硬件电路设计基础知识

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1、硬件硬件电子电路基本电子电路基本有关本课程第一章 半导体器件1-1 半导体基本知识1-2 PN 结1-3 二极管-晶体三极管15 场效应管第二章 基本放大电路-1晶体三极管基本放大电路22反馈放大器的基本概念2-频率特性的分析法2-4小信号选频放大电路2-5 场效应管放大电路第三章 模拟集成电路3-1恒流源电路3差动放大电路3集成运算放大电路34集成运放的应用3-限幅器(二极管接于运放输入电路中的限幅器)3-6模拟乘法器第四章 功率放大电路41 功率放大电路的重要特点-2 乙类功率放大电路3 丙类功率放大电路44 丙类谐振倍频电路第五章正弦波振荡器-1 反馈型正弦波振荡器的工作原理5L正弦波振

2、荡电路5-C 振荡器的频率稳定度5-4石英晶体振荡器5-5C 正弦波振荡器第六章线性频率变换振幅调制、检波、变频61调幅波的基本特性6-2调幅电路63检波电路6-4 变频第七章非线性频率变换 角度调制与解调71概述-调角信号分析7-3调频及调相信号的产生7频率解调的基本原理和措施第八章反馈控制电路-1自动增益控制(AGC）8自动频率控制(FC）8自动相位控制(P)PLL第一章第一章半导体器件半导体器件-半导体基本知识半导体基本知识-2-2 N N 结结 二极管二极管-晶体三极管晶体三极管 1-51-5 场效应管场效应管 1-11-1 半导体基本知识半导体基本知识一、什么是半导体一、什么是半导体

3、半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。(导电能力即电导率）（如:硅锗e 等+4 价元素以及化合物）二、半导体的导电特性二、半导体的导电特性本征半导体纯净、晶体构造完整的半导体称为本征半导体。硅和锗的共价键构造。（略)1 1、半导体的导电率会在外界因素作用下发生变化半导体的导电率会在外界因素作用下发生变化掺杂管子温度热敏元件光照光敏元件等2 2、半导体中的两种载流子半导体中的两种载流子自由电子和空穴自由电子和空穴自由电子受束缚的电子()空穴电子跳走后来留下的坑(+）三、杂质半导体三、杂质半导体N N 型、型、P P 型型（前讲)掺杂可以明显地变化半导体的导电特性,从而制造出杂质半导体。N

4、 N 型半导体型半导体(自由电子多）掺杂为5 价元素。如：磷;砷P+5 价使自由电子大大增长使自由电子大大增长原理:S+4 价P 与 S形成共价键后多余了一种电子。载流子构成:o本征激发的空穴和自由电子数量少。o掺杂后由 P 提供的自由电子数量多。o空穴少子o自由电子多子P P 型半导体型半导体（空穴多（空穴多)掺杂为3 价元素。如:硼;铝使空穴大大增长使空穴大大增长原理：S+4 价B 与 Si 形成共价键后多余了一种空穴。B+3 价载流子构成：o本征激发的空穴和自由电子数量少。o掺杂后由 B 提供的空穴数量多。o空穴多子o自由电子少子结论：结论：型半导体中的多数载流子为自由电子;P 型半导体

5、中的多数载流子为空穴。-2-2 P结结一、一、P P结的基本原理结的基本原理1 1、什么是什么是 P P结结将一块 P 型半导体和一块 N 型半导体紧密第结合在一起时,交界面两侧的那部分区域。、PNPN 结的构造结的构造分界面上的状况：区:空穴多N 区：自由电子多扩散运动：扩散运动：多的往少的那去，并被复合掉。留下了正、负离子。(正、负离子不能移动)留下了一种正、负离子区耗尽区。由正、负离子区形成了一种内建电场(即势垒高度)。方向：N-P大小：与材料和温度有关。（很小，约零点几伏）漂移运动漂移运动:由于内建电场的吸引，个别少数载流子受电场力的作用与多子运动方向相反作运动。结论结论：在没有外加电

6、压的状况下,扩散电流和漂移电流的大小相等，方向相反。总电流为零。二、二、PNPN 结的单向导电特性结的单向导电特性1 1、外加正向电压时外加正向电压时:(正偏正偏)结论：势垒高度PN 结宽度（耗尽区宽度）扩散电流、外加反向电压时外加反向电压时:（反偏）（反偏）结论结论：势垒高度N 结宽度（耗尽区宽度)扩散电流(趋近于)此时总电流=反向饱和电流(漂移电流）：I5注注:反向饱和电流 I只与温度有关，与外加电压无关。【PN 结的反向击穿】：结的反向击穿】：齐纳击穿:势垒区窄，较高的反向电压形成的内建电场将价电子拉出共价键,导致反向电流剧增。e 结e 区搀杂浓度最大，区搀杂浓度最低。(不能将两个二极管

7、兑成一种三极管来用)二、晶体管的四种工作状态二、晶体管的四种工作状态状态发射结电压集电结电压放大正反截止反反饱和正正倒置反正三、放大状态下晶体管中的电流三、放大状态下晶体管中的电流注:交流有效值 大写小写；交流值 小写小写；瞬时值 小写大写;静态值大写大写；*注意:实际电流的流向是与电子流的方向相反的。用很少量的用很少量的I I来控制来控制I IC C。即三极管事实上是一种电流控制电流源。即三极管事实上是一种电流控制电流源-CCCC。三个电极电流满足:E=IB+IC工作在放大状态下的 NP管一定为：IB、I流入，E流出。工作在放大区的条件工作在放大区的条件:N NN NUC UBE；P PU

8、U,才干收集电子。漏极 D 和源极，可以互换着使用。规定栅极规定栅极一定要反偏。一定要反偏。工作在放大状态时规定有：工作在放大状态时规定有：4.4.输入特性输入特性:栅极电流就是 PN 结的反向饱和电流。它几乎不随电压变化。5.5.输出特性曲线：输出特性曲线：以以U US S为参变量，描述为参变量，描述I ID D和和U UDSDS之间的关系。之间的关系。二、绝缘栅型场效应管二、绝缘栅型场效应管1 1构造构造：(以 N 沟道为例）2.2.符号符号：增强型耗尽型N 沟道P 沟道场效应管特性比较场效应管特性比较P P7 7 TaTa-2-23 3原理原理:增强型:原始没有导电沟道,靠外加电压后形成

9、反型层导电沟道。规定必须给栅极加正向偏压。有：UGUS耗尽型:本来已有导电沟道存在(掺杂导致的),靠外加电压使沟道中的载流子耗尽。所加栅极电压可正、可负。正：同增强型；负:同结型；第二章第二章基本放大电路基本放大电路-1晶体三极管基本放大电路晶体三极管基本放大电路-2反馈放大器的基本概念反馈放大器的基本概念2-3 频率特性的分析法频率特性的分析法2-小信号选频放大电路小信号选频放大电路25 场效应管放大电路场效应管放大电路21晶体三极管基本放大电路晶体三极管基本放大电路一、放大器的构成一、放大器的构成1 1、放大电路的功能和重要研究问题、放大电路的功能和重要研究问题什么是放大器:输出信号能量输

10、入信号能量的器件。(增大的能量是由电源提供的。)放大器的规定：、能放大;、不失真；重要问题:产生失真的条件和如何减小失真；重要指标是放大倍数：2 2、三种基本放大电路（三种组态、三种基本放大电路（三种组态)三种组态：共射;共基;共集;要实现放大作用：必须满足发射结正偏,集电结反偏。（NPN，PNP 都是这样),即：NPNUCU U;PNUC Us的条件，则有s=Rs/RbRs，上式可以化简为:放大器的输入电阻 R放大器的输出电阻 R（三)、放大倍数的对数表达法采用对数表达的因素人的感官,对声音和光线的强弱的感觉与它们功率的对数成正比。即:声音功率增强一倍，人没觉得强烈了那么多。只有当功率的对数

11、值增强了一倍时,人们才觉得强了一倍。分贝(贝尔)贝尔取功率放大倍数以 10 为底的对数值。贝尔1 贝尔10 分贝(B）又由于：功率和电压/电流的平方成正比。有:dBdB例:功率放大0 倍lg0=10B电压放大 10 倍lg00d功率增大 1 倍10g23d电压增大 1 倍lg2d(四四)、共基极放大级的特点、共基极放大级的特点电路图略。结论结论:电路有电压放大倍数:大小与共射电路相似；方向与共射电路相反；即：输入信号和输出信号同相。无电流放大倍数 ICI。五、五、多级放大级多级放大级耦合方式:直接耦合、阻容耦合、变压器耦合多级放大器的放大倍数：总放大倍数(增益）各级放大器放大倍数(增益)的乘积

12、总放大倍数(分贝)=各级放大器放大倍数(分贝）的和-反馈放大器的基本概念反馈放大器的基本概念一、什么是反馈一、什么是反馈反馈把放大器输出信号(电压或电流)的一部分(或所有）送回输入端。净输入信号 Xi=原外加信号 Xi反馈信号 XF显然:正反馈使放大倍数增长;负反馈使放大倍数下降；负反馈在放大器中的作用：负反馈在放大器中的作用：交流：稳定放大量；减小非线性失真；扩展同频带；直流：稳定静态工作点 Q;二、单级反馈电路二、单级反馈电路(）无反馈(b）RE:串联电流-负反馈(c)RF:并联电压负反馈一方面判断电路有无反馈存在。(a）无、(b）(c)有。图图(b b)环节：环节：1、先判断有无反馈:有

13、;反馈支路 RF;、实际分析:、再判断反馈类别:用瞬时极性法标注 b（+）;（+);输入信号和反馈信号加在管子不同电极，并且符号相似。负反馈速判断反馈正、负性质的措施负反馈速判断反馈正、负性质的措施瞬时极性法瞬时极性法环节环节:1、假定输入信号的瞬时极性,逐渐标出放大器各级输入和输出电压的极性2、将反馈电压的瞬时极性和输入电压的瞬时极性相比较。判断：两个信号加到同一电极上，极性相反负反馈；极性相似正反馈;两个信号加到不同电极上，极性相似负反馈；极性相反正反馈;判断反馈性质：判断反馈性质：输入端串/并联反馈、输出端电流/电压反馈1 1、从输入电路的连接方式上来加以辨别判断串、并联反馈、从输入电路

14、的连接方式上来加以辨别判断串、并联反馈从变化信号源内阻 R的大小，观测反馈量的变化来辨别串联反馈串联反馈:信号源短路信号源短路反馈反馈存在存在并联反馈：信号源短路并联反馈：信号源短路 反馈不存在反馈不存在从反馈量的连接形式上辨别串联反馈：串联反馈：反馈信号与输入信号加在晶体管的不同电极上；反馈信号与输入信号加在晶体管的不同电极上；并联反馈：并联反馈：反馈信号与输入信号加在晶体管的同一电极上反馈信号与输入信号加在晶体管的同一电极上;、从输出电路的连接方式上来辨别电压反馈和电流反馈、从输出电路的连接方式上来辨别电压反馈和电流反馈电压反馈反馈电压和输出电压成正比;电流反馈反馈电流和输出电流成正比；从

15、变化负载电阻 RC的大小,观测反馈量的变化来辨别当：当：C C至至 0 0 时，时，U U 至至 0 0电压反馈；电压反馈；当：当：R RC C至至 0 0 时，时，I IF F仍然存在仍然存在电流反馈；电流反馈；从连接形式上辨别:当当:反馈信号和输出信号接在同一点上时反馈信号和输出信号接在同一点上时电压反馈电压反馈;反馈信号和输出信号接在不同点上时反馈信号和输出信号接在不同点上时电流反馈电流反馈;注意注意：当负载不变的条件下,输入信号变化，输出信号也随之变化,并且电压和电流成正比。可见：当负载不变时,电压反馈和电流反馈无区别。三、两级反馈电路三、两级反馈电路 判断有无反馈:(本级;越级；)本

16、级:T1管:无反馈；T2管:有反馈,反馈支路RE;越级:T1管T2管：有反馈，反馈支路RF；用瞬时极性法进行标注:(见图）结论:本级：1管：无反馈；管:有反馈,反馈支路RE2；负反馈;越级:T1管T管：有反馈,反馈支路R;负反馈；四、负反馈放大电路的一般体现式四、负反馈放大电路的一般体现式开环电压增益：电压反馈系数：环反馈系数：电压反馈深度：闭环电压增益:（加反馈后的电压放大倍数）深度负反馈反馈信号远远不小于放大器的有效输入信号的负反馈电路。深度负反馈状况下：由于 1+A0 时，有:五、五、负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响(一一)、放大器静态工作点的稳定、放大器静态工作点的

17、稳定1.放大器静态工作点不稳定的因素:受温度影响:ICBO；UB;；都会使 Q 点提高。晶体管值的离散性。(0-200 均合格)2.稳定 Q 点的偏置电路:电路为:串联-电流负反馈，E=UBE，由于的忽视，UBQ可以视为不随温度变化的固定电位。电路稳定电路稳定点的过程：点的过程：注：事实上稳定的是电流Q而不是电流B。、放大倍数的稳定性电压反馈稳定输出电压电压反馈稳定输出电压;电流反馈稳定输出电流电流反馈稳定输出电流;直流反馈稳定静态工作点直流反馈稳定静态工作点;交流反馈改善交流性能交流反馈改善交流性能;加入负反馈后，放大倍数比从前提高了 1+B 倍。（二）、负反馈对输入、输出电阻的影响（二）、

18、负反馈对输入、输出电阻的影响串联反馈提高输入电阻；并联反馈减少输入电阻;电压反馈减少输出电阻;电流反馈提高输出电阻;（三）、负反馈对非线性失真的影响（三）、负反馈对非线性失真的影响采用负反馈使有效输入信号波形产生预失真,负反馈越深,非线性失真消除得越好，增益也越小。但注意:在开环时，动态范畴必须留有余量。（四）、负反馈对噪声的影响（四）、负反馈对噪声的影响反馈环前必须加一种放大器 AO才可以提高信噪比，使得纯信号增大，噪声干扰信号减少。否则,和没加同样。六、六、两种常用的负反馈放大电路两种常用的负反馈放大电路(一）、射极输出器一）、射极输出器(共集电极放大器）共集电极放大器）1 1、电路简介：

19、电路简介：电路为:串联电压负反馈，并且输出电压所有反馈回到输入端。2 2、特性分析：特性分析：静态工作点计算：交流等效电路图:应用戴维南等效电源定理:电压放大倍数:输入电阻:输出电阻：（用外加电压法计算，将信号源短路)3 3、射极输出器的特点、射极输出器的特点:输入电阻大，输出电阻小;(可以作为多级放大器的输入级，或作为隔离用。)电压放大倍数近似为 1；输入、输出信号同相;（二）、恒流管电路（二）、恒流管电路1 1、电路简介：电路简介：电流-串联负反馈，作为二端网络来使用；与分压式稳定点的共射电流类似,由于固定,输出电流基本固定,而不随 U变化，从而实现恒流作用。2 2、特性分析：特性分析：输

20、出电流:输出直流电阻：小小输出交流电阻：大大23频率特性的分析法率特性的分析法什么是放大器的频率特性（响应):放大器的放大量随着信号频率变化的状态。对比对比:非线性失真 由于晶体管工作在非线性区，对幅度大小不同的信号放大量不同。频率失真 放大器对不同频率的信号放大量不同。（由于电路中有(线性失真)L、电抗元件导致。）即:将幅度相似而频率不同的信号加入放大电路的输入端，将会浮现输出信号的波形与输入信号的波形不同的现象,称为频率失真。一、放大电路不产生频率失真的条件一、放大电路不产生频率失真的条件抱负：对所有频率成分同等放大，相移和频率成正比。增益用复数表达：频率特性参数：为了将失真控制在一定范畴

21、内，把半功率点作为放大器放大倍数下降的最大容许值。(半功率点,相称于电压或电流的或 0.707。）截止频率:电压或电流放大倍数减至 07 倍时的频率。下截频L；上截频 fh。通频带：两个截止频率之间的频带。BW=fhFL二、分析频率特性的工程简化法二、分析频率特性的工程简化法分频段简化解决。环节:画出等效电路图；分频段对等效电路进行简化;求时间常数 求上、下截频；画出波特图；三、晶体管的高频参数及等效电路三、晶体管的高频参数及等效电路所有的放大器的放大倍数都会在高频端下降。.PN 结电容:（它是引起高频特性变化的重要因素）势垒电容 是正、负离子层在外加电压发生变化时发生变化，从而在外电路中产生

22、容性电流的等效电容。扩散电容 当 PN 结外加正向电压时,由于扩散作用会破坏半导体的电中性。将会由外电路补充进来异性载流子来保持电中性。P 区和区即形成了空穴和电子对的贮存。这种因扩散作用而在外电路产生的容性电流的等效电容。.共射极混合等效电路晶体管的高频分析晶体管的高频分析在高频段，e 结和 c 结都会产生容性电流。以共射电路为例:C 结反偏：势垒电容;E 结正偏：扩散电容；由于当频率很高时，电容的容抗为，因此两个电容不能忽视。由于 C 结反偏,因此 rb很大，可以视为开路。共射极混合共射极混合 等效电路等效电路其中：rbb基区体电阻。约为00。gm跨导。高频段等效电路（将 Cbc分别折合到

23、输入/输出端来算)CM(1+gmRC)bc/MCbcM密勒电容频率参数：当下降为中频时的.7 倍的时候,所相应的频率称为截止频率。f：当 b 下降为时的频率,称为特性频率。四、纯阻负载单极放大器的高频特性四、纯阻负载单极放大器的高频特性电路及等效电路：增益：幅频：相频：五、单极放大器的频率特性曲线五、单极放大器的频率特性曲线波特图波特图1用折线表达幅频特性的波特图两边取对数得：=0结论:频率每上升0 倍,幅模减小dB。设：A0=100；fH=1Mz作幅频特性波特图得：2.用折线表达的相频特性波特图分析:H 1 很大时0.1 很小时结论:频率每升高0 倍,产生-45相移。作相频特性波特图得：六、

24、晶体管的带宽增益乘积六、晶体管的带宽增益乘积放大器的带宽于增益是一对矛盾:负载增大增益增大上截频下降；负载减小增益减小上截频升高;为了全面衡量一种器件的高频放大能力，用放大倍数乘以上截频的积来衡量。晶体管的带宽增益乘积是由晶体管自身的参数决定的。要想提高增益带宽乘积,应选用bb、Cbc小的管子。2-42-4小信号选频放大电路一、概述一、概述什么是小信号选频放大器:信号幅度小，放大器工作在线性区。对所需要的信号放大；对不需要的信号克制；即,只能放大某个频率或某个频率范畴的信号。小信号选频放大器的构造：选频网络：高频:LC、石英晶体、陶瓷、声表面波;低频：C；选频网络决定小信号选频放大器的选择性的

25、好坏。频率特性：通频带:(容许频率通过的范畴)W0=fH-fL指标：中心频率(谐振频率）:fo通频带:0.7 f-fL矩形系数:抱负状况下，矩形系数1;实际状况下,矩形系数 0时：感性f f0时：容性f 10时,有：LL谐振角频率：回路总品质因数：R总=S/R0/谐振时传播阻抗:tm=U0=Rt=R总结论：Q 值越高，曲线越锋利,通频带越窄,选择性越好。提高值的部分接入法电路环节：环节：根据功率等效,将部分接入电路转化成所有接入电路：负载：内阻：信号源：输出电压：接入系数：;均为:结论公式:按照所有接入电路的分析措施计算参数:谐振角频率:回路总品质因数:R总=RS/0/R传播阻抗:t=U0/S

26、=总PLPS三、双耦合振荡回路三、双耦合振荡回路电路简介（略）；频率特性(略);双耦合回路的矩形系数也与电路参数无关,为一种常数。Kr双 Kr单;四、集中参数选频放大器四、集中参数选频放大器集中参数选频放大器涉及:石英晶体、陶瓷滤波器、声表面波滤波器。它们的长处是:频率高；可工作频率范畴宽;稳定;Q 高;体积小；2 2-5 5场效应管放大电路场效应管放大电路一、场效应管偏置电路的静态分析一、场效应管偏置电路的静态分析、自给偏置电路自给偏置电路回忆：多种场效应管偏置电路的规定:结型场效应管：规定栅极 G 一定要反偏。工作在放大状态时规定有:UD S U绝缘栅型场效应管：增强型：规定必须给栅极加正

27、向偏压。有：UD UG US耗尽型:所加栅极电压可正、可负。正：同增强型；负：同结型；2 2、分压偏置电路分压偏置电路此电路带有直流电流-串联负反馈,可以稳定静态工作点。静态分析：由于栅极上电流为,因此，RG3上无压降。二、场效应管放大电路的等效电路分析法二、场效应管放大电路的等效电路分析法1、场效应管的简化等效电路：2、共源放大电路分析：（以沟道耗尽型绝缘栅型场效应管放大电路为例)UGS=Ui、共漏场效应管放大电路分析共漏场效应管放大电路分析共漏场效应管放大电路又称为源极输出器,它和前面讲过的晶体管的射极输出器很类似，具有相似的特点。电路与分析（略)。第三章第三章 模拟集成电路模拟集成电路3

28、-恒流源电路3-2差动放大电路3集成运算放大电路34集成运放的应用限幅器（二极管接于运放输入电路中的限幅器）3-6模拟乘法器3-1恒流源电路恒流源电路用途:供应放大级作为偏流源或作为有源负载。在振荡器中作为充、放电电流源。一、一、镜像电流源电路镜像电流源电路1 1、电路简介电路简介:T1 管、T2 管具有完全相似的参数,并且发射结电压相似。2 2、工作原理：工作原理：I2的稳定过程：3 3、输出电流的计算输出电流的计算（由于2，B忽视不计）(称为镜像电流）二、比例电流源二、比例电流源1 1、电路简介：电路简介：2 2、工作原理：工作原理：和镜像电流源相似。3 3、输出电流的计算输出电流的计算3

29、-2差动放大电路差动放大电路一、一、零点漂移零点漂移零点漂移:多级直流耦合放大器中输入端对地短路时，输出电压仍然会浮现缓慢变化的飘动电压。简称：零漂或温漂。为了克服零漂采用差动放大器。二、基本差动放大器二、基本差动放大器、电路简介电路简介:两个管子具有相似的参数，并且对称元件的数值相等。（电路具有对称性,在集成电路中，由于两个管子靠得非常近，因此可以作得非常相近。)有两个输入端和两个输出端,输入信号加这两个管子的基极，输出信号取自两个管子的集电极之间。2 2、静态工作状态分析：静态工作状态分析：将交流信号短路掉。用“半电路法”进行简化：将 RE分别画在电路两边,使分开后的电路还保持原电路的伏安

30、关系。、动态特性分析：动态特性分析：差模信号:大小相等,极性相反的一对信号。共模信号：大小相等,极性相似的一对信号。差动放大器只对差模信号有放大作用，对共模信号没有放大作用。差动放大器只对差模信号有放大作用，对共模信号没有放大作用。三、三、双入双出差动放大电路双入双出差动放大电路电路完全对称,差模信号放大倍数：共模信号放大倍数:共模克制比：四、共模信号和差模信号的分离四、共模信号和差模信号的分离差模信号：共模信号:五、具有镜像电流源偏置和负载的差动放大电路五、具有镜像电流源偏置和负载的差动放大电路3、T4：有源负载；5、6：有源偏置;T1、T2;差动放大器。运用镜像电流源作为有源负载,将双入双

31、出变为双入单出,且增益和共模克制比保持不变。3集成运算放大电路集成运算放大电路一、集成运算放大器的特点一、集成运算放大器的特点(集成电路的特点）集成电路的特点）不适合制造大电容,因此采用直接耦合电路;管子、电阻等元件在同一条件下制造,因此器件参数的对称性好;二极管所有用三极管的发射结来替代；不容易制作较大电阻,常用恒流源来替代,或外接电阻。二、二、集成运放的构成集成运放的构成1、框图：2、符号:习惯画法国标画法-:反相输入端,表达输入信号与输出信号反相;:同相输入端,表达输入信号与输出信号同相。三、运放的简化分析措施三、运放的简化分析措施1 1、运放的抱负化条件（参数）运放的抱负化条件（参数）

32、开环电压增益开环输入电阻开环输出电阻开环带宽共模克制比失调、漂移、内部噪声=0、运放输入端的两个重要概念运放输入端的两个重要概念运放工作在深度负反馈条件下，且工作在线性区时，有：虚短路虚短路:虚开路虚开路:4集成运放的应用集成运放的应用运放在应用时,在对内阻没有特殊规定期，为了以便负载和信号源有公共的接地端,一般总是采用电压负反馈。一、一、基本放大电路基本放大电路1、反相输入式放大电路反相输入式放大电路电路接有电压并联负反馈。为了克服温漂,在两个输入端偏流电阻上产生的压降相等，有:工作原理:=02、同相输入式放大电路同相输入式放大电路电路接有电压串联负反馈。为了克服温漂，在两个输入端偏流电阻上

33、产生的压降相等,有:工作原理：3、压跟随器压跟随器二、二、线性运算电路线性运算电路1、反相输入式加法电路：反相输入式加法电路：电路为并联电压负反馈2、同相输入式加法电路：同相输入式加法电路：电路为串联电压负反馈3、减法运算电路：减法运算电路：4、积分运算电路积分运算电路:=05、微分运算电路：微分运算电路：=0三、三、非线性运算电路非线性运算电路1、对数运算电路：对数运算电路：=02、指数运算电路指数运算电路:=03-限幅器限幅器(二极管接于运放输入电路中的限幅器）二极管接于运放输入电路中的限幅器）一、一、串联限幅器串联限幅器、限限幅器限限幅器=0工作原理工作原理:当i很小时，二极管截止;当

34、Ui增大时，二极管临界导通；当 Ui继续增大时，二极管导通；输出信号随输入信号进行变化。结论：结论：当时,二极管截止,限幅区。当时,二极管导通，传播区。传播特性曲线:输入输出波形:2 2、上限限幅器上限限幅器0工作原理工作原理:当i很大时，二极管截止；当 U减小时,二极管临界导通;当 Ui继续减小时,二极管导通;输出信号随输入信号进行变化。结论：结论：当时,二极管截止，限幅区。当时,二极管导通,传播区。传播特性曲线:输入输出波形:36模拟乘法器模拟乘法器模拟乘法器的基本工作原理模拟乘法器的基本工作原理模拟乘法器:可以实现两个互不有关的持续性信号（电压或电流)相乘作用的电路。变跨导式乘法器构成原

35、理:电路元件工作于线性区，但由于跨导为非线性，因此电路对外体现出非线性特性。电路运用了指数函数和双曲正切函数的关系，运用恒流源差动放大电路实现相乘。符号符号:习惯画法 国标画法、相乘运算：相乘运算：2 2、乘方运算乘方运算:3 3、除法运算：除法运算：=04 4、开方运算开方运算:0第四章第四章功率放大电路功率放大电路4功率放大电路的重要特点功率放大电路的重要特点42乙类功率放大电路乙类功率放大电路43丙类功率放大电路丙类功率放大电路44丙类谐振倍频电路丙类谐振倍频电路1功率放大电路的重要特点功率放大电路的重要特点一、定义一、定义:在模拟电子电路中需要有这样一类电路,它们可以对负载提供足够大的

36、功率来驱动它们。此类电路就是人们常说的功率放大电路，简称功放。二、规定二、规定:在器件安全运用的前提下,输出功率尽量地大,效率尽量地高,不失真地给出所需功率。三、分类三、分类【甲类】：晶体管在信号的整个周期内均有电流通过。即，器件整个周期导电。导通角为 10o。【乙类】：晶体管只在信号的半个周期内有电流流过。即,器件半个周期导电。导通角为 9。【甲乙类】：晶体管在信号的多半个周期内有电流流过。即,器件多半个周期导电。导通角于90o-180o之间。【丙类】:晶体管只在信号的小半个周期内有电流流过。即,器件小半个周期导电。导通角不不小于 9。结论结论:甲类工作状态的特点是非线性失真小，但是效率最低

37、;乙类状态失真较大,但是效率较高;丙类状态失真最大,效率也最高,它只用于高频放大器中。甲乙类状态兼有甲类失真小和乙类效率高的长处，它是甲类和乙类状态的折衷方案。四、重要指标四、重要指标输出功率:正弦输入信号状况下，不失真地输出信号的最大输出电压Um和最大输出电流 Iom的有效值的乘积 Pm。(是交变电压和交变电流的乘积，是交流功率，它的直流成分所产生出来的功率不是输出功率。)效率:最大输出功率 Po和电源输入的直流功率 PE的比值。集电极的损耗功率 Pc：电路为了尽量给出大的功率,晶体管往往用在极限状况，应当注意器件的安全运用。集电极的损耗功率和晶体管的散热条件有关。在使用时应注旨在功率管上加

38、散热片。五、功率放大电路的非线性失真五、功率放大电路的非线性失真衡量功率放大器的非线性失真一般用非线性失真系数来表达。假设输入信号为正弦波时,失真系数定义为:谐波功率和基波功率的比值的平方根。谐波功率和基波功率的比值的平方根。注意:在线性电路中常用的叠加定理,在这里将不再合用。（n=2、3、4)42乙类功率放大电路乙类功率放大电路乙类功率放大器的种类有诸多,在这里我们以乙类双电源互补对称式推挽电路(OL 电路)为例来具体简介乙类功率放大器。一、电路简介一、电路简介二、工作原理二、工作原理甲类功率放大器的动态范畴不是很大,因此人们提出了用两个管子共同来完毕一种正弦波周期的工作。每个管子只工作半个

39、周期。即,正弦波的正半个周期由 T1 管单独工作,负半个周期有T2 管单独工作。三、交越失真三、交越失真乙类推挽状况下由晶体管引起的一种非线性失真。这种由于静态工作点选择太低而导致的在低电流区引起的失真叫做交越失真。克服交越失真的措施是合适地提高静态工作点,将电路的工作状态变化为甲乙类工作状态。甲乙类推挽电路波形：四、指标计算四、指标计算根据输出功率的定义可知：或写为:电源所提供的功率E：由于每个管子只提供半个周期的电流，因此总功率为:在抱负状况下，乙类功率放大器的效率为：晶体管的损耗PC为：一般晶体管的集电极最大损耗 PM并不是出目前输出功率达到最大的时候，这是由于管耗最大时,管子的压降和电

40、流的幅度值也为最大。而输出功率最大时,管子的压降和电流的幅度值都比较小。我们可以用求解极值的措施来求解PCM。令得到当时,管耗最大。五、选管原则五、选管原则CM为晶体管的集电极最大损耗;IC为晶体管最大集电极容许电流;BUCER为晶体管最大耐压。六、复合管六、复合管（略）4-3丙类功率放大电路丙类功率放大电路高频信号时的功率放大电路丙类谐振放大器。一、高频功率放大器的特点一、高频功率放大器的特点高频功率放大器的工作频率很高，可以达到几百兆赫兹甚至几万兆赫兹。但是它的相对频带一般很窄。因此,高频功率放大器一般都采用选频网络作为负载，而不选择电阻、变压器等非调谐负载。高频功率放大器的输入信号比较大

41、，又规定有高的效率,因此不能工作于甲类状态，必须工作在丙类状态。它的选频网络的重要作用是选出基波,克制掉谐波。【应用范畴】高频功率放大器是无线电发送设备的重要部件。它负责放大单薄的信号,使它可以大到足够功率的电平,以满足发射天线的规定。在实际生活中,高频功率放大器不仅用在高频功率发射机中，许多电子加热设备都会用到它。二、基本电路二、基本电路三、工作原理三、工作原理由于丙类高频功率放大器的导通角不不小于 90o。因此丙类的高频功率放大器一定是工作在强非线性区的。因此丙类高频功放又称为非线性谐振放大器。它需要运用选频网络挑选出输出信号基波来达到功率放大。对于丙类高频功放选频网络的规定是:1、可以滤

42、除谐波分量;2、选频网络上面的功耗要尽量地小;3、调谐于基波上；（丙类高频功率放大器必须采用 LC 振荡回路作为选频网络)一、一、丙类高频功率放大器的折线分析法丙类高频功率放大器的折线分析法当管子工作在大功率状态下时，基区的体电阻b上面的电压就变得明显起来了,由于rb上的电压和电流是线性的关系，因此在大功率状态下，将iC-uBE转移伏安特性用折线来近似表达。集电极电流iC是一种周期性的非正弦脉冲信号。可以用付立叶级数拆成级数的形式:+物理意义是:任意一种周期性的非正弦信号i都可以当作是由直流分量o、基波分量、二次谐波分量等等各次谐波来构成，也就是说周期性脉冲信号涉及了许多的频率分量。各次谐波的

43、幅度与脉冲信号iC的关系由下列各公式决定：将余弦脉冲的解析式代入上面各式中替代iC。余弦脉冲所涉及的各个频率分量的振幅公式，通过化简后得到如下的体现式为：（略去推导过程）上式中的是与导通角有关系的量，称为余弦脉冲分解系数。其中是余弦脉冲的最大幅度。在实际应用中,往往不用公式来直接计算，而是将正比于各个频率分量幅度的与的关系画成曲线,通过查曲线来找出某个谐波分量的相对幅度。曲线和与的关系见书上。五、指标计算五、指标计算由图余弦脉冲分解系数中可以看出来,在=10o时最大。即:当一定在=12时输出功率最大。注意:在实际计算功率的时候，都是用基波功率来算的。功率:效率:功率和效率的综合考虑效率:越小,

44、效率越高；功率：变大,功率增长,当120o时，基波功率最大；可见，功率和效率它们彼此之间不是统一的。因此,在实际应用中为了综合考虑,一般取60o。六、丙类功放的动态特性六、丙类功放的动态特性工作状态可以根据晶体管在工作时与否进入饱和区来分为三种状态：不进入饱和区的欠压状态；进入饱和区的过压状态；刚好进入饱和区的临界状态；动态特性动态特性：假设在电路的偏压和负载一定的状况下,当输入信号变化时，我们从输出端所得到的集电极电流波形。当输入信号由小变大时，放大器的工作状态又欠压到临界到过压变化。欠压状态下,输出电压幅度十分小,输出功率不大。过压状态时，由于器件进入了非线性区，顶部浮现了凹陷,集电极电流

45、减小，输出功率减小。在临界状态时,输出电压和输出电流都为最大值，因此也许得到最大的输出功率。一般状况工作于弱过压状态。(为使输出幅度变化不太剧烈。）七、对丙类谐振放大器耦合电路的规定七、对丙类谐振放大器耦合电路的规定1可以实现阻抗变换,即将实际的负载阻抗值变换为器件所规定的阻抗值。2耦合网络自身的插入损耗要尽量的小,即可以将有用信号功率有效地传送给下一级或者是负载。.滤波特性要好，即可以克制掉无用信号的功率。4-4丙类谐振倍频电路丙类谐振倍频电路倍频器倍频器:输出信号频率为输入信号频率的整数倍的电子部件。它广泛地应用于通信设备中。可以用模拟电路来实现也可以用数字电路来实现。我们仅简介工作频率在

46、几十兆赫兹如下的运用三极管构成的丙类谐振放大式倍频器。一、丙类倍频器的基本工作原理一、丙类倍频器的基本工作原理在丙类工作时,晶体管的集电极电流脉冲中具有许多谐波分量。那么,如果把集电极谐振回路调谐在二次谐波或者五次谐波上面，回路将会在二倍频或五倍频上谐振。即，放大器将只有二次谐波电压或五次谐波电压输出。这样丙类放大器就成为了丙类二倍频器或五倍频器。二、实际电路二、实际电路丙类谐振倍频器的原理性电路:虚线所标出的和 C是为了克制幅度很大的基波而设立的串联谐振回路，它调谐在基波上面。此电路的其她部分就和丙类功率放大电路没有什么区别了。但是在对谐振回路的规定上，丙类倍频器的谐振回路的选频网络还规定可

47、以滤除低次谐波和高次谐波。即,丙类功放谐振在基波上，而丙类倍频器则谐振于谐波上。三、参数分析三、参数分析从电流分解系数图中可以看出，对于每一条的曲线，都存在一种最大值,并且随着谐波次数 n 的增长,的值相应减小，浮现最大值时所相应的导通角也相应减小。浮现最大值时的导通角为：的最大值是:其中为谐波次数。第五章第五章正弦波振荡器正弦波振荡器5-1反馈型正弦波振荡器的工作原理反馈型正弦波振荡器的工作原理5-2LC 正弦波振荡电路正弦波振荡电路53L振荡器的频率稳定度振荡器的频率稳定度54石英晶体振荡器石英晶体振荡器55RC 正弦波振荡器正弦波振荡器1反馈型正弦波振荡器的工作原理反馈型正弦波振荡器的工

48、作原理分类：反馈型；负阻型。(不讲)一、电路的构成及自激条件一、电路的构成及自激条件“自激振荡”是指在没有外加信号的作用下，电路能自动产生交变信号的一种现象。产生自激振荡的电路称为“自激振荡器”。反馈型正弦波振荡器构造框图:A 为放大器的开环增益；为反馈网络的反馈系数;【四个构成部分】：、放放大器大器：由于振荡器不仅要对外输出功率，并且还要通过反馈网络提供自身的输入信号功率。因此它必须要有功率增益。其能量的来源仍然与放大器同样来源于直流电源。2、反馈网络反馈网络：使其构成正反馈环路。3、选频网络选频网络：正弦波振荡器必须工作在某一特定的频率上。选频网络应保证只有在这一特定的频率时,通过输出网络

49、和反馈网络才有闭环2相移的正反馈,其她频率不满足正反馈的条件。并且运用选频网络中的储能元件作为振荡回路。4、稳幅机构稳幅机构:自激振荡器由自行起振的暂态过渡到最后的稳态,并保持一定的输出幅度和波形，这个过程规定有一种自稳幅的机构。这个机构既可以单独存在，又可以加在前三个部分中的任意一种里面。按照选频网络的构成的不同又可以分为：LC 正弦波自激振荡器;R振荡器和石英晶体振荡器；其中 LC 正弦波自激振荡器又可以更加细致地分为：互感耦合式振荡器;C 三点式振荡器；自激条件:A 为放大器的开环增益：为反馈网络的反馈系数:振幅条件:相位条件：(n=0,1,3.)二、振荡的建立和稳定过程二、振荡的建立和

50、稳定过程振荡的建立:假设电路处在静止状态，当外界浮现了一种非常小的扰动时，这种扰动往往具有很宽的频谱，通过 L选频网络选出使得电路满足正反馈相位条件的频率分量。在电路的输出端将会得到由选频网络选出的某一频率的微小振荡,它立即通过反馈网络回送到了放大器的输入端进行放大，在正反馈地状况下,电路的输出端会得到比本来大某些的振荡,这个信号又通过正反馈网络送到放大器的输入端，通过这样反复多次放大，选频，反馈电路中就产生了增幅电振荡。振荡的稳幅：当振幅增长到一定限度后来，由于电路中的电容 C储存能量会引起非线性导电的现象（即,由于电容的储能使得三极管发射极电位提高，导致管子进入截止区）。该电路在 RE、R

51、B、B2产生了自生反偏压。管子进入非线性区。幅度不会继续增长,这样管子的导通角将会减小，从而导致增益减小，直至达到平衡，于是振幅便稳定于某一种恒定的值了。三、稳定条件三、稳定条件1、振幅稳定条件：如果如果干扰和噪声使反馈电压增大时,放大器的增益自动下降,使 A下降,振幅保持稳定。反之反之，若反馈电压下降,A 增大,同样会使振幅稳定。绝对值越大,振幅的稳定性就越好。上式还可以展开为下面所示的形式:这就规定：2、频率稳定正弦波频率发生变化，相位肯定也发生变化。当频率提高，相位会超前。负值表白:频率提高，相位滞后，维持频率稳定。反之,频率减少,相位超前,维持频率稳定。上述偏导数的绝对值越大越好，表白

52、只要频率产生微小的变化就可以获得足够大的反向的相位变化,从而在电路中恢复相位平衡。起振条件和平衡条件：起振条件和平衡条件：振幅起振条件：相位起振条件：（n0,1,2,3.)振幅平衡条件：相位平衡条件：(n=0,2,3.)-2LC 正弦波振荡电路正弦波振荡电路分类:互感耦合式；三点式;一、互感耦合式自激振荡器一、互感耦合式自激振荡器以集电极耦合式的振荡器为例:根据瞬时极性法来判断:此电路为正反馈,可以振荡。二、二、LCLC 三点式振荡电路三点式振荡电路互感耦合式振荡器存在工作频率不是很高,在调测过程中改动反馈深度不以便等缺陷。得到了更加广泛的应用的是 LC 三点式振荡器。分为:电感分压反馈式（简

53、称电感三点式)和电容分压反馈式（简称电容三点式)振荡器。电感分压反馈式正弦波振荡器电感分压反馈式正弦波振荡器(电感三点式电感三点式)1 1、电路简介、电路简介此电路又称为“哈特雷”（Hrly）电路。、电路特点、电路特点(1)容易起振且振荡幅度较大；（2)条件频率以便。运用可变电容，可以得到一种较宽的频率调节范畴;（3）一般用于产生几十兆赫如下的频率的正弦波；(）输出波形中具有高次谐波分量,波形较差;（)频率稳定度不高，因此一般用于规定不高的设备中;电容分压反馈式正弦波振荡器电容分压反馈式正弦波振荡器、电路简介、电路简介此电路又称为“考比兹”（Colpitts）电路。2 2、电路特点、电路特点(

54、）输出波形中的高次谐波分量很小,输出波形好;(2)振荡频率较高，一般可以达到0兆赫以上；（)调节频率不以便，并且频率的调节范畴较窄,一般用于产生固定频率的振荡；交流通路交流通路从上面的分析中我们可以看出,电容三点式和电感三点式振荡电路在电路的构成形式上具有某些相似的地方。为了可以以便地看清电路的基本构造,可以将实际电路中的直流供电电路略去,得到它们的交流通路如图所示:(a)Htely电路（）Cpitts电路三点式三点式 L L振荡电路的普遍形式振荡电路的普遍形式三点式三点式 L L振荡电路的振荡频率振荡电路的振荡频率从上面的交流通路还可以看出，基本电感三点式振荡电路的振荡频率为:基本电容三点式

55、振荡电路的振荡频率为:电容三点式振荡电路的改善型电容三点式振荡电路的改善型1.1.串联改善型电容三点式振荡电路串联改善型电容三点式振荡电路,“克拉泼克拉泼”(C Ca ap p）电路）电路它的交流等效电路如图所示:克拉泼电路的振荡频率为：其中：由于 CC1,C3C2，因此。可见,管子的输入电容 Ci 和输出电容。对 f。几乎是没有影响的。虽然 C。和 Ci 发生了变化,它们对振荡频率的影响也是很小的。因此电路的频率稳定性提高了。此外，调节频率时调节 C3,调节反馈深度时调节 C1 和2 的比例关系。它们互不干扰。即:调节3 只影响频率而不影响反馈,调节 C1，C2 的比例关系只影响反馈深度而不

56、影响频率。2、并联改善型电容三点式振荡电路,西勒（ser）电路交流通路:振荡频率为:其中由此可见西勒电路的频率稳定度高，振荡频率也高，并且振幅较平稳，波形好。因此西勒电路得到了广泛的应用。53LC 振荡器的频率稳定度频率稳定的指标人们常常用频率稳定度来衡量。频率稳定度的原则分为绝对频率稳定度和相对频率稳定度两种。绝对频率稳定度的定义为:实际振荡频率与额定频率之间的差。相对频率稳定度的定义为:由于 f 和 fo十分接近,故又可以将相对频率稳定度写为下面的形式：一般人们所提到的频率稳定度都指的是相对频率稳定度。并且在一定期间范畴内的频率稳定度可以分为下面三种状况：短期稳定度:一般指一种小时之内的相

57、对频率稳定度;中期稳定度:一般指一天之内的相对频率稳定度；长期稳定度:一般指几种月以上的相对频率稳定度;由于环境稳定引起的频率的变化，称为“频率漂移”。【提高频率稳定度的基本措施】:减小外界因素的变化；提高振荡回路原则性;5-石英晶体振荡器石英晶体振荡器由于 LC 谐振回路的 Q 值做不了太高。当要做一种振荡频率高并且频率稳定度高于 10-5数量级的振荡器时,应当选用石英晶体振荡器了。石英晶体振荡器有着很高的 Q 值,它的频率稳定度一般可以做到05到 10-8。一、石英晶体及其等效电路一、石英晶体及其等效电路、石英晶体的压电效应石英晶体的压电效应2 2、符号及等效电路、符号及等效电路3 3、石

58、英晶体振荡器的特点、石英晶体振荡器的特点两个电极之间的静态电容 Co比较大。等效电感 Lq非常大，等效电容q和等效电阻q都非常小，因此 Q 值非常高。它有一种串联谐振点和一种并联谐振点。二、石英晶体振荡电路二、石英晶体振荡电路分类:串联型；并联型；1 1、并联型晶体振荡电路、并联型晶体振荡电路并联型晶振电路实质上就是,工作在它的串联谐振频率和并联谐振频率之间,阻抗等效为一种电感来应用。将它与两个外接电容构成电容三点式振荡电路。实质仍然是一种电容三点式振荡电路。等效电路:石英晶体振荡器的振荡频率近似为晶振的外壳上所标称出的频率。2 2、串联型石英晶体振荡电路、串联型石英晶体振荡电路工作在石英晶体

59、的串联谐振频率，并且石英晶体呈纯阻性,它的相移为零,近乎于短路。在电路中石英晶体作为放大电路的反馈元件,起选频作用。实质还是一种电容三点式振荡电路。其中可调电容 C在电路中的作用是微调一下频率，使电路的振荡频率在晶体的串联谐振频率上。电路的振荡频率还是石英晶体外壳上的标称频率。55RC 正弦波振荡器正弦波振荡器第六章第六章线性频率变换线性频率变换振幅调制、检波、变频振幅调制、检波、变频6 61 1 调幅波的基本特性调幅波的基本特性62调幅电路调幅电路63 检波电路检波电路64 变频变频为什么要进行频率变换为什么要进行频率变换天线的几何尺寸波长 发射时，需要将频率提高。接受时,要可以将各个广播电

60、台辨别开来,即，每个台之间要相差KHz发射时,不同的广播电台要将频率提高到不同的频率上面。调制：在发送端将频率变高调制：在发送端将频率变高;基带信号基带信号 频带信号频带信号解调；在接受端将频率变低；解调；在接受端将频率变低；频带信号频带信号基带信号基带信号61调幅波的基本特性调幅波的基本特性一、一般调幅信号一、一般调幅信号1 1、原理：、原理：2 2、数学体现式：、数学体现式：低频信号:等幅高频信号（载波)：一般调幅信号：可见,一般调幅波的频谱可以提成三部分：载频；下边频；上边频；ma：调幅系数=13 3、频带宽度、频带宽度:W=2fmax4 4、调幅波的功率：、调幅波的功率：假设将调幅波加

61、到电阻上：载波功率:边频功率:P上P下=P边=当 ma0.时(一般状况)：边.P0，有用功率仅占 5%。由于载波功率不具有信息量，所用把它费力发射上天不值。二、克制载波的双边带调幅信号二、克制载波的双边带调幅信号(SBSB）数学体现式：数学体现式：有用功率可以达到有用功率可以达到5 5%。三、单边带调幅信号三、单边带调幅信号(SSBSSB)由于上、下两个边频所具有的信息量全等,全发射出去所占用的频带太宽了,要节省频带,只发送一种边频就可以了。接受机成本:一般 双边带 单边带6调幅电路调幅电路分类：低电平调幅电路平常用、小功率、用模拟乘法器来实现;高电平调幅电路专业用、大功率、用电子管构成调幅器

62、(大型通信或广播发射机)；一、双边带调幅电路一、双边带调幅电路运用模拟乘法器直接实现相乘。电路(略)。二、一般调幅电路二、一般调幅电路电路简介：基本原理:三、单边带调幅电路三、单边带调幅电路滤波法:运用双边带电路的输出信号,然后在用滤波器滤除不需要的边频分量。电路（略)。移项法:（略)。63检波电路检波电路一般调幅波的解调检波。一、相乘检波一、相乘检波电路简介:基本原理:其中：有用分量无用分量可以用滤波器滤除。二、二极管峰值包迹检波二、二极管峰值包迹检波电路简介:工作原理：失真：二极管伏安特性的非线性;2 2 二极管导通电压不为 0；3 负载时间常数过大引起的失真惰性失真(对角切割失真);4

63、交、直流负载不等引起的失真负峰切割失真(底边切割失真);惰性失真惰性失真:电容 C 过大，时间常数太大，以致包迹应跟踪衰减时,一时电压降不下来。不失真条件:负峰切割失真：负峰切割失真：交、直流负载不等引起二极管负极电位提高导致的底边切割失真。不失真条件：检波器的电压传播系数：直流电压传播系数:交流电压传播系数:高频输入电阻：6-4变频变频定义：定义：将原信号的各个频率分量移至新的频域，并且各分量的频率间隔和相对幅度保持不变。新频率原频率+参照频率一、相乘混频一、相乘混频原理:运用模拟乘法器实现和频或差频,再用滤波器滤除其一。框图：频谱:二、二极管双平衡混频二、二极管双平衡混频原理：运用二极管搭

64、成桥路来混频，用选频网络滤除无用的频率。(二极管的指数率,运用幂级数展开,取其中的平方项来实现混频,取和频或差频。）特点：工作频率极高，微波波段。三、混频时产生的干扰和失真三、混频时产生的干扰和失真 因素:混频器件的非抱负相乘特性;有用信号频率、本振频率、干扰信号频率构成的某种特殊的关系;类型:组合频率干扰（哨叫干扰）；镜相干扰；中频干扰;交叉调制干扰;互相调制干扰。消除措施：在混频器之前加选频电路。镜像干扰：镜像干扰：第七章第七章非线性频率变换非线性频率变换角度调制与解调角度调制与解调71概述概述72调角信号分析调角信号分析-调频及调相信号的产生调频及调相信号的产生-频率解调的基本原理和措施

65、频率解调的基本原理和措施7-1概述概述长处长处:抗干扰能力强；抗干扰能力强；缺陷缺陷:所占用频带宽；所占用频带宽；调角用调制信号去控制高频振荡的频率或相位，使之随调制信号的变化规律而变化。随 f 变调频；解调鉴频;随变调相;解调鉴相;【应用】:通信机、扫频仪7-2调角信号分析调角信号分析一、调频波与调相波的体现式一、调频波与调相波的体现式调角波:调角波的相位与角频率之间的关系：单一余弦信号调制下的调频波单一余弦信号调制下的调频波:调制信号：调频波角频率:调频波最大频偏:调频敏捷度：Kf(每单位调制电压的角频率偏移量)调频波相位：调频波体现式:调频系数(最大相偏)单一余弦信号调制下的调相波：单一

66、余弦信号调制下的调相波：调制信号:调相波相位:调相波最大相移（调相系数）：调相敏捷度:KP(每单位调制电压的相位偏移量)调相波角频率:调相波体现式:调相波最大频偏:二、调频波和调相波的比较【共同点】：调频波和调相波的最大相移与最大频偏之间的关系均为：一般调幅波的 ma1。【区别】:调频波：调相波:三、调频波和调相波的频谱、频带宽度三、调频波和调相波的频谱、频带宽度【频谱】：o调制调频波：*调相波：sin 调制调频波：调相波:*带有的公式非常相似，一起来分析调角波的频谱和频带宽度。将公式中括号里面的内容合并项:有：根据第一类贝塞尔函数展开:可知:只具有偶次项;只具有奇次项;结论：结论：余弦（或正弦)调制下的调频波是由载频和无穷多对边频构成的;各边频的大小与调制系数有关；3 3 各个边频之间的频率间隔；4 4 所占用的频谱宽度无穷大；【注意】:当调制信号包具有多种频率成分时,各边频的幅度,不仅与单个频率的调制系数有关,并且还与其他频率的调制系数有关。不符合叠加定理！不符合叠加定理！因此称为：非线性调制。频谱宽度：频谱宽度：在实际应用中，可以进行工程上的近似。由于边频分量的幅度随着阶数的增大