通信电子电路
《通信电子线路》课件

物联网
物联网设备中,通信电 子线路用于设备间的信
息传输。
通信电子线路的发展历程
1 2 3
早期阶段
早期的通信电子线路主要采用模拟信号传输方式 ,电路结构简单,但信号质量不稳定。
中期阶段
随着数字信号处理技术的发展,通信电子线路开 始采用数字信号传输方式,提高了信号的传输质 量和稳定性。
现代阶段
串行通信协议
如RS-232、RS-485等,实现设备之间的串行数据传输。
并行通信协议
如IEEE 488等,实现设备之间的并行数据传输。
通信网络的架构与组网技术
通信网络的架构与组网技术
构建和管理复杂的通信网络,实现高效的数据传输和资源共享。
网络拓扑结构
如星型、总线型、环型和网状等,根据实际需求选择合适的网络拓 扑结构。
信号的调制解调原理
调制方式
信号的调制方式有多种,如调频、调相和调幅等,每种方式都有 其特点和应用场景。
解调方法
解调是将已调信号还原为原始信号的过程,常用的解调方法有相干 解调和非相干解调。
调制解调器的原理
调制解调器是实现信号调制和解调的设备,其工作原理涉及到信号 的频谱搬移和滤波等技术。
信号的放大与滤波原理
。
模拟信号处理技术
模拟信号处理技术
采用模拟电路和电子器件对信号进行放大、滤波、调制和解调等 处理。
放大器设计
设计高性能的放大器,实现对微弱信号的放大和增强。
滤波器设计
设计不同类型和性能的滤波器,实现对信号的频域选择和处理。
通信协议与接口技术
通信协议与接口技术
实现不同设备之间的通信和数据交换,保证数据传输的可靠性和稳 定性。
《通信电子线路》PPT课件
通信电子线路第7章反馈控制电路

04
CHAPTER
反馈控制电路的实现
反馈元件的选择与设计
反馈元件类型
01
根据电路需求选择合适的反馈元件,如电阻、电容、电感等。
反馈元件参数
02
根据电路性能要求,设计反馈元件的参数,如电阻值、电容值、
电感值等。
反馈元件布局
03
合理安排反馈元件在电路板上的位置,确保信号传输的稳定性
和减小干扰。
反馈控制电路的调试与优化
减小非线性失真
负反馈可以减小放大器内部的 非线性效应,减小输出信号的 非线性失真。
扩展放大器的频带宽度
负反馈可以扩展放大器的频带 宽度,使得放大器在更宽的频 率范围内具有稳定的性能。
提高放大器的输入阻抗和 共模抑制比
适当的负反馈可以增大放大器 的输入阻抗,减小信号源内阻 对放大器性能的影响,同时提 高共模抑制比,增强放大器抑 制共模干扰的能力。
电流负反馈
通过将输出电流的一部分反相后回输到输入端,从而对放 大器的净输入电流进行调节。电流负反馈具有稳定输出电 流、减小输入电阻的作用。
并联负反馈
反馈信号与输入信号并联,对输入电流进行调节。并联负 反馈具有减小输出电阻、提高电流增益的作用。
负反馈对放大器性能的影响
提高放大倍数的稳定性
负反馈可以减小放大倍数的温 度漂移和时间漂移,提高放大 倍数的稳定性。
音频设备
用于音响、麦克风等设备, 提高音质和音效。
02
CHAPTER
负反馈控制电路
负反馈的工作原理
负反馈的工作原理是通过将输出信号的一部分或全部反相后回输到输入端,从而对 放大器的净输入信号进行调节,达到稳定输出、改善性能的目的。
负反馈电路由放大器和反馈网络组成,其中反馈网络通常由电阻、电容、电感等元 件构成。
通信电子电路

未知驱动探索,专注成就专业
通信电子电路
通信电子电路是指用于传输和处理信息的电路。
这些电路
通常包括信号发生器、调制器、解调器、放大器、滤波器、混频器等多个部分。
通信电子电路可以用于无线通信、有
线通信、广播、电视、电话等各种通信系统。
通信电子电路的设计考虑了信号传输的可靠性、带宽、功
耗等因素。
其中,调制器和解调器用于将信息信号转换为
适合传输的调制信号,并将接收到的调制信号解调回原始
信息信号。
放大器用于增强信号的强度,滤波器用于滤除
干扰信号,混频器用于将不同频率的信号混合。
通信电子电路的发展和应用非常广泛。
现代通信系统使用
了各种高频、微波和光学技术,例如微波天线、光纤通信、卫星通信等。
随着无线通信技术的进步,通信电子电路在
智能手机、无线局域网、蓝牙设备等消费电子产品中得到
了广泛应用。
1。
严国萍通信电子线路第一章通信系统导论

§1.5.2 软件无线电
软件无线电的特点:
1. 具有完全的可编程性
通过安装不同的软件来实现不同的电路功能, 包括工作模式,系统功能,扩展业务等。 2. 软件无线电基于DSP技术 系统所需要的信号处理工作有变频、滤波、调 制解调,新到编译码,借口协议与信令处理, 加解密、抗干扰处理,以及网络监控管理。
§1.4 数字通信系统
1. 振幅键控(Amplitude-shift keying)(ASK) 载波振幅受基带控制 2. 相位键控(Phase-shift keying)(PSK) 载波相位受基带信号控制,当基带信号p(t)=1时, 载波起始相位为0,当p(t)=0时,载波起始相位 为π 3. 频率键控: (Frequency-shift keying)(FSK) 载波频率受基带信号控制,当基带信号p(t)=1时, 载波频率为f1,当p(t)=0时,载波频率为f2。
§1.5.2 软件无线电
进入90年代后,通信界开始了一场新的无线电革命,即从 数字化走向了软件化,软件无线电技术(Software Radio) 应运而生。支持者称革命的是多种技术的综合,包括多频 段天线和RF变换宽带A/D/A转换,完成IF、基带、比特流处 理功能的通用可编程处理器等。软件无线电最初目的是满 足军用通信中不同频段,不同信道调制方式和数据方式的 各类电台之间的联网需要,因为它可以很容易的解决各种 接口标准之间的兼容问题,使得它的优越性很快得到商用 通信的青睐,并且在个人移动通信领域发展迅速。软件无 线电是特指具有用软件实现各种功能特点的无线电台(如 移动通信中的移动电话机、基站电台、军用电台等),它 主要由低成本、高性能的DSP芯片组成。规范的软件无线电 典型结构如下图所示。
2、波形表达方式
3、频域表示法
第1章通信电子线路-绪论

tan =gm
Q iC
uBE
UBEQ
uBE
(b)
图1.2 直流跨导与交流跨导 (a)直流跨导示意图;(b)交流跨导示意图
第1章 绪论
其中包含有直流、基波和各次谐波分量。取其中
一个谐波分量的幅值Inm与输入电压幅值Uim相比,得到 的比值gcn就是第n次谐波的平均跨导。如二次谐波的平 均跨导为
第1章 绪论
iC
iC
iC Q
0
uBE
0
t
0 uBE
u i= U imcos t
t UBE Q
(a )
图1.1 非线性工作的晶体三极管集电极电流与静态工作点 和输入信号大小的关系
(a)静态工作点处于放大区; (b)静态工作点处于截止区
第1章 绪论
iC
iC
Q
0
uBE
0
t
0
uBE
u i= U im c o s t
第1章 绪论
第三,非线性电路较之线性电路要复杂,它所涉 及的知识面要广,因此要注意提高知识的综合能力。 电子线路的研究,概括起来就是信号通过有源网络的 传输与变换。这样,在对非线性电路本身特性研究的 同时,必须对信号的流通、变换有正确的认识。要做 到这点,必须善于把电路分析、信号与系统、电子器 件、低频电子线路、噪声等方面的知识综合运用。
第1章 绪论
工作频率不同,对有源器件电性能的要求、电子 线路的工艺结构都不尽相同。随着工作频率的提高, 对有源器件的上限工作频率的要求也随之提高;器件 本身的分布参量,如晶体管的极间电容、电极的引线 电感、载流子扩散漂移的时间等因素的影响都会逐渐 地明显起来,以至变成必须考虑的主要因素。
第1章 绪论
通信电子电路

在发送设备和接收设备的各项功能中,除了各种放大只能
用模拟电路实现外,原则上来讲,对于其它的功能,都可
以将信号数字化后,用编程的方法或者数字电路来实现。
图0.3是数字通信系统的基本组成方框图。对于数字通信 系统来说,除了包含图中的各个功能模块以外,还要有 同步系统,用于建立系统的收、发两端相对一致的时间 对应关系,即通过在收端确立每一位码的起止时刻,确 定接收码组与发送码组之间的对应关系,从而正确恢复 发端的信息。
振放大电路。这种放大电路对于频率靠近谐振频率的信号, 有较大的放大倍数;对于频率远离谐振频率的信号予以抑 制。所以,谐振放大电路不仅有放大作用,而且还起着选 频(或滤波)的作用。这类放大电路属于窄带放大器。 和低频放大电路一样,谐振放大电路也分为小信号放大和 大信号放大两大类。其中小信号谐振放大电路多用于接收 机,作为高频和中频电压放大;后者作为高频谐振功率放 大电路,多用于发射机,主要提供较大的输出功率和较高 的效率。 宽带高频功率放大器采用频率响应很宽的传输线变压器作 负载,可以工作在很宽的频率范围内。
LC简单串并联谐振回路的基本特性 一、 LC串联谐振回路的基本特性 LC串联谐振回路的基本形式如图1.1.1所示。
图1.1.1 LC串联谐振回路
图中 L 、 C 分别为回路电感和电容, r 是电感 L 的损耗电阻, 其阻值一般很小;电容中的损耗一般也很小,可以忽略 不计。
当激励电压
其中 :
是正弦电压时,由图可见,回路的阻抗为: (1.1.1)
2.1 正弦振荡电路的原理和 频域分析方法 2.2 LC正弦振荡电路 2.3 RC正弦正当电路 2.4 石英晶体振荡电路 2.5 压控振荡器 2.6 负阻振荡电路
目
第三章 调制、解调与变频电路 3.1 非线性元件的频率变换 作用 3.2 调幅波及其解调电路 3.3 调角波及其解调 3.4 变频
通信电子线路

j (Cb 'e Cb 'c ) g b 'e
jrb 'e (C b 'e C b 'c ) 1
Y参数均为容性参数,为了今后分析电路方便,我们将Y参数记为:
Yie
Ib U be
U c e 0
g ie jC ie
Ib Yre g re jC re ce U be 0 U Ic Y fe gm U c e 0 be U Ic Yoe goe jC oe ce Ube 0 U
Q(
0 0 0 ) Q( )( ) 0 0 因 为 0 2, 令- 0= , f 则=2Q 2Q , 其 中 是 失 谐 量 0 f0
二、并联谐振回路
二、并联谐振回路
1、基本概念: LC理想,g0 是L和C的损耗之 和。
N 23 接入系数: n N 13
部分的
C1 接入系数: n C1 C 2
折算到全部 增减关系 电压 × 1/n 增大 (因为n<1) 电流 ×n 减小 电阻 × 1/n2 增大 电导 × n2 减小 电容 × n2 减小 其中,电阻、电导、电容的折算关系,可以从阻抗和导纳的角度去理 解。 阻抗 × 1/n2 增大 导纳 × n2 减小
_
(b)
Y参数等效电路
三极管的二端口模型
注意:各Y参数的意义及表达式。
三点结论: 1)Y参数与静态工作点有关,在这点上与H参数一样; 2)Y参数与三极管的工作频率有关。在下一章将要讨论的小信号谐振放大器 中,由于电路的通频带很窄,三极管的工作频率被局限在一个较小的范围内, Y参数在此可以近似看成常数; 3)如果工作频率对三极管来讲不是特别高,即满足:
Electronic circuit of communication(通信电子线路)

第一章:通信系统导论1.为什么要有载波?为什么不直接将我们原始信号发射出去?首先,我们想到的是(声信号为例子)将声信号变为电信号,然后传输,因为声信号损耗太快了。
然而,转变为电信号之后发现频率无法和天线匹配。
声信号的频率为,此时的波长是非常大的。
我们不可能做出这么大的天线。
同时,要是广播电台都用相同的频段,就压根不能正确接收我们想要的声信号,因为大家都混在一起了。
此时就需要将电信号加载在一个可调的载波上面,这个载波频率很高,一般都是几百千赫兹。
这样我们的天线就可以匹配了,并且大家可以分开使用不同的频段。
(PS:怪不得我们平时看到的广播电台的天线那么大,之所以不用更高频率的载波,为什么?)我们得明确,广播是由具体的应用场合决定的。
现阶段,调频和调幅都在用(调频能达到左右的频率),主要是受器件性能的限制。
器件性能相同的情况下,两者的效果相同。
但是一般来讲,调频的抗干扰性能会好一点。
频率越高,天线尺寸可以越小。
但是在相同距离下,路径传播损耗越大。
要达到相同的接收点功率,发射功率就要更大。
因此在实际中选择调频和调幅时,是根据具体的应用场合选择的。
因为总会存在一种最优的情形:成本最小,覆盖范围越大,器件易于实现,天线尺寸较小。
2.广播发射机的组成?图中的高频振荡最基本的是LC振荡器。
其产生的高频波一般称为载波,它的频率成为载频。
然而倍频只是将高频振荡产生的载波继续增大,因为一般的高频载波为了维持频率的稳定度,就会低于理想的载波频率的若干分之一。
因此倍频器是将载波频率提高到所需要的数值。
至于高频放大,我们先不说,等学了第三章我们再来解释。
调制方法主要是有三种:调幅,调频和调相。
电视中的图像是调幅,伴音是调频。
3.超外差式接收机选主要特点:把被接收到的高频已调信号的载波频率先变为频率较低的而且是固定不变的中频,再利用中频放大器加以放大,然后进行检波。
由于中频是固定不变的,因此中频的选择性与增益都与接受的载波频率无关。
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《通信电子电路》实验报告课程名称通信电子电路专业班级指导老师学号姓名2013 年7 月6日摘要高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一,通信电路中,为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出,通信距离越远,要求输出功率越大。
在高频范围内,为了获得足够大的高频输出功率,就要采用高频功率放大器。
由于高频功率放大器的工作频率高,相对频带窄,所以一般采用选频网络作为负载回路。
本次课设报告先是对高频功率放大器有关理论知识作介绍,在性能指标分析基础上进行单元电路设计最后设计出整体电路图,在软件中仿真验证是否达到技术要求,对仿真结果进行分析,最后总结课程设计体会。
目录一高频功率放大器的简介 (4)二课程设计的题目及其设计目的 (5)2.1 高频功率放大器设计(题) (5)2.2 设计目的 (5)三丙类功率谐振放大器的理论设计 (5)3.1 丙类功率放大器原理 (5)3.2 丙类原理图 (6)3.3 主要技术指标 (7)V提供的直流功率 (7)(1)直流电源CC(2)集电极输出的基波功率 (7)(3)放大器的效率 (8)四丙类性能分析及工作状态的确定 (8)4.3.1 输出特性上的动态线近似作法 (10)4.3.2 负载特性 (11)4.3.3 放大特性 (12)4.3.4 调制特性 (13)五丙类谐振功率放大器的偏置电路 (14)5.1 功率参数计算 (14)5.2 谐振回路的参数计算 (15)5.3 基极偏置电路计算 (16)六仿真结果 (17)6.1 理论上的电流、电压波形 (17)6.2 高频功率放大器的输入电压和输出电压的仿真图 (18)七调试与改进 (19)7.1 调试 (19)7.2 改进 (20)八总结与体会 (20)一高频功率放大器的简介在通信电路中,为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗要求发射机具有较大的功率输出,通信距离越远,要求输出功率越大。
为了获得足够大的高频输出功率,必须采用高频功率放大器。
高频功率放大器是无线电发射没备的重要组成部分。
在无线电信号发射过程中,发射机的振荡器产生的高频振荡信号功率很小,因此在它后面要经过一系列的放大,如缓冲级、中间放大级、末级功率放大级等,获得足够的高频功率后,才能输送到天线上辐射出去。
这里提到的放大级都属于高频功率放大器的范畴。
实际上高频功率放大器不仅仅应用于各种类型的发射机中,而且高频加热装置、高频换流器、微波炉等许多电子设备中都得到了广泛的应用。
高频功率放大器按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。
高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。
谐振功率放大器的特点:①放大管是高频大功率晶体管,能承受高电压和大电流。
②输出端负载回路为调谐回路,既能完成调谐选频功能,又能实现放大器输出端负载的匹配。
③基极偏置电路为晶体管发射结提供负偏压,使电路工作在丙类状态。
④输入余弦波时,经过放大,集电极输出电压是余弦脉冲波形。
二 课程设计的题目及其设计目的2.1 高频功率放大器设计(题)(1)设计要求:用晶体管设计一高频功率放大电路,要求三极管工作在丙类状态。
(2)主要技术指标:工作频率:6.5MHz ,输出功率:≥100Mw ,负载50Ω,效率≥80%2.2 设计目的通过本实验设计,熟悉丙类高频功率放大器的工作原理,学习丙类高频谐振功率放大器的电路调谐及测试技术。
研究丙类高频谐振功率放大器的调谐特性和负载特性。
理解基极偏置电压、集电极电源电压、激励电压对放大器工作状态的影响,了解丙类高频谐振功率放大器的设计方法。
三 丙类功率谐振放大器的理论设计3.1 丙类功率放大器原理利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器。
如图3-1所示。
它是无线电发射机中的重要组成部分。
根据放大器电流导通角c θ的范围可以分为甲类、乙类、丙类等不同类型的功率放大器。
电流导通角c θ愈小,放大器的效率η愈高。
如甲类功放的︒=180c θ,效率η最高也可达到50%,而丙类功放的︒<90c θ,效率η也可达到80%。
甲类功率放大适合作为中间级或输出功率较小的末级功率放大器。
丙类功率放大器通常作为末级功率功放以获得较大的输出功率和较高的效率。
本实验所使用的电路为丙类谐振功率放大器,实验所研究的是丙类功率放大器的工作原理及基本特性。
图3-1 谐振功率放大器原理电路3.2 丙类原理图如图3-2所示,丙类功率放大器的基极偏置电压BE u 是利用发射极电流的直流分量0E I 在发射极直流负反馈电阻10R 上产生的压降来提供的,故称为自给偏置电路。
当放大器的输入信号i u 为正弦波时,集电极电流c i 为余弦脉冲波。
利用谐振回路L5C5的选频作用可输出基波谐振电压1C u 、电流1C i 。
图3-2 功率放大器电路(丙类)原理图+–u b – i b – + – +– + u c e C – + u c L输出i e i cu be CC U BB U3.3 主要技术指标(1)直流电源CC V 提供的直流功率0C CC V I V P = (2-13)式中,0C I 为集电极电流C i 的直流分量。
电流C i 经傅立叶级数分解,可得峰值cmI 与分解系数)(θαn 的关系式Icm I cnm n /)(=θα (2-14) 故有)(00θαcm C I I = (2-15)分解系数)(θαn与θ的关系如图所示。
图 3-3 尖顶脉冲的分解系数(2)集电极输出的基波功率om c o m c m c m c C R U R I I U P /212121121211=== 式中,m c U 1为集电极基波电压的振幅,m c I 1为集电极基波电流的振幅;o R 为集电θ / ︒α1 /α0 = γ1α0α1α2α3α0 , α1 , α2 , α32.0 1.010 30 50 70 90 110 130 150 1700.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.05极负载电阻,最佳匹配状态下有H o R R =,三者间的关系为o m c m c R I U 11=式中,)(11θαcm m c I I =,即集电极基波电流振幅等于集电极电流振幅与基波电流分解系数之积。
(3)放大器的效率)()(21)()(21 2101011011θαθαξθαθαη⋅⋅=⋅⋅=⋅⋅==CC m c C mc CC m c V C V U I I V U P P式中,CC m c V U /1=ξ称为电压利用系数。
功率放大器的设计原则是在高效率下获得较大的输出功率。
在实际运用中,为兼顾高输出功率和高效率原则,通常取80~6000=θ。
四 丙类性能分析及工作状态的确定4.1 确定放大器的工作状态谐振功放的三种工作状态在非线性谐振功率放大器中,常常根据集电极是否进入饱和区,将放大区的工作状态分为三种:①欠压工作状态:集电极最大点电流在临界线的右方 ②过压工作状态:集电极最大点电流进入临界线之左的饱和区 ③临界工作状态:是欠压和过压状态的分界点, 集电极最大点电流正好落在临界线上。
如图4-1为电压、电流随负载变化的波形图。
图4-1 电压、电流随负载变化波形高频放大器的工作状态是由负载阻抗R p 、激励电压V b 、供电电压V CC 、V BB 等4个参量决定的。
为了阐明各种工作状态的特点和正确调节放大器,就应该了解这几个参量的变化会使放大器的工作状态发生怎样的变化。
4.2 基极偏置电路的设计常用的三种电路下图4所示。
其中图(a)是利用基极电流在基区扩展电阻'bb r 上的降压作用为偏置电压。
它的缺点是偏压小,而且随晶体管'bb r 而变,不能保持稳定的偏压。
优点是电路简单,在大功率丙类功放中得到广泛应用。
图(b)是利用基极电流的直流分量在b R 上的降压得到偏置电压,b C 是高频旁路电容。
它的优点是偏置电压随输入信号电压的大小起自动调节作用。
图(c)是利用发射极i c i c321I m 0 180 ︒< 90 ︒半导通角ω tBA CD321 负载增大e b =e bmaxmaxV CCQe c minV c1欠压状态2. 临界状态3. 过压状态Rp V cV c电流的直流分量在e R 上建立偏压,e C 是高频旁路电容。
避免e R 上产生交流负反馈,其RC 时间常数应大于03ω至05ω它可以自动维持放大器的稳定工作,当激励信号加大时0e I 加大,负偏压加大,使得0e I 相对增加量减小。
这实质上就是直流负反馈的作用,可以使放大器工作状态变化不大。
缺点是由于e R 上建立了一定大小的直流偏压,减小了电源电压利用率,因此 e R 不宜取得过大,以免影响放大器的输出功率。
而且在高频工作时,发射极很难完全接地,故在频率很高的丙类功放中使用较少。
图4-2 基极偏置电路4.3 功率放大器的理论分析4.3.1 输出特性上的动态线近似作法高频功率放大器因工作于大信号的非线性状态,不能用线性等效电路分析,工程上普遍采用解析近似分析方法——折线法来分析其工作原理和工作状态。
这种分析方法的物理概念清楚,分析工作状态方便,但计算准确度较低。
所谓折线法是将电子器件的特性曲线理想化,用一组折线代替晶体管静态特性曲线后进行分析和计算的方法。
对谐振功率放大器进行分析计算,关键在于求出电流的直流分量I C0和基频分量I cm1。
(a ) 零偏(b )基极自给偏压 (c )发射极自给偏压根据理想化原理晶体管的静态转移特性可用交横轴于V BZ 的一条直线来表示(V BZ 为截止偏压)。
如图为晶体管实际特性和理想折线。
图4-3-1 晶体管实际特性和理想折4.3.2 负载特性如果V CC 、V BB 、V b 这几个参变量不变,则放大器的工作状态就由负载电阻R 决定。
此时,放大器的电流、输出电压、功率、效率等随R p 而变化的特性,就叫做放大器的负载特性。
①欠压状态:B 点以右的区域。
在欠压区至临界点的范围内,根据Vc=R* Ic1,放大器的交流输出电压在欠压区内必随负载电阻R 的增大而增大,其输出功率、效率的变化也将如此。
②临界状态:负载线和Eb max 正好相交于临界线的拐点。
放大器工作在临界线状态时,输出功率大,管子损 耗小,放大器的效率也就较大。
所以,高频谐振功率放大器一般工作于这个状态。
③过压状态:放大器的负载较大,在过压区,随着负载Rp 的加大,Ic1要下降,因此放大器的输出功率和效率也要减小理想化折线 (虚线)i cg ce bV BZ临界线过压区欠压区gcr IcEc图4-3-2 谐振放大器的负载特性4.3.3 放大特性放大特性是指V BB 、V CC 和R 一定,放大器性能随V bm 变化的特性,如图4-3-3所示。