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)中信號的頻譜表示法1.3 無線通信系統(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：信號從發(fā)送端到達接收端并能被可靠接收的最大距離。影響因素：發(fā)送端的信號功率、信號通過信道的損耗、信號通過信道混入的各種形式的干擾和噪聲及接收機的接收靈敏度等。通信容量——一個信道能夠同時傳送獨立信號的路數(shù)。信號失真度——接收設(shè)備輸出信號不同(失真)于發(fā)送端基帶信號的程度影響因素：信道、信號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：從切實可行的天線出發(fā)區(qū)別不同的音頻信號可實現(xiàn)的回路帶寬作用：

3、頻譜搬移實現(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：有較強的抗干擾能力數(shù)字信號便于保密處理數(shù)字信號便于計算機進行處理數(shù)字電路易于大規(guī)模集成數(shù)字通信的主要缺點：數(shù)字信號占據(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、,,回路抽頭時阻抗的變化關(guān)系,接入系數(shù)P：定義為抽頭點電壓與端電壓的比，即：,等效原則：變換前后功率相等,,★當(dāng)抽頭改變時,p值改變,可以改變回路在db兩端的等效阻抗,回路抽頭時阻抗的變化關(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，它會消耗功率因此信號源送來的功率

6、不能全部送給負載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。,右圖是考慮信號源內(nèi)阻、負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,次級回路對初級回路的反射阻抗；,初級回路對次級回路的反射阻抗,等效阻抗,耦合回路的調(diào)諧,部分諧振：只有一個等效回路諧振復(fù)諧振：部分諧振時滿足回路本身電阻等于反射電阻全諧振：兩個回路同時諧振最佳全諧振：全諧振時滿足回路

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

8、電路（如混頻）,第3章 高頻小信號放大器,晶體管高頻小信號等效電路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,高頻小信號放大器,由于小信號諧振放大器放大的信號幅度很小，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,輸出交流短路時的輸入導(dǎo)納,輸入交流短路時的反向傳輸導(dǎo)納,輸出端交流短路時的正向傳輸導(dǎo)納,輸入端交流短路時的輸出導(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：簡單，增益高 缺點：① 只能在一個頻率上完全中和，不適合寬帶② 因為晶體管離散性大，實際調(diào)整麻煩，不適于批量生產(chǎn)。③ 采用中和對放大器由于溫度等原因引起各種參數(shù)變化沒有改善效果。

11、失配法：優(yōu)點：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)過程中無需調(diào)整，適于大量生產(chǎn)。 缺點：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),負載特性曲線,負載特性曲線,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變化時電流、功率的變化,諧振功率放大器的計算,圖4-7 晶體管實際特性和理想折線,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)換不需外部信號的控制。振蕩器輸出的信號頻率、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；信號源及無線電測量儀表中。,產(chǎn)生方式：反

14、饋式振蕩器和負阻式振蕩器分類： 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： 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信號的頻譜,AM信號功率,AM的實現(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：優(yōu)點：基極電路電流小，消耗功率小，故所需的調(diào)制信號功率很小，調(diào)制信號的放大電路比較簡單。缺點：調(diào)制信號與載波信

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

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經(jīng)過變?yōu)橐粋€固定的中頻fI，并保持原 高頻信號的特性（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)制信號呈線性關(guān)系變化優(yōu)點：易于得到比較大的頻偏缺點：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)制信號積分處理后，再進行調(diào)相優(yōu)點：載