通信电子电路第二章第1～2节
通信电子线路第二章一节精品PPT课件
2.2.1 概述
2.2.2 谐振条件
2.2.3 谐振特性
2.2.4 谐振曲线、相频特性曲线和通频带
结论
2.2.5 信号源内阻和负载对并联谐振回路的影响
2.3 串并联阻抗等效互换与抽头变换
2、回路抽头时阻抗的变化（折合）关系
3
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
48
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
Chapter2 选频网络
2.1 串连谐振回路 2.2 并联谐振回路 2.3 串、并联阻抗等效互换与回路抽头时的阻抗变换 2.4 耦合回路 2.5 滤波器的其他形式
引言
2.1 串连谐振回路
2.1.1 概述 2.1.2 基本原理 2.1.3 谐振曲线和通频带 2.1.4 相频特性曲线 2.1.5 能量关系 2.1.6 信号源内阻及负载对串联谐振回路的影响
2.1.1 概述
2.1.2 基本原理
1、阻抗
2、谐振频率f0
3、谐振特性
4、品质因数
结论
5、广义失谐系数
2.1.2 谐振曲线和通频带
通频带
2.1.3 相频特性曲线
2.1.4 能量关系
结论
2.1.5 信号源内阻和负载对回路的影响
2.2 并连谐振回路
2.2.1 概述 2.2.2 谐振条件 2.2.3 谐振特性 2.2.4 谐振曲线、相频特性曲线和通频带 2.2.5 信号源内阻及负载对并联谐振回路的影响
通信电子电路课件第2章
North China Electric Power University
通信电子电路 第2章无线收发机系统
例： 超外差收音机的中频频率fI=465KHz， 接收电台信号频率fs=931 KHz， 则相应的本振频率fL=fs+fI=1396KHz， 混频器非线性器件产生的组合频率中， 当 p= -1，q=2时，得组合频率-fL+2 fs =466KHz=fn，与fI相差1KHz，中频滤波 器难以滤除 在检波器中形成差拍检波，听到1KHz的 啸叫声。
2.1.1 单次变频超外差接收机
f S : 0 .5 M 3 0 M
fS
f I f L fS 455k (465k )
fL
图2-1-1 单次变频超外差式接收机方框图
超外差的含义： 本振频率始终高出接收频率一个中频，且中频固定
North China Electric Power University
通信电子电路 第2章无线收发机系统
2、镜像干扰 取 p 1 、q 1 得
fn fS 2 fI
fI
fI
fS
fL
f
fn
镜像干扰频率关系
干扰信号频率 f 与有用信号频率 f 相对于本振频率 f 恰好形成镜像对称关系
n S
L
North China Electric Power University
North China Electric Power University
通信电子电路 第2章无线收发机系统
一、啸叫干扰（干扰哨声） 原因：由接近中频的组合频率产生， 当某些组合频率分量满足表达式 ±pfL±qfs≈fI，则混频器输出端的选频 电路就无法剔除这些频率分量的信号 现象：收听到正常信号的同时，伴随 有啸叫声
通信电子电路(何丰)习题及解答
第一章第一章第一章第一章绪绪绪绪论论论论习习习习题题题题指指指指导导导导思考题思考题思考题思考题1.1.1能识别不同频率信号的元器件有哪些？1.1.2你知道信号在传输和处理中是如何利用“空分”、“频分”和“时分”来区分不同信号的实际例子吗？1.1.3若无线信道能容许通过带宽为无限的有用信号，则从频分的角度，我们能将这样的信号通过无线方式传输吗？为什么？思考题思考题思考题思考题：：：：1.2.1为了接收端能将收到的图1-2-5（d）所示信号按发送信号周期进行“同步分离”，接收端是否应该有一个与发端同步的标准“同步时钟信号”？1.2.2你知道有关利用“空分”、“频分”和“时分”理论来组成电路系统的实际例吗？1.2.3问：下列说法是否正确？图1-2-2（a）、（b）的数字信号和图1-2-3（a）的数字的模拟信号都具有时间上离散的携带信息时间上离散的携带信息时间上离散的携带信息时间上离散的携带信息特征；图1-2-2（c）的模拟基带信号具有时间时间时间时间上连续的携带信息上连续的携带信息上连续的携带信息上连续的携带信息特征。
思考题思考题思考题思考题：：：：1.3.1在输入有用信号带宽有限的情况下，为了减弱平均噪声对电路输出波带来的影响，电路的带宽是否应与输入有用信号带宽一致？为什么？思思思思考考考考题题题题与与与与练练练练习习习习题题题题1-1 1-1 实际通信信道有哪几种？电信道中的有线和无线信道中哪个更有利于接收电路对信号的识别？1-2 1-2 多路通信中的频分复用和时分复用是否可以用同一功能电路来实现？举例说明。
（提示：参见图1-2-5和图1-3-1）1-3 1-3 用于远距离发射的数字调制和模拟调制的输入和输出信号的差异如何？1-4 1-4 对发送和接收电路的基本要求是什么？解：这里的发送设备是在保持信息不变的前提下，以基带信号为有效信号的信号变换电路，它涉及信号的调制、放大、滤波和发射等具体电路。
通信电子线路第2章 小信号调谐放大器
LC L RP r Q C
（2-7）
通信电子线路
第二章 小信号调谐放大器
11
2.2.1 并联谐振回路的选频特性
5)并联谐振回路阻抗频率特性 将式(2-3)、(2-4)、(2-5)代入(2-2)可得并联谐振 回路阻抗频率特性电性:
Z 1 1 j L r C
通信电子线路
第二章 小信号调谐放大器
16
通信电子线路
第二章 绪论
17
通信电子线路
第二章 小信号调谐放大器
18
通信电子线路
第二章小信号调谐放大器
19
2.2.2并联谐振回路的通频带和选择性
1、电压谐振曲线 当维持信号源 I S 的幅值不变时，只改变其频率，并联 回路两端电压 U O 变化规律与回路阻抗频率特性相同。 则:
0 P
U U
0
1
P
2f 1 Q f0
2
＝0.1，可得： BW 0.1
102 -1 f Q
0
由此可得 K 0.1 ＝9.95。这说明单个并联谐振回路的矩形系数 远大于1，故其选择性比较差。
通信电子线路 第二章 小信号调谐放大器 28
2.2.3阻抗变换电路
★信号源及负载对谐振回路的影响 在实际应用中，谐振回路一定和信号源及负载相链接， 信号源的输出阻抗和负载阻抗都会对回路产生影响,它 们不但会使回路的等效品质因数下降，选择性变差,同 时还会使谐振回路的谐振频 率发生偏离。图2-6 为一 实用的并联谐振回路，R S 信号源内阻， R L 负载电阻。
通信电子电路第二章
通信电子电路
高频小信号选频放大器
• • 高频小信号 • 选频放大器 • • • • • 放大部分 同步调谐 单级 调谐 LC谐振网络 放大 参差调谐 陶瓷滤波器 器 （双调谐 ） 石英晶体滤波器 声表面滤波器 稳 定 性
选频部分
通信电子电路
2.3.2 并联谐振回路
通信电子电路
2.3.3 晶体管的高频等效电路（y参数）
• 概述 • 在低频电子电路中、我们讨论了混合π等效电路，它从模拟晶体 管的物理机理出发，用集中参数元件r,C和受控源来表示管内的复 杂关系，这种等效电路，称为物理等效，它的优点是，各元件参 数的物理意义明确，在较宽的频带内基本上与频率无关。缺点是， 随器件不同而有不少的差别，分析测量不方便，因此混合π等效 电路较适合分析宽带放大器。 • Y参数模型是从测量和使用出发，把晶体管看作一个有源线性四 参数模型是从测量和使用出发， 端网络，用一组网络参数来构成其等效电路， 端网络，用一组网络参数来构成其等效电路，这种等效称为形式 等效。它的优点是导出的的表达式具有普遍意义，分析和测量方 等效 便，缺点是网络参数与频率有关。设图B-1（a）所示三极管的交 流小信号伏安关系为：
2.3.3 晶体管的高频等效电路（y参数)
• Y参数与混合π模型的等效： 参数与混合π模型的等效： 参数与混合
b
ib rbb′′ rb′′e
b′ ′
cb′′c gmvb′′e rce
ic
c
cb′′e
e
通信电子电路
2.3.3 晶体管的高频等效电路（y参数)
• 若考虑到cb’e＞＞cb’c ，并且rbb’可以忽略不计，则上述表达式就可 以简化为：(后面分析先假设yre=0) •
通信电子电路
通信电子线路部分习题解答(严国萍版)
《通信电子线路》课程的部分习题答案第一章习题参考答案：1-1：1-3：解：1-5：解：第二章习题解答： 2-3,解：2-4，由一并联回路，其通频带B 过窄，在L 、C 不变的条件下，怎样能使B 增宽？ 答：减小Q 值或减小并联电阻2-5，信号源及负载对谐振回路有何影响，应该如何减弱这种影响？ 答：1、信号源内阻及负载对串联谐振回路的影响：通常把没有接入信号源内阻和负载电阻时回路本身的Q 值叫做无载Q （空载Q 值）如式通常把接有信号源内阻和负载电阻时回路的Q 值叫做有载QL,如式为空载时的品质因数为有载时的品质因数 Q Q QQ LL <可见oo Q RL Q ==ωLS L R R R LQ ++=0ω结论：串联谐振回路通常适用于信号源内阻Rs 很小 (恒压源）和负载电阻RL 也不大的情况。
2、信号源内阻和负载电阻对并联谐振回路的影响2-8，回路的插入损耗是怎样引起的，应该如何减小这一损耗？答：由于回路有谐振电阻R p 存在，它会消耗功率因此信号源送来的功率不能全部送给负载R L ，有一部分功率被回路电导g p 所消耗了。
回路本身引起的损耗称为插入损耗，用K l 表示 无损耗时的功率，若R p = ∞， g p = 0则为无损耗。
有损耗时的功率插入损耗 通常在电路中我们希望Q 0大即损耗小，其中由于回路本身的Lg Q 0p 01ω=，而Lg g g Q 0L p s L )(1ω++=。
2-11,L ps p p p p p p p 11R R R R Q Q G C LG Q L ++===故ωω同相变化。
与L S L R R Q 、 性。
较高而获得较好的选择以使也较大的情况,很大，负载电阻内阻并联谐振适用于信号源L L S Q R R ∴11P P K l '=率回路有损耗时的输出功率回路无损耗时的输出功L2L s s L 201g g g I g V P ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==L 2p L ss L 211g g g g I g V P ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=='20L 1111⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-='=Q Q P P K l2-12,解：2-13,5.5Mhz 时，电路的失调为：66.655.0*23.33f f 2Q p 0==∆=ξ 2-14，解：又解：接入系数p=c1/（c1+c2）=0.5，折合后c0’=p 2*c0=0.5pf,R0’=R0/ p 2=20k Ω,总电容C=Ci+C0’+C1C2/(C1+C2)=15.5pf,回路谐振频率fp=45.2Mhz ，谐振阻抗Rp=1/（1/Ri+1/Rp0+1/R0’）,其中Rp0为空载时回路谐振阻抗，Rp0=Q0*2π*fp*L=22.72K Ω，因此，回路的总的谐振阻抗为：Rp=1/（1/Ri+1/Rp0+1/R0’）=5.15 K Ω，有载QL=Rp/（2π*fp*L ）=22.67，通频带B=fp/QL=1.994Mhz 2-17；第三章习题参考答案：3-3,晶体管的跨导gm是什么含义，它与什么参量有关？答：3-4,为什么在高频小信号放大器中，要考虑阻抗匹配问题？答：3-7,放大器不稳定的原因是什么？通常有几种方法克服？答：不稳定原因：克服方法：3-9,解：3-10；解：第四章习题参考答案：4-1,答：4-3,答：4-5,解：4-6；第五章习题参考答案：5-4,答：5-7,答：5-9,答：5-12,答：(e)图，在L 、C 发生谐振时，L 、C 并联阻抗为无穷大，虽然满足正反馈条件，但增益不满足≥1，故不能振荡？5-13，[书上（6）L1C1〈L3C3〈L2C2=〉f1〉f3〉f2，不能起振] 解：5-15；如图（a）所示振荡电路，（1）画出高频交流等效电路，说明振荡器类型；（2）计算振荡器频率57uH 57uH解：（1）图（b）是其高频交流等效电路，该振荡器为：电容三端式振荡器（2）振荡频率：L=57uH，振荡频率为：，f0=9.5Mhz第六章习题参考答案：6-1,6-3,6-5,解：6-7,解：6-9，解：6-13,解：6-14；答：第七章习题参考答案：7-3，7-5,解：7-9,什么是直接调频和间接调频？它们各有什么优缺点？答：7-10,变容二极管调频器获得线性调制的条件是什么？7.11答：7-12；如图是话筒直接调频的电路，振荡频率约为：20Mhz 。
通信电子线路课件 第2章
图2-5 串联谐振回路的通用谐振曲线
10
通信电子线路
• 通用相频特性曲线
图2-6 串联谐振回路的通用相频特性曲线
11
通信电子线路
• 矩形系数K0.1
输出信号下降20dB的带宽B0.1与-3dB带宽BW之比
串联谐振回路
矩形系数为9.95 矩形系数K0.1越小(最小值为1)，选频网络的选频特性越 接近矩形，因而选频特性越好。
30
通信电子线路
• 全耦合自耦变压器圈数比n和接入系数p的关系
(2-32)
图2-16 全耦合自耦变压器
31
通信电子线路
【例2-2】如图2-17(a)所示电路，已知L1=150H，L2=30H，
图2-3 串联谐振时电压电 流矢量图
称为广义失谐
(2-6)
7
通信电子线路
• 串联谐振回路的谐振曲线
通频带
图2-4 串联谐振回路的谐振曲线
串联谐振回路的通频带和Q值成 反比，Q值越高通频带越窄，因 而谐振曲线越尖锐。
8
通信电子线路
• 当ω在ω0附近时
ω=ω-ω0称为失谐。
(2-7)
9
通信电子线路
(2) 由于电抗值不仅与电容量或电感量有关，而且和工作频 率有关，故QL与工作频率有关，严格来说这种等效适用于 一个频率点。频率变化后互换后的元件值要重新计算。
• 串并联变换前后电抗性质不变，由于两电路Q值相同，因 而R1越小，则R2越大。
23
通信电子线路
• 【例2-1】图2-11中的并联谐振电路(a)的元件值C=100pF，
图2-14 电流源的等效变换
(2-31)
28
通信电子线路
通信电子电路.ppt
有线通信系统 无线通信系统
1.2 无线电波的传播特性
• 概念及特点 • 传播方式 • 无线电波的波（频）段划分
一、概念及特点
• 无线电波的传播特性
– 指无线电信号的传播方式、传播距离、传 播特点等
• 特点
– 不同频段的无线电信号，其传播特性不同 – 同一信道对不同频率的信号传播特性不同
一、概述
基带传输 ——将基带信号直接传送。 ——如，电话电缆可传输电话基带信号。 缺点：
1. 需要巨大的天线——将信号装载到高频载波上 • 天线理论：要将无线电信号有效地发射出去，天线的 尺寸必须和电信号的波长为同一数量级
2. 同一频段的低频信号，如果不调制，在信道中会互相重 叠、干扰，接收设备无法选择 ——调制到不同的高频载波上
教学难点
1. 无线电波的划分。 2. 调制的概念及系统组成。
课时分配
总计2学时： 1. 通信系统的概念及组成；无线电波的
传播特性——1学时 2. 调制的概念及调制通信系统的组成—
—1学时
今日内容
• 概述通信系统的组成及一些基本概念：
– 1.1 通信系统的概念 – 1.2 无线电波的传播特性
• 无线电波的波（频）段划分——重点 – 1.3 调制的通信系统
• 在接收设备中，检波器的作用是什么？ 试画出检波器前后的信号波形。
教材
• 教材
– 《通信电子电路》，于洪珍，电子工业出版社， 2002
• 参考书
– 《高频电子线路》（第三版），张肃文等，高 等教育出版社，1998
– 《高频电子线路》，高吉祥主编，电子工业出 版社，2003
课程介绍
• 课程性质
– 通信、无线电等专业的一主要专业基础课。
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• 2．1 概述
• 小信号调谐放大器放大某一频率范围的高 频小信号
•
• 构成无线电设备的主要电路,由放大电 路和选频电路（谐振电路）组成。
• 主要研究研究：放大倍数和选频性能。
• 在无线电技术中，经常会遇到这样一个问 题——所接收到的信号很弱，而这样的信 号又往往是与干扰信号同时进入接收机的。 我们希望将有用的信号得到放大，而把其 它无用的干扰信号抑制掉。借助于选频放
相位角：
acrtgQ( f f 0 )
f0 f
• 3. 并联谐振回路的谐振曲线分析
• 在谐振点附近， f≈ f0
f f0 ( f f0 )( f f0 ) 2 f
f0 f
f0 f
f0
f f f0
：信号频率偏离谐振点的量
U
Um
1 Q2( f f0 )2
•
Q0
R0
0 L
R00C
Z
R0
1 Q02 (
f f0
f0 )2 f
回路 Q值的越大，阻抗 特性曲线越尖锐。反之， 阻抗特性曲线越平坦
• 2.并联谐振回路的选频特性
设信号源为恒流源 I，S 响应为回路电压。 U
U IS Z
Um
1
Q0 2
(
f f0
f0 )2 f
Um为谐振时电压幅值
大器，便可达到此目的。小信号调谐放 大器便是这样一种最常用的选频放 大器，即有选择地对某一频率的信 号进行放大的放大器。
一、调谐放大器分类
•小信号调谐放大器
小信号：输入信号 v mv
要 求：增益足够大，通频带足够宽， 选择性好，工作在甲类，多用于接收机；
mv
二、电路特点
采用谐振回路作为放大器的集电极负载
Y为等效导纳
Y
G0
j(C
1)
L
其中，电导
G0
1 R0
写成指数形式为： Y Y ejφ
Y
G02
(C
-
1 ωL
)2
ωC 1
φ tg1
ωL
G0
（单位为西门子S） 导纳角为：（单位为弧度rad）
在实际中，有时用阻抗形式比较方便，故
Z1
1
Y
G0 2
(C
1 )2
L
三、组成与作用
主要由放大器和谐振回路组成 作用:放大 、选频
四、技术指标
1.放大能力
用谐振时的放大倍数 K0 表示。
2.选频性能
(1) 通过有用信号的能力 即具有一定的通频带： 放大器能有效放大的频率范围
(2) 抑制无用信号的能力 即有足够的选择性： 放大器对其它频率信号抑制能力的衡量。
2.2 谐振回路
主要讨论并联谐振回路
一、并联谐振与串联谐振回路比较
1. 电路
并联谐振回路
串联谐振回路
R0:并谐电路的空载谐振阻抗
对信号源而言，
L，C 三者是并联关系
r0 :串谐电路的空载谐振阻抗。
对信号源而言，
L，C 三者是串联关系
2. 谐振条件
当 L 1 时，
C
得谐振频率
0
1 LC
串联、并联谐振回路的谐振频率相等
B f0 Q
与谐振频率成之比，与品质因数成反比
B f0 Q
(2)叫选做择通回性常路对对某这一一频指率定偏频差偏下f的选下择U性Um 。即的值记为
U
Um
1 1 (Q 2f )2
f0
值愈小选择性愈高。
选择性是谐振回路的另一个重要指标，它表示回路对 通频带以外干扰信号的抑制能力。
当:
U
1
1
Um
1 (Q 2f ) 2
2
f0
• 得:
Q 2f 1 f0
• 有:
Q
2(
f2 f0
f0 )
1
Q
2(
f1
f0 )
1
f0
两式相减 :
Q 2( f2 f1 ) 2 f0
得: B f0 Q
------------
(1)通频带 •
谐振意义：谐振时， U，I 同相。
• 3.导纳或阻抗
并联谐振
Y
G0
j(C
1)
L
4. 阻抗特性曲线
串联谐振
Z
r0
j(L
1)
C
5. 品质因数-------quality factor
谐 振 时L（ 或C） 的 无 功 功 率 Q 谐 振 时r0或R0的 有 功 功 率
第2章 小信号调谐放大器
本章内容
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2.1 概述
2.2 LC谐振回路 2.3 单调谐放大器
2.4 晶体管高频等效电路及频率参数
2.5 高频调谐放大器
2.6 调谐放大器的级联
2.7 高频调谐放大器的稳定性
2.8 集中选频小信号调谐放大器
本章重点与难点
（一）本章重点
1.并联谐振回路的选频作用； 品质因数 (Q) ---- quality factor
矩形系数:
对同一回路提高通频带和改善选择性是矛盾的。Q越高 选择性越好，但通频带越窄。为了保证较宽的通频带就得 降低选择性的要求。
一个理想的谐振回 路，其幅频特性应 是一个矩形，在通 频带内信号可以无 衰减地通过，通频 带以外衰减为无限 大并联谐振Fra bibliotek串联谐振
Q
谐振电阻R0
Q 谐振时的电抗ω0L（1/ω0C）
谐振时的电抗ω0L（1/ω0C ）
谐振电阻r0
Q
R0 ω0 L
R0 ω0 C
Q ω0 L 1 r0 ω0C r0
Q用途：可以衡量谐振现象的尖锐程度
二、并联谐振回路 1. 并联谐振回路的阻抗特性
等效阻抗
Z 1 Y
当回路谐振时，
L
0L
1
0C
LC C
称为谐振回路的特性阻抗。
L C
C
Q0
R0 L
R0
0 L
R00C
引入品质因数后，
C
Z1
R0
Y
1 Q02 ( f f0 f0 f )2
(自行推导)
•当
0
1 LC
时，有
0L
1
0C
回路处于谐振状态。
此时，回路阻抗最大， 回路为纯电阻。回路 谐振时的电阻称为谐 振电阻，角频率称为 谐振角频率。
2.谐振回路的接入方式；
3. 晶体管高频等效电路，混合 等效电路，
4. 晶体管Y参数等效电路，晶体管的高频放 大能力及频率参数；
5. 高频单调谐放大器的选频功能和谐振电压 放大倍数计算；
6.多级单调谐回路放大器。
（二）本章难点
1. 晶体管Y参数等效电路，晶体管的 高频放大能力
2. 高频单管单调谐放大器的选频功能 和谐振电压放大倍数计算；
f0 f
简化为：
U Um
1 1 (Q 2f )2
f0
U
U制m 比称为，它谐反振映曲了线回的路相对对偏抑 离谐振频率的抑制能力。
(1)通频带
•
在 表示无，线从电0技下术降中到，-3常d把B）UU处m 的从两1下个降频到率1f
1
2（以dB
和 f2的
范围叫做通频带，以符号B表示。
B f2 f1