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高频电子线路重点终极版.pdf
选出 需要的频率分量和 滤除 不需要的频率分量。阻抗 =电阻 +j 电抗；电抗 (X)= 容抗 +感
Q
L
L
1
R R R
L
s
(
R R R C
)
L
s
第二章 选频网络
高频电子线路重点
X
一 . 基本概念：所谓选频（滤波），就是
抗
二． 串联谐振电路
1. 谐振条件 (电抗 )
当 w=w 0 时， X=0 阻抗是纯阻性；当 w>w 0 时， X>0 阻抗是感性； 3.回路的品质因素数
品质因数下降，谐振时，电感和电容两端的电压模值大小相等，且等于外加电压的
)
4.谐振曲线：回路电流与谐振时回路电流之比
大， 曲线越尖 ，选频作用越明显， 选择性越好
2
5.失谐量△ w=w-w 0，当 w 和 w 0 很相近时，
；谐振频率：
f2
0 π
1
LC
1
C
j1
Q
j
e
7.0
N
1
0
L
)
(
)
(
1
2
0
0
0
0
0
(
，此时 |Z|最小 =R ，电流最大 2.当 w>R ， Z
R
j
反之 w p=√［ 1/LC-(R/L) 2］ =1/√ RC·√ 1-Q 2
CR
L
2.Y( 导纳 )＝
电导 (G)=
C
j
CR
L
1
L
0
，回路谐振电阻
R
p
3.谐振时
B
C
p
4.品质因数
Q
0
R
x
p
c
1
L
p
R
x
p
L
L
C
L
1
C
电纳 (B)=
L
CR
2
L
CLR
CR
L
C
22
L
p
R
L
p
1
C
p
1
LC
L
L
C
1
. 特性阻抗
L
L
p
R
QL
p
p
p
L
f2
p π
p
1
LC
)
R
p
L
CR
p
(并联电阻减小品质因数下降通频带加宽，选择性变坏
5.当 ww p时， B>0 呈容性。
电感和电容支路的电流等于外加电流的
Q 倍，相位相反
Q
L
p
6.信号源内阻和负载电阻的影响
1
GGGL
p
s
L
1
Q
p
R
R
p
s
R
R
p
L
由此看出， 考虑信号源内阻及负载电阻后，品质因数下降，并联谐振回路的选择性变坏，通频带加宽。并联谐振回路，信号源
内阻越大，回路选择性越好 ;相反，串联谐振回路，信号源内阻越小，回路选择性越好
+
+
L
.
四 . 串并联阻抗等效互换
Rs
1.并联→串联
2.串联→并联
3.抽头式并联电路 :为了减小信号源或负载电阻对谐振回路的影响，信号源或负载电阻不是直接接入回路，而是经过一些简单的
变换电路，将它们 部分接入 回路。
Q=X s/Rs
Q=R p/X s
R p≈R sQ 2
-
—
(a)
1
p
V
L
V
N
N
2
I s
Rp
V
C
P1
I s
Rp
P2
RL
VL
-
—
p
2
XR
p
2
R
X
p
2
p
2
p
s
X
XR
p
2
R
X
p
X p=X s
2
p
+
R L
V
-
—
C
(b)
2L
1L
C
P
a)
+
RL
VL
-
—
C
L
b)
+
R L
V
-
—
C1
P
C2
a)
+
VL
RL
-
—
C
L
b)
R L
V
-
—
p
C
1
CC
1
2
+
p
L
1
L
L
1
L
1
L
2
L
1
ML
2
1
L
2
M
低抽头向高抽头转换，等效阻抗提高
1/p2倍。高抽头向低抽头转换时，等效阻抗降低
P2倍。
R L
R
p
L
2
第三章 高频小信号放大器
一 . 基本概念 1.高频放大器与低频放大器主要区别：
无调谐负载；高频：工作频率高，频带窄，采用选频网络
振，衰减
Av
V
V
o
i
A p
P
o
P
i
A
v
20
log
工作频率范围、频带宽度，负载不同；
低频：工作频率低，频带宽，采用
2.谐振放大器又称（调谐） /高频放大器：靠近谐振，增益大，远离谐
V
o
V
i
Ap
10
log
P
o
P
i
3.高频小信号放大器的主要质量 指标 电压增益
1）增益：（放大系数）
2）通频带：增益下降到
3）选择性：从各种不同频率信号的总和（有用的和有害的）中选出有用信号，抑制干扰信号的能力
功率增益
1
m
时所对应的频率范围为
分贝表示
f
0
Q
1
2
21
2(
1
m
70
2
1
2
70
)
m
f
f
K
r0.1
2(
2(
f
f
1.0
7.0
)
)
m
m
1
m
100
1
m
2
1
1
（放大倍数下降到 0.1 或 0.01 ） K →1，滤除干扰能力越强，选择性越好
a） 矩形系数
K r
10
2
2
f
f
1.0
7.0
K
r0.01
或
01.0
2
2
f
f
A
v
A
v
n
d
5）噪声系数
7.0
b） 抑制比 表示对某个干扰信号 fn 的抑制能力
4) 工作稳定性：不稳定引起自激
二．晶体管高频小信号等效电路与参数
1.形式等效电路（网络参数等效电路）
h 参数系
输出电压、输入电流为自变量，输入电压、输出电流为参变量
z 参数系
输入、输出电流为自变量，输入、输出电压为参变量
y 参数系 （本章重点讨论）
0
n
AV/A Vo
1
0.7
0.1
理想
2 f0.7
2 f0.1
实际
f
输入、输出电压为自变量，输入、输出电流为参变量
输入导纳（输出短路） 输出导纳（输入短路）
正向传输导纳（输出短路）反向传输导纳（输入短路）
y
i
y
f
1
1
I
2VV
I
2VV
2
1
y
o
y
r
0
0
2
2
I
1VV
I
1VV
1
2
0
0
ｙ fe 越大 , 表示晶体管的放大能力越强；ｙ re越大 , 表示晶体管的内部反馈越强。
Y
i
y
ie
re
yy
fe
y
Y
L
oe
Y
o
y
oe
yy
re
fe
y
Y
s
ie
Av
V
2
V
1
y
fe
y
oe
Y
L
优点：没有涉及晶体管内部的物理过程，因而不仅适用于晶体管，也适用于任何四端（或三端）器件。
缺点：没有考虑晶体管内部的物理过程。参数随频率变化；物理含义不明显。
参考书本 62 页例题
2.混合 π 等效电路 优点：各个元件在很宽的频率范围内都保持常数；缺点：分析电路不够方便。
3.混合 π 等效电路参数与形式等效电路 y 参数的转换
y ie=gie+j ω C ie
y fe=|yfe|∠ φ fe
4.晶体管的 高频参数
1）截止频率 fβ ：放大系数 β 下降到 β 0 的
2）特征频率飞 f T
y oe=goe+j ω Coe
y re=|yre|∠ φ re
的频率
1
2
f
f
1
.
j
0
当 β 下降至 1 时的频率
f
T
f
β
12
0
f
，当 β 0>>1 时 ,
T
。β0
f
3）最高振荡频率 f max
晶体管的功率增益为 G p=1 时的最高工作频率。
注意 :f ≥ fmax 后， Gp<1，晶体管已经不能得到功率放大。
三． 单调谐回路谐振放大器
频率参数的关系
:
f
max
f
T
f
β
等效变换
fe
gp
2
2
2ie
匹配时
(
A
vo
)
max
y
fe
2
gg
1
o
i
2
1.电压增益
谐振时
2.功率增益
P
o
A
P
i
Po
A
v
0
fe
ypp
1
2
G
P
G
p
(
Avo
2)
g
g
2ie
ie1
2
ypp
1
2
gp
1
oe1
1）如果设 LC 调谐回路自身元件无损耗，且输出回路传输匹配
G
p
0
2
gp
1
1oe
A
P0
max
4
gp
2
2
ie2
那么最大功率增益为
2
fe
y
gg
ie1
1oe
2）如果 LC 调谐回路存在自身损耗，且输出回路传输匹配
G
p 0
2
gp
1
1oe
2
gp
2
ie2
引入扎入损耗 K1=回路 无损耗 时的 输出 功率 （ P1） / 回路 有损耗 时的 输出 功率 （ P’1） =
( 其中
)
1
Q
Q
0
L )
2
1(
那么最大功率增益为
A
0P
max
4
2
fe
y
gg
ie1
1(
oe1
2
)
1(
Q
Q
L
0
Q
L
Q
0
2
)
A
0P
max
此时的电压增益为
(
A
vo
)
max
|
y
fe
|
2
gg
1
o
i
2
1(
QL
0Q
)
3.通频带与选择性
7.02
f
f
0
Q
L
（通频带） 矩形系数 K0.1=9.95 或 10
选择性无论 Q 值为多大，其谐振曲线和理想的矩形相差甚远，选择性差（
10rK
>>1 ）
4.级间耦合看书 76 页例题
四．多级单调谐回路谐振放大器
1.放大器的总增益
A
v
AA
v
v
1
五． 谐振放大器的稳定性
2
A
v
n
n
A
v
1
2.m 级放大器的通频带
2
f
7.0
1
m
2
1
f
0
Q
L
1
m
2
21
f
单级7.0
1.稳定系数
S
y
22
g
C
0
fe
（其中 g2=g1g2）如果 S＝ 1， 放大器 可能产生自激 振荡；如果 S >>1， 放大器 不会产生自激。 S 越
re
大， 放大器离开自激状态就越远，工作就
越稳定。 一般要求 S=5~10，
A
v
0
2.单向化
什么 是单向化：讨论如何消除 yre（反向传输导纳）的反馈，变“双向元件”为“单向元件”
的过程。 为什么 单向化：由于晶体管内存在 yre 的反馈，所以它是一个“双向元件”。作为
放大器工作时， y re 的反馈作用可能引起放大器工作的不稳定。
号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配；晶体管输出端负载阻抗不与本级晶体管的输出阻抗匹
2、中和法（不做讨论）
配。注意： 失配法以牺牲增益为代价换取稳定性的提高。
第五章 高频功率放大器
如何 单向化： 1、失配法：信
y
2
fe
CS
0
re
一．基本概念
( 相同 : 要求输出功率大，效率高 ; 不同 1：工作频率与相对频宽不同 ; 不同 2：
1. 谐振（高频）功放与非谐振（低频）功放的比较
不同 3：
负载不同 :低频功放，采用无调谐负载； 高频 功放，一般采用 选频网络 作为 负载 ；新型宽带功放采用传输线作为负载。
工作状态不同 :低频功放，工作于甲类（ 360 度）、甲乙类或乙类（ 180 度）（限于推挽电路）状态； 高频 功放，一般 工作于丙
类 （ <180 度）（某些特殊情况下可工作于乙类）。
二．工作原理
) 丙类输出功率和效率最高，
P
P
o
P
C
C
V
CC
I
C0
(
直流功率
)
1
2
IV
cm
1
cm
2
V
cm
2
R
p
1
2
2
RI
1
p
cm
(
交流输出功率
)
(
PP
0
P
o
P
P
0
集电极耗散功耗
P
0
集电极功率
(
P
C
)
)
三．晶体管谐振功率放大器的折线近似分析法
1. 为了对高频功率放大器进行定量分析与计算，关键在于求出
电流的直流分量 I c0与基频分量 I cm1
(
(
I
cm1
I
)
)
max
cmn
(
1
g
o
)
(
)
c
I
C
i
n
c
c
1
0
c
c
0c
P
P
1
2
V
V
I
cm cm
1
I
C
0
CC
V
cm
越大
越小
)
min
即越大
(
越小
c
,
则效率
/
v
C
越高
c
P
o
1
2
I
I
I
C
0
cm
1
cmn
V
cm
I
=
cm1
1
2
2
I R
cm1
p
max
0
i
C
i
i
C
C
max
max
C
C
C
)
)
(
(
n
2. 动态特性——一条过原点的直线
i
c
vg
cr
(c 临界线方程
)
i
C
max
vg
cr
Cmin
3. 负载特性
结论：欠压 ：恒流， Vcm变化， Po 较小， η c 低， Pc 较大 ; 过压 ：恒压， I cm1变化， Po 较小， η c 可达最高，用于发射机中间放大级 ;
临界 ： Po最大， η c 较高（最佳工作状态），用于发射机末级
4. Vcc 对工作状态的影响 5.
Vbm或 VBB对工作状态的影响
第六章 正弦波振荡器
一．基本概念
振荡器：不需要激励信号，而是由本身的正反馈信号来代替外加激励信号的作用。振荡器通常工作于
二． LCR 回路中的瞬变现象
丙类 ，是 非线性 的。
回路的衰减系数
回路的固有角频率
2
2
0 (
R
2
L
C
)
原理稳幅的作用就是，当输出信号幅值增加到一定程度时，使振幅平衡条件从
AF>1 到 AF=1 。
三．基本工作
一套振荡回路；一个能量来源；一个控制设备
四．由正反馈的观点决定振荡的条件
五．振荡器的稳定与平衡条件
1.起振——平衡
A
VVV
om
om
omQ
0
Z
0
相位平衡条件
2. 平衡状态的稳定条件：在外因的作用下，振荡器在平衡点附近可重新建立新的平衡状态，外因消失之后又能自动的恢复到原
来的平衡状态。
1）振幅平衡条件：左图属于软自激，无需外加激励，振荡便可自激。开始起振时，
到大，直到达到 Q 点为止。右图属于硬自激，需要预先加上一个一定幅度的信号才能起振。
AF>1 ，振荡处于增幅振荡状态，振幅由小
在
Q
点附近（平衡点）：
V
om
V
om
A
A
，
AF
，
AF
1
1
V
om
V
om
振幅稳定条件
:
A
V
om
V
om
V
omQ
0
在
B
点附近（平衡点）：
V
om
V
om
A
A
，
AF
，
AF
1
1
停在
Q
点
V
om
停振
振幅稳定条件
:
A
V
om
V
om
V
omQ
0
2）相位稳定条件：指相位平衡条件遭到破坏时，相位平衡能重新建立，且仍能保持相对稳定的振荡频率。
只有谐振回路的相频特
频率附近具有负的斜率
性曲线
在工作
，才能满足频率稳定条
z
f
件。
调集电路 优点： 振荡幅度较大，谐波成分较少；
调整 M 基本不影响振荡频率。 缺点： 工作频率不能太
高。 调基电路 优点： 振荡频率在较宽的范围内改变，
振幅变化不大；调整 M基本不影响振荡频率。 缺点：
工作频率不能太高。 调发电路 优点： 波形较好，失真
小；调整 M基本不影响振荡频率。 缺点： 工作频率不
六．反馈型 LC 振荡器线路
1.互感耦合振荡器（调集、调基、调射）
2. 电感反馈式三端振荡器 (哈特莱振荡器 ) ：如果正反馈网络由 LC 谐振回路中的电感分压电路将输出信号
送回输入回路，所形成的是电感反馈式三端振荡器。
优点： 1. 容易起振； 2. 改变回路电容来
调整频率时， 基本上不影响电路的反馈系数。
缺点：1. 振荡器波形较差 （谐波成分多） ；
2. 反馈系数 F 随频率变化而变化。
3.电容反馈式三端振荡器 (考毕兹振荡器 )：如果正反馈网络由 LC 谐振回路中的电容分压电路将输出信号送回输入回路，所形成
的是电容反馈式三端振荡器。
优点： 1. 输出波形好； （对高次谐波呈较低阻抗，反射
减弱） 2. 频率稳定度高； （电路中的不稳定电容与该电路并
联，适当加大回路电容量，可削弱影响。）
频率。
3. 适合较高工作
缺点： 通过 C1,C2 来改变频率， 反馈系数 F 会随着变化，
4. LC 三端式振荡器相位平衡条件的判断准则：（射同集反）晶体管的集电极—发射极（
路元件的电抗性质相同 ; 它们与集电极—基极之间 (bc)回路元件的电抗性质相反。 X1 与 X2 的符号相同， X3 的符号相反。
七．振荡器的频率稳定问题
f
ce）之间和基极—发射极（ be）之间回
1.绝对准确度：
相对准确度：
0f
f
f
f
0
f
f
0
f
0
2
n
1
n 1
i
f
f
i
f
f
2.频率稳定度可分为 长期 频率稳定度、 短期 频率稳定度和 瞬间 频率稳定度三种
3.方均根值法：指定时间间隔内，测得各频率准确度与其平均值的偏差的方均根值来表征
八．石英晶体振荡器（作为电感用）
n
第七章 振幅调制与解调
一．基本概念 1.调制：用被传送的低频信号去控制高频信号（载波）的参数
（幅度、频率、相位 )，实现低频信号搬移到高段。即使从天线发射出去的高
频信号包含被传输的信息。 2.解调：是调制的反过程。把低频信号从高频段搬
移下来，还原被传送的低频信号。也就是从接收的高频信号中把被传送的信号
取出来，得到被传送的信息。解调又称检波。调制和解调都是频谱变换的过程，
必须用非线性元件才能实现。 3.调制的原因：从切实可行的天线出发；便于不
同电台相同频段基带信号的同时接收；可实现的回路带宽
二．检波
调幅波的平衡轴
V
0
t
0
调制信号
v
V
max
V
min
2
V cos
cos
t
0
，其中
tV
)(
m
V
0
Vk
a
cos
包络振幅
V
m
1
2m
a
t
t
1
2
(V
max
cos
t
)
V
0
1(
m
a
cos
t
)
调幅指数：
(V
max
V )
min
V ) V
min
V
0
max
V
0
V
0
(V
(V
max
max
V )
min
V )
min
min
V V
0
V
0
三．调幅波的性质
1. 调幅波的数学表示式
cos
载波信号
V
v
0
0
v
AM
)(
tV
调幅信号
tV
)(
m
Vk
a
V
0
2.调幅波中的功率关系
2
1(
V
m
0
2
1
2
mV
a 0
R
1
2
1
4
载波功率
P
oT
上（下）边频功率
P
SB1
P
SB2
1
2
V
0
R
2
m P
oT
a
调幅波的平均输出总功率
P
AM
PP
oT
DSB
1(
2
)
a
Pm
oT
1
2
结论： 载波 本身并不包含信号，但它的 功率 却 占整个调幅波功率的 绝大部分 唯有它的 上、下边带分量 才实际地 反映调制信号的
频谱结构 ，而 载波分量 仅是起到 频谱搬移 的作用，不反映调制信号的变化规律
4
3
2
1
p y v
1 1
1
e
fe
L
1' eog
C
1' eo
C
Pg
2' eiC
2' eig
g
' R R
1|| 2
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