1、第二章完成通信電子電路的基礎(chǔ)、2.1高頻電路中的有源器件、2.2無源諧振電路的分析、2.3噪聲和噪聲、2.1高頻電路中的有源器件、任務(wù)：信號(hào)放大、非線性變換等主要功能。 2.1有源器件：二極管：檢波、調(diào)制、解調(diào)、混合等變?nèi)荻O管、PIN管等。 BJT、FET :高頻應(yīng)用，集成電路：通用集成寬帶放大電路，專用高頻集成電路。2.1.1 BJT的高頻小信號(hào)模型、一、混合等效電路、混合等效電路、二、晶體管的y殘奧儀表等效電路、晶體管處于小信號(hào)線性放大狀態(tài)時(shí)，可近似線性器件。 因此，我們可以避開晶體管的內(nèi)部構(gòu)造，將其視為線性二端口網(wǎng)絡(luò)，如下圖所示，用網(wǎng)絡(luò)殘奧儀表等效電路使晶體管等效。y殘奧儀表等效電路、

2、晶體管的2端口模型、已知的線性2端口網(wǎng)絡(luò)的y殘奧儀表方程式將其移植到上圖(a )，得到晶體管共發(fā)射極接合法的y殘奧儀表電流方程式：由該電流方程式描繪晶體管的交流y殘奧儀表等效電路：輸入端交流短即輸出控制電流源交流短路時(shí)的輸入導(dǎo)納的輸入交流短路時(shí)的反轉(zhuǎn)導(dǎo)納，這是使三極管輸入電路和輸入電路耦合的主要因素，也稱為反饋導(dǎo)納，其中：是輸出端交流短路時(shí)的正向傳遞導(dǎo)納， 這是體現(xiàn)二極管電流控制作用的殘奧儀表，其作用相當(dāng)于h殘奧儀表等效電路，混合等效電路和y殘奧儀表等效電路反映相同的晶體管，因此在兩種等效電路之間有確定的關(guān)系，根據(jù)y殘奧儀表的上述定義，可以從混合等效電路中選擇：3 y殘奧儀表與靜態(tài)工作點(diǎn)有關(guān)，

3、在這一點(diǎn)上與h殘奧儀表相同2)Y殘奧儀表依賴于晶體管的工作頻率。 在下一章討論的小信號(hào)諧振放大器中，因?yàn)殡娐返耐◣д?，所以晶體管的工作頻率限制在小的范圍內(nèi)，y殘奧儀表在這里可以大致視為常數(shù)；3 )如果工作頻率對(duì)于晶體管來說不是特別高，那么y殘奧儀表就是電容性殘奧儀表，今后可以將電路y殘奧計(jì)標(biāo)記為，2.1.2二極管和場(chǎng)效應(yīng)管的高頻小信號(hào)模型，1，二極管的高頻小信號(hào)模型，2，fee，另一方面，LC串聯(lián)諧振電路： r是l和c的損耗之和，(1)串聯(lián)諧振頻率：(2)質(zhì)量系數(shù)：電路諧振時(shí)無功功率與損耗功率之比，(3)特性阻抗： 02、并聯(lián)諧振電路的振幅特性和相位頻率特性、d、通帶、e、矩形系數(shù)、曲線越窄，

4、選擇特性越好，當(dāng)u下降到U0時(shí)，對(duì)應(yīng)的頻率范圍定義為通帶BW0.7、f、直接連接信號(hào)源和負(fù)載的LC并聯(lián)諧振電路，(2)將通帶擴(kuò)展到10kHz時(shí)，在電路的兩端、解：(1)、諧振時(shí)的阻抗： Ro=QLoL 98.4K、(2)設(shè)并聯(lián)的電阻為RL，如題意所知，3、減小負(fù)載對(duì)部分連接的并聯(lián)振蕩電路、目的：實(shí)現(xiàn)阻抗匹配的諧振電路的影響，存取系數(shù)： n=n a、自耦變壓器部分訪問電路、訪問系數(shù)：從部分開始整體增大、整體減少、校正信號(hào)源的匹配： Rs=R0諧振時(shí)的電路電感l(wèi)和有負(fù)載QL的值(線圈Qo的值為100 )，計(jì)算輸出電壓和電路電壓的相位差。 如從問題可以看到的，關(guān)于耦合諧振電路雙調(diào)諧電路1、單調(diào)諧電路

5、中的通帶和選擇性問題，單調(diào)諧電路中的q值越高，諧振曲線越陡峭，通帶越窄，有用信號(hào)選擇的能力越強(qiáng)，即選擇性越好。 然而，在必須確保一定通帶的條件下，選擇性好，單調(diào)諧電路不耐受。 采用耦合振蕩電路，可解決單調(diào)諧電路中通帶與選擇性的矛盾。 2 .耦合諧振電路和特性分析，a，兩個(gè)概念，耦合系數(shù)顯示了耦合和q對(duì)電路特性的影響。 b、頻率特性分析：設(shè)一次電路總阻抗為Z1、二次電路總阻抗為Z2、兩電路間的耦合阻抗為Zm時(shí)，兩電路方程式整理上式，為了得到右式，簡化分析，只研究等振動(dòng)、等q電路。 等振動(dòng)：初，指二次回路的共振頻率相等等q :初，指二次回路q相等。 歸一化幅度的頻率特性：得到不同值時(shí)的頻率特性曲線

6、：=1，被稱為臨界耦合，曲線是單峰。1、底偶聯(lián)，1、被稱為過偶聯(lián)，曲線為雙峰。=2.41的情況下，2.2.2無源固體模塊(固體濾波器) 1、石英晶體諧振器1、電氣設(shè)備的特性可以利用石英晶體的壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)作為石英諧振器。 基頻共振多被稱為基音共振，高次諧波下的共振多被稱為泛音共振。 一般用圖示的LC諧振電路模擬水晶結(jié)晶的電氣特性。 電容性、感性、二、總結(jié)為2.3噪聲和噪聲，通信電子電路處理的信號(hào)大多是微弱的小信號(hào)，容易受到內(nèi)部和外部的一些不需要的電壓、電流和電磁噪聲的影響，它們的影響被稱為噪聲(或噪聲)，會(huì)導(dǎo)致噪聲(或噪聲)的幅度通常，除了有用信號(hào)之外的任何電壓或電流也被稱為干擾(或噪聲

7、)，但習(xí)慣于將來自外部的稱為干擾，并且將特定于內(nèi)部的稱為噪聲。 2.3.1外部干擾、一、外部干擾的來源、外部干擾可分為自然干擾和人為干擾。 自然干擾是大氣中的各種干擾。 人為干擾是由各種電氣設(shè)備和電子設(shè)備引起的干擾。 二、消除干擾的方法、一、抑制電源噪聲的方法、供電電源濾波器不良引起的100Hz脈動(dòng)噪聲是主要的電源噪聲，電源內(nèi)阻引起的寄生耦合噪聲也是主要的電源噪聲。 在高增益小的信號(hào)放大器中，由于寄生耦合，放大器可能會(huì)自激振蕩。解決100Hz的電源噪聲和寄生耦合的方法是對(duì)電路的每個(gè)供電電源分別進(jìn)行RC濾波，稱為RC解耦電路，如果電路的動(dòng)作頻率高，供電電流比較大，就可以用電感代替電阻來構(gòu)成LC解

8、耦電路，電感l(wèi)為由于大容量的電解電容器全部存在串聯(lián)寄生電感，所以在高頻下寄生電感的電感變大，電容器的過濾作用喪失，所以如果在電路上并聯(lián)連接小容量的電容器，就能夠消除寄生電感的影響。 工廠內(nèi)大型電氣設(shè)備產(chǎn)生的電火花干擾可以沿著電力線進(jìn)入電子設(shè)備。 此外，電力線用作天線，其接收空中的浮置電磁波并將其傳輸至電子裝置以形成干擾。 這些干擾的特征是突發(fā)性強(qiáng)，其中干擾往往以脈沖電壓的形式出現(xiàn)的頻率高，通常在電力線的兩條導(dǎo)線中同時(shí)出現(xiàn)數(shù)百kHz數(shù)MHz干擾，其大小和相位相同，并且這種性質(zhì)的干擾稱為共模干擾。 消除電網(wǎng)共模干擾的方法是在交流商用電源的輸入端插入濾波器，下圖的電路是某電視機(jī)的交流電源濾波器，在電

9、源線和接地之間構(gòu)成一個(gè)型濾波器，電容器c的電容選擇在幾千pF到0.01F之間，電感l(wèi)是高頻鐵心大約10轉(zhuǎn)左右，導(dǎo)線的直徑由設(shè)備的交流輸入功率選擇，2、電路的接地錯(cuò)誤的干擾和消除，電路中的接地錯(cuò)誤形成嚴(yán)重的干擾，消除這些干擾的方法是正確的接地。 即，在電路中單點(diǎn)接地，使數(shù)字電路的接地線和模擬電路的接地線完全分離，有條件時(shí)在多層印刷基板中分別配置數(shù)字地層和模擬地層。 三、電磁兼容性和空間電磁耦合干擾，以及空間電磁耦合對(duì)電路的影響可分為靜電耦合干擾和交變磁場(chǎng)耦合干擾，其中，防止這兩種干擾的基本方法是接地、濾波、隔離和電磁屏蔽。 下圖為電路中常用的電磁屏蔽的示意圖。 圖(a )是靜電屏蔽，(b )是交

10、變磁場(chǎng)屏蔽。 微弱信號(hào)的傳輸導(dǎo)線容易受到干擾，通常將屏蔽線作為導(dǎo)線使用，但使用屏蔽線時(shí)，請(qǐng)勿將網(wǎng)狀金屬層作為導(dǎo)線使用。 也就是說，金屬網(wǎng)的兩端不能接地。 2.3.2內(nèi)部噪聲、內(nèi)部噪聲分為人為噪聲和固有噪聲，固有噪聲是起伏型噪聲，它存在于所有電子電路中，其主要來源是電阻熱噪聲和半導(dǎo)體器件的噪聲。 另一方面，電阻熱噪聲，一、電阻熱噪聲的基本概念，溫度超過300K時(shí)，隨機(jī)移動(dòng)的自由電子通過電阻的運(yùn)動(dòng)過程，在電阻的兩端產(chǎn)生的隨機(jī)波紋噪聲電壓，下圖是電阻波紋噪聲電壓波形的示意圖。 起伏噪聲電壓是時(shí)間上連續(xù)的隨機(jī)過程，根據(jù)概率統(tǒng)計(jì)理論，起伏電壓的強(qiáng)度可以用其平均值表示。 關(guān)于電阻r兩端的波紋噪聲電壓的均方

11、值和均方值，功率譜密度定義為單位頻帶內(nèi)的噪聲電壓(或電流)的均方值：噪聲電壓的功率譜密度SU=4kTR噪聲電流的功率譜密度SI=4kTG，SU用串聯(lián)電路校正噪聲SI是在并行電路中校正噪聲的(2)多個(gè)電阻的熱噪聲強(qiáng)度、3、2端口網(wǎng)絡(luò)的噪聲和等效噪聲頻帶、噪聲通過線性2端口網(wǎng)絡(luò)時(shí)網(wǎng)絡(luò)輸出端的噪聲發(fā)生變化、2端口網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)為H(jf )、輸入端噪聲源為噪聲電壓脈沖輸出噪聲電壓功率譜密度Suo為3360二，半導(dǎo)體裝置噪聲、1、散粒噪聲、2、分配噪聲、3、信噪比和噪聲系數(shù)、1、信噪比、2、噪聲系數(shù)、3、噪聲溫度、衛(wèi)星地面接收器等某些低噪聲系統(tǒng)中的功率Te的定義被認(rèn)為是將線性系統(tǒng)內(nèi)部的附加噪聲在輸出端產(chǎn)生的噪聲功率設(shè)為Na，將Na換算為系統(tǒng)輸入端Na/AP，Na/AP的信號(hào)源內(nèi)阻Rs從T0上升Te而產(chǎn)生。 3、閃爍噪聲，本章總結(jié)了常用有源器件的高頻小信號(hào)電路模型、無源諧振電路、常用無源固態(tài)器件和有關(guān)噪聲的基礎(chǔ)知識(shí)4個(gè)方面的內(nèi)容。 這些內(nèi)容單獨(dú)在第一章討論，主要是為了便于教育中的適當(dāng)選擇。 1 .通信電子電路中應(yīng)用較多的是晶體管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管的y殘奧儀等效電路，這是今后分析各種高頻小信號(hào)放大器的基礎(chǔ)，也是本章的重點(diǎn)之一。 2 .各種無源諧振電路