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模拟电路,包括低频(模拟电子技术基础)和高频(高频电子线路)

作者:互联网

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高频与低频的区别

高频电路的负载电路一般为选频电路。

低频电路的负载电路一般为电阻。

低频:

1.半导体器件

1.1.PN结:

1.偏置时,电场增强。

2.正偏和反偏:

正向偏置,扩散电流,正向电流大。

反向偏置,漂移电流,反向电流几乎没有。

1.2.二极管

典型电路:钳位电路

二极管负极电位=max[正极电位,负极电位]。

典型电路:整流滤波电路

只保留上半区波形。

典型电路:稳压二极管

1.稳压时,工作在反向击穿区。

2.并联稳压。

1.3.BJT

截止区:e反向偏置,c反向偏置。

放大区:e正向偏置,c反向偏置。

饱和区:e正向偏置,c正向偏置。

2.温度越高,放大系数增大。

低频:

2.基本放大电路

2.1.三种接法

三种接法:共x->x极接地或经过电阻后接地

共E:放大i,u

共C:放大i

共B:放大

2.2.结构

RB:提供iB

RC:提供iC,将iC转换为uC

VCC:提供能源,保证工作在放大区。

2.3.等效电路

直流等效:C开路。确定静态工作点。

交流等效:C、uS短路。确定交流参数(rbe,Ri,Ro,Au)。

2.4.失真

截止失真:削正半周。静态工作点过低。减少RB。

饱和失真:削负半周。静态工作点过高。增大RB。

2.5.求静态工作点

求静态工作点:

通过RB求UBQ->通过UBQ和UBEQ求IEQ->通过IEQ求IBQ、UCEQ

4.反馈

4.1.电压/电流反馈

电压xx:反馈电路接输出点和输出点在同一极

4.2.串联/并联反馈

xx串联:反馈信号与xS串联(u相加)

xx并联:反馈信号与xS并联(i相加)

4.3.反馈的影响

电压xx:稳定uo,Ro减小

xx串联:Ri增大

5.振荡器

5.1.概念

直流(VCC)变交流震荡,无需外加激励。

5.2.平衡与稳定条件

振荡平衡条件:幅度AF=1,相位2n·pi

起振平衡条件:幅度AF>1

振幅平衡稳定条件:放大器的放大倍数随振幅的增大而下降,即有源器件处于非线性状态

相位平衡稳定条件:相频特性曲线在谐振频率附近具有负的斜率,即LC并联谐振回路

5.3.组成

放大电路,正反馈,选频,稳幅

正反馈:等效于引入负电阻,抵消LC回路电阻到0,从而获得等幅振荡。

5.4.类型:

<几兆Hz(低频):RC(文氏电桥)

几十k~几百兆Hz(高频):LC

石英晶体振荡电路:

核心是晶振。原理是压电效应。

优点:频率高度稳定,高振荡频率

LC反馈性振荡电路:

起振条件

E两端同为L或C,B两端一个L一个C

电感反馈式三端振荡器(哈特莱振荡器)

特点:C与B接于LC回路两端,E接于L中部

优点:容易起振,改变C不影响F。

缺点:波形不够好,工作频率升高影响F。

电容反馈式三端振荡器(考毕兹振荡器)

特点:与哈特莱类似,但LC互换,E接于两个C之间

优点:波形好,适用于高工作频率,加大C可使频率稳定。

缺点:改变C影响F,但可通过L并联一个可变C来解决。

克拉泼振荡器

特点:与考毕兹类似,但L额外串联一个C。

优点:串联C和L决定f,并联C决定F

缺点:若串联C过小会导致难以起振

6.稳压电源

组成

整流电路、滤波电路、稳压电路

整流电路

单相桥式整流:二极管方向都是从左指向右

滤波电路

电容并联滤波

稳压电路

稳压二极管并联稳压

高频:

1.高频小信号放大器

1.1.组成

负载(选频电路),放大器

分类:

负载:谐振放大器(LC谐振回路),集中选频放大器(石英晶体)

1.2.性能指标

Au和Ap

BW:3dB

选择性Kr0.1:

工作稳定性:

噪声系数SNR:越接近

1.3.选频电路

LCR串联:f,Q,BW。大于f呈L。

LCR并联:f,Q,BW。大于f呈C。

集中选频放大器

1.4.放大电路

单管共E电路:

差动电路:

2.高频功率放大器

2.1.区别

器件增益晶体管工作状态输入信号
高频小信号放大器U线性高频小信号
高频功率放大器P非线性高频大信号

2.2.典型电路:丙类

组成

谐振回路:选基频,阻抗匹配

丙类放大器:正半周放大管导通,导通角<90

为什么选丙类

丙类的导通角,使得它在同样输出P的情况下C耗散P最小。

1.放大器原理都是利用输入到B的信号,控制C的VCC所提供的直流P,将直流P转变为交流输出P。

2.VCC所提供的直流P总有一部分成为C耗散P。设法降低C耗散P,则交流输出P会增大。

3.C耗散P总是等于uC·iC。只要谐振回路对基频呈纯电阻型阻抗(即谐振),则iC只在uC很低的时间内通过,C耗散P就能减小。

分析方法

折线法:

工作状态

1.欠压:

过压:RP变化时,uO比较平稳

临界:输出P最大

2.VCC增加,进入欠压状态,Icm与输出P影响不大,因此要在过压区C调幅。

3.Vbm增加,进入过压状态,Icm与输出P影响不大,因此要在欠压区B调幅或已调波放大。

功率

Po=IC1·IC1·R/2

Pe=VCC·IC0

3.混频/变频/超外差

含义

将调幅波的载波频率从高频变为中频。

输入:高频调幅波fs

本地:本振等幅波fo

输出:中频调幅波fi=fo-fs

原理

1.由于器件在非线性状态下,i-u特性曲线非线性,可通过傅里叶变换分解成正弦函数之和,导致通过该器件的正弦波会产生基波f以外的谐波。

2.谐波最高次数n为3,即一般不超过三次谐波。

3.非线性电路不满足叠加原理。

4.混频统一变为固定中频,使中频放大器的性能指标与载波频率无关,从而使接收机的灵敏度和选择性稳定。

电路

共E,B接输入fs,E接本地fo。

放大器完成混频和振荡器的工作。

优点:波形好,失真小。

干扰

p+q≤谐波次数n

组合频率干扰

f s ≈ p ± 1 q − p f i f_s\approx \frac{p\pm 1}{q-p}f_i fs​≈q−pp±1​fi​

表现:哨叫声

副波道干扰

f n ≈ 1 q ( p f o ± f i ) f_n\approx \frac{1}{q}\left( pf_o\pm f_i \right) fn​≈q1​(pfo​±fi​)

表现:哨叫声

中频干扰

副波道干扰中,p=0,q=1

表现:哨叫声

镜像干扰

副波道干扰中,p=1,q=1

交调

克服干扰

1.最关键:提高前端电路选择性

2.合理选择fi

3.合理选用电子器件与工作点

4.调幅AM的调制与解调

4.1.调制

利用信号控制载波的某一参数,使载波的该参数随信号而变化。

调制前的是调制信号,调制后的是调幅波。

连续波调制:AM、FM、PM。控制载波的A、f、θ。

脉冲波调制:

4.2.调幅波的性质

调幅度越高,上下边带功率越大,而边带包含信号,因此传输能力越强。

1.调制信号的频谱被搬移到以载波频率为中心的位置,有上边带和下边带。

2.载波功率占调幅波功率的绝大部分,但并不包含信号。

3.调幅度越高,载波功率占调幅波功率的比重越低。

4.3.1.平方律调幅

原理

调制信号与载波相加,同时加入非线性器件(二极管或BJT),然后通过BPF

特点

调幅度低

4.3.2.平衡调幅BM/DSB调幅

特点

输出DSB,即只有上下边带,没有载波

4.3.3.SSB调幅

原理

BM后抑制一个边带(例如通过滤波器或移相)

4.3.4.高电平条幅

4.5.检波/解调

还原信号与AM信号的包络变化规律一致。

组成:非线性器件,LPF

4.5.1.包络检波

输入

除了SSB

原理

非线性器件(二极管或BJT)完成频率变换,然后通过LPF

4.5.2.同步检波

输入

DSB和SSB

原理

输入信号与本地载频信号(与输入信号载频完全相同)相乘,然后通过LPF

5.调频FM的调制与解调

标签:调幅,振荡器,电路,信号,高频,放大器,电子线路,模拟
来源: https://blog.csdn.net/jieyannn/article/details/115336424