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第2章 高频电路基础 2.1 高频电路中的元器件 2.2 简单振荡回路 2.3 耦合振荡回路 2.4 电子噪声 ?2.1 高频电路中的元器件 高频电路是由有源器件、 无源元件和无源网络组成。 高频电路中使用的元器件与在低频电路中使用的元器件基本相同， 但要注意它们在高频使用时的高频特性。 高频电路中的元件主要是电阻(器)、 电容(器)和电感(器)，它们都属于无源元件。 2.1.1 高频电路中的元器件 1） 高频电阻 一个实际的电阻器， 在低频时主要表现为电阻特性， 但在高频使用时不仅表现有电阻特性的一面， 而且还表现有电抗特性的一面。 电阻器的电抗特性反映的就是其高频特性。 一个电阻R的高频等效电路如图2 — 1所示， 其中， CR为分布电容， LR为引线电感，R为电阻。 分布电容和引线电感越小，表明电阻的高频特性越好。电阻器的高频特性与制作电阻的材料、电阻的封装形式和尺寸大小有密切的关系。 2） 高频电容 由介质隔开的两导体即构成电容， 高频电容的阻抗可表示成电导和电纳的并联组合。一个电容器的等效电路如图2 -2（a）所示。① 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。 ②但实际的电容器在高频运用时的阻抗频率特性如 图2-2（b）实线所示，呈V型特性，而且其具体形式与电容的种类和电容量的不同有关。由此可知，每个电容都有一个自身谐振频率SRF。当工作频率小于自身谐振频率时，电容器呈正常的电容特性，但当工作频率大于自身谐振频率时，电容器将等效为一个电感。 3） 高频电感 高频电感主要用作谐振元件、滤波元件和阻隔元件。一般由导线绕制而成，在高频电路中，电感线圈的损耗是不能忽略的。 高频电感器的电感量是其主要参数。 感抗为jωL， 其中， ω为工作角频率。 高频电感器也具有自身谐振频率SRF。 在SRF上， 高频电感的阻抗的幅值最大， 而相角为零， 如图2—3所示。 2.1.2 高频电路中的有源器件 1） 晶体二极管 半导体二极管在高频中主要用于检波、 调制、 解调及混频等非线性变换电路中，工作在低电平。 点接触式二极管、表面势垒二极管、变容二极管。 2） 晶体管与场效应管（FET） 在高频中应用的晶体管仍然是双极晶体管和各种场效应管，这些管子比用于低频的管子性能更好， 在外形结构方面也有所不同。高频晶体管有两大类型：一类是作小信号放大的高频小功率管， 对它们的主要要求是高 增益和低噪声； 另一类为高频功率放大管, 除了增益外， 要求其在高频有较大的输出功率。 3）集成电路(IC) 用于高频的集成电路的类型和品种要比用于低频的集成电路少得多， 主要分为通用型和专用型两种。 2.2 高频振荡回路 高频振荡回路是高频电路中应用最广的无源网络， 也是构成高频放大器、振荡器以及各种滤波器的主要部件，在电路中完成阻抗变换、信号选择等任务， 并可直接作为负载使用。 振荡回路就是由电感和电容串联或并联形成的回路。只有一个回路的振荡电路称为简单振荡回路或单振荡回路。 2.2.1 串联谐振回路 图2 — 4（a）是最简单的串联振荡回路。 若在串联振荡回路两端加一恒压信号 ， 则发生串联谐振时因阻抗最小， 流过电路的电流最大， 称为谐振电流， 其值为 称为回路的品质因数， 它是振荡回路的另一个重要参数。 根据式（2- 6）画出相应的曲线如图2-5所示, 称为谐振曲线。 在实际应用中， 外加信号的频率ω与回路谐振频率ω0之差Δω=ω-ω0表示频率偏离谐振的程度，称为失谐。 当ω与ω0很接近时， 当保持外加信号的幅值不变而改变其频率时， 将回路电流值下降为谐振值的 时对应的频率范围称为回路的通频带， 也称回路带宽， 通常用B来表示。 令式（2 — 9）等于 , 则可推得ξ=±1, 从而可得带宽为： 定义使感抗与容抗相等的频率为并联谐振频率ω0， 令Zp的虚部为零， 求解方程的根就是ω0， 可得