《高頻電路基礎(chǔ)》PPT課件.ppt

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1、第2章高頻電路基礎(chǔ)2.1高頻電路中的元器件2.2高頻電路中的組件2.3阻抗變換與阻抗匹配2.4電子噪聲(了解)2.5非線性失真(了解)2.1高頻電路中的元器件2.1高頻電路中的元件與在低頻電路中使用的元器件基本相同,但要注意在高頻使用時(shí)的高頻特性。高頻電路中的無源元件電阻、電容、電感——無源線性元件。（1）電阻器低頻時(shí)：電阻特性高頻時(shí)：電阻特性、電抗特性高頻特性CR——分布電容LR——引線電感R——電阻電阻分布電容越小，引線電感越小，其高頻特性越好金屬膜電阻>碳膜電阻>線繞電阻表面貼裝電阻>引線電阻小尺寸電阻>大尺寸電阻頻率越高，電阻

2、的高頻特性越明顯損耗一般用品質(zhì)因數(shù)QC和損耗角表示：LC——分布電感、極間電感RC——極間絕緣電阻理想電容器實(shí)際電容器高頻時(shí)低頻時(shí)：理想電容器的阻抗1/(jωC)高頻時(shí)：其等效電路的阻抗（2）電容等效電路：在高頻電路中，電容損耗可以忽略不計(jì)在微波波段，電容損耗必須考慮損耗電阻：直流電阻交流電阻（主要的，趨膚效應(yīng)、渦流損耗、磁滯損耗）分布電容：各匝之間，匝與地之間自身諧振頻率SRF：在SRF上,阻抗幅值最大，相角為零CL——分布電容RL——損耗電阻在實(shí)際應(yīng)用中，常用品質(zhì)因數(shù)Q表示損耗（3）電感2．高頻電路中的有源器件二極管、晶體管、場(chǎng)效

3、應(yīng)管（1）二極管檢波、調(diào)制、解調(diào)、混頻———非線性變換電路（2）晶體管與場(chǎng)效應(yīng)管（FET）特點(diǎn)（和低頻相比）：工作原理相同性能比低頻的管子更好在外形結(jié)構(gòu)方面也有所不同高頻晶體管類型：高頻小功率管：小信號(hào)放大，要求高增益、低噪聲高頻功率放大管：高增益、低噪聲、較大的輸出功率（3）集成電路種類比低頻少得多：通用型、專用型2.2高頻電路中的組件主要組件:a)高頻振蕩（諧振）回路（重點(diǎn)）b)高頻變壓器和傳輸線變壓器c)石英晶體諧振器（重點(diǎn)）d)濾波器、高頻衰減器主要功能：a)信號(hào)的傳輸b)頻率選擇c)阻抗變換分類：a)串聯(lián)振蕩回路b)并聯(lián)振蕩

4、回路c)抽頭并聯(lián)振蕩回路d)耦合振蕩回路（了解）2.2.1高頻振蕩回路（重點(diǎn)）定義：由電感和電容串聯(lián)或并聯(lián)形成的回路——LC諧振回路功能：a)阻抗變換、信號(hào)選擇（工作在諧振狀態(tài)）高頻小信號(hào)放大器、高頻功率放大器的輸出回路b)頻幅轉(zhuǎn)換、頻相轉(zhuǎn)換（工作在失諧狀態(tài)）斜率鑒頻、相位鑒頻電路最為常用的無源網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單振蕩回路（單振蕩回路）1）串聯(lián)諧振回路損耗電阻，通常很小回路阻抗：電路結(jié)構(gòu)：純阻性相移為零阻抗最小用于信號(hào)選擇諧振頻率:諧振時(shí)的信號(hào)頻率諧振電阻：回路諧振時(shí)的電阻值諧振電流：回路諧振時(shí)流過的電流諧振特性：在串聯(lián)振蕩回路兩端加某一頻率的信號(hào)

5、時(shí)：（1）回路的相移為零、電抗為零、純阻性、阻抗模最?。?）流過電路的電流最大（3）電流電壓同相串聯(lián)回路諧振時(shí)的電流、電壓關(guān)系：諧振曲線：回路電流與諧振電流之比的模隨頻率變化的曲線。令：——品質(zhì)因數(shù)特點(diǎn)：品質(zhì)因數(shù)越大，曲線越尖銳，回路選擇性越好，帶寬越窄通頻帶回路帶寬（通頻帶）：——廣義失諧令：諧振特性：在串聯(lián)振蕩回路兩端加某一頻率的電壓信號(hào)時(shí)：（1）回路的阻抗最?。冏栊裕?）流過電路的電流最大（3）電流電壓同相串聯(lián)諧振回路與負(fù)載的連接負(fù)載在實(shí)際選頻應(yīng)用時(shí)，串聯(lián)回路適合與信號(hào)源和負(fù)載串聯(lián)連接，使有用信號(hào)通過回路有效地傳送給負(fù)載串聯(lián)諧振

6、回路的選頻應(yīng)用內(nèi)容小結(jié)：1）電路結(jié)構(gòu)2）特性參數(shù)3）諧振時(shí)電壓電流關(guān)系4）諧振特性與諧振曲線5）與信號(hào)源、負(fù)載的連接討論：串聯(lián)諧振回路中，哪些參數(shù)反映回路本身特性，只和回路的本身結(jié)構(gòu)有關(guān)？哪些參數(shù)和輸入信號(hào)頻率有關(guān)？2）并聯(lián)諧振回路串并轉(zhuǎn)換等效電路回路阻抗：電路結(jié)構(gòu)：諧振電阻：諧振特性：在并聯(lián)振蕩回路兩端加某一頻率的信號(hào)時(shí)：（1）回路的阻抗最大、純阻性（2）回路兩端電壓最大（3）電流電壓同相諧振頻率：品質(zhì)因數(shù)：并聯(lián)回路諧振時(shí)的電流、電壓關(guān)系：諧振曲線：回路阻抗與諧振電阻之比的模隨頻率變化的曲線。諧振特性：在并聯(lián)聯(lián)振蕩回路兩端加某一頻率的電

7、流信號(hào)時(shí)：（1）回路的阻抗最大（純阻性）（2）回路兩端電壓最大（3）電流電壓同相在實(shí)際選頻應(yīng)用時(shí)，并聯(lián)回路適合與信號(hào)源和負(fù)載并聯(lián)連接，使有用信號(hào)在負(fù)載上的電壓振幅增大。并聯(lián)諧振回路選頻應(yīng)用：2）并聯(lián)電路接信號(hào)源與負(fù)載后，回路哪些參數(shù)發(fā)生變化，怎樣變化？討論：1）并聯(lián)諧振回路參數(shù)中，哪些是反映回路本身特性，只和回路本身結(jié)構(gòu)有關(guān)？哪些和輸入信號(hào)頻率有關(guān)？?jī)?nèi)容小結(jié)：1）電路結(jié)構(gòu)2）特性參數(shù)3）諧振時(shí)電壓電流關(guān)系4）諧振特性與諧振曲線5）與信號(hào)源、負(fù)載的連接例1設(shè)一放大器以簡(jiǎn)單并聯(lián)振蕩回路為負(fù)載,信號(hào)中心頻率fs=10MHz,回路電容C=50p

8、F,(1)試計(jì)算所需的線圈電感值。(2)若線圈品質(zhì)因數(shù)為Q=100,試計(jì)算回路諧振電阻及回路帶寬。(3)若放大器所需的帶寬B=0.5MHz,則應(yīng)在回路上并聯(lián)多大電阻才能滿足放大器所需帶寬要求?