第二章 高频电路基础精要.ppt

第二章 高频电路基础 高频电路中的元器件 高频电路中的基本电路 电子噪声及其特性 噪声系数和噪声温度 第一节 高频电路中的元器件 一、高频电路中的元件 1.高频电阻 （1）常用的电阻：金属膜电阻、碳膜电阻、线绕电阻 （2）主要参数：电阻值、额定功率和稳定性 电阻值：高频时电阻值将增加； 额定功率：在正常工作状态下电阻器容许消耗的功率； 稳定性：电阻器的工作条件变化时（eg.温度升高或降低），其电阻值的变换应在容许的范围内。 （3）电阻的高频特性 2.高频电容 （1）主要参数：电容量、工作电压、损耗角、品质因数、SRF 在高频电子线路中所用的电容器的电容量从几个皮法到几百微法。 工作电压：在很长时间内工作（eg.10000小时以上），电容两端可以承受的最大电压。 损耗角 ：电流超前电压的相角与90°之间的差值，决定电容器品质的 优劣。理想 =？ 品质因数QC ： 理想QC = ? (2) 高频特性 由介质隔开的两导体即构成电容。 一个电容器的等效电路如图2-2（a）所示。 理想电容器的阻抗1/(jωC), 如图2-2（b）虚线所示, 其中, f为工作频率, ω=2πf。 3 高频电感 （1） 主要参数：电感量、分布电容、损耗、品质因数、SRF 损耗：主要指交流电阻，用品质因数Q表征; 品质因数Q：高频电感的感抗与其串联的损耗电阻之比。随频率的升高而下降。 （2）高频特性： 第二节 高频电路中的基本电路 1.选频的基本概念 所谓选频就是选出需要的频率分量并且滤除不需要的频率分量。 2.选频网络的分类 一、高频振荡回路1.简单振荡回路 概述 谐振及谐振条件 谐振特性 能量关系 谐振曲线和通频带 信号源内阻及负载对串联谐振回路的影响 ●由电感线圈和电容器组成的单个振荡电路，称为简单振荡回路。信号源与电容和电感串接，就构成串联振荡回路。 ●串联振荡回路的阻抗在某一特定频率上具有最小值，而偏离这个特定频率的时候阻抗将迅速增大。单振荡回路的这种特性称为谐振特性，这个特定频率就叫做谐振频率。 ●谐振回路具有选频和滤波作用。 当? ? ?0时,|Z| R， ? ?0 ， X 0 呈感性，电流滞后电压，? 0 ? ?0 ， X 0 呈容性，电流超前电压，? 0 ? = ?0 |Z| = R X = 0 达到串联谐振。 当回路谐振时的感抗或容抗，称之为特性阻抗。用?表示 %%%% 4.广义失谐系数?： 广义失谐是表示回路失谐大小的量， 其定义为： 串联振荡回路——谐振曲线和通频带 串联谐振回路中电流幅值与外加电动势频率之间的关系曲线称为谐振曲线。 可用N(f)表示谐振曲线的函数。 通频带 定义:回路外加电压的幅值不变时，改变频率，回路电流I下降 到Io 的 时所对应的频率范围称为谐振回路的通频带, 用B表示: 当 时 而 所以 也可用线频率f0表示，即 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。 并联谐振回路 概述 谐振条件 谐振特性 谐振曲线、相频特性和通频带 信号源内阻和负载电阻对并联谐振回路的影响 例 2-1 设一放大器以简单并联振荡回路为负载, 信号中心频率fs=10MHz, 回路电容C=50 pF, (1) 试计算所需的线圈电感值。 (2) 若线圈品质因数为Q=100, 试计算回路谐振电阻及回路带宽。 (3) 若放大器所需的带宽B=0.5 MHz, 则应在回路上并联多大电阻才能满足放大器所需带宽要求? 解 (1) 计算L值。 由式(2 — 2), 可得 例 2-2 如图2 — 11， 抽头回路由电流源激励, 忽略回路本身的固有损耗, 试求回路两端电压u(t)的表示式及回路带宽。 解 由于忽略了回路本身的固有损耗, 因此可以认为Q→∞。 由图可知, 回路电容为 回路两端电压u(t)与i(t)同相, 电压振幅U=IR=2 V, 故 二、 电子噪声的来源与特性 2