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1、第2章高频电路基础2.1高频电路中的元器件2.2高频电路中的组件理解高频信号处理中的电阻、电容、电感、二极管等元器件的高频特性；熟练掌握串并联谐振回路、抽头并联谐振回路的组成、工作原理、谐振特性分析和电路参数计算。掌握石英晶体谐振器的等效电路、工作原理与谐振特性。串并联谐振回路的组成、谐振特性、分析方法；抽头并联谐振回路的组成、特性、参数计算；石英晶体谐振等效电路、谐振特性。。学习目的重点难点2.1高频电路中的元件器件2.1.1高频电路中的元器件各种高频电路基本上是由有源器件、无源元件和无源网络组成的。元
2、器件：电阻、电容、电感；二极管、晶体管、场效应管等。1）电阻(Resistance)低频时：电阻器主要表现为电阻特性。高频时：电阻器既有电阻特性又有电抗特性。而电抗特性反映的就是其高频特性。电阻高频等效电路如下图。其中,CR：分布电容；LR：为引线电感；R：电阻。高频特性影响因素：制作材料、封装形式、尺寸大小。制作材料：金属膜－碳膜－线绕封装形式：表面贴装－引线电阻尺寸大小：小尺寸－大尺寸高频特性依次明显2）电容(Capacitance)电容一般只考虑其电容值，而实际电容器也具有损耗电阻和分布电感。等效
3、电路理想电容器的阻（容）抗1/(jωC),如电容器的阻抗特性图虚线所示。而实际阻抗特性随频率呈V形特性。自身谐振频率（SRF)：当工作频率小于一个频率时，电容器呈正常的容性；当大于此频率时，电容器呈感性，则这个频率称为SRF(selfresonentfrequency)。3）电感(Inductance)高频电感器其主要参数是电感量L，产生的感抗为jωL。具有直流电阻R。频率越高时，电感产生越大的交流电阻，且为主要电阻。这是趋肤效应造成的。品质因数Q：高频电感器的感抗与其串连的电阻之比。反映电感器损耗情况
4、，品质因数越大，损耗就越小。其值为感抗与串联电阻之比，即:Q＝ωL/r高频电感器也具有自身谐振频率SRF。在SRF上,高频电感的阻抗的幅值最大,而相角为零。阻抗特性图2.1.2高频电路中的有源器件1）二极管(Diode)作用：用于检波、调制、解调及混频等非线性变换电路中,工作在低电平。高频常用二极管：点接触二极管（主要型号有2AP系列）和表面势垒二极管。变容二极管：工作于反偏截止状态，主要用于振荡电路中。在振荡电路中可通过电压的改变来改变振荡信号的频率，叫压控振荡器。PIN二极管：具有较强的正向电荷存储能
5、力，其等效电阻受正向直流电流的控制，因此，其电阻可控。2）晶体管与场效应管（FET）高频晶体管两大类型:高频小信号放大管：要求高增益低噪声。高频功率放大管：要求高增益和大输出功率。2.2高频电路中的组件高频电路中的无源组件或无源网络主要有高频振荡（谐振）回路、高频变压器、谐振器与滤波器等,它们完成信号的传输、频率选择及阻抗变换等功能。1.高频振荡回路高频振荡回路是构成高频放大器、振荡器以及各种滤波器的主要部件。功能：阻抗变换、信号选择,并可直接作为负载使用。1)简单振荡回路振荡回路：由电感和电容串联或
6、并联形成的回路。简单振荡回路或单振荡回路：只有一个回路的振荡电路。具有谐振特性和频率选择功能，分为串联和并联谐振回路。谐振特性：阻抗在某一特定频率上具有最大或最小值的特性。此频率称为谐振频率。（1）串联谐振回路(SeriesResonantCircuit)串联振荡回路串联阻抗：X=wL－1/wC为电抗；
7、zs
8、:回路阻抗的模；φ：幅角。当w＝w0时，有
9、ZS
10、=r最小，此时发生了串联谐振(seriesresonance)，其谐振频率：（2—1）（2—2）若在串联振荡回路两端加一恒压信号,则发生串联谐振时因
11、阻抗最小,流过电路的电流最大,称为谐振电流,其值为（2—3)在任意频率下的回路电流与谐振电流之比:(2—4)其模:谐振特性:恒压信号下的电流随频率变化而变化的特性。（2—5）（2—6）品质因数Q：它是振荡回路的另一个重要参数。由谐振曲线可知：品质因数越高，谐振曲线越尖锐，说明回路的频率选择性好。失谐(detuning)：外加信号的频率ω与回路谐振频率ω0之差Δω=ω-ω0表示频率偏离谐振的程度。当ω与ω0很接近时,有：（2—7）为广义失谐(generalizeddetuning),则式（2—5）可写成：
12、(2—9)（2—8）令回路的通频带（带宽）：当保持外加信号的幅值不变而改变其频率时,将回路电流值下降为谐振电流值的时对应的频率范围。令式（2—9）等于,则有：ε=±1,从而有带宽：(2—10)在串联谐振时，电感和电容电压最大，其值为电阻电压的Q倍，即恒压源电压值的Q倍，其相位却相反。谐振时电流和电压关系有载Q值：当回路有负载时的品质因数，用QL表示。此时有：串联谐振回路适用于电源为低内阻的电路。矩形系数K0.1：来描述谐振曲线
