1、1，第2章，高頻電路基礎(chǔ)，2.1高頻電路中的元件2.2高頻電路中的基本電路2.3電子噪聲及其特性2.4噪聲系數(shù)和噪聲溫度，2，2.1高頻電路中的元件，1。高頻電路中使用的元件與低頻電路中使用的元件基本相同，但在高頻使用時(shí)應(yīng)注意其高頻特性。高頻電路中的元件主要是電阻、電容和電感，它們是無源線性元件。高頻電路中的有源器件主要是二極管、晶體管和集成電路，它們完成信號放大和非線性變換的功能。3，2.1高頻電路中的元件，1。高頻電阻，高頻等效電路：CR為分布電容，LR為引線電感，R為電阻。分布電容和引線電感越小，電阻的高頻特性越好。4，2.1高頻電路中元件的頻率越高，電阻的高頻特性就越明顯。電阻器的高頻

2、特性與電阻器的材料、封裝形式和尺寸密切相關(guān)。1.高頻電阻一般來說，金屬膜電阻優(yōu)于碳膜電阻，而碳膜電阻優(yōu)于線繞電阻。表面貼裝電阻比普通電阻具有更好的高頻特性。小型電阻器比大型電阻器具有更好的高頻特性。5、2.1高頻電路中的元件、2、高頻電容器、片狀電容器和表面貼裝電容器通常用于高頻電路。電阻RC是電極間的絕緣電阻，它是由兩個(gè)導(dǎo)體之間介質(zhì)的不理想(不完全絕緣)引起的；電感LC是分布電感或(和)電極間電感。在高頻電路中，電容的損耗可以忽略不計(jì)，但如果達(dá)到微波頻段，就必須考慮電容的損耗。6、2.1高頻電路中的元件，2、高頻電容器，電容器的阻抗特性，每個(gè)電容器都有自己的諧振頻率。電容具有正常的電容特性，

3、而：電容相當(dāng)于電感。高頻電路中的元件3。高頻電感主要用作諧振元件、濾波元件和阻斷元件(稱為射頻扼流圈)。高頻電路中電感線圈的損耗不容忽視。分布電容的影響：在分析長、中、短波波段的一般電路時(shí)，通常可以忽略。高頻等效電路：0，8，Q值越高，電感的儲能效果越強(qiáng)，損耗越小。q定義為高頻電感的感抗與其串聯(lián)損耗電阻的比值。2.1高頻電路中的元件，3 .高頻電感，如何表達(dá)高頻電感的損耗性能？品質(zhì)因數(shù)q，高頻等效電路：9，2.1高頻電路中的元件，和2。高頻電路中的有源器件，主要有：二極管、晶體管、集成電路，它們完成信號放大、非線性變換等功能。10，1，晶體二極管，主要用于非線性轉(zhuǎn)換電路，如檢測、調(diào)制、解調(diào)和混

4、頻，工作在低電平。變?nèi)荻O管、點(diǎn)接觸二極管、表面勢壘二極管(也稱為肖特基二極管)。2.1高頻電路元件，高頻常用二極管：特點(diǎn)：極間電容小，工作頻率高。特點(diǎn)：電容隨偏置電壓而變化。11、2.1高頻電路中的元件、2、晶體管和場效應(yīng)晶體管、高頻功率放大管除了增益之外還需要更大的輸出功率。高頻晶體管有兩種類型：高頻低功率晶體管對小信號放大的要求是：高增益、低噪聲；小信號場效應(yīng)晶體管也可以工作在相同的高頻率和較低的噪聲。目前，雙極小信號放大管的工作頻率為幾千兆赫，噪聲系數(shù)為幾分貝。12，2.1高頻電路中的元件，3，集成電路，(1)目前，通用寬帶集成放大器可以工作在100或200兆赫，其增益可以達(dá)到50-6

5、0赫茲甚至更高。高頻晶體管模擬乘法器也可以在100 MHz以上的頻率下工作?；ヂ?lián)網(wǎng)的類型和種類(2)專用集成電路：集鎖相環(huán)、調(diào)頻信號解調(diào)器、單片集成接收機(jī)和電視機(jī)專用集成電路于一體。13、2.2高頻電路中的基本電路、信號傳輸、頻率選擇和阻抗變換。高頻電路中的基本電路主要包括：高頻振蕩(諧振)電路、高頻變壓器、諧振器和各種濾波器，功能齊全：14，2.2高頻電路中的基本電路，1。高頻振蕩電路，本節(jié)的主要內(nèi)容：1 .簡單振蕩電路。抽頭并聯(lián)振蕩電路，3。耦合振蕩電路，2。高頻變壓器和傳輸線變壓器。2.2高頻電路中的基本電路，即高頻振蕩電路，是高頻電路中應(yīng)用最廣泛的無源網(wǎng)絡(luò)，是高頻放大器、振蕩器和各種濾

6、波器的主要組成部分。討論了以下三個(gè)部分：簡單振蕩電路、抽頭并聯(lián)振蕩電路和耦合振蕩電路。阻抗變換、信號選擇和濾波、相頻轉(zhuǎn)換和相移，并可直接用作負(fù)載。功能齊全：16、2.2高頻電路中的基本電路；1.簡單振蕩電路，是由串聯(lián)或并聯(lián)的電感和電容組成的電路。它具有諧振特性和頻率選擇，這是它廣泛應(yīng)用于高頻電子電路的重要原因。組成：功能：17，2.2高頻電路中的基本電路1。簡單振蕩電路，(1)并聯(lián)諧振電路，(2)串聯(lián)諧振電路，18，(1)并聯(lián)諧振電路。振蕩電路的阻抗在某一頻率下具有最大值或最小值的特性稱為諧振特性。諧振特性：并聯(lián)阻抗：諧振條件：19，(1)并聯(lián)諧振電路，(a)諧振頻率，并聯(lián)阻抗：(b)特性阻抗

7、，20，(a)諧振頻率，并聯(lián)阻抗：(b)特性阻抗，(c)品質(zhì)因數(shù)，I、(。并聯(lián)諧振回路的等效電路？21，并聯(lián)諧振電路的等效電路，諧振阻抗：并聯(lián)阻抗：22，(a)諧振頻率，(b)特性阻抗，(c)品質(zhì)因數(shù)，(d)諧振阻抗，用r表示，用R0表示，23，并聯(lián)電路諧振時(shí)的電流和電壓關(guān)系。流經(jīng)電容C的電流是電容電流，比環(huán)路兩端的電壓高90。流經(jīng)R0的電流與環(huán)路電壓同相。24，并聯(lián)電路諧振時(shí)電流和電壓的關(guān)系，以及諧振時(shí)電流i1、電流I2和電流I2之間的關(guān)系。結(jié)論：通過電感的電流i1或電容的電流I2遠(yuǎn)大于外部電流i1，25，(1)并聯(lián)諧振電路，分析諧振頻率附近并聯(lián)電路的阻抗特性，因?yàn)椋x廣義失諧：26，廣義

8、失諧3360，分析：ZP達(dá)到最大值：R0，阻抗模數(shù)：阻抗相角：并聯(lián)阻抗：27，阻抗模數(shù)：阻抗相位并聯(lián)液晶電路是電感性的。電感、電容、環(huán)路諧振、純電阻。相頻特性曲線具有負(fù)斜率特性，Q值越高，曲線越陡。29，諧振電路的兩個(gè)重要參數(shù)，(1)通帶，也稱為3dB通帶，或半功率點(diǎn)通帶。定義：對應(yīng)于阻抗幅頻特性下降到諧振值(在中心頻率)的頻率范圍。計(jì)算：得到：30，(2)矩形系數(shù)，它測量諧振電路的幅頻特性接近矩形的程度。分析：理想矩形，并聯(lián)諧振電路，結(jié)論：單諧振電路選擇性差。31，需要注意的是：Q Kr0.1的B0.707，環(huán)路的Q越高，諧振曲線越尖銳，環(huán)路的B0.707越窄，但其Kr0.1不變。這表明，對

9、于簡單的并聯(lián)諧振電路，通帶和電路的高選擇性之間的矛盾不能被考慮。，32，1，簡單振蕩電路，(1)并聯(lián)諧振電路，并聯(lián)阻抗，諧振頻率，品質(zhì)因數(shù)，并聯(lián)諧振電阻，通帶寬度和矩形系數(shù)，幅頻特性和相頻特性，33，并聯(lián)諧振電路的幅頻特性，b，尋找通帶寬度，34，35，它們之間的關(guān)系：空載Q值：36，例2-1設(shè)置一個(gè)放大器，以簡單的并聯(lián)振蕩電路作為負(fù)載，信號中心頻率fs=10 MHz，電路電容C=50 pF，試計(jì)算所需的線圈電感值。如果線圈品質(zhì)因數(shù)為100，試著計(jì)算回路的諧振電阻和帶寬。如果放大器所需的帶寬為0.7=0.5 MHz，環(huán)路中應(yīng)并聯(lián)多少個(gè)電阻以滿足放大器所需的帶寬？串聯(lián)諧振電路是并聯(lián)諧振電路的對偶

10、電路，其基本特性是并聯(lián)諧振電路的對偶，其通帶和矩形系數(shù)與并聯(lián)諧振電路相同。電抗特性：電路組成：38，阻抗的幅頻特性：歸一化電流的幅頻特性：(2)串聯(lián)諧振電路，39，2。抽頭并聯(lián)振蕩電路，在實(shí)際應(yīng)用中通常用作并聯(lián)振蕩電路，其中激勵(lì)源或負(fù)載與電路的電感或電容相連。功能：實(shí)現(xiàn)回路和信號源之間的阻抗匹配或阻抗變換。連接到外部電路的電抗與電路參與分壓的相同性質(zhì)的總電抗之比。(1)接入系數(shù)p(或抽頭系數(shù)):p也可以用電壓比來表示：40，環(huán)路和信號源之間的阻抗匹配，阻抗變換，41，2。抽頭并聯(lián)振蕩回路，電容分壓接入系數(shù)，自耦變壓器接入系數(shù)，N1，(2)接入系數(shù)計(jì)算，42，(。U，UT，43，負(fù)載電容的等效轉(zhuǎn)

11、換，(3)轉(zhuǎn)換方法，轉(zhuǎn)換后電容變小，阻抗變大，對回路的影響減??！44，信號源轉(zhuǎn)換，電壓源轉(zhuǎn)換：結(jié)論：電壓源從低端轉(zhuǎn)換到高端，電壓變大，是原來的1/P倍。(3)轉(zhuǎn)換方法，45。電流源轉(zhuǎn)換，結(jié)論：電流源從低端轉(zhuǎn)換到高端，電流變小，是原來的P倍。轉(zhuǎn)換前后功率不變：信號源轉(zhuǎn)換，單位，單位，46，(4)在抽頭環(huán)路中，諧振時(shí)環(huán)路電流i1和電流與電流之比較小，而不是Q倍。訪問系數(shù)p越小，它與I的比值越小。如圖所示，抽頭環(huán)路由電流源激勵(lì)，忽略環(huán)路本身的固有損耗，嘗試找出環(huán)路兩端的電壓u1(t)和環(huán)路帶寬的表達(dá)式。48，家庭作業(yè)，練習(xí)和補(bǔ)充，49，3。耦合振蕩電路在高頻電路中，有時(shí)使用兩個(gè)耦合振蕩電路，也稱為雙

12、調(diào)諧電路。50，(1)進(jìn)行阻抗轉(zhuǎn)換，完成高頻信號的傳輸；(2)形成了比簡單振蕩電路更好的頻率特性。3。在初級階段，耦合元件的電抗絕對值與相同性質(zhì)的元件的電抗值的幾何平均值之比，即耦合振蕩電路的主要功能：耦合系數(shù)k:51，3。耦合振蕩電路，美國，1)初級和次級電路的等效電路，定義自阻抗，以及初級和次級電路的方程：52，3，美國，其中：53，3。耦合振蕩電路，其中：初級電路等效電路：次級電路等效電路：54，2)諧振特性，研究輸出電路電流i2與輸入信號us之比的頻率特性。轉(zhuǎn)移準(zhǔn)入：美國，3。耦合振蕩電路，55，3。耦合振蕩電路，2)諧振特性，轉(zhuǎn)移導(dǎo)納：美國，假設(shè)：L1=L2=L，C1=C2=C，Q1

13、=Q2=Q，那么，耦合因子：56，Q21得到最大值：Y21歸一化值：57，弱耦合，58，3。耦合振蕩電路，分析互感耦合電路的諧振特性曲線：Y21歸一化值：(1)，二次回路電流在，即諧振點(diǎn)達(dá)到最大值。，找到通帶：讓，并找到矩形系數(shù)：讓，臨界耦合，59。結(jié)論：臨界耦合雙環(huán)具有寬通帶和良好的選擇性。臨界耦合，60，3。耦合振蕩電路，討論：(2)，過耦合，找到雙峰位置：取導(dǎo)數(shù)為零，得到峰位置：找到凹陷值：零，找到B0.707，分析耦合因子，零，最大凹陷點(diǎn)為0.707時(shí)的諧振特性。63，3。耦合振蕩電路，分析互感耦合電路的諧振特性曲線：Y21歸一化值：討論：(3)，欠耦合，二次回路電流在諧振點(diǎn)沒有達(dá)到最

14、大值。結(jié)論：耦合作用下，曲線尖銳，帶寬窄，最大值也小(與時(shí)間相比)。在這種情況下，它通常不起作用。64，串并聯(lián)阻抗的等效互換，等效原理：阻抗不變，結(jié)論：利用串并聯(lián)轉(zhuǎn)換公式，可以推導(dǎo)出各種匹配網(wǎng)絡(luò)的分量表達(dá)式。2.高頻變壓器和傳輸線變壓器1。高頻變壓器，功能：信號傳輸和阻抗變換，但它也可以用來隔離DC。工作頻率：在幾十兆赫以下的高頻電路中。(1)與低頻變壓器不同，為了降低損耗，高頻變壓器通常使用磁導(dǎo)率高、高頻損耗低的軟磁材料作為磁芯。材料與：不同，磁芯結(jié)構(gòu)與：不同。高頻變壓器一般用于小信號場合，體積小，線圈匝數(shù)少。因此，其磁芯的結(jié)構(gòu)和形狀與低頻時(shí)不同。2.高頻變壓器和傳輸線變壓器。1.高頻變壓器

15、。(1)不同于低頻變壓器，鐵心結(jié)構(gòu)不同。(一)環(huán)形鐵芯，(二)屏蔽鐵芯。(a)環(huán)形鐵芯3360的初級線圈直接纏繞在環(huán)形結(jié)構(gòu)的磁環(huán)上。罐裝芯3360纏繞在骨架上，并放置在兩個(gè)罐之間。67，2。高頻變壓器和傳輸線變壓器。高頻變壓器，虛線表示的理想變壓器，L是初級勵(lì)磁電感，LS是漏電感，CS是變壓器的分布電容。(a)電路符號(b)等效電路，68，三繞組高頻變壓器，稱為中心抽頭變壓器，2。高頻變壓器和傳輸線變壓器。高頻變壓器，作為理想變壓器，那么，(式中：)，69，接入系數(shù)3360，當(dāng)變壓器耦合系數(shù)k=1、時(shí)，根據(jù)阻抗變換，結(jié)論：2。高頻變壓器和傳輸線變壓器，變壓器的阻抗變換功能，70。3.石英晶體諧振器，應(yīng)用：它廣泛用于振蕩器的高頻率穩(wěn)定性，也用作高性能的窄帶濾波器。1。物理特征，應(yīng)時(shí)水晶的形狀：電路符號：71。石英晶體諧振器，1。物理特性，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和形狀：正負(fù)壓電效應(yīng)：當(dāng)晶體因外力(如拉伸、剪切、扭曲等)而變形時(shí)。)，它會在其相應(yīng)的表面上產(chǎn)生正負(fù)電荷，顯示電壓、電能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。當(dāng)電壓施加到晶體的兩側(cè)時(shí)，晶體將發(fā)生機(jī)械變形，這被稱為反壓電效應(yīng)。72，3。石英晶體諧振器，1。物理特性、穩(wěn)定的共振頻率：晶片的共振頻率與其材料、