高频基础电路.ppt

第2章 高频基础电路 1. 高频电路中的无源器件 2. 高频电路中的有源器件 3. 高频电路中的组件 1.高频电路中的无源器件 1.1 电阻 实际的电阻器 低频——主要表现为电阻特性 高频——不仅表现有电阻特性的一面，而且还表现有电抗特性的一面。 电抗特性——反映其高频特性 电阻R的高频等效电路： 1. 高频电路中的无源器件 2. 电容 理想电容器的阻抗 1/(j2πfC) ，——虚线 通常在高频电路分析时，认为是理想的。 1.高频电路中的无源器件 3. 电感 在高频电路中——不理想——损耗电阻不能忽略。 实际电感——用理想无损电感L和串联的损耗电阻r0 来等效。损耗电阻随频率增高而增大。 空载品质因数（Q0）——表示电感线圈的损耗 Q0——反映损耗的大小，越大越好 通常，线圈的Q0值：几十~三百。 1.高频电路中的无源器件 电感的等效电路 2. 高频电路中的有源器件 4. 二极管 半导体二极管在高频中主要用于检波、 调制、 解调及混频等非线性变换电路中，工作在低电平。 1. 集成电路 用于高频的集成电路的类型和品种要比用于低频的集成电路少得多，主要分为通用型和专用型两种。 2.高频电路中的有源器件 2. 晶体管与场效应管 在高频中应用的晶体管仍然是双极晶体管和各种场效应管，这些管子比用于低频的管子性能更好，在外形结构方面也有所不同。 高频晶体管有两大类型 一类是作小信号放大的高频小功率管，对它们的主要要求是高增益和低噪声 另一类为高频功率放大管，除了增益外，要求其在高频有较大的输出功率。 3. 高频电路中的组件 高频电路中主要的无源组件或无源网络： 高频振荡（谐振）回路 高频变压器 谐振器与滤波器 功能： 信号传输 频率选择 阻抗变换 3.1 高频振荡回路 高频电路中应用最广的无源网络 是构成高频放大器、 振荡器以及各种滤波器的主要部件 在电路中完成阻抗变换、 信号选择等任务 可直接作为负载使用 振荡回路就是由电感和电容串联或并联形成的回路。 只有一个回路的振荡电路称为简单振荡回路或单振荡回路 LC串联谐振回路的补充内容： 一、LC串联谐振回路 ①谐振频率： ② 阻抗特性： ③电流特性:谐振时流过回路的电流最大 ④电压特性：谐振时电感线圈和电容两端的电压模值相等(方向相反)且等于外加电压的QL倍。即 ⑤品质因数 特性阻抗 ⑥幅频特性和相频特性 例1：已知LC串联谐振回路的 例2： LC并联谐振回路的补充内容： 二、LC并联谐振回路 ①谐振频率： ② 阻抗特性： ③电压特性:谐振时流过回路的电压最大 ④电流特性：谐振时流过电感线圈和电容的电流模值相等(方向相反)且等于外加电流的QL倍。即 ⑤品质因数 特性阻抗 ⑥阻抗特性 例3：已知LC并联谐振回路的电感L在 例4：已知LCR并联谐振回路，谐振频率 例5：AM调幅广播的频段范围为 LC串并联相比较 一、串并联阻抗的等效互换 “等效”的概念 ： 在相同工作频率ω 下，阻抗相等（Z1=Z2）。 串联 ： 并联： Q值： Q1 = X1/r1 = X2/R2 = Q2 互换关系 ： 结论: 串联转换为等效并联后Q值不变 串联电路转换为等效并联电路后，R2为r1的Q2 倍，而X2与X1相同 二、并联谐振回路的耦合联接与接入系数 并联谐振回路的作用: 选频滤波 阻抗交换 信号源内阻或负载并联在回路两端存在的问题： 直接影响回路的Ｑ值，Ｑ值下降，通频带增宽，选择性变差； 影响回路的谐振频率f0 ，且稳定性变差； 影响负载上的功率输出； 阻抗不匹配。 为解决此问题，采用阻抗变换电路，将它们折算到回路两端，以改善对回路的影响。 并联谐振回路的耦合联接 （1）、自耦变压器耦合联接的阻抗变换 自耦变压器耦合联接方式适用于与晶体管的联接，它除了能实现阻抗变换外，还能为晶体管的集电极提供直流通路。 并联谐振回路的耦合联接 （2）、变压器耦合联接的阻抗变换 并联谐振回路的耦合联接 （3）、变压器自耦变压器耦合联接的阻抗变换 并联谐振回路的耦合联接 （4）、电容分压式耦合联接与阻抗变换 并联谐振回路的耦合联接 （5）、接入系