通信电子电路于洪珍第二章_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
《通信电子线路》教学大纲
《通信电子线路》教学大纲课程名称（中文/英文名称）：通信电子线路/Communication Circuit课程代码：3010210430学分/总学时：3.0+1.0学分/72学时（其中理论54学时，实验18学时）开课单位：物理和电子信息学院面向专业（公共选修课为开课教师）：电子、通信专业本科生一、课程的性质、目的和任务《通信电子线路》课程是电子信息工程、通信工程及相近专业的主干技术基础课程。
该课程的基本作用和任务是：通过分析通信电路中常用的基本功能部件及实际电路的工作原理及实现方法，介绍模拟信号处理系统中电子电路的线性和非线性使用的原理和技术，使学生熟悉基本的通信理论知识，系统地掌握通信系统中各种功能单元电路的各种的工作原理和分析设计技术，建立起通信和信号处理理论的工程实现的基本框架，为后续课程学习打下必备的基础。
在大学本科阶段，该课程起着联系基础课程和专业课程的桥梁作用，它强调理论联系实际，注重工程概念，对学生解决实际问题的能力和实践动手能力的培养具有重要作用。
通过本课程的学习，学生在电子电路的分析、设计和使用知识方面应当达到以下基本要求：1．掌握电子器件非线性使用的特点和基本理论，熟悉各种分析方法的使用及适用条件。
2．掌握通信系统中各主要功能单元的作用、工作原理和实现模型。
对于实现信号放大、选频滤波、功率放大、正弦信号发生、调制和解调、锁相和频率合成等功能的电路技术和性能指标有较清晰的概念。
熟悉各种功能电路的基本分析方法和主要结论。
了解各功能电路连接时阻抗和信号电平的匹配要求。
3．熟悉通信系统中常用集成电路的功能、基本工作原理和使用方法。
能够对专用大规模集成电路中的单元电路进行原理分析。
4．熟悉常用电子器件的功能、作用和主要性能指标，能够选择合适的器件来实现所需的电路。
了解电子电路设计的基本方法，能独立完成电路的安装、调试和指标测量，具备解决工程实际问题的初步能力。
二、学习本课程学生应掌握的前设课程知识高等数学、电路、信号和系统、模拟电子技术三、学时分配学时章节理论实验合计1、绪论 2 2课外（元器件的高频等效模型） 2 22、小信号调谐放大器12 3 153、高频调谐功率放大器8 3 114、正弦波振荡器7 3 105、振幅调制和解调11 3 146、角度调制和解调9 3 127、变频器3*** 3综合实验 3 3总计54 18 72 ***说明：第7章的3学时为机动学时，根据具体教学情况定。
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
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
通信电子电路第一章
信号的调制与解调
解调
调制
滤波
通过特定频率范围的信号通过滤波器，抑制不需要的频率成分。滤波器分为低通、高通、带通和带阻滤波器。
要点一
要点二
放大
将微弱的信号放大到足够的幅度，以便于传输和处理。放大器分为电压放大器、电流放大器和功率放大器。
信号的滤波与放大
将原始信号转换为数字信号的过程，以便于存储和传输。常见的编码方式有PCM、DPCM和JPEG等。
通信电子电路第一章
通信电子电路概述 通信电子电路的基本元件 通信电子电路的基本分析方法 通信电子电路的基本电路结构 通信电子电路的信号处理技术
contents
目 录
01
通信电子电路概述
定义与特点
定义
通信电子电路是用于实现信号传输、处理和交换的电子电路系统，主要应用于通信领域。
特点
通信电子电路具有高频率、高速、高精度、高可靠性等特点，能够实现远距离、大容量、实时的信息传输和处理。
总结词
二极管
三极管
三极管是通信电子电路中常用的元件，具有电流放大作用。
总结词
三极管是一种电子元件，由三个半导体组成，具有电流放大作用。在通信电子电路中，三极管常用于信号放大、开关控制等应用。根据其材料和结构的不同，三极管可分为NPN型和PNP型，具有不同的特性和用途。
详细描述
03
通信电子电路的基本分析方法
线性分析方法是一种基本的电路分析方法，适用于线性时不变电路。通过使用基尔霍夫定律和线性元件的特性，可以建立电路的数学模型，并求解电路中的电压、电流等参数。
线性分析方法具有简单、直观的特点，适用于分析简单电路。但对于复杂电路，可能需要使用更高级的分析方法。
线性分析方法
《通信电子电路》课程教学大纲
《通信电子电路》课程教学大纲56学时 3.5学分一、课程的性质、目的及任务《通信电子电路》是信息工程等专业的一门专业主干课程。
本课程的任务是使学生获得高频电路及通信系统的基本理论和技术，目的在于培养学生分析问题和解决问题的能力以及实践动手能力。
二、适用专业——信息工程、电子科学与技术三、先修课程——高等数学、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术四、本课程的基本要求通过本课程的学习，学生应达到下列基本要求：(一)掌握以下定义、基本概念和基本原理：通信系统的概念、无线电波的传输特性、调制的通信系统、无线电广播调幅发射机和超外差接收机、串联谐振、并联谐振、接入系数、频率特性、通频带、选择性、品质因数、松耦合双调谐、参差调谐、Y参数、截止频率、特征频率、谐振放大倍数、自给偏压、过压状态、欠压状态、临界状态、阻抗匹配、输出功率和效率、正弦波振荡器、压电效应、晶体振荡、调幅、检波、抑制载波调幅、同步检波、调频、鉴频、限幅、频谱图、变容二极管、电抗管、变频、混频电路、变频干扰、锁相环构成、锁相、捕获、锁定、跟踪。
(二)正确运用下列分析方法：折线近似分析法；幂级数分析法；处理实际问题时所用的估算法；(三)掌握调制的通信系统以及系统中各个单元电路的工作原理。
(四)实验部分(实验为独立设课，详见“通信电子电路实验”教学大纲)。
五、课程的教学内容(一)课堂讲授的教学内容1. 绪论通信系统的概念；无线电波的传输特性；调制的通信系统；无线电广播调幅发射机和超外差接收机；本课程的要求。
2. 小信号调谐放大器串并联谐振电路的基本特性；谐振电路的选频作用；负载和信号源内阻对谐振电路的影响；谐振电路的接入方式；高频单调谐放大器；小信号调谐放大器的用途及特点；高频调谐放大器的级联；多级单调谐放大器；参差调谐放大器(介绍两、三参差调谐放大器)；松耦合双调谐放大器；晶体管高频等效电路；晶体管的混合π型等效电路及频率参数；晶体管Y 参数等效电路；高频调谐放大器的稳定性；集中选频小信号谐振放大器。
通信电子电路于洪珍_第～节
基区载流子渡越时间的影响， ic比ib、ie滞后一个相 角，幅值也比低频小的多。
图3-22 高频输入等效电路
图3-23 高频工作时晶体管电压、电流波形
3．当工作频率增加时，由于晶体管集 电区集肤效应的影响，使电流趋向半导体 材料的表面，减小了半导体材料的有效导 电面积，使集电区欧姆体电阻大为增加， 从而使饱和压降显著增加。
uce ? E c ? Ucm cos? t
图3-14 直流馈电电路
1.优缺点
并馈电路中由于有 C2 隔断直流，谐振 回路处于直流地电位上，因而滤波元件可 以直接接地，这样它们在电路板上的安装 比串馈电路方便。 但高频扼流圈 ZL 、隔直 电容 C2又都处在高频电压下，对调谐回路 又有不利影响。特别是馈电支路与谐振回 路并联，馈电支路的分布电容，将使放大 器c-e端总电容增大，限制了放大器在更高 频段工作。
3.5 调谐功率放大器的实用电路
高频功率放大器电路包括直流馈电电路， 偏置电路、输出和输入匹配电路（或网络）。
一、直流馈电电路
直流馈电电路分为串馈和并馈两种。 所谓 串馈是指电源、晶体管和负载是串联连接；而并 馈是把三者并联在一起。
虽然串馈和并馈电路形式不同，但输出电 压都是直流电压和交流电压的叠加，关系式均为
? ? 1
1
Pon ? 2 I cnm Ucnm ? 2 U cnm ? n ? I cnmax
?? ?? ? cn
?
1 I cnm 2 Ic0
U cnm Ec
?
1?n ? 2?0 ?
U cnm Ec
（3-69） （3-70）
由余弦脉冲分解系数可知，无论导通角?
通信电子电路章节件
接收设备
接收设备的作用： 接收传送过来的信号，并进行处理，以恢复发送端的基 带信号。
对接收设备的要求： 由于信号在传输和恢复的过程中存在着干扰和失真，接 收设备要尽量减少这种失真。
收信装置
收信装置：将接收设备输出的电信号变换成原来形式信 号的装置，如还原声音的喇叭，恢复图像的显像管等。
∴ KZAC(N0)2 N2
ri N1 N0
谐振时，Z A C R r c(e N N 1 0)2/Q /00 L /R /L (N N 1 2)2 Q L0 L
所以，谐振电压放大倍数 K0ri QL0L(N N10)(N N12)
3.最大增益及阻抗匹配条件
K0ri QL0L(N N10)(N N12)
2.2.1串、并联谐振回路的基本特性
一、并联谐振与串联谐振回路比较
并联谐振回路
R0：电感线圈的固有损耗电阻 对信号源而言，L,C,R三
者是并联关系
串联谐振回路
r0：电感线圈的固有损耗电阻 对信号源而言，L,C,R三
者是串联关系
二、1.并并联联| Z谐谐|振振回回R102路路的阻1C抗特1L性2
并联阻抗
三个里程碑：①1907 Lee de forest发明电子三极管 ②1948 W.Shockley发明晶体三极管 ③60年代 集成电路、数字电路的出现
1.1通信系统的概念
通信系统——传输信息的系统
信号源
发送设备 信道 接收设备 噪声源
收信装置
信号源
在实际的通信电子电路中传输的是各种电信号,为此就 需要将各种形式的信息转变成电信号。
1
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2? f Q
? 10
f0
K0.1 ? 10
B0.1
?
2? f
?
10
f0 Q
图2-6 ? 值对谐振曲线的影响
图2-7 幅频特性比较
三、负载和信号源内阻对谐振回路的影响
1．负载和信号源内阻为纯电阻
图2-8 LC
QL
?
R?
? 0L
?
?
0 L(G0
1 ? Gs
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。
图2-1 调谐放大器的并联频率特性
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： 放大器对其他频率信号抑制能力的衡量。
f0
谐振曲线的相对抑制比
? f ：信号频率偏离谐振点 f0 的数量。
? f ? f ? f0
定义： B ? f2 ? f1
U? Um
1
?1
1 ? (Q 2? f )2 2
f0
2? f Q
?
?1
f0
? 2(
??Q
? ???Q
2(
f2 ? f0
f1 ? f0
f0 ) f0 )
? ?
1 ?1
Q 2( f2 ? f1 ) ? 2 f0
?
GL )
Q0
?
?
1 0 LG0
不变 下降
说明：Q0 是在没接入负载、信号源时的品质因数， 称为无载（或空载）品质因数。
QL 为有载品质因数。 QL < Q0 所以，有载时，电路通频带 ? , 选择性? 。
QL ?
G0
? ... ?
1
Q0 G0 ? GS ? GL
1 ? R0 ? R0
RS RL
QL
1
G0 2
?
(?
C
?
1 )2
?L
L
?
0L ?
1
? 0C
?
LC C
称为谐振回路的特性阻抗。
?
L C
C
Q?
R0 L
? R0 ? ω0 L
R0ω0C
引入品质因数后，
C
? Z? 1 ?
R0
Y
1? Q2( f f0 ? f0 f )2
图2-3 并联谐振回路的阻抗特性
2.并联谐振回路的选频特性
回路电压特性曲线
2.1 概述
一、调谐放大器分类
? 小信号调谐放大器 小信号：输入信号mV ?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。
? 调谐功率放大器 大信号：输入信号 mV 以上 要 求：大的功率和效率， 工作在丙类，多用于发射机。
图2-20 单调谐放大器
二、电路特点
采用谐振回路作为放大器的集电极 负载。
?0 ?
1 LC?
四、谐振回路的接入方式
上述谐振回路中，信号源和负载都是直接并在 L、C
元件上。
因此存在以下三个问题：
第一，谐振回路Q 值大大下降 ，一般不能满足实际 要求；
B ? f0 Q
图2-5 Q 对谐振曲线的影响及谐振回路通频带
(2)选择性
对某一频率偏差 下? f的 值叫U 做回路对这 一指定频偏下的选择性。记为：U m?
? 值愈小选择性愈高。
? （dB）=20lg?
(3)矩形系数
K0.1 ?
B0.1 B0.7
? ? 0.1 ?
1 1 ? (Q 2? f )2
并联谐振
串联谐振
Q?
谐振电阻R0
谐振时的电抗? 0 （L 1/ ? 0C）
Q
?
谐振时的电抗? 0（L 1/
谐振电阻r0
?
0C）
Q
?
R0
? 0L
?
R0?
0C
Q ? ? 0L ? 1 r0 ? 0C ?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
第2章 小信号调谐放大器
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
返回总目录
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 2.谐振回路的接入方式；
2.2 LC谐振回路
主要讨论并联谐振回路
图2-2 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， R0
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， r0
L，C 三者是串联关系
2. 谐振条件
当
?
L
?
时1 ，
?C
得谐振频率 ? ? ? 0 ?
1 LC
串联、并联谐振回路的谐振频率相等
谐振意义：谐振时， U?，同I?相。
3.导纳或阻抗
并联谐振
Y ? G0 ? j(? C ? ?1L) 4.阻抗特性曲线
串联谐振
Z
?
r0
?
j(?
L?
1 )
?C
5. 品质因数-------quality factor
Q
?
谐 振 时L（ 或C） 的 无 功 功 率 谐 振 时r0或 R0的 有 功 功 率
——并联电路谐振曲线
设信号源为恒流源，响应为回路电压
模为
.
.
U? IZ
U?I Z?
Um 1 ? Q2 ( f ? f0 )2
f0 f
Um ? IsZ
图2-4 回路电压特性曲线
3. 谐振曲线分析
（1）通频带
U?
Um
1 ? Q2 ( f f0 ? f0 f )2
在谐振点附近可简化为
U? Um
1 1? (Q 2? f )2
?
1?
Q0 R0 ?
R0
RS RL
已知 Q0 求QL
2.负载和信号源内阻含有电抗成分（一般是容性）
图2-9 考虑信号源输出电容和负载输出电容的并联谐振回路
回路总电容为： C? ? CS ? C ? CL
注意：考虑了负载电容和信号源输出电容后， 在谐振回路的谐振频率、品质因数等的计算 中，式中的电容都要以 代入C。? 如：谐振频 率
3. 晶体管高频等效电路，混合 π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.
Y为等效导纳
Y ? G0 ? j(? C ? ?1L)
写成指数形式为 ：
其中，电导
Y ? Y ej?
G0
?
1 R0
Y?
G02
?
j(?
C
-
1 )2
?L
?
?
arctan
?
C
?
1
?L
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
Z? 1? Y
当回路谐振时，