《高頻電路基礎(chǔ)》課件

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1、第二章高頻電路基礎(chǔ)高頻電路中的元器件高頻電路中的基本電路電子噪聲及其特性噪聲系數(shù)和噪聲溫度第一節(jié)高頻電路中的元器件線性（無源元件）：電感線圈、電容器和電阻器，構(gòu)成振蕩回路和濾波器等線性電路非線性（有源器件）：二極管、晶體管和集成電路元器件非線性器件線性應(yīng)用：小信號放大器非線性應(yīng)用：大功率放大器、振蕩器、調(diào)制、解調(diào)一、高頻電路中的元件1.高頻電阻（1）常用的電阻：金屬膜電阻、碳膜電阻、線繞電阻（2）主要參數(shù)：電阻值、額定功率和穩(wěn)定性電阻值：高頻時電阻值將增加；額定功率：在正常工作狀態(tài)下電阻器容許消耗的功率；穩(wěn)定性：電阻器的工作條件變化時（eg.溫度升高或降低

2、），其電阻值的變換應(yīng)在容許的范圍內(nèi)。金屬膜電阻線繞電阻碳膜電阻貼片電阻（3）電阻的高頻特性圖2-1電阻的高頻等效電路電抗特性分布電容引線電感：頻率越高，感抗越大一個電阻R的高頻等效電路如圖2-1所示,其中,CR為分布電容,LR為引線電感,R為電阻。2.高頻電容（1）主要參數(shù)：電容量、工作電壓、損耗角、品質(zhì)因數(shù)、SRF在高頻電子線路中所用的電容器的電容量從幾個皮法到幾百微法。工作電壓：在很長時間內(nèi)工作（eg.10000小時以上），電容兩端可以承受的最大電壓。損耗角：電流超前電壓的相角與90°之間的差值，決定電容器品質(zhì)的優(yōu)劣。理想=？品質(zhì)因數(shù)QC：理想QC=?

3、(2)高頻特性由介質(zhì)隔開的兩導(dǎo)體即構(gòu)成電容。一個電容器的等效電路如圖2-2（a）所示。理想電容器的阻抗1/(jωC),如圖2-2（b）虛線所示,其中,f為工作頻率,ω=2πf。圖2—2電容器的高頻等效電路(a)電容器的等效電路;（b）電容器的阻抗特性fSRF,感性3高頻電感（1）主要參數(shù)：電感量、分布電容、損耗、品質(zhì)因數(shù)、SRF損耗：主要指交流電阻，用品質(zhì)因數(shù)Q表征;品質(zhì)因數(shù)Q：高頻電感的感抗與其串聯(lián)的損耗電阻之比。隨頻率的升高而下降。（2）高頻特性：fSRF,容性圖2-3高頻電感器的自身諧振頻率SRF第二節(jié)高頻電路中的

4、基本電路1.選頻的基本概念所謂選頻就是選出需要的頻率分量并且濾除不需要的頻率分量。2.選頻網(wǎng)絡(luò)的分類簡單振蕩回路耦合振蕩回路振蕩回路（由L、C組成）各種濾波器石英晶體諧振器陶瓷濾波器聲表面波濾波器抽頭并聯(lián)振蕩回路選頻網(wǎng)絡(luò)在本課程的用途●前端選擇性電路●高頻小信號放大器負載●中頻放大器負載●高頻功率放大器負載●混頻器負載●正弦波振蕩器回路●調(diào)制電路負載一、高頻振蕩回路1.簡單振蕩回路概述諧振及諧振條件諧振特性能量關(guān)系諧振曲線和通頻帶信號源內(nèi)阻及負載對串聯(lián)諧振回路的影響串聯(lián)振蕩回路并聯(lián)振蕩回路●由電感線圈和電容器組成的單個振蕩電路，稱為簡單振蕩回路。信號源與電

5、容和電感串接，就構(gòu)成串聯(lián)振蕩回路?！翊?lián)振蕩回路的阻抗在某一特定頻率上具有最小值，而偏離這個特定頻率的時候阻抗將迅速增大。單振蕩回路的這種特性稱為諧振特性，這個特定頻率就叫做諧振頻率?！裰C振回路具有選頻和濾波作用。串聯(lián)振蕩回路——概述串聯(lián)振蕩回路——諧振及諧振條件1.阻抗當(dāng)時達到最大當(dāng)???0時,

6、Z

7、>R，?>?0，X>0呈感性，電流滯后電壓，?>0?

8、Z

9、=RX=0達到串聯(lián)諧振。當(dāng)回路諧振時的感抗或容抗，稱之為特性阻抗。用?表示串聯(lián)振蕩回路——諧振特性1)2)諧振時電流最大且與電壓源同相3)2、諧振頻率

10、f0若則當(dāng)，為最大值，此時回路發(fā)生串聯(lián)諧振，稱使的信號頻率為諧振頻率以?o表示，即所以因此也稱x=?oL–為串聯(lián)諧振回路的諧振條件。%%%%3.品質(zhì)因數(shù)Q諧振時回路感抗值（或容抗值）與回路電阻R的比值稱為回路的品質(zhì)因數(shù)，以Q表示，它表示回路損耗的大小。當(dāng)諧振時：因此串聯(lián)諧振時，電感L和電容C上的電壓達到最大值且為輸入信號電壓的Q倍，故串聯(lián)諧振也稱為電壓諧振。因此，必須預(yù)先注意回路元件的耐壓問題。結(jié)論：①電感線圈與電容器兩端的電壓模值相等，且等于外加電壓的Q倍。②Q值一般可以達到幾十或者幾百，故電容或者電感兩端的電壓可以是信號電壓的幾十或者幾百倍，稱為電壓諧

11、振，在實際應(yīng)用的時候要加以注意。③串聯(lián)諧振時電路中的電流或者電壓可以繪成向量圖。注意：損耗電阻是包含在R中的，所以故：超前的角度小于O4.廣義失諧系數(shù)?：廣義失諧是表示回路失諧大小的量，其定義為：當(dāng)???0即失諧不大時：當(dāng)諧振時：?=0。串聯(lián)單振蕩回路由電感線圈（包括其損耗電阻）和電容器構(gòu)成，電抗元件電感和電容不消耗外加電動勢的能量，電路進入穩(wěn)定狀態(tài)后，二者只儲存和交換能量，消耗能量的只有損耗電阻。串聯(lián)振蕩回路——能量關(guān)系W是一個不隨時間變化的常數(shù)。這說明回路中儲存的能量是不變的，只是在線圈與電容器之間相互轉(zhuǎn)換。且電抗元件不消耗外加電動勢的能量，外加電動勢

12、只提供回路電阻所消耗的能量，以維持回路的等幅振蕩。所以回路諧振時電