通信電子電路總復(fù)習(xí)

1、通信電子電路總復(fù)習(xí),,通信電子電路,第1章 通信系統(tǒng)導(dǎo)論第2章 通信電子線路分析基礎(chǔ)第3章 高頻小信號(hào)放大器第4章 諧振功率放大器第5章 正弦波振蕩器第6章 調(diào)幅、檢波和混頻第7章 角度調(diào)制與解調(diào),第1章 通信系統(tǒng)導(dǎo)論,1.1 通信系統(tǒng)的組成1.2 通信系統(tǒng)中信號(hào)的頻譜表示法1.3 無(wú)線通信系統(tǒng)中的信道1.4 數(shù)字通信系統(tǒng)1.5 現(xiàn)代通信系統(tǒng),1.1 通信系統(tǒng)的組成,通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)

2、,傳輸距離：信號(hào)從發(fā)送端到達(dá)接收端并能被可靠接收的最大距離。影響因素：發(fā)送端的信號(hào)功率、信號(hào)通過(guò)信道的損耗、信號(hào)通過(guò)信道混入的各種形式的干擾和噪聲及接收機(jī)的接收靈敏度等。通信容量——一個(gè)信道能夠同時(shí)傳送獨(dú)立信號(hào)的路數(shù)。信號(hào)失真度——接收設(shè)備輸出信號(hào)不同(失真)于發(fā)送端基帶信號(hào)的程度影響因素：信道、信號(hào)處理電路等特性抗干擾能力,5,調(diào)制的必要性和作用,必要性：從切實(shí)可行的天線出發(fā)區(qū)別不同的音頻信號(hào)可實(shí)現(xiàn)的回路帶寬作用：

3、頻譜搬移實(shí)現(xiàn)信道復(fù)用提高抗干擾能力,傳播方式,數(shù)字通信系統(tǒng),數(shù)字通信系統(tǒng),數(shù)字通信的主要優(yōu)點(diǎn)：有較強(qiáng)的抗干擾能力數(shù)字信號(hào)便于保密處理數(shù)字信號(hào)便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理數(shù)字電路易于大規(guī)模集成數(shù)字通信的主要缺點(diǎn)：數(shù)字信號(hào)占據(jù)頻帶較寬，頻帶利用率低,第2章 通信電子線路分析基礎(chǔ),選頻網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路串并聯(lián)阻抗變換與回路抽頭阻抗變換耦合諧振回路非線性電路分析基礎(chǔ)基本概念與非線性元件非線性電路的分析方法非線

4、性電路的應(yīng)用,串聯(lián)、并聯(lián)諧振回路參數(shù)比較,11,選頻網(wǎng)絡(luò),串聯(lián)諧振回路當(dāng)? > ?0，x > 0呈感性，電流滯后電壓，?i 0當(dāng)? = ?0 ， |z| = R ， x = 0達(dá)到串聯(lián)諧振， ?i =0并聯(lián)諧振回路當(dāng)? > ?0，B> 0呈容性，電壓滯后電流，?i 0當(dāng)? = ?0 ， |Y| = g， B = 0達(dá)到并聯(lián)諧振， ?i =0,串、并聯(lián)阻抗的等效互換,等效原則：等效互換前后阻抗相等。

5、,,回路抽頭時(shí)阻抗的變化關(guān)系,接入系數(shù)P：定義為抽頭點(diǎn)電壓與端電壓的比，即：,等效原則：變換前后功率相等,,★當(dāng)抽頭改變時(shí),p值改變,可以改變回路在db兩端的等效阻抗,回路抽頭時(shí)阻抗的變化關(guān)系,抽頭變換電路有電感式和電容式兩種，抽頭電路又稱為部分接入式電路。1、電感式抽頭電路如右上圖所示，接入系數(shù)為,2、電容式抽頭電路如右下圖所示，接入系數(shù)為,，其中,15,,插入損耗,由于回路有諧振電阻Rp存在，它會(huì)消耗功率因此信號(hào)源送來(lái)的功率

6、不能全部送給負(fù)載RL，有一部分功率被回路電導(dǎo)gp所消耗了?；芈繁旧硪鸬膿p耗，稱為插入損耗，用Kl表示。,右圖是考慮信號(hào)源內(nèi)阻、負(fù)載電阻和回路損耗的并聯(lián)電路。,插入損耗,耦合回路,電感耦合回路,電容耦合回路,反射阻抗,次級(jí)回路對(duì)初級(jí)回路的反射阻抗；,初級(jí)回路對(duì)次級(jí)回路的反射阻抗,等效阻抗,耦合回路的調(diào)諧,部分諧振：只有一個(gè)等效回路諧振復(fù)諧振：部分諧振時(shí)滿足回路本身電阻等于反射電阻全諧振：兩個(gè)回路同時(shí)諧振最佳全諧振：全諧振時(shí)滿足回路

7、本身電阻等于反射電阻,最佳全諧振,耦合因數(shù), 1稱為強(qiáng)耦合。其中? = 1時(shí)為最佳全諧振。此時(shí)有,,通頻帶寬：,矩形系數(shù)：,頻率選擇性：,非線性電路分析基礎(chǔ),常用的無(wú)線電元件有：線性元件非線性元件時(shí)變參量元件非線性電路分析方法主要有：冪級(jí)數(shù)分析法指數(shù)函數(shù)分析法折線分析法時(shí)變參量分析法開(kāi)關(guān)函數(shù)分析法非線性電路的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)頻譜的線性搬移（如振幅調(diào)制、解調(diào)、混頻）實(shí)現(xiàn)頻譜的非線性搬移（如調(diào)頻、調(diào)相、鑒頻）實(shí)現(xiàn)時(shí)變參量

8、電路（如混頻）,第3章 高頻小信號(hào)放大器,晶體管高頻小信號(hào)等效電路Y參數(shù)等效電路混合π等效電路晶體管諧振放大器諧振放大器的穩(wěn)定性,高頻小信號(hào)放大器,由于小信號(hào)諧振放大器放大的信號(hào)幅度很小，電路中用于放大的器件工作在線性范圍，因而它們屬于線性放大器，通常采用線性模型的等效電路分析法。,小信號(hào)諧振放大器的要求：（1）增益要高 （2）選擇性要好（3）工作要穩(wěn)定可靠 （4）噪聲要小,高

9、頻小信號(hào)放大器的質(zhì)量指標(biāo),1) 增益：（放大系數(shù)）,功率增益：,電壓增益：,2) 通頻帶：,3) 選擇性：,4) 工作穩(wěn)定性：,5) 噪聲系數(shù)：,Y參數(shù)等效電路,輸出交流短路時(shí)的輸入導(dǎo)納,輸入交流短路時(shí)的反向傳輸導(dǎo)納,輸出端交流短路時(shí)的正向傳輸導(dǎo)納,輸入端交流短路時(shí)的輸出導(dǎo)納,Y參數(shù)等效電路,Y參數(shù)均為容性參數(shù)，為了今后分析電路方便，我們將Y參數(shù)記為：,單調(diào)諧回路諧振放大器,單調(diào)諧回路諧振放大器,多級(jí)諧振放大器,1. 增益,2

10、. 通頻帶,,諧振放大器的穩(wěn)定性,放大器產(chǎn)生自激的條件：,克服自激的方法：,⑴中和法 消除yre的反饋,⑵失配法 使GL或gs的數(shù)值增大，因而使輸入和輸出回路與晶體管匹配。,諧振放大器的穩(wěn)定性,中和法與失配法比較：中和法：優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，增益高 缺點(diǎn)：① 只能在一個(gè)頻率上完全中和，不適合寬帶② 因?yàn)榫w管離散性大，實(shí)際調(diào)整麻煩，不適于批量生產(chǎn)。③ 采用中和對(duì)放大器由于溫度等原因引起各種參數(shù)變化沒(méi)有改善效果。

11、失配法：優(yōu)點(diǎn)：①性能穩(wěn)定，能改善各種參數(shù)變化的影響； ②頻帶寬，適合寬帶放大，適于波段工作；③生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)需調(diào)整，適于大量生產(chǎn)。 缺點(diǎn)：增益低。,第4章 高頻功率放大器,諧振功率放大器通常工作于丙類工作狀態(tài)，屬于非線性電路,諧振功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)是輸出功率與輸出效率,,第4章 高頻功率放大器,圖4-1 諧振功率放大器的基本電路,晶體管的作用是將供電電源的

12、直流能量轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣髂芰俊?LC諧振回路是放大器的負(fù)載，具有選頻濾波的作用,直流電源VCC 提供直流功率和VBB決定放大器導(dǎo)通角的大小,第4章 高頻功率放大器,圖4-4 諧振功率放大器轉(zhuǎn)移特性曲線,第4章 高頻功率放大器,集電極余弦電流脈沖可分解為傅里葉級(jí)數(shù)：,直流功率：,輸出交流功率：,集電極余弦電流脈沖的分解,圖4-8 尖頂余弦脈沖,圖4-9 尖頂脈沖的分解系數(shù),負(fù)載特性曲線,負(fù)載特性曲線,集電極調(diào)制特性曲線,放大（基極調(diào)制）特

13、性曲線,圖4-16 Vbm（或）VBB變化時(shí)電流、功率的變化,諧振功率放大器的計(jì)算,圖4-7 晶體管實(shí)際特性和理想折線,適用任何狀態(tài),只適用于臨界狀態(tài),第5章 正弦波振蕩器,正弦波振蕩器：能自動(dòng)將直流電能轉(zhuǎn)換成（具有一定頻率和振幅的）正弦交流電能的電路。它與放大器的區(qū)別在于這種轉(zhuǎn)換不需外部信號(hào)的控制。振蕩器輸出的信號(hào)頻率、波形、幅度完全由電路自身的參數(shù)決定。,應(yīng)用：通信電路中作載波，本振信號(hào)；信號(hào)源及無(wú)線電測(cè)量?jī)x表中。,產(chǎn)生方式：反

14、饋式振蕩器和負(fù)阻式振蕩器分類： 頻率：低頻，高頻，微波振蕩器 輸出波形：正弦振蕩器和非正弦振蕩器,要求：輸出功率大，效率高，波形失真小，頻率穩(wěn)定度高,,第5章 正弦波振蕩器,反饋系數(shù)：,開(kāi)環(huán)增益：,T= AF為反饋放大器的環(huán)路增益。 T>1：增幅振蕩；T<1：減幅振蕩T=1：增幅振蕩,振蕩條件,2、平衡條件： T=1振幅平衡條件： ｜T｜=｜A｜?｜F｜ =1 相位平衡條件： ?

15、T（?）=φA+φ F=2n? (n=0,1,2,3…),1、 起振條件： T>1振幅起振條件：｜T｜=｜A｜?｜F｜ >1 相位起振條件： ?T（?）=φA+φ F=2n? (n=0,1,2,3…),振幅穩(wěn)定條件：,相位穩(wěn)定條件：,LC正弦波振蕩器,X1、X2、X3組成諧振回路諧振時(shí)： X1+X2+X3=0,構(gòu)成原則:射同它反,即與發(fā)射極相連的兩電抗X1、X2性質(zhì)相同；X3與X1、X2的電抗性質(zhì)相反

16、。,三端式振蕩器,電容三端式電路,電感三端式電路,電容三端式振蕩器,L 、C1、C2 構(gòu)成諧振回路，決定振蕩頻率：,兩種改進(jìn)型電容反饋式振蕩器,西勒振蕩器,克拉潑振蕩器,LC振蕩器的頻率穩(wěn)定度,提高頻率穩(wěn)定度的措施,一、減小外界因素的變化,二、提高振蕩回路的標(biāo)準(zhǔn)性,三、減小晶體管對(duì)振蕩頻率的影響,第6章　 振幅調(diào)制、解調(diào)與混頻,6.1 概述6.2 振幅調(diào)制原理6.3 振幅調(diào)制方法與電路6.4 振幅解調(diào)原理與電路6.5 混頻器原理

17、與電路,振幅調(diào)制,主要振幅調(diào)制方式：,殘留邊帶幅度調(diào)制(Vestigial Sideband AM，VSB),標(biāo)準(zhǔn)幅度調(diào)制（Standard AM）,雙邊帶幅度調(diào)制（Double Sideband AM，SC-DSB,單邊帶幅度調(diào)制（Single Sideband AM，SC-SSB）,AM調(diào)制,,maUcm,AM信號(hào)的頻譜,AM信號(hào)功率,AM的實(shí)現(xiàn)模型,抑制載波雙邊帶調(diào)幅（DSB）,抑制載波單邊帶調(diào)幅（SSB）,,,抑制載波單邊帶調(diào)幅

18、（SSB）,振幅調(diào)制方法與電路,低電平調(diào)幅電路二極管調(diào)制電路 單二極管調(diào)制電路 二極管平衡調(diào)制電路 二極管雙平衡調(diào)制電路（環(huán)形調(diào)制電路）差分對(duì)調(diào)制電路和模擬乘法器,高電平調(diào)幅電路基極調(diào)幅集電極調(diào)幅,基極調(diào)幅電路,集電極調(diào)幅電路,兩種高電平調(diào)幅電路的比較,基極調(diào)幅電路的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：基極電路電流小，消耗功率小，故所需的調(diào)制信號(hào)功率很小，調(diào)制信號(hào)的放大電路比較簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：調(diào)制信號(hào)與載波信

19、號(hào)之間的相互影響較大。工作在欠壓狀態(tài)，集電極效率低。適用場(chǎng)合：一般用于功率不大、對(duì)失真要求較低的發(fā)射機(jī)中。,集電極調(diào)幅電路的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)間的相互影響較小。工作在過(guò)壓狀態(tài)，調(diào)幅效率較高。缺點(diǎn)：集電極調(diào)幅需要的調(diào)幅功率比基極調(diào)幅大得多。適用場(chǎng)合：適用于較大功率的調(diào)幅發(fā)射機(jī)中。,相干解調(diào),非相干解調(diào),小信號(hào)平方律檢波,非相干解調(diào),峰值包絡(luò)檢波電路,惰性失真,,惰性失真,負(fù)峰切割失真,,為避免割底失真，要求輸入信號(hào)的最

20、小值[Ucm(1-ma)]大于等于UR,混頻,由混頻器和本地振蕩器兩部分組成，是一種差頻器件。◆ 把接收到的高頻信號(hào)經(jīng)過(guò)變?yōu)橐粋€(gè)固定的中頻fI，并保持原 高頻信號(hào)的特性（如調(diào)幅規(guī)律）不變。一般地：,,已調(diào)幅波,本地振蕩,,角度調(diào)制與解調(diào),頻率調(diào)制電路,直接調(diào)頻：直接使振蕩器的頻率隨調(diào)制信號(hào)呈線性關(guān)系變化優(yōu)點(diǎn)：易于得到比較大的頻偏缺點(diǎn)：中心頻率的頻率穩(wěn)定度不易做得很高,間接調(diào)頻：現(xiàn)將調(diào)制信號(hào)積分處理后，再進(jìn)行調(diào)相優(yōu)點(diǎn)：載