第六章 高频信号处理电路

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高频电路课件

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频域分析
以频率为自变量,通过傅里叶变换将 时域信号转换为频域信号,适用于稳 态信号和周期性系统的分析。
电路仿真分析
电路仿真软件
如Multisim、SPICE等,可用于高频 电路的仿真分析,模拟电路的实际工 作情况。
仿真实验
通过电路仿真软件进行实验,可以避 免实际硬件实验的风险和成本,提高 实验效率和精度。
详细描述
滤波器在高频电路中广泛应用,根据不同的需求,可以选择不同的滤波器类型,如低通滤波器、高通 滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。滤波器设计需要考虑信号频率、带宽、插入损耗等因素。
放大器设计
总结词
放大器用于放大高频信号,提高信号的幅度和功率。
详细描述
放大器在高频电路中起着关键作用,其性能直接影响整个系统的性能。放大器设计需要 考虑增益、带宽、线性度、噪声系数等参数,同时还需要考虑散热和电磁兼容等问题。
高频电路应用领域
01
02
03
04
通信系统
高频电路在通信系统中用于信 号传输和处理,如手机、无线
局域网、卫星通信等。
雷达和导航系统
高频电路用于雷达和导航系统 的信号发射和接收,实现目标 探测、定位和跟踪等功能。
广播和电视系统
高频电路用于广播和电视系统 的信号传输和发射,实现音频
和视频信号的传输。
电子对抗系统
高频电路面临的挑战
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03
信号衰减和失真
高频信号在传输过程中容 易发生衰减和失真,对电 路性能产生影响。
噪声干扰
高频电路容易受到各种噪 声的干扰,如热噪声、散 弹噪声等,影响信号的传 输质量。
材料限制
目前可用于高频电路的合 适材料有限,这限制了电 路性能的进一步提升。

电路设计中的高频信号处理技术

电路设计中的高频信号处理技术

电路设计中的高频信号处理技术随着科技不断发展,电子设备的应用越来越广泛,从而也势必推动了电路设计技术的不断进步。

高频信号处理技术是电路设计中的重要技术之一。

细节决定成败,让我们接下来来深入了解一下电路设计中的高频信号处理技术。

高频信号表示的是频率范围在几兆赫兹(MHz)甚至数十吉赫兹(GHz)的电磁波信号。

与低频信号相比,高频信号的传输容易出现失真、噪声和干扰等问题,因此需要专门的处理技术。

首先,高频信号分析是理解和设计高频电路的基础。

高频信号分析主要包括功率谱分析、频谱分析和时间、频率分析等几个方面。

功率谱密度(PSD)分析可用于确定信号的频域特性,而时间、频率分析则可用于确定信号的时域波形特性。

频谱分析用于描述输入信号的频谱成分,并确定如何对信号进行滤波、调制或解调等操作。

其次,高频信号的滤波是高频电路中的一个重要问题。

滤波器是一种电路,能够使特定频率范围内的信号通过,而阻止其他频率范围内的信号通过。

在高频电路中,滤波器的设计常常涉及到阻带、通带、群延时和相频特性等相关技术问题。

对于设计高性能滤波器电路,需要对滤波器的架构、拓扑、传输线和元件进行综合考虑。

第三,高频信号的放大器设计是高频电路设计的另一重要问题。

在高频电路中,放大器是一种基本的放大电路,它能够将输入信号放大到一定的程度,从而满足不同应用的需求。

同时,高频放大器的设计需求也常常涉及到增益、带宽、稳定性、线性度、噪声和失真等方面的问题。

因此,高频放大器的设计需要充分考虑元器件、拓扑、稳定性等多种因素的影响。

第四,高频信号的接收器设计在一定程度上影响了接收电路的性能。

接收电路在信号到达之前需要进行抗干扰、带通滤波、放大和解调等多种处理才能完成信号的接收。

在解调中,通常采用的是同步检测技术。

高频接收器的设计需要平衡带宽、动态范围、抗干扰能力和解调性能等多种因素。

在电路设计中,高频信号处理技术的主要目的是实现信号的信噪比提升、复杂信号之间的隔离、抑制杂散、防止干扰等问题的解决。

高频电路Class (6)

高频电路Class (6)

2.4.4 噪声系数的计算 1. 额定功率法 为了计算和测量的方便,四端网络的噪声系数也可以用额 定功率增益来定义,为此,我们引入“额定功率”和“额定功 率增益”的概念。
(1)以额定功率定义的噪音系数 额定功率, 又称资用功率或可用功率, 是指信号源所能输出的 最大功率, 它是一个度量信号源容量大小的参数, 是信号源的一 个属性, 它只取决于信号源本身的参数——内阻和电动势, 与输 入电阻和负载无关, 如图 2 -39 所示。
图 2 -42 两级联网络噪声系数
根据定义, 级联后总的噪声系数为:
No No NF K Pm kTB K pm1 K pm 2 kTB
(2-86)
式中, No为总输出额定噪声功率, 它由三部分组成: 经两级 放大的输入信号源内阻的热噪声; 经第二级放大的第一级网络 内部的附加噪声; 第二级网络内部的附加噪声, 即
噪声 信号源 待测 放大器 辅助 放大器 均方 电压表
图 2 —44 用噪声信号源测量噪声系数
噪音源可采用二极管,调整二极管的工作电流,可改变散 粒噪音的大小,辅助放大器是一个低噪音放大器,可以忽略 它的噪音贡献。第一步先使噪音源输出为零,测得的输出噪 音功率为N0,则噪音系数为:
No N NF K p kTB kTB
1
(2-88)
从式(2 -88)可以看出, 当网络的额定功率增益远大于1时, 系 统的总噪声系数主要取决于第一级的噪声系数。 越是后面的 网络, 对噪声系数的影响就越小, 这是因为越到后级信号的功 率越大, 后面网络内部噪声对信噪比的影响就不大了。 因此, 对第一级来说, 不但希望噪声系数小, 也希望增益大, 以便减小 后级噪声的影响。 这跟我们在《模拟电子技术》课程里讲的多级放大电路温 漂影响主要来自第一级的影响是一致的

高频信号处理

高频信号处理
▪ 高频信号的频域测量技术
1.频域测量的基本原理和测量方法。 2.频谱分析和频率测量的方法和技术。 3.频域测量误差的来源和降低方法。 频域测量是高频信号测量技术中的另一种重要方法,可以用于测量信号的频谱、频率、带 宽等参数。了解频域测量的基本原理和测量方法,以及频谱分析和频率测量的方法和技术 ,可以帮助用户提高测量精度和降低测量误差。
滤波器性能指标
1.滤波器的性能指标包括滤波效果、通带波动、阻带衰减等。 2.滤波器的性能受到多种因素的影响,如滤波器的结构、参数选择等。 3.在设计滤波器时,需要根据具体的应用需求和性能指标进行综合考虑。
信号频谱与滤波概念
▪ 滤波技术应用
1.滤波技术在多种领域有广泛的应用,如通信、音频处理、图像处理等。 2.在高频信号处理中,滤波技术对于提高信号质量、提取有用信息等具有重要的作用。 3.随着技术的发展,滤波技术也在不断进步,涌现出多种新型滤波器和滤波算法。
模拟滤波器应用与发展趋势
1.模拟滤波器在信号处理、通信、测量等领域有广泛应用,具有重要价值。 2.随着技术的不断发展,模拟滤波器正朝着更高性能、更小体积、更低功耗的方向发展。 3.新兴技术如人工智能、物联网等将为模拟滤波器带来更多的应用场景和发展机遇。
高Hale Waihona Puke 信号处理Index数字滤波器基础
数字滤波器基础
高频信号处理
Index
模拟滤波器设计
模拟滤波器设计
模拟滤波器设计基础
1.模拟滤波器的基本原理是通过电路设计实现对特定频率信号 的放大或抑制。 2.设计过程中需要考虑滤波器的频率响应、阻抗匹配和噪声性 能等因素。 3.常用模拟滤波器类型包括巴特沃斯、切比雪夫和椭圆滤波器 等。
▪ 模拟滤波器设计流程

电子技术基础与技能(电子信息类)第6单元 高频信号处理电路

电子技术基础与技能(电子信息类)第6单元  高频信号处理电路

第3节 混频器
一、混频器的功能 二、混频电路
一、混频器的功能
混频器也称为变频器,其主要功能是将两个不同频率 的信号进行频率组合,得到一个固定的新的频率信号,并 保持其调制规律不变。通常把变频后的固定频率称为中频。 例如:在超外差收音机电路中,混频器将接收到的广播信 号变换为465kHz 的固定中频;在彩色电视机中,混频器将 接收到的电视信号变换为38MHz 的固定中频。
技能目标:
会按电路图组装收音机。 会进行中频调整、频率覆盖及统调。 会分析并排除收音机电路的常见故障。 能用示波器观测调幅收音机检波电路的波形。 能用示波器观测调频收音机鉴频电路的波形。
Байду номын сангаас
1
调幅与检波
2
调频与鉴频
3
混频器
4
技能实训
第1节 调幅与检波
一、调幅电路 二、检波电路
(2)工作过程。调频信号us(t) 经L1C1 和C2 线性网络的变换,得到的 u1(t) 和u2(t) 分别加在VT1 和VT4 的基极,由于VT1 和VT4 是射极跟随 器,电压放大倍数接近于1,u1(t) 和u2(t) 就直接送入包络检波器VT2 和 VT5 中进行检波,检波器输出的解调信号再经过差分放大电路VT3 和 VT6放大后,由VT6 集电极输出,得到原来的调制信号。
二、混频电路
常见的混频电路有二极管混频电路、三级管混频电路以及在高质量的通信设 备中使用的二极管环形混频电路。调幅收音机中采用的是三极管混频电路,如图 6.11 所示。
技能实训
实训 组装调幅调频收音机
1.实训目的
(1)了解电子产品的装配过程。 (2)熟悉电子元器件的识别及质量检验。 (3)了解整机的装配工艺。

《电子技术基础与技能》(电类专业通用)

《电子技术基础与技能》(电类专业通用)

第1章 二极管及其应用
1.1
二极管的基本知识
返回
1.2
整流电路及其应用
1.3 滤波电路及其应用
1.4 晶 闸 管
第1章 二极管及其应用
1.1 二极管的基本知识
1.1.1 半导体及PN结
1.本征半导体 最常用的半导体是硅和锗。 硅和锗的原子核最外层都有4 个价电子,如将硅、锗材料提 纯并形成单晶体后,所有原子 便基本上整齐排列,这种纯净 半导体称为本征半导体。本征 半导体中的自由电子和空穴总 是成对出现,同时又不断复合。
硅晶体中掺入硼形成P型半导体
硅晶体中掺入磷形成N型半导体
第1章 二极管及其应用
1.1 二极管的基本知识
3.PN结
PN PN
( 正 向 偏 置 )
结 加 正 向 电 压
( 反 向 偏 置 )
结 加 反 向 电 压
第1章 二极管及其应用
1.1 二极管的基本知识
1.1.2 二极管的结构 及其符号
二极管是最简单的半导体 元件,是单向电子阀,电流只 能从一个方向通过。它是由P 型半导体材料和N型半导体材 料组合成的,其外形如图(a) 所示。二极管的基本结构和电 路符号如图(b)、(c)所示。
●反向电流IR指二 极管加反向电压而
未击穿时流过的反
向电流。如果该值
较大,是不能正常 使用的。
第1章 二极管及其应用
1.2 整流电路及其应用
返回
1.2.1 单相半波整流电路
半波整流是指交流输入电压信
号只有在正半周期或负半周期时才 有输出,即输出波形只是输入波形 的一半。只要在单相交流电路中串 联一只整流二极管,利用它的单向 导电性,使交流电压为正半周期时 电路导通,负半周期时电路截止, 如图(a)所示,就可以得到单一 方向的直流电流,这个直流电流 是半波脉动电流,如图(b)所示。

电子技术基础与技能第六章 高频信号处理电路

电子技术基础与技能第六章 高频信号处理电路

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8
第二节 调频与鉴频 一、调频 如果载波的频率被低频信号控制,这种调制称 为调频(FM),被调频后的信号称为调频波(或 称调频信号),如图6-6所示。
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二、鉴频 从调频波中解调出原来调制信号的过程称为 鉴频,实现鉴频的电路称为鉴频器,也称为频率 检波器。常见的鉴频器有斜率鉴频器、相位鉴频 器、比例鉴频器等,它们的工作原理基本相同, 都是先将等幅调频信号送入幅频转换电路,变换 成幅度与频率成正比变化的调幅调频信号,然 后用包络检波器进行检波,还原出原调制信号, 这一过程如图6-7所示。
第六章 高频信号处理电路
1.知识目标 (1)知道无线电发送和接收的原理; (2)记住调幅与检波的方法; (3)记住调频与鉴频的方法; (4)知道变频器的功能与工作原理。 2.能力目标 (1)会安装和调试收音机; (2)能使用示波器观察收音机关键点的波形; (3)能排除收音机的简单故障。
1
第一节 调幅与检波 无线电广播可以把声音传到上千千米、上万千 米以外,而且传送的时间可以忽略不计的,这并不 是由声音本身所做到的,而是把声音“搭载”在无 线电波上实现的。
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三、实训器材 万用表、示波器、电烙铁及收音机套件,套件 的具体元件清单见表6-3。
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四、实训步骤 1.电路安装 按照图6.14安装好收音机的各部分零件。 2.电路调试和测量 焊接完成检查无误后,测量整机电流,整机电 流正常后就可正常收听广播。
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6
2.二极管包络检波原理 由于二极管的单向导电性(信号的正半周导通 ,负半周截止),因此,调幅信号经检波二极管 VD 后,变成半个中频调幅信号,如图6-5(b) 所示,其成分包括直流分量、音频分量和残余的中 频分量。再经由C1 和 RP 组成的低通滤波器滤除 残余的中频成分后,便可得到中频调幅波的包络线 ,即音频信号和直流分量的迭加,如图6-5(c )所示。

黑白电视原理第六章高频调谐器

黑白电视原理第六章高频调谐器

8~0.5V
6.5±4V
0.5~30V
12V
调谐电压 VHF频段切换及
混频电源
300M 低通
滤波,中频抑 制和选频
Ⅰ波段:BS=30V,BM=12V VDS1,VDS2截止
40M 高通
38M 旁路
0.5~30V (BT)
12V(BM)
(P120)
40 300
MHz
38
VHF频段切换 Ⅰ:32V Ⅱ: 0V
48.5~56.5MHz 中心频率52.5MHz
215~223MHz 中心频率219MHz
219 52.5
=4.17(倍) 需分段调谐
1~5频道 6~12频道
48.5~92MHz 167~223MHz
1.68倍 1.28倍
分段调谐方法
R1 C
L1
UR
Cj
L L2
V+
R2
V-
UHF频段频率覆盖系数 470~958MHz 2.01倍 不必分段
L2 C10
2200
频段切 BS 换电压 R6
2.2k
C9 2200
电源去耦,
集电极接地
EC
BS=0时,L=L1+L2 BS>0时,L2被短路, L=L1
jL 1 jc
jL 1
L
j 1 2LC jL
jC
L
L 1 2LC
C CDjC1 CDj C1
五、混频电路(P113)
1、二极管混频原理
第六章 高频调谐器 §6.1 高频调谐器的组成、作用及性能要求
一、组成
300Ω 75Ω
阻抗 高频 RF 匹配
选频 电路
滤波及中 频抑制
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c 3 108 m 300m 3 f 100010
可见,无线电波的频率越高,波长越短;反之,波长越长。
二、无线电波的频段 无线电波的频率范围一般用频段(或波段)表示。其波 段划分如表6.1.1所示。 三、无线电波的传播途径 1.沿地面传播——地面波; 2.在空间直线传播——空间波; 3.依靠折射和反射传播——天波。
6.1 无线电波的发射与接收
6.1.1 无线电波 6.1.2 无线电广播的发射与接收
6.1.3 无线电广播收音机
本章重点 1.了解电磁波的性质和传输途径。 2.理解无线电广播发射与接收系统的组成。 3.理解调制、解调的概念,掌握调幅波和调频波的性质和特 点。 4.了解超外差式调幅收音机各基本单元电路的作用和整机工 作原理。 本章难点 接收机中变频器和检波器的工作原理 学时分配 序 号 内 容 学 时
六管超外差式调幅收音机的整机电路
本章小结 1.无线电波是电磁波,频率为几十kHz至几百MHz, 它以电场和磁场交替变化向四周传播并把能量传播出去。 波长λ、频率ƒ和波的传播速度c的关系是: C f 。 2.无线电波的传播途径有三种:地面波、空间波和 天波。 3.高频电磁波要携带低频信号,是通过用低频信号 去控制等幅高频振荡来达到的。 4.超外差式调幅收音机是应用广泛的无线电接收 机,它的变频电路、中放电路、检波电路和自动增益控 制电路是无线电接收机的基本单元电路。
高频振荡器:在发射机中,用来产生高频振荡信号的部件。 载波:用来“装载”声音信号的高频振荡信号。 调制:把声音信号“装载”到高频振荡信号中的过程。 已调信号:调制后的高频振荡信号。 所谓发射是指利用传输线把已调波送到天线,变成电磁 波向空间辐射的过程。
二、发射机的组成: (一)低频:声音变换和放大; (二)高频:高频振荡的产生、放大、调制和高频功放; (三)传输线与天线:传输和发射已调高频信号; (四)直流电源:各部分电路工作电源。
四、音频放大器
V4为前置放大管。V5、V6为推 挽功放管。T4、T5为输入、输出变 压器。电路作用是放大音频信号, 输出足够的音频功率,推动扬声器Y 发声。 五、自动增益控制电路(AGC电路) R6、C8组成音频滤波电路, 电路作用是利用R6、C8电路输出 的随音频信号强弱变化的直流电 压,控制放大管V2的静态工作电 流,从而控制增益。保证中频信 号不随电台信号强弱而变化,趋 于稳定。
二、中频放大器 V2、V3为中放管。T2、T3为 中频变压器,因谐振频率为465 kHz,故简称“中周”。电路作 用是放大465 kHz的中频信号, 提高灵敏度和选择性。 三、检波器
V 7 为检波二极管。 C 16 、 C 17 、 R 10 组成高频滤波电路。 R P 为检 波负载。电路作用是利用V7的单 向导电性,取出中频调幅信号中 的音频信号,以便放大和声音还 原。
(三)耳机:把音频信号变换成声音。
三、调幅波与调频波
用低频信号控制 高频信号的频率,形 成的已调波叫调频波。
用低频信号控制 高频振荡的幅度,形 成的已调波叫调幅波。
6.1.3 无线电广播收音机 1.收音机种类:
(1)按电子器件分有电子管、晶体管;
(2)按电路特点分有直接放大式、超外差式; (3)按波段分有中波、短波; (4)按调制方式分有调幅、调频; (5)按电源分有交流、直流、交直流; (6)按用途特点分有收录、收扩、立体声等。
工作过程:话筒把声音转换成电信号,经放大器放 大后,去调制高频振荡器产生的高频等幅正弦波,产生 已调波,再通过高频功率放大器放大,由传输线送到天 线,以电磁波的形式发射出去。
三、无线电广播的接收
接收和解调:在接 收机中,从天线感应 出的不同频率的已调 波中选出所需信号的 过程,叫作接收。从 已调波中检取出音频 信号的过程,叫作解 调。 简单调幅接收机的组成: (一)输入电路:从不同频率已调波中选出需要收听的信号。 (二)解调器:将音频信号从已调波中检取出来。
1 2 3 4
6.1 无线电波的发射与接收 6.2 超外差式调幅收音机 本章小结与习题 本章总学时
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6.1 无线电波的发射与接收
无线电接收机是接收无线电信号的电子设备。 6.1.1 无线电波 一、无线电波 指在高频电流作用下,导线周围的电场和磁场交替变化向 四周传播能量的电磁波。
λ ——波长;ƒ——频率;c——传播速度(3×108m/s),它 们之间的关系为: c f [例6.1.1] 频率为1000kHz的无线电波,其波长为多少?
6.2 超外差式调幅收音机
6.2.1 超外差式调幅收音机工作原理
6.2.2 超外差式调幅收音机的变频、中放、 检波及自动增益控制电路
6.2 超外差式调幅收音机
6.2.1 超外差式调幅收音机工作原理 超外差式收音机主要特点是设置了一个变频器。作用 是把高频调幅信号变成固定中频(国标为 465kHz )调幅 信号,从而避免了放大电路因信号频率过高使增益下降 及不稳定的现象。 工作原理:输入电路从天线感应信号中选出某一高频调 幅广播信号,送入变频器与本机振荡信号混频,产生一个 调制内容相同的中频调幅信号,经中频放大器放大后,由 检波器解调出音频信号,经低放和功放,送给扬声器发出 声音。
2.直接放大式调幅收音机 工作原理:输入回路从天线上的感应信号中选出某一高 频调幅信号,经高频放大器直接放大,然后进行检波,输 出音频信;再经低放和功放,通过扬声器发出声音。
这种机型现已很少采用。
3.超外差式调幅收音机 工作原理:输入回路从天线上的感应信号中选出某一高 频调幅信号,经变频器变成中频调幅信号,再经中频放大器 放大,然后进行检波,输出音频信号。再经低放和功放,通 过扬声器发出声音。 这种机型因稳定性好、灵敏度高、选择性好而被广泛 采用。
6.2.2 超外差式调幅收音机的变频、中放、检波 及自动增益控制电路 一、变频电路 变频电路作用是把不同频率的输入 信号变成频率固定的465 kHz的中频信号。 V1、L4、L3、C2b组成本机振荡电路, 产生一个比输入信号频率高 465kHz的等 幅振荡信号。 V1 、 C 5 、 T1 组成混频器, 把输入信号和本振信号在 V1中进行混频, 利用晶体管的非线性,产生各种频率的 电信号,再通过负载谐振电路,从众多 频率的信号群中选出465 kHz的中频信号。
表6.1.1 无线电波的波段划分
6.1.2 无线电广播的发射与接收
无线电调幅发射机工作原理

一、无线电广播的发射
调制和发射:在无线电波发射过程中,只有天线长度和电 波波长可比拟时,才能有效地把电波发射出去。声音信号的波 长范围在15×103~15×106m,要想制作对应尺寸的天线显然 不现实。为此,利用频率较高(即波长极短)的无线电波携带 声音信号发射出去,使天线的制作变成了现实。
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