當時，，代入式（3-9）中可得（3-10）上式表明，已知VBB,UBZ和Ubm可確定高頻功率放大器的半通角C，有時也稱C為通角。通常用C=180。表示甲類放大；C=90。表示乙類放大；C<90。表示丙類放大。但是，必須注意的是高頻功率放大器的實際全通角為2C.將式(3—10)代入式(3—9)，得（3-11）當時，，可得（3-12）將式(3—12)代人式(3一11)中，可得集電極余弦電流脈沖的表示式為（3-13）(二)余弦電流脈沖的分解系數周期性的電流脈沖可以用傅里葉級數分解為直流分量、基波分量及高次諧波分量，即iC可寫成為式中（3-14）（3-15）（3-16）稱為余弦電流脈沖分解系數。(C)為直流分量分解系數；(C)為基波分量分解系數；n(C)為n次諧波分量分解系數。這些分解系數在使用中，通常不需量分解系數；n(C)為n次諧波分量分解系數。這些分解系數在使用中，通常不需要通過積分關系求出各個分量，可以由圖3—7或本章附錄中查得。圖3—7給出了、、、和g1=／與C的關系曲線。本章附錄給出了不同C值所對應的、、和g1的數據值。圖3-7余弦脈沖分解系數與的c關系3.2諧振功率放大器的分析3.2.1功率放大器的性能分析一、集電極電流和通角cos＝（vj－UBB）/UbmiC＝iCmax（coswt－cos）/（1－cos）將其傅里葉級數展開iC＝IC0＋IC1mcoswt＋IC2mcos2wt＋…＋ICnmcosnwt其中IC0＝0（）iCmaxIC1m＝1（）iCmaxIC2m＝2（）iCmax……ICnm＝n（）iCmax二、輸出功率PoPo=UcmIc1m/2=I2c1mRP/2三、兩個利用系數⒈集電極電壓利用系數=Ucm/UCC=RPIc1m/UCC⒉電流利用系數g1（）=a1（）/a0（）四、效率CC=Po/PD=（UcmIc1m）/（2EcIc0）=1/2g1（）3.2.2功率放大器的工作狀態分析一、動態特性uBE=EB+Ubmcoswt——①uCE=Ec－Ucmcoswt——②由②式得coswt=（Ec－uCE）/Ucm代入①式得：uBE=EB+Ubm（Ec－uCE）/Ucm∴ic=gc（uBE－Vj）=-gc（Ubm/Ucm）[uCE－（UbmEc+UcmEB－UcmVj）/Ubm]即動態特性曲線是一條斜率為-gc（Ubm/Ucm）、截距為（UbmEc+UcmEB－UcmVj）/Ubm的直線。（圖中Ec即UCC、EB即UBB、gc即G）圖中OP為臨界飽和線，方程為ic=gcruCE（當uCE＜UCES時）gcr為臨界線斜率、UCES為臨界飽和壓降。OP以右為放大區，集電結反偏。當uCE一定時，iB增大，ic也增大。OP以左為飽和區，集電結正偏。當uCE一定時，iB增大，ic不變。從圖中可以看出ic與gc、Vj、Ec、EB、Ubm、Ucm（RP）有關，當晶體管選定后gc、Vj一定，ic僅與Ec、EB、Ubm、Ucm（RP）有關。二、負載特性⒈不同Re對Ucm的影響當Re增加時，引起Ucm增大。⒉不同Re對動態特性曲線的影響∵ic=gc（uBE－Vj）∴靜態IQ=gc（EB－Vj）一定、又EC一定，∴當Re變化時Q點位置不變。當Re增加時，動態特性曲線繞Q點逆時針旋轉。⒊不同Re對工作狀態的影響①Re較小，Ucm較小，欠壓狀態，ic波形為尖頂余弦脈沖。②Re增加，Ucm增加，使EC－Ucm=UCES臨界工作狀態，ic波形仍為尖頂余弦脈沖。③Re較大，Ucm較大，過壓狀態，動態線在A3點轉折，由此動態線對應作出的ic波形為一中間有凹陷的脈沖。⒋負載特性曲線——以Re為橫坐標，Ic1m、Ic0、Ucm、C、Po、PD、Pc與Re的關系（晶體管一定，且Ubm、Ec、EB一定）5.三種工作狀態比較（1）欠壓狀態：Po、C均低，Pc較大，ic為尖頂余弦脈沖。（2）臨界狀態：Po最大，C較高，ic為尖頂余弦脈沖——最佳狀態。條件：EC－Ucm=UCESIcmax=gcrUCES（3）過壓狀態：弱過壓時C最高，但Po逐步減小，ic為有凹陷的余弦脈沖。Ucm隨Re變化不大，即Ucm較為穩定。三、丙類放大器的電壓特性（調制特性和放大特性）放大特性——是指Re、Ec、EB一定時，放大器的輸出功率、電壓、效率隨輸入信號的電壓振幅Ubm的變化情況。Ubm增加，將使IBmax增加、Icmax增加且通角增加，放大器從欠壓工作狀態進入過壓狀態。（二）調制特性⒈集電極調制特性——當Re、Ubm、EB一定時，放大器性能隨Ec變化的特性。當EC變化時，Q點將移動，動態線將平移。即EC減小，負載線向左平移，放大器從欠壓工作狀態進入過壓工作狀態。⒉基極調制特性——當Re、Ubm、EC一定時，放大器性能隨EB變化的特性。當Ubm一定，EB由負值逐漸增大到正值時會使通角增大，放大器的工作狀態由欠壓區進入過壓區。3.3諧振功率放大器電路一、饋電電路⒈饋電原則及其方法原則：⑴直流分量（IB0、Ic0）對管外電路呈現短路，不消耗直流能量⑵基波分量（IB1m、Ic1m）允許通過負載回路或輸入回路，其余電路均短路。⑶高次諧波分量（IBnm、Icnm）對所有電路呈現短路，不消耗能量。方法：⑴串饋：晶體管、調諧回路、電源三者相串。⑵并饋：晶體管、調諧回路、電源三者相并。⒉集電極饋電電路⒊基極饋電電路幾種常用的基極偏置電路二、耦合電路⒈耦合電路作用濾波阻抗匹配——輸入、輸出耦合電路往往稱為匹配網絡。所謂阻抗匹配是通過匹配網絡的作用，使負載阻抗的虛數部分與信號源內阻的虛數部分相抵消（諧振），同時實數部分等于放大器所需的最佳負載值。⒉形式LC并聯調諧回路濾波器（倒L型、T型、∏型）——倒L型網絡由兩個異性電抗元件組成。——T型、∏型網絡各由三個電抗元件（其中兩個同性質，另一個異性質）組成。串、并聯阻抗變換Rp≈Qe2RsXp≈Xs注意阻抗變換后電抗元件的性質不變。例題：某電阻性負載為10?，請設計一個匹配網絡，使該負載在20MHz時變換為50?。如負載由10?電阻和0.2μH電感組成，又該怎樣設計匹配網絡？（答案：318pF、0.16μH；318pF、1560pF）三、諧振功率放大器的調諧與調配四、諧振功率放大電路第四章正弦波振蕩器概述一、振蕩器與放大器的區別放大器：對外加的激勵信號進行不失真的反大。振蕩器：不需外加激勵信號，靠電路本身產生具有一定頻率、一定波形和一定幅度的交流信號。二、振蕩器的分類1．按振蕩原理分2．按振蕩波形分三、振蕩器的要求4.1反饋式振蕩器工作原理一、LC并聯諧振回路自由振蕩原理1．衰減振蕩（線圈損耗）2．補充能量（正反饋）二、反饋式振蕩器工作原理1．從調諧放大器演變為自激振蕩器2．產生自激振蕩的平衡條件3．振蕩器的組成放大器選頻網絡正反饋網絡穩幅環節三、振蕩的起振條件1．起振相位條件：UF和Ube同相或∑φ＝2n∏2．起振振幅條件：UF＞Ube即AuFu＞13．振蕩器的放大特性和反饋特性四、振蕩的穩定條件1．振幅穩定條件：dAu／dUi|Au=1/Fu＜02．相位穩定條件：dφ／df|f=f0＜04．2LC正弦波振蕩電路一、互感反饋振蕩器的振蕩原理1．基本電路2．相位平衡條件——由互感線圈的同名端來保證滿足正反饋3．起振條件和振蕩頻率（1）起振條件AuFu＞1（2）振蕩頻率f0≈1／2∏√LC二、實用電路舉例三、互感反饋振蕩器主要優缺點1．優點：易起振、輸出幅度大、結構簡單、調頻方便2．缺點：高頻損耗大、分布電容影響大、輸出波形不好、頻率穩定性差4.2.2三點式振蕩電路一、電容三點式振蕩電路——考畢茲振蕩器1．電路組成2．相位平衡條件3．起振條件和振蕩頻率二、電感三點式振蕩電路——哈特萊振蕩器1．電路組成2．相位平衡條件3．起振條件和振蕩頻率4．優缺點三、三點式振蕩電路判別法則Xce和Xbe電抗性質相同，Xcb和它們電抗性質相反4.2.3改進型電容三點式振蕩電路一、C0、Ci的影響二、串聯改進型電容三點式振蕩電路——克拉潑振蕩器三、并聯改進型電容三點式振蕩電路——西勒振蕩器該電路頻率穩定度高、f0高、頻率覆蓋寬、振幅穩定且波形好4.3石英晶體振蕩器一、石英晶體的結構和特性1．結構——六棱柱晶體、一條光軸、三條電軸、三條機械軸2．特性——壓電特性和反壓電特性二、石英諧振器的等效電路與電抗曲線1．等效電路與符號Lq很大，Cq、rq很小，Q值很高2．電抗曲線f串～f并之間等效為一特殊電感三、石英諧振器的穩頻原理——頻率穩定度高1．Q值高、利于穩頻2．Lq為特殊電感、與普通電感不同3．接入系數小四、石英晶體振蕩電路1．串聯型石英晶體振蕩器（石英晶體相當于導線）2．并聯型石英晶體振蕩器（石英晶體相當于電感）五、石英晶體振蕩器優缺點及注意事項4.4RC振蕩器一、RC串并聯網絡的選頻特性串聯阻抗Z1＝R1＋1／jwC1并聯阻抗Z2＝R2／（1＋jwR2C2）當R1＝R2＝RC1＝C2＝C網絡傳輸系數K＝1／3＋j（wRC－1／wRC）1．幅頻特性K＝1／√9＋（wRC－1／wRC）22．相頻特性二、RC橋式振蕩器1．電路組成2．振蕩條件起振條件Au＞1/3振蕩頻率f0＝1／2∏√RC3．穩幅過程U0↑—→URe↑—→UBE1↓—→U0↓第五章5.1相乘器與頻譜搬移電路5.1.1相乘器及其頻率變換作用非線性特性的冪級數表示法i＝a0＋a1u＋a2u2＋···一、為什么要調制二、幾個基本概念三、調制的方式1、調制：就是將含有信息（聲音，圖像等）的頻率較低的信號（控制信號或基帶信號）加載到信息載體上以便進行傳輸的處理過程。載波：運載信息的工具（高頻等幅信號）調制信號：被調制的低頻信號已調信號：調制以后形成的信號2、調制的方式（連續波調制）：調頻FM、調幅AM和調相PM二、解調1、解調：從高頻已調信號中恢復出調制信號的過程。2、解調的方式：檢波、鑒頻、鑒相5.1.2振幅調制基本原理

一、普通調幅（AM⒈什么是調幅？2.普通調幅電路模型3.普通調幅信號的表達式uo＝Uom（1＋macosΩt）coswCtUom＝AUCm是未經調制的輸出載波電壓振幅ma＝AmUΩm＝kaUΩm／UCm調幅系數4.調幅波的波形5.調幅波的頻譜及其帶寬BW=（fc+F）-（fc-F）=2F6.調幅波的功率關7.調幅波的幾種調制方式（AM、DSB、SSB、VSB）二、雙邊帶調制和單邊帶調制補充：一、調幅信號的數學表達式和波形1.普通調幅信號的表達式uo＝Uom（1＋macosΩt）coswCtUom＝AUCm是未經調制的輸出載波電壓振幅ma＝AmUΩm＝kaUΩm／UCm調幅系數2.調幅波的波形（P39圖3.1）1）包絡：已調波峰值所形成的。2）波形特點：當調幅度小于或等于1時，調幅信號的振幅變化反映了調制信號的變化規律，當調幅度大于1時，調幅波產生失真（過調幅失真）。二、調幅波的頻譜及其帶寬頻譜：是指組成信號的各頻率正弦分量按頻率的分布情況1)單頻正弦信號調制的調幅波A、頻譜組成：載波分量、下邊頻分量、上邊頻分量。B、帶寬（信號所占有的頻率范圍）BW=（fc+F）-（fc-F）=2F1)若調制信號為含有限帶寬的多頻信號A、頻譜組成：載波分量、下邊頻帶、上邊頻帶。B、帶寬BW=（fc+Fm）-（fc-Fm）=2Fm結論：1、表示信號的方法有三種：數學表達式、波形和頻譜；2、調幅電路的作用是在時域實現調制信號和載波相乘，反映到波形上就是將調制信號不失真的搬移到高頻振蕩的振幅上，而在頻域則是將調制信號的頻譜搬移到載頻的兩邊。三、調幅波的功率關系（一）調制信號為單頻正弦波（二）調制信號為多頻信號調制后的調幅波平均功率等于載波和各邊頻功率之和四、調幅波的幾種調制方式1.AM（廣播通信系統）1）概念：傳輸兩個邊帶和載波的調制方式2）特點：所需功率大，帶寬寬，接受和發射機簡單2.DSB（應用少）1）概念：只傳輸兩個邊帶的調制方式2）特點：節省功率，但帶寬不變3.SSB（短波無線通信）1）概念：只傳輸一個邊帶的調制方式2）特點：節省功率，帶寬減半4.VSB（電視通信）5.1.3一、解調器的頻譜變換二、檢波器的分類按器件分：二極管檢波、三極管檢波；按解調方法分：包絡檢波、同步檢波。三、主要技術指標5.1.4一、混頻的概念——將頻率為fc的高頻已調載波信號不失真地變換成頻率為fI的中頻已調信號。（調制規律不變）二、混頻器組成框圖及工作原理一、調制5.2相乘器電路5.3振幅調制電路5.2.1模擬乘法器一、乘法器的電路符號二、恒流可變差分放大器的相乘特性⒈恒流源差分放大器的相乘特性Uo=△ICRC≈I0RC（Ui/2UT）⒉恒流可變差分放大器的相乘特性（兩象限相乘器）Uo=△ICRC≈（RC/Re）（UxUy/2UT）三、雙差分對模擬相乘器（四象限變跨導相乘器）當Ux、Uy﹤﹤UT時△IC≈I0（Ux/2UT）（Uy/2UT）因此，對小信號而言，電路起模擬相乘作用。調幅電路的分類1、按照產生調幅波的不同：AM、DSB、SSB、VSB2、按照輸出功率的高低分：低電平調幅：功率小，后需接線性功放（模擬調幅、平衡調幅等）高電平調幅：功率大，不需接線性功放（基極調幅等）5.3.1低電平調制電路一、模擬相乘器調幅原理二、集成模擬乘法器實現調幅1.典型的調制解調器MC1596內部電路圖2.MC1596實現普通調幅的電路5.3.一、基極調幅：效率低，所需調制信號的功率小，電路簡單二、集電極調幅5.4振幅檢波電路1、解調：從高頻已調信號中恢復出調制信號的過程，調幅波的解調成為檢波2、檢波器：完成檢波任務的電路3、檢波原理4、分類：包絡檢波和同步檢波5.4.1一、二極管包絡檢波電路的工作原理結論：利用二極管的單向導電性和檢波負載電阻、電容的充放電過程來完成檢波任務。二、主要技術指標⒈檢波效率——大直流傳輸系數Kd=UD/UCm≈1交流傳輸系數Ka=U|?m/MaUCm≈1⒉檢波器的輸入阻抗Ri=Ucm/Ic1m≈RL/2三、二極管包絡檢波電路中的失真1.對角線失真（惰性失真）（公式）——原因：RLCL選得太大，放電太慢，跟不上輸入信號包絡線的變化。2.底部切割失真（負峰切割失真）（公式）是指耦合電容Cc通過電阻RL放電，對二極管引入一附加偏置電壓，導致二極管截止而引入的失真。5.4.21.疊加型同步檢波電路工作原理：是將雙邊帶信號與同步信號疊加，疊加后的信號是普通調幅波，然后再經包絡檢波器，解調出調制信號。2.MC1596模擬乘法器構成的同步檢波器5.5混頻電路1、混頻電路的作用：將收到的已調信號的載頻變換成某一固定的頻率，而保持已調信號的調制類型和調制參數不變2、輸入輸出波形和頻譜圖（1）從波形看，輸入輸出的包絡波形完全相同，只是載波的頻率由高頻變為中頻（2）從頻譜看，只是將已調波的頻譜從高頻位置搬移到中頻位置，而頻譜的內部結構不變5.5.1一、組成及作用1、非線性器件：混頻2、本地振蕩器：產生本振信號3、濾波器：選擇中頻信號二、變頻與調幅的區別1、相同點：輸入輸出信號類似2、不同點：調幅輸出信號頻率相差很大，而變頻輸入信號頻率相差很小。三、混頻器的主要技術指標1、變頻增益（混頻增益）：混頻器輸出中頻電壓（中頻信號功率）與輸入高頻電壓振幅（輸入的高頻信號功率）之比稱為混頻電壓增益（混頻功率增益）。2、失真：變頻失真、頻率失真和非線性失真3、干擾：會產生各種組合頻率干擾5.5.2混頻電路按所用器件分二極管混頻器、晶體三極管~、場效應管~、差分對管~；混頻電路按工作特點分單管混頻器、平衡~、環形~。一、晶體三極管混頻電路1.混頻電路的基本形式共e組態：b極輸入、b極注入；b極輸入、e極注入（適用于工作頻率不高的場合）共b組態：e極輸入、e極注入；e極輸入、b極注入（適用于工作頻率較高的場合）2.工作原理3.三極管混頻電路4.實用混頻電路二、二極管平衡混頻電路三、二極管平衡混頻電路（環形混頻器）四、模擬相乘器混頻電路5.5.一、組合頻率干擾——干擾哨聲1、原因：有用信號頻率fs與本振信號頻率fLo的組合頻率接近于有用中頻而產生的干擾。2、特點：是信號本身（或其諧波）與本振的各次諧波組合形成的，與外來干擾無關。3、措施：正確選擇中頻數值，應將接收機的中頻選在接收頻段之外。二、寄生通道干擾（外來干擾）1、原因：外來干擾信號與本振的組合頻率產生的干擾。即|±pfLo±qfN|=fI。2、最強的兩種干擾：中頻干擾、鏡像干擾。3、措施：提高混頻電路前級的選擇性。三、交叉調制干擾（交調干擾）（與有用信號同在）四、互調干擾倍頻器采用倍頻器的優點1、降低振蕩器頻率，增加頻率穩定性2、提高主振器的振蕩頻率，滿足石英晶體穩頻時的要求3、擴展發射機輸出級的工作波段4、加深調制度，獲得大的頻偏或相移一、丙類倍頻器1、電路組成（P75圖4.14）2、特點：可調元件少，調整方便。二、集成模擬乘法器1、角度調制（調頻和調相）的特點：載波的瞬時頻率或瞬時相位歲調制信號的幅度成線性變化，但已調波的振幅保持不變，不受調制信號的影響。2、角度調制的優點：抗干擾性能強，調頻通常用于調頻廣播、電視廣播、通信及遙測等方面，而調相目前主要用于數字通信以及實現間接調頻等方面。第六章6.1調角信號的基本特性一、調頻的定義、數學表達式及波形⒈定義：即使用低頻調制信號去控制高頻載波信號的頻率，使高頻載波的頻率隨著調制信號的變化規律而變化，而載波的振幅者保持不變，得到的已調波叫調頻波。2.數學表達式1）uFM＝UCmcosΦ（t）=Ucmcos（wCt+mfsinΩt）其中mf=Δωm/Ω=kfUΩm/?=Δfm/F（kf為調頻靈敏度，Δfm為最大頻偏）為調頻指數，表示最大相移。2）mf和ma的區別A、相同點：二者都表示已調波調制深淺程度B、不同點：ma與調制信號的頻率無關，與載波的振幅成反比，且一般都是小于1，而mf與調制信號的頻率成反比，與載波的振幅無關3.調頻波形特點調頻信號的頻率隨著調制信號的電壓的改變而改變，而其振幅保持不變。二、調頻波的頻譜和頻帶寬度⒈窄帶調頻（mf《1）頻譜包含一個載頻、兩個邊頻帶寬BW=2F⒉寬帶調頻（mf》1）頻譜包含一個載頻和無窮多對邊頻分量有效帶寬BW=2（1+mf）F=2（⊿f+F）≈2⊿f三、調頻、調幅比較調頻優點：⒈抗干擾性強⒉功率管利用率高⒊信號傳輸保真度高調頻缺點：⒈只能工作在超短波以上波段⒉電路結構復雜四、調頻、調相比較在模擬通信中，系統帶寬相同時，調頻系統接收機輸出端的信噪比明顯優于調相系統，故廣泛采用調頻制。在數字通信中，相位鍵控的抗干擾能力優于頻率鍵控和幅度鍵控，因而調相制獲得廣泛應用。一、調頻的方法直接調頻——uΩ或iΩ直接去改變振蕩回路的諧振頻率來獲得調頻波。間接調頻——先對載波進行調相，然后轉換為調頻。二、調頻電路的主要要求1.調制特性為線性2.調制靈敏度要高3.中心頻率的穩定度要高4.最大頻偏5.2.21、原理：用調制信號直接控制振蕩頻率，使其不失真的反映調頻信號的變化規律以產生調頻波。2、直接調頻電路的特點：頻偏大，調制靈敏度高，電路簡單，中心頻率穩定度差。一、變容二極管調頻電路⒈變容二極管的符號及變容特性變容二極管的電容Ct=Cj0/（1+u/UVD）rCj0——為未外加電壓時的結電容UVD——PN結勢壘電位差（硅管0.4~0.7v、鍺管0.2~0.3v）r——結電容變化指數，由結的類型和摻雜濃度決定。2.變容二極管接入振蕩回路3.變容二極管直接調頻電路

（1）原理圖（P84圖5.7）及組成（2）工作原理U(t)↑→U(反偏電壓)↑→Ct↑→f↑→Δf↑4.實際電路分析二、石英晶體調頻振蕩器（以石英晶體代替LC回路）提高了載頻的頻率穩定，但是調制靈敏度下降，不容易獲得較大的頻偏一般應用于小頻偏電路。6.2.3一、間接調頻原理——利用調相的方法來實現調頻二、間接調頻電路6.3鑒頻電路一、幾個基本概念鑒頻：對調頻信號進行解調鑒頻器：完成調頻信號解調任務的電路稱為頻率檢波器，簡稱鑒頻器。鑒相器：完成調相信號解調任務的電路稱為相位檢波器，簡稱鑒相器。二、鑒頻器的要求——通過反映輸入信號變化時，輸出信號變化特性的鑒頻特性曲線來衡量。1.靈敏度高2.線性范圍大3.非線性失真小4.鑒頻特性曲線的的對稱性6.3.1頻率檢波電路（鑒頻器）鑒頻基本方法：振幅鑒頻器、相位鑒頻器一、斜率鑒頻器⒈調頻波變換為調幅—調幅波——把FM波轉換為FM-AM波最簡便的方法是利用失諧的LC調諧回路，即FM信號的中心頻率處在LC回路幅頻特性曲線的傾斜部分。FM波瞬時頻率隨調制信號變化→LC回路阻抗變化→LC回路輸出電壓幅度隨調制信號變化→FM-AM波⒉雙失諧斜率鑒頻器

⑴原理圖⑵鑒頻特性曲線二、差分峰值鑒頻器差分峰值鑒頻器是斜率鑒頻器的另一種形式，其基本原理是先讓FM信號經過LC線性網絡，變換成FM-AM信號，再由差分峰值檢波器進行幅度解調得到調制信號。⒈差分峰值鑒頻器電路⒉鑒頻原理L1C1并聯諧振角頻率為w1、X1與X2串聯諧振頻率為w2，當w=w1時，L1C1產生并聯諧振，X1最大，亦即X1+X2最大，此時U1m最大，U2m最小。當w=w2時，X1與X2產生串聯諧振，X1+X2最小，此時U1m最小，U2m最大。鑒頻器的輸出電壓U0m正比于U1m-U2m⒊差分峰值鑒頻器的頻率特性三、相位鑒頻器

（一）兩種相位鑒頻器⒈疊加型⒉乘積型（二）互感耦合相位鑒頻器

⒈原理圖⒉工作原理⒊互感耦合相位鑒頻器相量圖⒋互感耦合相位鑒頻器的鑒頻特性⒌互感耦合相位鑒頻器優缺點優點：頻偏大缺點：無自動限幅（三）比例鑒頻器⒈原理圖與互感耦合相位鑒頻器的區別（1）VD1、VD2接向相反，構成檢波直流通路（2）檢波負載電阻、電容中點斷開，且從這斷開點c、d處輸出U0=KD（|UD2|-|UD1|）（3）e、f端接一只大電容（10uF），使Uef≈常數⒉工作原理（與互感耦合相位鑒頻器相同）UD1=U2/2+U1UD2=U2/2－U1=－（U1－U2/2）與互感耦合中UD2大小不變，只是反相⑴f=fc時，輸出電壓U0=0。⑵f＞fc時，輸出電壓U0＞0。⑶f＜fc時，輸出電壓U0＜0。（四）乘積型相位鑒頻器7.1自動增益控制電路一、增益控制的必要性……其目的是使接收機輸出電平保持一定。二、AGC的分類1.簡單AGC一有外來信號，AGC立刻起作用。這對微弱信號的接收不利。2.延遲式AGC在小于檢波器的控制電壓U時，AGC不起作用。三、具有AGC控制的接收機方框圖四、放大器增益的控制高放、中放增益的確定Auo=p1p2|yfe|/g∑其中|yfe|與IQ成正比即|yfe|∝IQ⒈反向AGC控制⑴控制過程Ui↑→UAGC↑→IEQ↓→|yfe|↓→Auo↓相當于負反饋⑵增益控制的實現首先確定UAGC的正負，從檢波二極管陰極取出為正，從二極管陽極取出為負。其次，+UAGC加到NPN管的e極、PNP管的b極。-UAGC加到NPN管的b極、PNP管的e極。⒉正向AGC控制五、AGC電壓的產生⒈產生方法（1）平均值型（2）延遲式⒉平均值型AGC電路3.延遲式AGC電路總結：AGC電路的原理（略）7.2自動頻率控制一、自動頻率控制的任務和分類任務：自動調節振蕩器的振蕩頻率，使振蕩頻率穩定在某一預期的標準頻率附近。分類：跟蹤式、搜索式二、AFC的工作原理1.AFC的原理框圖2.工作原理標準頻率源的振蕩頻率為fi，壓控振蕩器VCO的振蕩頻率為fs。在頻率比較器中將fs與fi進行比較，輸出一個與fs－fi成正比的誤差電壓ud。ud作為VCO的控制電壓，使VCO的輸出振蕩頻率fs趨向fi。當fs＝fi時，ud＝0，VCO不受影響，fs不變。當fs≠fi時，ud≠0，VCO在ud的作用下使其輸出頻率fs趨向fi。經過多次循環，最后fs與fi的誤差減小到某一最小值Δf（稱剩余頻差）。這時VCO將穩定在fs＋Δf。三、AFC的應用

1.采用AFC的調幅接收機2.采用AFC的調頻器（1）組成框圖3.超外差接收機AFC系統4.調頻接收機方框圖7.3鎖相環路（PLL）一、鎖相環路的基本工作原理

1.鎖相環路的組成框圖2.工作原理二、鑒相器的數學模型⒈瞬時相位差表達式⒉模擬相乘器的鑒相作用⒊鑒相器的數學模型三、環路濾波器的數學模型環路濾波器具有低通特性，可以起到鑒相器中低通濾波作用，用于把鑒相器輸出電壓中的高頻分量及干擾分量抑制掉，而讓低頻分量或直流分量通過。常用的環路濾波器有無源比例積分濾波器及有源比例積分濾波器。⒈無源及有源比例積分濾波器⒉環路濾波器數學模型四、壓控振蕩器的數學模型⒈一種簡單的壓控振蕩器⒉壓控振蕩器的特性曲線⒊壓控振蕩器的數學模型五、鎖相環路的數學模型和相位模型鎖相環路的數學模型為：φe（t）＝φ1（t）－φ2（t）＝φ1（t）－KVKdF（p）sinφe（t）六、鎖相環路的捕捉和跟蹤當wV≠wi時捕捉，wV=wi時鎖定環路鎖定條件：當環路鎖定時，wV=wi，uv（t）和ui（t）間的相位差φe（t）為一恒定值，即t無窮大時，limdφe（t）/dt＝0七、鎖相環的應用簡介（一）、鎖相環路的基本特性鎖定后無頻差、自動跟蹤特性、具有良好的窄帶特性（二）、應用簡介⒈鎖相接收機（窄帶跟蹤接收機）⒉鎖相調頻與解調⒊頻率合成器7.4頻率合成器7.4.1頻率合成器的主要技術指標頻率合成是指以一個或少量的高準確度和高穩定的標準頻率作為參考頻率，由此導出多個或大量的輸出頻率，這些輸出頻率的準確度和穩定度與參考頻率一致。頻率合成器的輸出頻率是通過對標準頻率在頻域內進行加、減、乘、除來實現的，可以用混頻、倍頻和分頻等電路來實現。頻率合成器的主要技術指標有：1．頻率范圍頻率范圍是指頻率合成器輸出的最低頻率fomin和最高頻率fomax之間的變化范圍,也可用覆蓋系數k=fomax/fomin表示（k又稱之為波段系數）。如果覆蓋系數k>2-3時,整個頻段可以劃分為幾個分波段。在頻率合成器中,分波段的覆蓋系數一般取決于壓控振蕩器的特性。2．頻率間隔（頻率分辨率）頻率合成器的輸出是不連續的。兩個相鄰頻率之間的最小間隔,就是頻率間隔。頻率間隔又稱為頻率分辨率。不同用途的頻率合成器,對頻率間隔的要求是不相同的。對短波單邊帶通信來說,現在多取頻率間隔為100Hz,有的甚至取10Hz、1Hz乃至0.1Hz。對超短波通信來說,頻率間隔多取50kHz、25kHz等。在一些測量儀器中,其頻率間隔可達兆赫茲量級。3．頻率轉換時間頻率轉換時間是指頻率合成器從某一個頻率轉換到另一個頻率,并達到穩定所需要的時間。它與采用的頻率合成方法有密切的關系。4．準確度與頻率穩定度頻率準確度是指頻率合成器工作頻率偏離規定頻率的數值,即頻率誤差。而頻率穩定度是指在規定的時間間隔內,頻率合成器頻率偏離規定頻率相對變化的大小。5．頻譜純度影響頻率合成器頻譜純度的因素主要有兩個,一是相位噪聲,二是寄生干擾。相位噪聲是瞬間頻率穩定度的頻域表示,在頻譜上呈現為主譜兩邊的連續噪聲,如圖7-28所示。寄生干擾是非線性部件產生的，其中最嚴重的混頻器，它表現為一些離散的頻譜。7.4.2頻率合成器的類型頻率合成器可分為直接式頻率合成器,間接式（或鎖相）頻率合成器和直接式數字頻率合成器。1．直接式頻率合成器（DS）直接式頻率合成器是最先出現的一種合成器類型的頻率信號源。這種頻率合成器原理簡單,易于實現。其合成方法大致可分為兩種基本類型:一種是非相干式合成方法;另一種是相干式合成方法。2．間接式頻率合成器（IS）間接式頻率合成器又稱為鎖相頻率合成器。鎖相頻率合成器是目前應用最廣的頻率合成器,也是本節主要介紹的內容。圖圖7―29基本鎖相頻率合成器圖圖7―30有前置分頻器的鎖相頻率合成器7.4.3直接數字式頻率合成器（DDS）直接數字式頻率合成器是近年來發展非常迅速的一種器件,它采用全數字技術,具有分辨率高、頻率轉換時間短、相位噪聲低等特點,并具有很強的調制功能和其它功能。高頻電子線路課程考試題班級姓名學號得分選擇題（每小題2分、共30分）將一個正確選項前的字母填在括號內1．二極管峰值包絡檢波器適用于哪種調幅波的解調（）A．單邊帶調幅波B．抑制載波雙邊帶調幅波C．普通調幅波D．殘留邊帶調幅波2．欲提高功率放大器的效率，應使放大器的工作狀態為（）A．甲類B．乙類C．甲乙類D．丙類3．為提高振蕩頻率的穩定度，高頻正弦波振蕩器一般選用（）A．LC正弦波振蕩器B．晶體振蕩器C．RC正弦波振蕩器4．變容二極管調頻器實現線性調頻的條件是變容二極管的結電容變化指數γ為（）A．1/3B．1/2C．2D．45．若載波uC(t)=UCcosωCt,調制信號uΩ(t)=UΩcosΩt，則調相波的表達式為（）A．uPM(t)=UCcos（ωCt＋mfsinΩt）B．uPM(t)=UCcos（ωCt＋mpcosΩt）C．uPM(t)=UC（1＋mpcosΩt）cosωCtD．uPM(t)=kUΩUCcosωCtcosΩt6．某超外差接收機的中頻為465kHz，當接收550kHz的信號時，還收到1480kHz的干擾信號，此干擾為（）A．干擾哨聲B．中頻干擾C．鏡像干擾D．交調干擾7．某調頻波，其調制信號頻率F＝1kHz，載波頻率為10.7MHz，最大頻偏Δfm＝10kHz，若調制信號的振幅不變，頻率加倍，則此時調頻波的頻帶寬度為（）A．12kHzB．24kHzC．20kHzD．40kHz8．MC1596集成模擬乘法器不可以用作（）A．混頻B．振幅調制C．調幅波的解調D．頻率調制9．某單頻調制的普通調幅波的最大振幅為10v，最小振幅為6v，則調幅系數ma為（）A．0.6B．0.4C．0.25D．0.110．以下幾種混頻器電路中，輸出信號頻譜最純凈的是（）A．二極管混頻器B．三極管混頻器C．模擬乘法器混頻器11．某丙類諧振功率放大器工作在臨界狀態，若保持其它參數不變，將集電極直流電源電壓增大，則放大器的工作狀態將變為（）A．過壓B．弱過壓C．臨界D．欠壓12．鑒頻的描述是（）A．調幅信號的解調B．調頻信號的解調C．調相信號的解調13．利用石英晶體的電抗頻率特性構成的振蕩器是（）f＝fs時，石英晶體呈感性，可構成串聯型晶體振蕩器f＝fs時，石英晶體呈阻性，可構成串聯型晶體振蕩器fs<f<fp時，石英晶體呈阻性，可構成串聯型晶體振蕩器fs<f<fp時，石英晶體呈感性，可構成串聯型晶體振蕩器14．下圖所示框圖能實現何種功能？（）其中us(t)=UscosωstcosΩt，uL(t)=ULcosωLtA．振幅調制B．調幅波的解調C．混頻D．鑒頻15．二極管峰值包絡檢波器，原電路正常工作。若負載電阻加倍，會引起（）A．惰性失真B．底部切割失真C．惰性失真和底部切割失真二、填空題（每小題2分，共10分）1．放大電路直流通路和交流通路畫法的要點是：畫直流通路時，把視為開路；畫交流通路時，把視為短路。2．晶體管正弦波振蕩器產生自激振蕩的相位條件是，振幅條件是。3．調幅的就是用信號去控制，使載波的隨大小變化而變化。4．小信號諧振放大器的主要特點是以作為放大器的交流負載，具有和功能。5．諧振功率放大器的調制特性是指保持及不變的情況下，放大器的性能隨變化，或隨變化的特性。三、簡答題（每小題5分，共10分）通信系統由哪些部分組成？各組成部分的作用是什么？當諧振功率放大器的輸入激勵信號為余弦波時，為什么集電極電流為余弦脈沖波形？但放大器為什么又能輸出不失真的余弦波電壓？四、下圖所示LC正弦波振蕩電路，圖中Lc為高頻扼流圈，CE和CB可視為交流短路。1、畫出交流等效電路2、判斷是否滿足自激振蕩所需相位條件3、若滿足，電路屬于何種類型的振蕩器4、寫出估算振蕩頻率fo的表達式（10分）某調幅波表達式為uAM（t）=（5+3cos2π×4×103t）cos2π×465×103t(v)畫出此調幅波的波形畫出此調幅波的頻譜圖，并求帶寬若負載電阻RL＝100Ω，求調幅波的總功率（10分）下圖所示二極管峰值包絡檢波電路中，uAM（t）=0.8（1+0.8cosΩt）cosωct(v),其中fc＝4.7MHz，F＝（100～5000）Hz，RL=5KΩ,為了不產生惰性失真和底部切割失真，求檢波電容CL和電阻R`L的值(10分)七、已知調頻信號uFM（t）=100cos（2π×108t＋20sin2π×103t）(mv)求:1.載波頻率fc，調制信號頻率F和調頻指數mf.2.最大頻偏Δfm.3.調頻波有效帶寬BW(10分)八、某調頻發射機框圖如下圖所示，調頻器輸出FM信號的中心工作頻率fc＝8MHz，最大頻偏Δfm＝40kHz，框圖中混頻器輸出取差頻信號；求：該設備輸出信號的中心頻率fo及最大頻偏Δfmo；放大器1和放大器2輸出的信號中心頻率與頻譜帶寬各為多少？（10分）高頻電子線路課程考試題班級姓名學號標準答案選擇題（每小題2分、共30分）將一個正確選項前的字母填在括號內1．二極管峰值包絡檢波器適用于哪種調幅波的解調（C）A．單邊帶調幅波B．抑制載波雙邊帶調幅波C．普通調幅波D．殘留邊帶調幅波2．欲提高功率放大器的效率，應使放大器的工作狀態為（D）A．甲類B．乙類C．甲乙類D．丙類3．為提高振蕩頻率的穩定度，高頻正弦波振蕩器一般選用（B）A．LC正弦波振蕩器B．晶體振蕩器C．RC正弦波振蕩器4．變容二極管調頻器實現線性調頻的條件是變容二極管的結電容變化指數γ為（C）A．1/3B．1/2C．2D．45．若載波uC(t)=UCcosωCt,調制信號uΩ(t)=UΩcosΩt，則調相波的表達式為（B）A．uPM(t)=UCcos（ωCt＋mfsinΩt）B．uPM(t)=UCcos（ωCt＋mpcosΩt）C．uPM(t)=UC（1＋mpcosΩt）cosωCtD．uPM(t)=kUΩUCcosωCtcosΩt6．某超外差接收機的中頻為465kHz，當接收550kHz的信號時，還收到1480kHz的干擾信號，此干擾為（C）A．干擾哨聲B．中頻干擾C．鏡像干擾D．交調干擾7．某調頻波，其調制信號頻率F＝1kHz，載波頻率為10.7MHz，最大頻偏Δfm＝10kHz，若調制信號的振幅不變，頻率加倍，則此時調頻波的頻帶寬度為（B）A．12kHzB．24kHzC．20kHzD．40kHz8．MC1596集成模擬乘法器不可以用作（D）A．混頻B．振幅調制C．調幅波的解調D．頻率調制9．某單頻調制的普通調幅波的最大振幅為10v，最小振幅為6v，則調幅系數ma為（C）A．0.6B．0.4C．0.25D．0.110．以下幾種混頻器電路中，輸出信號頻譜最純凈的是（C）A．二極管混頻器B．三極管混頻器C．模擬乘法器混頻器11．某丙類諧振功率放大器工作在臨界狀態，若保持其它參數不變，將集電極直流電源電壓增大，則放大器的工作狀態將變為（D）A．過壓B．弱過壓C．臨界D．欠壓12．鑒頻的描述是（B）A．調幅信號的解調B．調頻信號的解調C．調相信號的解調13．利用石英晶體的電抗頻率特性構成的振蕩器是（B）f＝fs時，石英晶體呈感性，可構成串聯型晶體振蕩器f＝fs時，石英晶體呈阻性，可構成串聯型晶體振蕩器fs<f<fp時，石英晶體呈阻性，可構成串聯型晶體振蕩器fs<f<fp時，石英晶體呈感性，可構成串聯型晶體振蕩器14．下圖所示框圖能實現何種功能？（C）其中us(t)=UscosωstcosΩt，uL(t)=ULcosωLtA．振幅調制B．調幅波的解調C．混頻D．鑒頻15．二極管峰值包絡檢波器，原電路正常工作。若負載電阻加倍，會引起（A）A．惰性失真B．底部切割失真C．惰性失真和底部切割失真二、填空題（每小題2分，共10分）1．放大電路直流通路和交流通路畫法的要點是：畫直流通路時，把電容視為開路；畫交流通路時，把電感視為短路。2．晶體管正弦波振蕩器產生自激振蕩的相位條件是uf和ui同相，振幅條件是Uf＝Ui。3．調幅的就是用調制信號去控制載波信號，使載波的振幅隨調制信號的大小變化而變化。4．小信號諧振放大器的主要特點是以調諧回路作為放大器的交流負載，具有放大和選頻功能。5．諧振功率放大器的調制特性是指保持Ubm及Rp不變的情況下，放大器的性能隨UBB變化，或隨UCC變化的特性。三、簡答題（每小題5分，共10分）通信系統由哪些部分組成？各組成部分的作用是什么？答：通信系統由輸入、輸出變換器，發送、接收設備以及信道組成。輸入變換器將要傳遞的聲音或圖像消息變換為電信號（基帶信號）；發送設備將基帶信號經過調制等處理，并使其具有足夠的發射功率，再送入信道實現信號的有效傳輸；信道是信號傳輸的通道；接收設備用來恢復原始基帶信號；輸出變換器將經過處理的基帶信號重新恢復為原始的聲音或圖像。當諧振功率放大器的輸入激勵信號為余弦波時，為什么集電極電流為余弦脈沖波形？但放大器為什么又能輸出不失真的余弦波電壓？答：因為諧振功率放大器工作在丙類狀態（導通時間小于半個周期），所以集電極電流為周期性余弦脈沖波形；但其負載為調諧回路諧振在基波頻率，可選出ic的基波，故在負載兩端得到的電壓仍與信號同頻的完整正弦波。四、下圖所示LC正弦波振蕩電路，圖中Lc為高頻扼流圈，CE和CB可視為交流短路。1、畫出交流等效電路2、判斷是否滿足自激振蕩所需相