《高频电路原理与分析》（第四版） PPT电子课件教案-第2章 高频电路基础汇.ppt

第2章 通信电路基础 ?§2-1 高频电路中的元件、器件和组件 例：直径=0.644mm的铜导线 由导线表： 直流电阻 =60.97Ω/km 横截面积 =0.3257mm2 设：f =10MHz时：铜导线的趋肤深度为0.0216mm。 等效环截面积 =0.0422mm2 则： 即 =0.45Ω/m 设：f =200MHz时： =2208Ω/km 即 =2.2Ω/m 改进： 镀银线，空心导线，波导管(内外壁镀银) §2-1-2 电感 §2-1-3 电容 实际电容阻抗特性. §2-1-4 电阻 电阻的高频等效电路 §2-1-5 传输线（高频范畴） 1.传输线 ???? 长线：l≤λ 传输线分布参数电路 双线、同轴线特性阻抗 3.终端开路、终端短路传输线(高频电路的分布元件) 例：λ/4传输线的特性和应用。 4.宽带传输线变压器 结构示意图 §2-2 调谐回路与谐振滤波器 §2-2-1调谐回路 1.串联谐振回路（电流谐振） 2.并联谐振回路（电压谐振） 对于单调谐回路? （串联、并联） 带宽： 三种形式的双调谐回路 双调谐回路的谐振特性 对于双调谐回路（双峰、谷点为0.707时） 带宽 §2-2-3 石英晶体振荡器 等效电路及符号 §2-2-4 陶瓷滤波器 符号、等效电路及特性 §2-2-5 声表面波滤波器 结构示意 §2-3 阻抗转换与阻抗匹配 §2-3-1 振荡回路的阻抗变换 三种匹配网络 §2-4　电子噪声 §2-4-1 概述 噪声对信号的干扰 §2-4-2 起伏噪声 起伏噪声：随机噪声（长时间统计满足正态分布），故又称白色噪声(类似白光的频谱) 起因：由导体内自由电子等的无规则热运动造成。实质为 s持续时间的脉冲电流。 现象：极短时间内：为正、负值的无规则起伏电流。 长时间统计（实际工作情况）：各方向运动的概率相同，电流均值为零，但均方值(功率)不为零。因此，可通过噪声电流、噪声电压或噪声电动势的均方值（功率）来衡量噪声的大小。 实验表明：起伏噪声的功率谱密度在0~107MHz频谱范围内均匀分布，且近似为常数N0［Ｗ］。可用 N0来衡量起伏噪声的大小。 一、 电阻及阻抗的热噪声 1．电阻的热噪声 噪声电压均方值=4KTRΔf? ??? 噪声电流均方值=4KTGΔf ??? 功率谱密度No： WR（f）=4KTR 式中： ? K为波尔兹曼常数，1.38×10-23J/K ? T为电阻的绝对温度 Δf为电路带宽或等效噪声带宽 2．阻抗的热噪声 ?? 纯电抗（无损耗电抗）不会产生热噪声。 二、阻抗回路的热噪声 如1）LRC回路噪声传递 2）RC回路的热噪声 §2-4-3 晶体管与场效应的噪声 一、晶体管噪声 1.热噪声 ??? 由接线电阻和rbe、rbb等产生，rbb较大，影响最大。故低噪声晶体管要求rbb较小。 2.散粒（散弹）噪声 ? ? 因为载流子是随机地通过PN结，则到达集电极的载流子数目（ic) 在平均值上下起伏，其分布类似热噪声。 ? ∵ 散粒噪声大小∝ic工作 ? ∴ 低噪声放大器的前级应小 电流工作（几十μA级)，以减小散粒噪声。 3.分配噪声: 非白噪声，随f工作↑而↓，称为有色噪声。 即：随着工作f↑，射级注入基区的少数载流子，在基区的停留时间(渡越时间)↑,分配噪声↑,ic的变化加大。 ? 分配噪声显著增加的频率为： ?? 工作 后，分配噪声以 6dB/10倍频程的速度增长。 4. 1/f 噪声(闪烁噪声） ? 低频段：10~1000Hz，随着工作f↓，1/f 噪声↑，为-3dB/10 倍频程的速度。 §2-4-4 噪声系数 一、信号噪声比（信噪比） 二、噪声系数1．噪声系数的基本定义 负载开路法 解：应用负载开路法,设RL开路,则 PnoⅠ=4kTRs PnoⅡ=4kTR NF=1+PnoⅡ/PnoⅠ =1+4kTR/4kTRs 负载短路法 如图，不考虑RL的噪声，求电阻Ｒ线性网络的噪声系数NF。 解：应用负载短路法,设RL短路,则 PnoⅠ=4kTGs PnoⅡ=4kTG NF=1+PnoⅡ/PnoⅠ =1+4kTG/4kTGs =1+ Rs/R 三、 噪声温度Te 噪声温度是用来表征放大电路内部噪