《高频电路基础》PPT课件

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1、第二章高频电路基础1.高频电路中的元器件(重点)2.高频电路中的组件(重点)3.电子噪声及其特性(了解)4.噪声系数和噪声温度(了解)5.非线性失真(了解)作业：2-1、2-3、2-4、2-51第一节高频电路中的元器件一、高频电路中的元件高频元件包括：电阻，电容，电感。注意：高频元件在使用时要注意他们的高频特性及各自的等效电路。电阻:有引线电感和分布电容，且频率越高，L和C越大。电容:有极间绝缘电阻、分布电感和极间电感。电感：有分布电容和交、直流电阻。2第一节高频电路中的元器件自身谐振频率SRF（SelfResonantFrequency），高频电

2、容等效电路中是串联谐振。SRF=fSRF时，电容器等效为一个电感。（f升-z升）与电容器类似，高频电感器也具有自身谐振频率SRF。是并联谐振。SRF=理想电容器的阻抗特性高频电感器也具有自身谐振频3第一节高频电路中的元器件品质因数Q品质因数Q定义为高频电感的感抗与其串联损耗电阻之比。（或电容的容抗与其并联损耗电阻之比。）Q值越高，表明该电感（电容）的储能作用越强，损耗越小。Q值的计算：4第一节高频电路中的元器件二、高频电路中的器件高频电路中的器件主要是二极管、晶体管和集成电路（IC），完成信号的

3、放大、非线性变换等功能。1)二极管a)非线性变换二极管主要用于调制、检波、解调及混频，工作于低电平，极间电容小、工作频率高。用点接触型锗材料管多（2AP），表面势垒式（肖特基）、快速（f高）b)变容二极管应用：调谐、振荡、混频、倍频等要用到控频的地方。P115C)PIN二极管PN结中间增加了一层本征（I）（纯净）半导体，具有较强的正向电荷储存能力。主要特性是高频等效电阻受正向直流的控制，是一电可调电阻，用于开关、限幅、电调衰减和移相电路中。2）晶体管与场效应管（FET）高频小功率管----小信号放大高频大功率管----功率放大频率高达几十千兆，功率

4、高达十几瓦至上百瓦3）集成电路通用型：宽带集成放大，100~200MHz，达６０dＢ以上；高频模拟乘法器专用型：集成锁相环，集成调频信号解调器，单片集成接收机以及电视机中的专用集成电路等。6第二节高频电路中的组件无源组件：高频振荡回路、变压器、谐振器与滤波等，完成信号的传输、频率选择和阻抗变换等功能。其它组件：平衡调制器、正交调制器、移相器、匹配器、衰减器、分配器与合路器、定向耦合器、隔离器、双工器等。1、高频振荡回路高频振荡回路包括并联谐振回路和串联谐振回路。振荡回路的谐振特性：简单振荡回路的阻抗在某一特定频率上具有最大或最小值的特性称为谐振特性

5、，这个特定频率称为谐振频率。7第二节高频电路中的组件（1）并联谐振回路（P16）简单并联谐振回路电路所示，L为电感线圈，r是其损耗电阻，通常很小，可以忽略，C为电容。并联谐振回路电感、电容所组成的电路中，电抗为0时，电路达到谐振。8第二节高频电路中的组件并联谐振回路的计算并联谐振频率：令的虚部为零，求解可得：回路在谐振时的阻抗最大，为：并联阻抗：当信号角频率为ω时谐振时，感抗等于容抗，回路为纯电阻，ZP为纯电阻，分母和分子中的虚数部分必相抵消，则可推知。9第二节高频电路中的组件由于有得到：时，图2-4（a）的并联谐振回路可用图2-4（b）所示的等效

6、电路来表示。图2-4（b）并联谐振回路等效电路图2-4（a）并联谐振回路10在高Q条件下，有：并联回路通常用于窄带系统，此时与相差不大，因此，可进一步简化为：并联谐振回路11根据可画出归一化的并联谐振阻抗特性和辐角特性（P17）容性感性图2-4（c）阻抗特性图2-4（d）辐角特性Q1>Q2Q1Q2Q1Q2Q1>Q2ωω或B10.707ω3.14/2Zp/Roφz12回路带宽3dB通频带（半功率点通频带）定义为阻抗幅频特性下降为谐振值（中心频率处）的时对应的频率范围，也称回路带宽，通常用或来表示。回路带宽的计算——令等于，则可推得=1，从而可得3dB

7、带宽为：定义矩形系数：越接近于1，则越接近于矩形，越好13（2）串联谐振回路(p13)串联谐振回路是与并联谐振回路对偶的电路，其电路组成、电抗特性、幅频特性和辐角特性（相频特性）如图所示。串联谐振角频率为:电抗特性幅频特性辐角特性（相频特性）电路组成14串并联谐振总结：1、串联谐振阻抗最小，回路电流最大，可在回路的电容或电感元件上取得比输入电压大得多的电压，串联谐振又叫电压谐振。2、并联谐振阻抗最大，回路端电压最大，可在回路的电容或电感元件上取得比输入电流大得多的电流，并联谐振又叫电流谐振。3、谐振曲线类似，通频带公式一样。但曲线纵坐标不一样。4、

8、高频电路实用中更多使用并联谐振回路来选频。15串联谐振:并联谐振:比较电流、电压、阻抗关系、相量图、通频带、Q等。P17例