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XX序號 1 周次 1 授課形式 講授授課章節(jié)名稱 緒論教學目的把握無線通信系統(tǒng)的根本工作原理;了解放射、接收設備的根本原理和組成教學重點無線通信系統(tǒng)的根本工作原理教學難點放射、接收設備的根本原理和組成使課用外教作具業(yè)P51,2課后體會授課主要內(nèi)容[課程引入]起來的,也只有通過實踐才能得到深入的了解。因此,在學習本課程時必需要高度重視試驗環(huán)節(jié),堅持理論聯(lián)系實際,在實踐中積存豐富的閱歷。[課講授]緒論爭論對象:主要是無線電發(fā)送與接收設備中有關電路的原理、組成與功能。1、無線通信系統(tǒng)的根本工作原理無線通信系統(tǒng)組成:放射設備、傳輸媒質、接收設備功能信息源:供給需要傳送的信息變換器:待傳送的信息〔圖像、聲音等〕與電信號之間的相互轉換放射機:把電信號轉換成高頻振蕩信號并由天線放射出去傳輸媒質:信息的傳送通道〔自由空間〕接收機:把高頻振蕩信號轉換成原始電信號受信人:信息的最終承受者2、放射設備的根本原理和組成信號在空間直接發(fā)送存在的問題問題的解決——調制什么是調制?把待傳送信號“裝載”到高頻振蕩信號上的過程。三種信號①調制信號:攜帶有信息的電信號。②載波信號:未經(jīng)調制的高頻振蕩信號。③已調信號:經(jīng)過調制后的高頻振蕩信號。三種方式調幅AM、調頻F、調相P〕放射設備的組成以調幅播送放射機為例,由話筒、低頻放大器、高頻振蕩器、高頻放大器、高頻功放及調幅器、放射天線等組成。3、接收設備的根本原理和組成信號的“卸載”——解調什么是解調?從高頻已調波信號中“取出”調制信號的過程。解調的三種方式①對調幅波的解調——檢波②對調頻波的解調——鑒頻③對調相波的解調——鑒相2、接收設備的組成以超外差調幅收音機為例,由接收天線、高頻放大器,變頻器,中頻放大器,檢波器和低頻放大器等組成。4、無線電波的根本特點無線電波是一種電磁波,其傳播速度與光速一樣,且有λ=c/f。無線電波具有直射、繞射、反射與折射等現(xiàn)象。無線電波的三種傳播途徑:1〕地波天波直線波小結:1、高頻電子線路的典型應用是無線通信系統(tǒng);2、無線通信系統(tǒng)由放射設備、接收設備和傳輸媒介三局部組成;3、無線電信號的放射與接收的關鍵是調制與解調;4、高放、混頻、本振、調制、解調等相關學問是本課程要解決的問題。[作業(yè)]P51,2XX序號 2 周次 1 授課形式 講授授課章節(jié)名稱試驗一:multisim教學目的把握multisim仿真軟件的使用,會繪制原理圖教學重點 熟multisim仿真軟件的使用方法教學難點使用教具 計算機課外作業(yè) 試驗報告課后體會授課主要內(nèi)容試驗目的MULTISIM常用菜單的使用;搭接試驗電路及各種測量儀器設備;試驗內(nèi)容及步驟軟件界面介紹元器件的繪制儀器儀表的繪制〔1〕利用MULTISIM軟件繪制出如下圖的放大器試驗電路。XX序號 3 周次 2 授課形式 講授授課章節(jié)名稱

寬帶放大器的特點、技術指標和分析方法擴展放大器通頻帶的方法教學目的教學目的教學重點教學難點使用教具課外作業(yè)課后體會寬帶放大器的特點和指標復習授課主要內(nèi)容[課程導入]〔中心頻率在幾百千赫到幾百兆赫〕的放大器。[講授課]1依據(jù)高頻信號占有頻寬的不同,分為:寬帶放大器:窄帶放大器:寬帶放大器的特點、技術指標和分析方法寬帶放大器的主要特點1、承受特征頻率fT很高的高頻管;2、負載為非諧振的;3、對電路的技術指標要求高。相位失真、平坦度等寬帶放大器的主要技術指標1、通頻帶2、增益3、輸入阻抗4、失真寬帶放大器的分析方法穩(wěn)態(tài)法、暫態(tài)法1、穩(wěn)態(tài)法——頻域分析法應用連接圖示:2、暫態(tài)法——時域分析法應用連接圖示:寬帶放大器的高頻特性影響輸出脈沖陡峭的前沿;而低頻特性影響平頂局部。擴展放大器通頻帶的方法1、負反響法2、組合電路法放大電路三種組態(tài)的特點:共射:Au,Ri、Ro,fH共集:AuRiRofH基:AuRiRofH適當組合可得到以下幾種常見的組合電路:3、補償法①基極回路補償②放射極回路補償③集電極回路補償并聯(lián)補償串聯(lián)補償串、并聯(lián)復合補償小結:1、 高頻小信號放大器分為寬帶和窄帶兩類。2、 擴展頻帶的方法有負反響法、組合電路法和補償法。XX序號 4 周次 2 授課形式 授授課章節(jié)名稱 試驗二:負反響對放大電路頻帶影響教學目的教教學目的教學重點教學難點使用教具課外作業(yè)課后體會負反響對通頻帶的影響計算機試驗報告授課主要內(nèi)容試驗目的MULTISIM常用菜單的使用;搭接試驗電路及各種測量儀器設備;驗證負反響對通頻帶的影響。試驗內(nèi)容及步驟利用MULTISIM軟件繪制出如下圖的放大器試驗電路。翻開開關,觀看并比照輸入與輸出波形,估算此電路的電壓增益。合上開關,觀看并比照輸入與輸出波形,估算此電路的電壓增益。用波特儀觀看幅頻特性,比照反響參加前后的通頻帶變化。XX序號 5 周次 3 授課形式 授授課章節(jié)名稱 1.3小信號諧振放大器教學目的教學目的教學重點教學難點使用教具課外作業(yè)課后體會單調諧放大器的工作原理單調諧放大器的工作原理P271.4授課主要內(nèi)容[課程導入]承受諧振回路作為負載的放大器稱為諧振放大器,又稱調諧放大器。高頻小信號諧振信號”主要是強調輸入信號電平較低,放大器工作在它的線性范圍。[課講授]小信號諧振放大器小信號諧振放大器的分類及主要性能指標123抑制比。抑制比為諧振電壓增益與通頻帶以外某一特定頻率上的電壓增益之比值,用dd矩形系數(shù)。45單級單調諧放大器單級單調諧放大器由晶體管和并聯(lián)諧振回路組成。1、電路組成及特點〔a〕電路 〔b〕溝通電路1.16單調諧放大器率上。當輸入信號頻率等于LC諧振頻率時,其增益最高;當兩者不相等,即失調時,放大器的增益將下降。諧振頻率C為三極管輸出電容和負載電容折合到LCCΣ和。可見,轉變L和C都可轉變諧振頻率,即進展調諧。實際電路中,常承受中周的磁心Σ來轉變電感量L,到達調諧的目的。2、主要性能指標單調諧放大器的通頻帶式中,QLCL式中,g為LCg的值,Q就會發(fā)生變化,通頻帶也將隨> Σ L之轉變。在單調諧放大器的矩形系數(shù)可見,單調諧放大器的選擇性較差。多級單調諧放大器多級放大器中的每一級都調諧在同一頻率上,則稱為多級單調諧放大器。1、多級單調諧放大器的電壓增益An=Au1Au2…Aun2、通頻帶n級放大器通頻帶3、選擇性對于n級一樣的單調諧放大器級聯(lián)后的矩形系數(shù),可以求得由上述公式可知,n級一樣的單調諧放大器的總增益比單級放大器的增益提高了,而通頻帶比單級放大器的通頻帶縮小了,且級數(shù)越多,頻帶越窄。雙調諧放大器〔a〕電路圖 〔b〕溝通通路設初、次級回路元件的參數(shù)一樣,為說明回路間的耦合程度,常用耦合系數(shù)K表示。初、次級回路的諧振頻率和有載品質因數(shù)為耦合因數(shù)為η<1弱偶合;η>1強偶合;η=1臨界偶合:比單諧調通頻帶寬,選擇性好BW 2f0

K BW

0.13.160.7 Qe小結:

0.1

BW0.7小信號放大器分為好多種,我們需要把握單管單調諧放大器和多級單調諧放大器,尤其是單級單調諧放大器的電路構造特點及性能指標。XX序號 6 周次 3 授課形式 授授課章節(jié)名稱 1.4集成選頻放大器教學目的教學目的教學重點教學難點使用教具課外作業(yè)課后體會集中選頻放大器的組成和工作原理集中選頻濾波器復習授課主要內(nèi)容集中選頻放大器集中選頻放大器的組成集中選頻放大器是由寬帶放大器和集中選頻濾波器組成,它有兩種形式,如下圖。寬頻帶放大器一般由線性集成電路構成,當工作頻率較高時,也可用其他分立元件寬LC帶通濾波器構成,也可由石英晶體濾波器、陶瓷濾波器和聲外表波濾波器構成。集中選頻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(shù)要好。其主要類型有集中LC1兩端陶瓷濾波器fs,另一個是并聯(lián)諧振頻率fp。三端陶瓷濾波器構造示意圖 〔b〕圖形符號 〔c〕等效電路圖1.26三端陶瓷濾波器及其等效電路2、聲外表波濾波器目前,應用最普遍的集中濾波器是聲外表波濾波器。聲外表波濾波器SWAF〔SurfaceAcousticWaveFilter〕是利用某些晶體的壓電效應和外表波傳播的物理特性制成的一種型電—聲換能器件。所謂壓電效應是指:當晶體受到應力作用時,在它的某些特定外表上將消滅電荷,而且應力大小與電荷密度之間存在著線性關系,這是正壓電效應;當晶體受到電場作用時,在它的某些特定方向上將消滅應力變化,而且電場強度與應力變化之間存在著線性關系,這是逆壓電效應。2060整,而且具有良好的幅頻特性和相頻特性,其矩形系數(shù)接近1。上圖是聲外表波濾波器根本構造、符號。聲外表波濾波器是在經(jīng)過研磨拋光的極薄的壓電材料基片上,用蒸發(fā)、光刻、腐蝕等工藝制成兩組叉指狀電極,其中與信號源連接的一組稱為發(fā)送叉指換能器,與負載連接的一組稱為接收叉指換能器。當把輸入電信號加到發(fā)送換能器上時,叉指間便會產(chǎn)生交變電場。由于逆壓電效應的作用,基體材料將產(chǎn)生彈性變形,從而產(chǎn)生聲波振動。向基片內(nèi)部傳送的體波會很快衰減,而外表波則向垂直于電極的左、右兩個方向傳播。向左傳送的聲外表波被涂于基片左端的吸聲材料所吸取,向右傳送的聲外表波由接收換能器接收,由于正壓電效應,在叉指對間產(chǎn)生電信號,并由此端輸出。聲外表波濾波器的濾波特性,如中心頻率、頻帶寬度、頻響特性等一般由叉指換能器的幾何外形和尺寸打算。這些幾何尺寸abBM10MHz~1GHz5%~50%,插入損耗最低僅幾個12。小結: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(shù)要好,為了保證對信號的選擇性要求,聲外表波濾波器在接入實際電路時必需實現(xiàn)良好的匹配。XX序號 7 周次 4 授課形式 授授課章節(jié)名稱 試驗三:高頻小信號諧振方法器教 學 目 的 估算小信號諧振放大器的帶寬和矩形系數(shù)教 學 教 學

點估算小信號諧振放大器的帶寬和矩形系數(shù)的方法點使 用 教 課 外 作 課 后 體 會

計算機試驗報告試驗目的EWB常用菜單的使用;搭接試驗電路及各種測量儀器設備;估算小信號諧振放大器的帶寬和矩形系數(shù)。試驗內(nèi)容及步驟利用EWB1.1所示的高頻小信號諧振放大器試驗電路。附圖1.1高頻小信號諧振放大器試驗電路當接上信號源Us〔50mV/6MH/0°〕時,開啟仿真試驗電源開關,雙擊示波器,Z調整適當?shù)臅r基及A、B1.2所示的輸入、輸出波形。附圖1.2高頻小信號諧振放大器的輸入、輸出波形圖觀看并比照輸入與輸出波形,估算此電路的電壓增益。雙擊波特圖儀,適中選擇垂直坐標與水平坐標的起點、終點值,即可看到附圖1.3所示的高頻小信號放大器的幅頻特性曲線。從波特圖儀上的幅頻特性曲線分析此電路的帶寬與矩形系數(shù)。R4的阻值,觀看頻帶寬度的變化。1.3高頻小信號諧振放大器的幅頻特性曲線XX序號 8 周次 4 授課形式 講授授課章節(jié)名稱 2.1高頻功率放大器概述;2.2.1 諧振放大器的工作原理教學目的教學目的教學重點教學難點使用教具課外作業(yè)課后體會諧振放大器的工作原理諧振放大器的工作原理P492.12.22.3[課導入]用到。這次課要介紹的是另一種放大器,它主要供給足夠的高頻驅動功率,例如供給放射天線的功率。這種放大器為高頻功率放大器。與低頻功率放大電路一樣,輸出功率、效率和非線性失真同樣是高頻功率放大電路的三個最主要的技術指標。2高頻功率放大器概述1、高頻功率放大器的要求在通信系統(tǒng)中,高頻功率放大電路作為放射機的重要組成局部,用于對高頻已調波信號進展功率放大,然后經(jīng)天線將其輻射到空間,所以要求輸出功率很大。輸出功率大,從節(jié)約能量的角度考慮,效率更加顯得重要。2、高頻功率放大器的類型態(tài),即晶體管集電極電流導通時間小于輸入信號半個周期的工作狀態(tài)。為了濾除丙類工作時產(chǎn)生的眾多高次諧波重量,承受LC諧振回路為負載,故稱為丙類諧振功率放大電路。對于工作頻帶要求較寬,或要求常??焖俑鼡Q選頻網(wǎng)絡中心頻率的狀況,可承受寬帶功率放大電路。寬帶功放工作在甲類狀態(tài),以傳輸線變壓器為負載,利用傳輸線變壓器等作為匹配網(wǎng)絡,并且可以承受功率合成技術來增大輸出功率。3、諧振功率放大器的特點承受諧振網(wǎng)絡作負載。一般工作在丙類或乙類狀態(tài)。工作頻率和相對通頻帶相差很大。技術指標要求輸出功率大、效率高。丙類諧振功率放大器諧振放大器的工作原理1、根本工作原理假定輸入信號是單頻正弦波,輸出回路調諧在輸入信號的一樣頻率上。依據(jù)基爾霍夫電壓定律,可得到以下表達式:u=V+ui=V+UimcosωtBE BB BBiB=Ib0+Ib1mcosωt+Ib2mcos2ωt+…+Ibnmcosnωtic=Ic0+Ic1mcosωt+Ic2mcos2ωt+…+Icnmcosnωt當集電極回路調諧在輸入信號頻率ω上,諧振回路對基波電流等效為一純電阻,對其LC回路兩端產(chǎn)生電壓降ucu=V+uc=V-Ic1mRPcosωt=V-UcmcosωtCE CC CC CC2功率放大器的輸出功率:Po=Ic1m

Ucm/2=I2c1m

Rp/2集電極直流電源供給功率:PDC=Ic0Vcc集電極耗散功率:Pc=PDC-Po效率在甲類工作狀態(tài)時,為保證不失真,必需滿足Ic1m≤IC0,又Ucm≤V(無視晶體管飽CC50%。在乙類工作狀態(tài)時,集電極電流是在半個周期內(nèi)導通的尖頂余弦脈沖,可以用傅氏級數(shù)開放為:Icm是尖頂余弦脈沖的高度,即集電極電流最大值。由此,可求得在Ucm=V時的最高效率CCg1

()Ic1mIC0

——波形因子;Ucm——集電極電壓利用系數(shù)VCC2.3余弦脈沖分解系數(shù)XX序號 9 周次 5 授課形式 授授課章節(jié)名稱 2.2.2丙類諧振功放的性能分析教 學 目 的 把握諧振功率放大器的特性教 學 重 點教 學 難 點使 用 教 課 外 作 課 后 體 會

諧振放大器的特性諧振放大器的性能分析方法P492.6[課導入]在丙類諧振功率放大器中,輸出為諧振回路,集電極電壓和電流的波形截然不同,要為準靜態(tài)分析法。諧振功率放大器的性能分析1、近似分析法——動態(tài)線uCE隨集電極電流iC變化的軌跡線稱為動態(tài)線,又稱為溝通負載線。由于諧振功放的負載是選頻網(wǎng)絡,故輸出溝通電壓uc必定是一個完整的余弦信號。由圖1可以看到,截止區(qū)和飽和區(qū)內(nèi)的動態(tài)線分別和輸出特性中截止線和臨界飽和線重合(其中臨界飽和線斜率為gcr),而放大區(qū)內(nèi)的動態(tài)線是一條其延長線經(jīng)過Q的負斜率線段AB。放大區(qū)內(nèi)動態(tài)線AB〔a〕uBE和u 的值〔b〕諧振功率放大器的動態(tài)線CE圖2.5 諧振功率放大器的近似分析方法依據(jù)以上對丙類諧振功放的性能分析可得出以下幾點結論: (1)假設對等幅信號進展功率放大,應使功放工作在臨界狀態(tài),此時輸出功率最大,效率也接近最大。假設對非等幅信號進展功率放大,應使功放工作在欠壓狀態(tài),但線性較差。假設承受甲類或乙類工作,則線性較好。丙類諧振功放在進展功率放大的同時,也可進展振幅調制。假設調制信號加在基極回路等效總電阻RΣ標關系很大,在分析和設計功放時應重視負載特性。2、工作狀態(tài)分析A、負載特性不同Re對U

的影響cm當Re增加時,引起Ucm增大。不同Re對動態(tài)特性曲線的影響∵ic=gc〔uBE-Vj〕∴靜態(tài)IQ=gc〔EBVj〕肯定、又EC肯定,∴當Re變化時Q點位置不變。當Re增加時,動態(tài)特性曲線繞Q點逆時針旋轉。不同Re對工作狀態(tài)的影響①Re較小,Ucm較小,欠壓狀態(tài),ic波形為尖頂余弦脈沖。R U E U = ②增加, 增加,使 -R U E U = e cm C cm CES臨界工作狀態(tài),ic波形仍為尖頂余弦脈沖。③Re較大,Ucm較大,過壓狀態(tài),動態(tài)線在A3點轉折,由此動態(tài)線對應作出的ic波形為一中間有凹陷的脈沖。負載特性曲線Re為橫坐標,Ic1m、Ic0、UEc、EB肯定〕三種工作狀態(tài)比較

、、

、、與 的關系〔晶體管肯定,且 、P P R P P R ①欠壓狀態(tài):P、均低,P較大,i為尖頂余弦脈沖。o C c c②臨界狀態(tài):P最大,

較高,i為尖頂余弦脈沖——最正確狀態(tài)。o條件:E-U =

C cI =g UC cm

CES

cmax

cr CES③過壓狀態(tài):弱過壓時

逐步減小,i為有凹陷的余弦脈沖。U

隨R變化不大,即U

C o c較為穩(wěn)定。cm

cm eB、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、EBUbm的變化狀況。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(tài)進入過壓狀態(tài)。調制特性①集電極調制特性eER 當eER bm

B肯定時,放大器性能隨Ec

變化的特性。當EC變化時,QEC減小,負載線向左平移,放大器從欠壓工作狀態(tài)進入過壓工作狀態(tài)。②基極調制特性eER 當eER bm

C肯定時,放大器性能隨EB

變化的特性。當Ubm肯定,EB由負值漸漸增大到正值時會使通角增大,放大器的工作狀態(tài)由欠壓區(qū)進入過壓區(qū)。XX序號 10 周次 5 授課形式 授授課章節(jié)名稱 2.2.3丙類諧振功放電路教 學 目 的 把握諧振功率放大器的電路構造教 學 重 點教 學 難 點使 用 教 課 外 作 課 后 體 會

諧振功率放大器的電路構造濾波匹配網(wǎng)絡的作用P502.7[課導入]習如何用電路的形式來實現(xiàn)丙類的諧振功率放大器。諧振功率放大器電路諧振功率放大器電路包括集電極饋電電路、基極饋電電路和匹配網(wǎng)絡。1外加基極偏壓時,基極饋電電路可分為串聯(lián)和并聯(lián)兩種。見書圖2.10。2.11所示為幾種常見的自給偏置電路。它們都是利用基極脈沖電流的直流成分或放射極脈沖電流的直流成分流經(jīng)電阻或晶體管基區(qū)體電阻來產(chǎn)生反向偏壓的。22.12是串聯(lián)還是并聯(lián),溝通電壓和直流電壓總是串聯(lián)疊加在一起的,即uce=Vcc-Ucmcosωt3L形濾波匹配網(wǎng)絡、л形濾波匹配網(wǎng)絡和T形濾波匹配網(wǎng)絡。1〕L形匹配網(wǎng)絡由電感和電容元件組成。圖2.14〔A〕為低阻抗變高阻抗的匹配網(wǎng)絡;圖2.15〔B〕為高阻抗變低阻抗的匹配網(wǎng)絡。2〕л形和T形匹配網(wǎng)絡2.16〔A〕為л2.17〔A〕為T形匹配網(wǎng)絡。4、諧振功率放大器電路TL丙類倍頻器1、倍頻器輸出信號的頻率比輸入信號的頻率高n倍的電路。2、分類丙類倍頻器--工作頻率為幾十兆赫100〔PN〕3、原理nnnPonηcnnn2~34、應用可降低主振器的頻率,有利于穩(wěn)頻。在不擴展主振器波段的狀況下,擴展放射機的波段。XX序號 11 周次 6 授課形式 試驗授課章節(jié)名稱試驗四:高頻諧振功率放大器教學目的數(shù)、性能指標;生疏諧振功率放大器的三種工作狀態(tài)及調整方法教學重點生疏諧振功率放大器的三種工作狀態(tài)及調整方法教學難點使用教具計算機課外作業(yè)試驗報告課后體會試驗目的進一步生疏仿真電路的繪制及儀器的連接方法;學會利用仿真儀器測量高頻功率放大器的電路參數(shù)、性能指標;生疏諧振功率放大器的三種工作狀態(tài)及調整方法。試驗內(nèi)容及步驟利用EWB軟件繪制高頻諧振功率放大器如附圖1.4所示的試驗電路。附圖1.4高頻諧振功率放大器試驗電路對溝通輸入信號進展設置正弦溝通電有效值300mV;工作頻率2MHZ;相位0°。對變壓器進展設置N設定為0.99;LE=1e-05H;LM=0.0005H其它元件參數(shù)編號和參數(shù)按附圖1.4所示設置。按下仿真電源開關,雙擊示波器,按附圖1.5所示的示波器參數(shù)設置,即可觀看特點。附圖1.5高頻功率放大器集電極電流波形和負載上的電壓波形將輸入信號設定為400mV,觀看到的集電流電流波形和負載上的電壓波形如圖1.6所示。說明高頻功率放大器工作在過壓狀態(tài)的特點。1.6工作于過壓狀態(tài)時的集電極電流波形和負載上的電壓波形1.3高頻小信號諧振放大器的幅頻特性曲線XX授序號課章節(jié)12名稱周次6授課形式 講授習題課一教學目的穩(wěn)固前兩章學問教學重點教學難點使課用外教作具業(yè)課后體會0 Z 0.7 Z求回路的電感LQe300KHZf=10.7MHBW≥100KH0 Z 0.7 Z諧振回路的有載品質因數(shù)Qe。6.5MH的單調諧放大器和臨界耦合的雙調諧放大器,假設Qe30,試Z問這兩個放大器的通頻帶各為多少?P=4W,η=60%,V=20VPI

。假設保持o C CC c c0P不變,將ηo

80%,試問Pc

I減小多少?c0

=0.9VP、CC c0P、ηI為多少?

o cm CC DCc C c1m2.3諧振功率放大器V=30,I=100mU=28=60,g(=1.,試求CC c0 cm 1P、R和η為多少?o P C【練習】1、小信號諧振放大器與諧振功率放大器的主要區(qū)分是什么?2、為什么高頻功率放大器一般要工作于丙類狀態(tài)?為什么承受諧振回路作負載?諧振回路為什么要調諧在工作頻率?3f0=465kHZ,回路200pF3dBBW0.7=8kHZ。試計算回路電感和有載Qe4、三級一樣的單調諧中頻放大器級聯(lián),工作頻率f0=465kHz,總電壓增益為60dB,總帶8kHz,求每一級的增益,3dBQe5Vcc=24Ico=250mPo=5ξ=0.95試求放大器的PDC、ηc、Rp、Iclm。XX序號 13 周次 7 授課形式 講授授課章節(jié)名稱反響式振蕩器工作原理教學目的把握振蕩的平衡條件、起振條件和穩(wěn)定條件教學重點 振蕩器產(chǎn)生振蕩的根本原理教學難點 振蕩的穩(wěn)定條件使用教具課外作業(yè) 復習課后體會[舊課復習]在無線通信系統(tǒng)中,哪些地方會用到振蕩器,它們的主要功能是什么?答:振蕩器主要供給高頻正弦波,在接收機混頻處的本地振蕩器以及放射機調制所需要的高頻載波均由振蕩器產(chǎn)生。一、反響式振蕩器的工作原理1反響型振蕩器的原理框圖如下圖。由圖1可見,反響型振蕩器是由放大器和反響網(wǎng)絡組成的一個閉合環(huán)路,放大器通常是以某種選頻網(wǎng)絡〔如振蕩回路〕作負載,是一調諧1反響式振蕩器的原理方框圖依據(jù)選頻網(wǎng)絡組成元件的不同,反響式正弦波振蕩器可分為LC振蕩器、RC振蕩器和石英晶體振蕩器。2、平衡條件和起振條件①平衡條件包括振幅平衡條件和相位平衡條件兩個方而。(1)振幅平衡條件(2)相位平衡條件②起振條件(1)振幅起振條件(2)相位起振條件3、主要性能指標振蕩器的平衡穩(wěn)定條件當振蕩器受到外部因素的擾動,破壞了原來的平衡狀態(tài)時,振蕩器能自動恢復到原平衡狀態(tài),則稱振蕩器處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。A振幅平衡穩(wěn)定條件可用圖解法進展分析。見圖3.2所示。振蕩特性是指放大器的輸出線。A四周,放大器增益A隨振蕩幅度的變化率為負值,其確定值越大,振幅穩(wěn)定性越好。B相位平衡穩(wěn)定條件為:相對頻率的變化率為負值。對于反響式正弦波振蕩器,其相位平衡穩(wěn)定條件一般都能滿足。振蕩頻率的準確度和穩(wěn)定度A、蕩頻率的準確度實際振蕩頻率f與要求的標稱頻率fo之間的偏差稱為確定頻率準確度Δf。Δf/fo=(f-fo)/foΔf/fo稱為相對頻率偏差或相對頻率準確度。B、振蕩頻率的穩(wěn)定度振蕩頻率的穩(wěn)定度=Δf/fo/時間間隔我們通常所講的頻率穩(wěn)定度,一般是指短期頻率穩(wěn)定度。振蕩幅度的大小、振蕩波形的非線性失真、振蕩器的輸出功率和效率等指標。XX序號 14 周次 7 授課形式 授授課章節(jié)名稱 LC正弦波振蕩器教學目的教教學目的教學重點教學難點使用教具課外作業(yè)課后體會電路的特點LC振蕩器相位平衡條件的判別LC振蕩器相位平衡條件的判別P763.33.43.53.6[課引入]反響式振蕩器依據(jù)選頻網(wǎng)絡的不同可分為LCRCLCLC3.2.1變壓器反響式振蕩器〔互感耦合振蕩器〕1、根本電路2變壓器反響式振蕩電路電路圖2、相位平衡條件——由互感線圈的同名端來保證滿足正反響3、起振條件和振蕩頻率起振條件AuFu>1振蕩頻率f0≈1/2∏√LC4、主要優(yōu)缺點優(yōu)點:易起振、輸出幅度大、構造簡潔、調頻便利。缺點:高頻損耗大、分布電容影響大、輸出波形不好、頻率穩(wěn)定性差。〔二〕三點式振蕩器1、電容三點式振蕩電路——考畢茲振蕩器電路組成3考畢茲振蕩器電路圖相位平衡條件起振條件和振蕩頻率2、電感三點式振蕩電路——哈特萊振蕩器電路組成4哈特萊振蕩器電路圖相位平衡條件起振條件和振蕩頻率優(yōu)缺點3、三點式振蕩電路判別法則X和X電抗性質一樣,X和它們電抗性質相反ce be cb4、改進型電容三點式振蕩電路〔1〕CC0 i〔2〕串聯(lián)改進型電容三點式振蕩電路——克拉潑振蕩器5、并聯(lián)改進型電容三點式振蕩電路——西勒振蕩器該電路頻率穩(wěn)定度高、f0高、頻率掩蓋寬、振幅穩(wěn)定且波形好。XX序號 15 周次 8 授課形式 講授授課章節(jié)名稱石英晶體振蕩器教學目的把握石英晶體振蕩器的工作原理教學重點石英晶體振蕩器的工作原理教使學用難教點具石英晶體振蕩器的串、并聯(lián)形式課 外 作 課 后 體

P773.8[課導入]上次課爭論了LC正弦波振蕩器的工作原理,今日介紹另一種反響式振蕩器——石英晶體振蕩器。石英晶體振蕩器一、石英諧振器及其特性1、石英諧振器石英諧振器與陶瓷濾波器一樣,也是利用石英晶體的壓電效應而制成的,具有諧振特性。由于晶片的固有機械振動頻率,其諧振頻率只與晶片的切割方位角、幾何尺寸有關,所以具有很高的頻率穩(wěn)定性。2、石英晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度回路相比具有優(yōu)良的特性,具體表現(xiàn)為:石英晶體諧振器具有很高的標準性。石英晶體諧振器與有源器件的接入系數(shù)p很小,一般為10-3~10-4。石英晶體諧振器具有格外高的Q值。二、晶體振蕩器電路晶體振蕩器的電路類型很多,但依據(jù)晶體在電路中的作用,可以將晶體振蕩器歸為兩大類:并聯(lián)型晶體振蕩器和串聯(lián)型晶體振蕩器。并聯(lián)型晶體振蕩器當振蕩器的振蕩頻率在晶體的串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率之間時晶體呈感性,該電路滿足三端式振蕩器的組成原則,而且該電路與電容反響的振蕩器對應,通常稱為皮爾斯(Pierce)振蕩器。1皮爾斯振蕩器皮爾斯振蕩器的工作頻率應由C1、C2、C3及晶體構成的回路打算,即由晶體電抗Xe與外部電容相等的條件打算。串聯(lián)型晶體振蕩器在串聯(lián)型晶體振蕩器中,晶體接在振蕩器要求低阻抗的兩點之間,通常接在反響電路2示出了一串聯(lián)型晶體振蕩器的實際線路和等效電路。2一種串聯(lián)型晶體振蕩器實際線路(b)等效電路使用留意事項使用石英晶體諧振器時應留意以下幾點:下測定的,實際使用時也必需外加負載電容,并經(jīng)微調后才能獲得標稱頻率。②石英晶體諧振器的鼓勵電平應在規(guī)定范圍內(nèi)。③在并聯(lián)型晶體振蕩器中,石英晶體起等效電感的作用,假設作為容抗,則在石英晶片失效時,石英諧振器的支架電容還存在,線路仍可能滿足振蕩條件而振蕩,石英晶體諧振器失去了穩(wěn)頻作用。④晶體振蕩器中一塊晶體只能穩(wěn)定一個頻率,當要求在波段中得到可選擇的很多頻率時,就要實行別的電路措施,如頻率合成器,它是用一塊晶體得到很多穩(wěn)定頻率。小結:1、石英諧振器的諧振頻率、影響因素;2、石英晶體振蕩器的電路構造。序號16周次8授課形式試驗序號16周次8授課形式試驗授課章節(jié)名稱試驗五:正弦波振蕩器教學目的生疏正弦波振蕩器的組成原理;分析有關元件參數(shù)的變化對振蕩器性能的影響。教學重點有關元件參數(shù)的變化對振蕩器性能的影響教學難點使用教具計算機課外作業(yè)試驗報告課后體會試驗四正弦波振蕩器試驗目的嫻熟把握各種元件的連接及其參數(shù)的設置;進一步生疏正弦波振蕩器的組成原理;觀看輸出波形,分析有關元件參數(shù)的變化對振蕩器性能的影響。試驗內(nèi)容及步驟利用EWB1.7所示的西勒〔Seiler〕振蕩器試驗電路。1.7西勒振蕩器試驗電路按附圖1.7設置各元件參數(shù),翻開仿真開關,從示波器上觀看振蕩波形如附圖1.8f0,并作好記錄。1.8西勒振蕩器的輸出波形轉變電容C6的容量,分別為最大或最小〔100%0%〕時,觀看振蕩頻率變化,并作好記錄。C40.33μF0.001μF,從示波器上觀看起振狀況和振蕩波形的好壞〔與C4為0.03F時進展比較,并分析緣由。C40.033μFRP,并說明緣由。XX序號 17 周次 9 授課形式 講授授課章節(jié)名稱調幅波的根本性質教學目的把握調幅的根本原理教學重點三種調幅類型的特點和差異教學教學難點使用教具課外作業(yè)課后體會[課導入]頻分復用;解調是在接收端將已調波信號從高頻段變換到低頻段,恢復原調制信號。調幅波的根本性質一、調幅波的根本性質1、調幅波的數(shù)學表達式一般調幅方式是用低頻調制信號去掌握高頻正弦波(載波)的振幅,使其隨調制信號波形的變化而呈線性變化。設調制信號為單頻信號,它和載波分別為uΩ(t)=UΩmcosΩtuc(t)=Ucmcosωct則一般調幅信號為:uAM(t)=(Ucm+kaUΩmcosΩt)cosωct=Ucm(1+macosΩt)cosωct2、調幅波的頻譜與帶寬1給出了uΩ(t),uc(t)uAM(t)的波形圖。從圖中可以看出,一般調幅信號的振幅由直流重量Ucm和溝通重量kUΩmcosΩt迭加而成,其中溝通重量與調制信號成正比,或者說,一般調幅信號的包絡(信號振幅各峰值點的連線)完全反映了調制信號的變化。另外,還可得到調幅指數(shù)Ma的表達式:Ma>1過調制。所以,一般調幅要求Ma1。1一般調幅波形與頻譜可見,一般調幅波所占頻帶寬度為BW=2Fmax3、調幅波的功率關系設調制信號為單頻正弦波,負載電阻為R載波功率為Pc=U2cm/2RL上、下邊頻總功率為PDSB=2PSSB=m2aPc/2

,可得:L調幅信號總平均功率Pav=Pc+PDSB=(1+m2a/2)Pc調幅播送在實際傳送信息時,平均調幅系數(shù)只有0.3左右,這樣Pav≈1.05Pc。因此在調幅信號總功率中,不含信息的載波功率約占95%,而攜帶信息的邊頻功率僅占5%。如調制信號為多頻信號,則調幅波平均功率等于載波功率和各邊頻功率之和。4、雙邊帶調制與單邊帶調制〔1〕雙邊帶調制DSB由于載波重量不包含任何信息,又占整個調幅波平均功率的很大比例,因此在傳輸前把它抑制,可大大節(jié)約放射機的放射功率。這種僅傳輸兩個邊帶的調制方式稱為抑制載波載波的雙邊帶調制,簡稱雙邊帶調制,用DSB表示。單頻調制時雙邊帶調制信號的數(shù)學表達式為uDS(t)=kau(t)coωct0.5UcmcosωΩ)t+0.aUcmcoscΩ)t4.3所示,其包絡已不再反映調制信號的變化規(guī)律,而是與調制信號確實定值成正比;在調制信號過零處,雙邊帶信號的相位突變180°。帶寬仍為調制信號帶寬的兩倍,即BW=2Fmax?!?〕單邊帶調制SSB由于調幅波的上、下邊帶中的任意一個邊帶已包含了調制信號的全部信息,所以可以進一步將其中一個邊帶抑制掉而只發(fā)送另一個邊帶,這樣的調制方式稱為單邊帶調制。其數(shù)學表達式為uSSB(t)=0.5maUcmcos(ωc-Ω)t 〔上邊帶〕或uSSB(t)=0.5maUcmcos(ωc+Ω)t 〔下邊帶〕書圖4.5為多頻調制的上邊帶信號的頻譜??梢?,其頻帶寬度僅為雙邊帶信號頻帶寬度的一半,提高了頻帶的利用率,大大節(jié)約了放射功率。XX序號序號18周次9授課形式講授授課章節(jié)名稱調幅電路教學目的把握調幅電路的類型和各自的特點教學重點調幅電路的實現(xiàn)方法教學難點使教學難點使用教具課外作業(yè)課后體會授課主要內(nèi)容[課導入]的過程。調幅電路將調制信號與直流相加后,再與載波信號相乘,即可實現(xiàn)一般調幅。由于乘法器輸出信號電平不太高,所以這種方法稱為低電平調幅。曾經(jīng)爭論過利用丙類諧振功放的調制特性也可以產(chǎn)生一般調幅信號。由于功放的輸出電壓很高,故這種方法稱為高電平調幅。一般調幅信號的解調方法有兩種,即包絡檢波和同步檢波。1、基極調幅電路〔欠壓狀態(tài)〕根本原理用調制信號掌握丙類諧振功放的基極偏壓,從而實現(xiàn)調幅。VBB(t)=VBB0+uΩ(t)電路及波形2、集電極調幅電路〔過壓狀態(tài)〕根本原理用調制信號掌握丙類諧振功放的集電極電壓,從而實現(xiàn)調幅。Vcc(t)=Vcc0+uΩ(t)電路及波形3、模擬乘法器調幅電路模擬乘法器簡介作用:實現(xiàn)兩個模擬信號相乘。uo=KMuXuY符號:調幅電路4、二極管平衡調幅電路〔a〕電路原理圖 〔b〕等效電路圖圖4.14二極管平衡調幅電路小結:1、調幅有一般調幅和抑制載波調幅,一般調幅波的包絡反映了調制信號變化的規(guī)律。2、調幅電路可分為高電平調幅和低電平調幅,它們各自具有不同的特點,因此分別適用于不同的場合。XX序號 19 周次 10 授課形式 講授授課章節(jié)名稱檢波器教學目的把握檢波的方法以及工作原理教學重點檢波的根本原理教學難點包絡檢波的原理使課用外教作具業(yè)P1034.84.9課后體會把握良好課導入:從高頻調幅波中取出原調制信號的過程稱為檢波,完成這個功能的電路稱為檢波器。明顯,檢波是調幅的逆過程。檢波器一、包絡檢波電路11二極管峰值包絡檢波器2、性能指標二極管峰值包絡檢波器的性能指標主要有檢波效率、輸入電阻、惰性失真和底部切割失真幾項。檢波效率ηd。g 或R越大,則θ越小,ηd越大。假設考慮到二極管的實際導通電壓不為零,以及D充電電流在二極管微變等效電阻上的電壓降等因素,實際檢波效率比以上公式計算值要小。等效輸入電阻Ri檢波器的瞬時輸入電阻是變化的。檢波器的前級通常是一個調諧在載頻的高Q值諧振回路,檢波器相當于此諧振回路的負載。為了爭論檢波器對前級諧振回路的影響,故定義檢波器等效輸入電阻:其中Uim1ui電流應是高頻窄尖頂余弦脈沖序列,I1muo應是電平為Uo的直流電壓。明顯,檢波器對前級諧振回路等效電阻的影響是并聯(lián)了一個阻值為Ri的電阻。2二極管峰值包絡檢波器的包絡檢波波形惰性失真。在調幅波包絡線下降局部,假設電容放電速度過慢,導致uo的下降速率比包絡線的下降速率慢,則在緊接其后的一個或幾個高頻周期內(nèi)二極管上為負電壓,二極管不能導通,造成uo波形與包絡線的失真。由于這種失真來源于電容來不及放電的惰性,故稱為惰性失真。圖3給出了惰性失真的波形圖,在t1~t2時間段內(nèi)消滅了惰性失真。要避開惰性失真,就要保證電容電壓的減小速率在任何一個高頻周期內(nèi)都要大于或等于包絡線的下降速率。3惰性失真波形圖二、同步檢波電路4是用MC1596后從Y通道①、④腳輸入,同步信號ur從X通道⑧、10腳輸入。12腳單端輸出后經(jīng)RC的π型低通濾波器取出調制信號uo。此電路的輸入同步信號可以是小信號,也可以是很大信號,分析方法與用作調幅電路時一樣。同步檢波電路比包絡檢波電路簡單,而且需要一個同步信號,但檢波線性性好,不存在惰性失真和底部切割失真問題。圖4 MC1596組成的同步檢波電路小結:

1、包絡檢波器的工作原理和性能指標。2、同步檢波器。XX序號 20 周次 10 授課形式 授課章節(jié)名稱 試驗六:調幅與檢波教 學 目 的 進一步生疏調幅電路檢波電路的工作原理;觀看調幅電路、檢波電路的輸出波形教教學學重難點點調幅電路、檢波電路的輸出波形使用教具計算機課外作業(yè)試驗報告課后體會1.試驗目的5調幅與檢波在以上試驗的根底上,加強EWB的嫻熟應用,把握一些仿真的技巧。進一步生疏調幅電路、檢波電路的工作原理。觀看調幅電路、檢波電路的輸出波形。2.試驗內(nèi)容及步驟一般調幅電路①利用EWB1.9所示的一般調幅試驗電路。1.9一般調幅試驗電路11 1.9U0、U、U以及電路中各元件的參數(shù),翻開仿真開關,從示波器U1.1011 附圖1.10一般調幅電路輸入、輸出波形③轉變直流電壓U0為4,觀看過調幅現(xiàn)象〔見附圖1.1。做好記錄并說明緣由。雙邊帶調制電路

附圖1.11過調幅時的輸入、輸出波形①利用EWB繪制出雙邊帶調制仿真電路,接上載波信號U1、調制信號U2以及示波1.12所示。1.12雙邊帶調制試驗電路1.12U1、U21.131.14是其擴展方式的波形。附圖1.13調制信號與雙邊帶信號的波形附圖1.14擴展后的調制信號與雙邊帶信號波形二極管包絡檢波器①利用EWB1.15所示的二極管包絡檢波器的仿真試驗電路。附圖1.15二極管包絡檢波器仿真試驗電路s1.15U以及各元件的參數(shù),其中調幅信號源的調幅度M0.8。打s開仿真開關,從示波器上觀看檢波器輸出波形以及與輸入調幅波信號Us的關系。如附圖1.16所示。附圖1.16檢波器輸出波形與輸入調幅波的關系③將RP1調到最大1001.17所示。試分析其緣由。附圖1.17檢波器消滅惰性失真時的輸出波形④將RP1恢復為最小0,再將RP2調到最小0,從示波器上又可以觀看到檢波器輸出將消滅負峰切割失真,如附圖1.18所示。試分析其緣由。同步檢波器

附圖1.18檢波器消滅負峰切割失真時的輸出波形①利用EWB1.19所示。其中1 2 1 1 IC組成雙邊帶調制電路,ICR、C、C1 2 1 1 附圖1.19雙邊帶調制及其同步檢波的仿真試驗電路1.19UUcUr以及各元件的參數(shù),翻開仿真電源開關,從示波器上觀看同步檢波器輸入的雙邊帶信號及其輸出信號。如附圖1.20所示。附圖1.20同步檢波器輸入的雙邊帶信號及其輸出信號③轉變同步檢波器參考信號的相位,觀看輸出波形的變化,并說明其緣由。XX序號 21 周次 11 授課形式 講授授課章節(jié)名稱

混頻器原理與抑制措施教學原理與抑制措施教學重點混頻器的工作原理教學難點使課用外教作具業(yè)復習課后體會[課導入]在線性頻譜搬遷電路中,除了振幅調制以及相應的解調電路外,還有混頻電路。4.4混頻器一、混頻原理及特點圖1fc的高頻已調波信號us(t)和頻率為fL的本地正弦波信號(稱為本振信號)uL(t),輸出是中頻為fI的已調波信號uI(t)。通常取fI=fL-fc。以輸入是一般調幅信號為例,假設us(t)=Ucm[1+kuΩ(t)]cos2πfct,本振信號為uL(t)=ULmcos2πfLt,則輸出中頻調幅信號為uI(t)=UIm[1+kuΩ(t)]cos2πfIt可見,調幅信號頻譜從中心頻率為fc處平移到中心頻率為fI處,頻譜寬度不變,包21混頻電路原理圖混頻前 (b)混頻后2一般調幅信號混頻頻譜圖雖然混頻電路與調幅電路、檢波電路同屬于線性頻率變換電路,但它卻有兩個明顯不同的特點:①混頻電路的輸入輸出均為高頻已調波信號。由前幾節(jié)的爭論可知,調幅電路是將低頻調制信號搬移到高頻段,檢波電路是將高頻已調波信號搬移到低頻段,而混頻電路則是將已調波信號從一個高頻段搬移到另一個高頻段。②混頻電路通常位于接收機前端,不但輸入已調波信號很小,而且假設外來高頻干擾信號能夠通過混頻電路之前的選頻網(wǎng)絡,則也可能進入混頻電路。選頻網(wǎng)絡的中心頻率通常是輸入已調波信號的載頻。二、混頻干擾混頻電路的輸入除了載頻為fc的已調波信號us和頻率為fL的本振信號uL之外,還可能有從天線進來的外來干擾信號。外來干擾信號包括其它放射機發(fā)出的已調波un1和un2fn1fn2us、uL和un1、un2以下分別簡稱為信號、本振和外來干擾。假定混頻電路中的非線件為晶體管,其轉移特性為:i=a0+a1u+a2u2+a3u3+a4u4+…u=us+uL+un1+un2=Uscos2πfct+ULcos2πfLt+Un1cos2πfn1t+Un2cos2πfn2t三、混頻電路1、晶體管混頻電路3L1C1usfc,L2C2調諧于中頻fI,本振uLVBB0迭加后作為偏置電壓。3晶體管混頻電路原理圖2、二極管混頻電路4二極管平衡混頻電路原理圖3、模擬乘法器組成的混頻電路圖5 MC1596組成的混頻電路小結:1、混頻器的根本原理和性能指標。2、三種不同的混頻電路。XX序號 22 周次 11 授課形式 授課章節(jié)名稱 試驗七:混頻器教 學 目 的 理解混頻器的工作原理;頻器的輸入、輸出波形教教學學重難點點觀看混頻器的輸入、輸出波形使用教具計算機課外作業(yè)試驗報告課后體會試驗七混頻器試驗目的進一步生疏EWB的使用。正確理解混頻器的工作原理。觀看混頻器的輸入、輸出波形。試驗內(nèi)容及步驟利用EWB仿真軟件正確搭接由乘法器組成的混頻器,如附圖1.21所示。1.21乘法器混頻電路s 1.21UU以及其它元件的參數(shù),其中調幅信號源的調幅度M設為0.8。翻開仿真電源開關,雙擊示波器,正確設置示波器的參1.22s 1.22混頻器輸入的調幅波以及混頻器的輸出波形R1100Ω,從示波器上可看到此時混頻器的輸出波形有什么變化,R1有什么作用。XX序號 23 周次 12 授課形式 講授授課章節(jié)名稱

習題課二教 學 目 的 復習第3、4章學問教學教學重點教學難點使用教具課外作業(yè)課后體會1、試從振蕩的相位平衡條件動身,分析如圖3.31所示的各振蕩器的溝通等效電路中的錯誤,并說明應如何改正。2、電容三點式振蕩器如圖3.8〔a〕所示,并且RC=2kΩ,C1=500pF,C2=1000pF。假設振蕩頻率f=1MH1〕回路的電感L〕電路的反響系數(shù)F。3、電感三點式振蕩器如圖3.9〔a〕所示,并且L1=40μH,L2=15μH,M=10μH,C=470pF,RC=5kΩ,試計算振蕩器的振蕩頻率f0。43.32所示,L=25μH,Q=100,C1=500pF,C2=1000pF,C310~30pF,試求:計算振蕩頻率f05、假設石英晶片的參數(shù)為:Lq=4H,Cq=9×10-2pF,C0=3pF,rq=100Ω,求:串聯(lián)諧振頻率fs。并聯(lián)諧振頻率fp與fs相差多少,并求它們的相對頻差。6、畫出以下已調波的波形和頻譜圖〔ω=。c〔1〕u(t)=(1+sinΩt)sinωt;c〔2〕u(t)=(1+0.5cosΩt)cosωt;c〔3〕u(t)=2cosΩtcosωt。c7、某一般調幅波的最大振幅為10V6V,求其調幅系數(shù)ma。8、調制信號及載波信號的波形如圖4.34所示,示意畫出一般調幅波的波形。9、假設調制信號頻譜及載波信號頻譜如圖4.35所示,示意畫出DSB調幅波的頻譜?!揪毩暋?、在同步檢波器中,為什么要求參考電壓與輸入載波同頻同相?二者不同頻將對檢波有什么影響?二者不同相又會對檢波產(chǎn)生什么影響?2、石英晶體振蕩電路如下圖:(1)說明石英晶體在電路中的作用是什么?(2)R、R、Cb1 b2 b(3)電路的振蕩頻率f03、以下圖所示LCLcCC可視為溝通短路。E B畫出溝通等效電路推斷是否滿足自激振蕩所需相位條件假設滿足,電路屬于何種類型的振蕩器寫出振蕩頻率f的表達式o4、某放射機輸出級在負載RL=100Ω上的輸出信號為us(t)=〔2+cosΩt〕cosωCtV,假設ωCΩ,1〕該輸出信號是什么已調信號?該信號的調制度ma為多少?總的輸出功率P為多少?av畫出該已調信號的波形、頻譜圖〔要求標上必要數(shù)值,并求頻帶寬度B。5u(t)=5cos2π×106t,調制信號電壓u(t)=2cos2π×103t,令常數(shù)kC Ω a=1。寫出雙邊帶調幅DSB的表達式;求調幅系數(shù)及頻帶寬度;畫出調幅波的波形和頻譜圖。6fI=465kHz12810kHz,則本振頻率fL為多少?300-3400Hz,試分別畫出A、B和C點處的頻譜示意圖。XX序號 24 周次 12 授課形式 講授授課章節(jié)名稱調角信號的根本性質教學目的把握調角波的根本性質教學重點調角波的根本性質教學難點調頻和調相的性質使課用外教作具業(yè)P1245.25.35.4課后體會課導入:用調制信號對載波進展調制的方式有調幅、調頻、調相三種方式,調頻與調相統(tǒng)稱調角。前面已經(jīng)學習了調幅的有關學問,本章介紹調角波的有關學問。調角信號的根本性質一、調角信號的根本性質〔一1、調頻信號設高頻載波為uc=Ucmcosωct,調制信號為u(t)=UcosΩt,則調頻信號的瞬時角頻Ω ΩΩ率ω(t)=ωc+kfu(t)=ωc+Δω(t)Ωc 瞬時相位φ(t)=∫tω(t)dt=ωt+k∫tuc 0 0Ωcm c 調頻信號u =U cosωt+k ∫tucm c FM 0 Ωkf為比例系數(shù)。上式說明,調頻信號的振幅恒定,瞬時角頻率是在固定的載頻上疊加f一個與調制信號電壓成正比的瞬時角頻率偏移(簡稱瞬時角頻偏)Δω(t)=ku(t),瞬時相位fΩ是在隨時間變化的載波相位φc(t)=ωct上疊加了一個與調制電壓積分成正比的相位偏移0Ω(簡稱相偏)Δφ(t)=kf∫tu(t)dtΔωm和調頻指數(shù)(最大相偏)mf分別定義為:mf=kfUΩm/Ω=Δωm/Ω=Δ0Ω假設調制信號是單頻信號,即u(t)=U mcosΩt,則可寫出相應的調頻信號:Ω Ωfu (t)=Ucmcos(ωct+msinΩt)fFM調信任號Ω 設高頻載波為uc=Ucmcosωct, 調制信號為u(t)=UcosΩt,Ω Ωφ(t)=ωct+kpu(t)Ω瞬時角頻率pω(t)=dφ(t)/dt=ωc+kdu(t)/dt=ωc-mpΩsinΩt=ωc-ΔωmsinΩtpΩPM 調信任號u (t)=Ucmcos[ωct+kpu(t)]=Ucmcos(ωct+mpcosΩPM kp為比例系數(shù)。調頻信號與調信任號時域特性的比較調頻信號與調信任號的一樣之處在于:二者都是等幅信號。二者的頻率和相位都隨調制信號而變化,均產(chǎn)生頻偏與相偏。調頻信號與調信任號的區(qū)分在于(1)二者的頻率和相位隨調制信號變化的規(guī)律不一樣,但由于頻率與相位是微積分關系,故二者是有親熱聯(lián)系的。7.2.1中可以看出,調頻信號的調頻指數(shù)Mf與調制頻率有關,最大頻偏與調制頻率無關,而調信任號的最大頻偏與調制頻率有關,調相指數(shù)MP與調制頻率無關。從理論上講,調頻信號的最大角頻偏Δωm<ωc,由于載頻ωc很高,故Δωm可以很大,2π為周期,所以調信任號的最大相偏(調相指數(shù))Mf<π,故調制范圍很小。二、調角信號的頻譜由載頻和無窮多組上,這些頻率重量滿足ωc±nΩ,振幅為Jn(M)Ucm,n=0,1,2,。Ucm是調角信號振幅。當n為偶數(shù)時,兩邊頻重量振幅一樣,相位一樣;n為奇數(shù)時,兩邊頻重量振幅一樣,相位相反。〔2〕M確定后,各邊頻重量振幅值不是隨n單調變化,M增大變化的規(guī)律均是衰減振蕩,而各邊頻重量振幅值與對應階貝塞爾函數(shù)成正比。隨著M值的增大,具有較大振幅的邊頻重量數(shù)目增加,載頻重量振幅呈衰減振蕩趨勢,在個別地方(M=2405,5520時),載頻重量為零。假設調角信號振幅不變,M值變化,則總功率不變,但載頻與各邊頻重量的功率將重安排。上述特點充分說明調角是完全不同于調幅的一種非線性頻率變換過程。明顯,作為調角的逆過程,角度解調也是一種非線性頻率變換過程。對于由眾多頻率重量組成的一般調制信號來說,調角信號的總頻譜并非僅僅是調制信號中每個頻率重量單獨調制時所得頻譜的組合,而且另外又增了很多頻率重量。通頻帶 BW=2〔M+1〕F【例題】1、假設調角波u(t)=10cos〔2π×106t+10cos2023πt〕(V),試確定:(1)最大頻偏;(2)最大相偏;(3)信號帶寬;(4)此信號在單位電阻上的功率;(5)能否確定這是FMPMK=2kHz/V,調相時Kp=1rad/v)f解:U102106m=10=2103cm C(1)f

21061MHz, F21031KHzCC 2 2 2 2Cf mF101KHz10KHzm(2)m

m10rad(4)P

U2 10050Wcm0 2 2cm〔5〕可能是調頻波,也可能是調相波。假設看成調頻波:u (t)5sin2103t假設看成調相波:u (t)10cos2103tXX序號序號25周次13授課形式講授授課章節(jié)名稱調頻電路教 學 目 的 把握調頻電路的類型及其實現(xiàn)方法教學教學重點教學難點使用教具課外作業(yè)課后體會5.2調頻電路P1245.55.6性頻率變換過程。對于由眾多頻率重量組成的一般調制信號來說,調角信號的總頻譜頻率重量。〔一、調頻電路的主要性能指標調頻線性性調頻電路輸出信號的瞬時頻偏與調制電壓的關系稱為調頻特性。明顯,抱負調頻特性應當是線性的,所以對實際電路可能產(chǎn)生一些非線性失真,應盡量設法使其減小。調頻靈敏度單位調制電壓變化產(chǎn)生的角頻偏稱為調頻靈敏度Sf,Sf=內(nèi),Sf相當于式(7.2.1)中的kf。

最大線性調制頻偏(簡稱最大線性頻偏) 實際電路的調頻特性是非線性的,其中線性局部能夠實現(xiàn)的最大頻偏稱為最大線性頻偏。由公式Mf=Δfm/F,BW=2(Mf+1)F=2(Δfm+F)可知,最大頻偏與調頻指數(shù)和帶寬都有親熱關系。不同的調頻系統(tǒng)要求不同的最大頻偏,所以調頻電路能到達的最大線性頻偏應滿足要求。如調頻播送系統(tǒng)的要求是75kHz,50kHz。載頻穩(wěn)定度調頻電路的載頻(即中心頻率)穩(wěn)定性是接收電路能夠正常接收而且不會造成鄰近信道相互干擾的重要保證。不同調頻系統(tǒng)對載頻穩(wěn)定度的要求是不同的,如調頻播送系統(tǒng)要求載頻漂移不超過±2kHz,調頻電視伴音系統(tǒng)要求載頻漂移不超過±500Hz?!捕?、直接調頻電路1變?nèi)荻O管調頻電路它的振蕩回路由一個電感、一個變?nèi)荻O管和兩個電容組成。為避開重復,本小節(jié)對于變?nèi)荻O管調頻電路的工作原理不再表達,,假定其振蕩回路僅包括一個等效電感L和一個變?nèi)荻O管組成的等效電容Cj,則在單頻調制

(t)=UmcosΩt的作用下,回路振蕩角頻率可寫成:Ω Ω2.晶振變?nèi)荻O管調頻電路在晶振變?nèi)荻O管調頻電路里,常承受晶振與變?nèi)荻O管串聯(lián)的方式。晶體變?nèi)荻O44.4、4.5節(jié)所指出的,晶振的頻率掌握范圍很窄,僅在串聯(lián)諧振頻率fs與并聯(lián)諧振頻率fp之間,所以晶振調0.01%左右,最大線性頻偏Δfm也就很小。晶振變?nèi)荻O管調頻電路的突出優(yōu)點是載頻(中心頻率)穩(wěn)定度高,10-5左右,因而在調頻通信發(fā)送設備中得到了廣泛應用。〔三、間接調頻電路1、變?nèi)荻O管相移網(wǎng)絡2、擴展間接調頻電路最大線性頻偏的方法小結:1、調頻電路的主要性能指標2、直接調頻電路和間接調頻電路XX序號 26 周次 13 授課形式 講授授課章節(jié)名稱 鑒頻器教學教學目的教學重點教學難點使用教具課外作業(yè)課后體會

把握鑒頻特性和鑒頻的實現(xiàn)方法;了解斜率鑒頻器和相位鑒頻器的電路構成。鑒頻特性和鑒頻的實現(xiàn)方法P1245.7FMFM有用電路便于集成、調諧簡潔、線性性較好,故得到了普遍應用,尤其是后者,應用更為廣泛。5.3 鑒頻器一、鑒頻電路的主要性能指標1、鑒頻線性鑒頻電路輸出低頻解調電壓與輸入調頻信號瞬時頻偏的關系稱為鑒頻特性,抱負的鑒頻特性應是線性的。實際電路的非線性失真應當盡量減小。2、鑒頻線性范圍由于輸入調頻信號的瞬時頻率是在載頻四周變化,故鑒頻特性曲線位于載頻四周,其中線性局部稱為鑒頻線性范圍3、鑒頻靈敏度在鑒頻線性范圍內(nèi),單位頻偏產(chǎn)生的解調信號電壓的大小稱為鑒頻靈敏度Sd。二、LC1、LCLC2種狀況說明調頻信號通過參數(shù)恒定的LC回路后,其振幅和相位都發(fā)生了變化?,F(xiàn)在我們來具體爭論這90°的固定相移,所以在LC并聯(lián)回路輸入端串聯(lián)一個小電容C1,整個頻相轉換網(wǎng)絡可看作是一個分壓網(wǎng)絡,如圖1(a)所示。1900頻相轉換網(wǎng)絡及其相頻特性依據(jù)圖1(a)可以寫出網(wǎng)絡電壓傳輸函數(shù)H(ω)=其中Zp是LCR2、LC當調頻信號中心角頻率ωcLCω0一樣時,工作頻率所處的網(wǎng)絡幅頻特性曲線較平坦,對輸入調頻信號的振幅變化影響不大,而且是非單調性變化。為取得較好的線性轉換特性,可將ωc置于幅頻特性曲線下降段線性局部中點,如圖7.4.2AA點對稱的BA、B3、LCLC中每個頻率重量的振幅受到不同程度的衰減,相位產(chǎn)生不同大小的偏移,所以輸出調頻信號的振幅不再是恒定的了,相位也發(fā)生了變化。換而言之,調頻信號的頻譜既沒有產(chǎn)生線性搬移,更沒有發(fā)生非線性變換,而僅僅是其中各個頻率重量的振幅和相位發(fā)生了不同的變化而已。在實際調頻通信接收系統(tǒng)中,鑒頻電路輸入調頻信號的最大相對頻偏并不很大。如播送電視伴音系統(tǒng)為50kHz/65MHz≈0.77%,調頻播送系統(tǒng)為75kHz/107MH

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