高频电子线路第2章高频电路基础课件.ppt

《高频电子线路第2章高频电路基础课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2章高频电路基础高频电路中的元器件高频电路中的基本电路电子噪声及其特性噪声系数与噪声温度7/30/20211一、高频电路中的元器件高频电路中的元器件包括无源元件和有源器件。1、无源元件：电阻、电容和电感电阻：电阻器在高频状态下，除电阻特性外，还要考虑分布电感和分布电容，这就是电阻的高频特性，它与制作电阻的材料、封装形式与尺寸的大小有密切关系。电阻的高频等效电路CR:分布电容；LR:分布电感实际电阻的高频特性：金属膜电阻好于碳膜电阻；碳膜电阻好于绕线电阻；表面贴装(SMD)电阻好于引线电阻；小尺寸电阻好于大尺寸电阻。7/30/20212电容：对于非理想的电

2、容器，除了电容特性外，还要考虑它的两极间的绝缘电阻和分布电感。高频电容器都有一个自身谐振频率SRF(SelfResonantFrequency)，只有工作频率小于SRF，电容器才呈现正常的电容特性。高频特性好的电容：片状电容和表面贴装电容。7/30/20213电感：一个电感器除了其电感特性和线圈损耗电阻外，在高频电路中还要考虑其分布电容。因此高频电感器也有其SRF，它的工作频率应小于这个SRF。高频电感与传输线变压器：由小尺寸电感线圈与磁芯构成。7/30/202141）二极管非线性变换二极管：用于调制、解调和混频电路中，工作在低电平，结电容小、工作频率高。

3、举例：点触式二极管(如2AP系列)→工作频率100~200MHz。表面势垒二极管→工作频率可以达到微波波段。变容二极管：结电容随反偏电压变化而变化。主要用在电调谐器、电压控制振荡器(VCO)、调频器等电路中。PIN二极管：由P型、N型和本征(I型)半导体组成。它的高频等效电阻受正向直流电流的控制，主要用在电控的开关、限幅、衰减和移相电路中。2.高频电路中的有源器件：半导体二极管、晶体管和集成电路。主要介绍有源器件在高频状态下的特性。7/30/202153）集成电路(IC)用于高频的集成电路分为通用IC和专用IC(ASIC)。通用IC：宽带放大器、模拟乘法器

4、。ASIC：锁相环(PLL)、调频解调器、单片接收机以及电视机专用集成IC等。2）晶体管和场效应管(FET)二者的主要用途：高频小信号放大器、高频功率放大器。高频小信号放大管：要求高增益和低噪声。高频功率放大管：除了高频增益要求外，还要求有较大的高频功率输出。晶体管：工作频率可达几千MHz，噪声系数为几个分贝，输出功率可达上百瓦。场效应管：在同样的工作频率下，噪声系数要比双极晶体管的更低。7/30/20216高频电路中的基本电路(无源组件或无源网络)有很多，本章主要介绍高频谐振(振荡)回路、高频变压器、石英晶体谐振器和集中滤波器四种无源组件。其它基本电路(

5、平衡调制器、正交调制器、移相器、匹配器与衰减器等)在后续章节里介绍。1、高频谐振(振荡)回路主要功能：作为高频放大器、振荡器和滤波器的主要部件完成阻抗变换、信号选择的功能，也可以直接作为负载来使用。高频谐振回路的分类：简单谐振回路、抽头并联谐振回路和耦合谐振回路。二、高频电路中的基本电路7/30/20217（1)简单谐振回路：只有一个回路的谐振回路称为简单谐振回路，包括并联谐振回路和串联谐振回路两种。串联谐振回路主要用在低阻抗电路(微波线路)中，而在中波、短波和超短波线路中并联谐振回路用的比较广。并联谐振回路：回路阻抗：谐振频率：令ZP的虚部为零，可得谐振

6、频率。品质因数：7/30/20218回路谐振阻抗：谐振时阻抗最大，近似为一纯电阻。上式的推导：上图是用R0表示的等效电路7/30/20219用广义失谐表示回路阻抗：7/30/202110归一化阻抗的幅频特性(谐振特性)：品质因数越高，谐振曲线越尖锐。3dB通频带(半功率通频带)：将阻抗幅频特性下降为谐振值的0.707倍时对应的频率范围，简称回路带宽。矩形系数：描述谐振曲线接近理想带通(矩形)的程度。7/30/202111谐振时电压电流关系：I为回路电流。归一化阻抗的相频特性：7/30/202112例2-1设一放大器以简单并联振荡回路为负载，信号中心频率fs

7、=10MHz，回路电容C=50pF。(a)计算所需的线圈电感值；(b)若线圈品质因数(空载)为Q=100,试计算R0及B；(c)若放大器所需的带宽(有载)B=0.5MHz,则应在回路上并联多大电阻R1才能满足放大器所需带宽要求?解：(a)计算L值。(b)回路空载谐振电阻R0和空载带宽B：不考虑负载电阻R1。7/30/202113(c)计算并联的负载电阻R1(已知对应的有载带宽BL=0.5MHz)。考虑R1的总谐振电阻为R1∥R0，对应回路有载品质因数QL为回路总谐振电阻R1∥R0为所以：需要在回路上并联7.97kΩ的电阻。空载与有载品质因数：空载品质因数对

8、应的谐振电阻为R0，仅有电感的损耗电阻产生；有载品质因数对应的谐振