通信電子線路要點整理(復習專用)

第一章 緒論

無線話音收發通信系統(Transceiver)

發送系統接收系統

無線通信系統

模擬通信系統與數字通信系統


第二章 小信號調諧放大器

  • LC並聯諧振回路失諧時阻抗一定會變小。 √
  • LC並聯諧振回路諧振時回路阻抗最大且表現為純電阻。√
  • 當信號頻率小於並聯諧振回路諧振頻率時,回路相移為負值。× 由圖可知是正值
  • LC並聯諧振回路失諧時相位偏離會變大。√

LC並聯諧振回路的幅頻特性與相頻特性圖

  • 接入LC諧振回路的接入系數,等於接入部分的電壓除以回路兩端總電壓的比值。√

接入系數p定義

  • 消除高頻時晶體管的反向作用,使它變為單向化,有兩種方法:①中和法 ②失配法

晶體管極間電容 Cbc 的反向作用易引起自激振蕩使放大器不穩定,為瞭提高放大器的穩定性,一方面選擇Cbc小的管子,另一方面采用 中和法失配法 消除 Cbc的反向作用。

  • 采用參差調諧的好處是既可以提高選擇性也可以保證足夠寬度的通頻帶。 √
  • 諧振回路是否諧振取決於輸入信號電壓大小 ×

ωL = 1/ωC,取決於L、C,非取決於電壓大小,而是取決於頻率大小

  • 信號源和負載都會影響諧振回路的品質因素Q √
  • 失諧:①產生不同相位 ②可能是感性也可能是容性
  • 接入系數總是小於1的 × 可以大於1,隻是一般是外面的匝數少 <1
  • 並聯諧振回路諧振時的特點:①輸出信號最大 ②回路阻抗最大 ③輸出電壓最大
  • 諧振時電感的感抗大於電容的容抗 × 等於
  • 隻有通頻帶范圍內頻率的信號才會被諧振放大器放大輸出 × 並不隻有
  • 有載品質因素不會大於空載品質因素 √
  • 諧振回路阻抗變換大小與接入系數成正比 × 與接入系數的²成反比
  • 影響諧振回路諧振頻率的元件:L、C
  • 調諧放大器的基本構成:選頻+放大
  • 諧振時回路外加總電流小於回路內部電流 √ ==Q *I(回路外加電流)
  • 存在Q倍關系的參數:

① 諧振阻抗R0與特性阻抗p

② 諧振頻率f0與通頻帶B

③ ==Q *I(回路外加電流) 並聯諧振電路總電流小於L和C上的電流

④ 特性阻抗與損耗電阻(回路電阻)

  • 矩形系數越大選擇性越好 × 越接近於1越好

矩形系數

  • 並聯諧振回路處於諧振狀態時,回路導納最小,阻抗最大,回路呈現為 純電阻 ,信號頻率低於諧振頻率時回路呈感性 。
  • 反映晶體管高頻放大能力的β截止頻率fB,特征頻率fT 最高振蕩頻率fmax、共基組態的大小關系是:ƒ <ƒT < ƒa < ƒmax
  • 並聯諧振回路的Q值越大,幅頻特性曲線越 陡峭、通頻帶越 窄 ,相頻特性越 平緩 。
  • 一個串聯諧振回路,線圈的電感為L、電阻為R,電容為C,這個回路的諧振頻率ω0=1/sqr(LC),Q值是p/r=sqr(L/C)/R。設信號源的電壓為Vs,諧振時,線圈L上的電壓VL0= QVs
  • 要使並聯諧振回路有理想的選頻作用,信號源必須是電流源
  • 調諧放大器頻特主要取決於誰? 諧振回路頻率特性
  • s什麼參數對回路的頻率特性影響大? 諧振回路有載品質因素QL影響大
  • 諧振回路失諧將產生什麼影響?

輸出電壓幅度減小,頻域頻譜中諧波幹擾強度加大,時域波形變差。


第三章 高頻功率放大器:

  • 傳輸線變壓器在電路中的作用主要有:①功率合成、分配 ②阻抗變換作用 ③平衡與不平衡轉換
  • 調諧功率放大器采用集電極調幅時應工作在過壓狀態。 √
  • 丙類功放按晶體管集電極電流脈沖形狀可分為__欠壓、__臨界__、__過壓__ 三種工作狀態,它一般工作在___臨界____ 狀態。(欲使功率放大器高效率地輸出最大功率)
  • 為瞭有效地實現基極調幅,調制器必須工作在 欠壓 狀態,為瞭有效地實現集電極調幅,調制器必須工作在過壓 狀態。
  • 分析時可以把欠壓狀態的高頻功率放大器當作一個 恒流源 ,把過壓狀態的高頻功率放大器當作一個 恒壓源

總結:基極調幅–欠壓 ;輸出電壓平穩,集電極調幅:過壓 ; 輸出最大功率:臨界

一個丙類功率放大器

靜態時晶體管的發射結處於 反偏 ,集電結處於反偏 (正偏, 反偏,零偏) ;

動態時根據工作點的動態范圍是否進入飽和區,可以分為欠壓、臨界、過壓三種工作狀態,

1)若要求輸出電壓平穩,即具有限幅的功能,則工作狀態應選擇在 過壓 狀態;

2)若要求輸出功率最大,則工作狀態應選擇在_臨界-狀態;

3)若要實現基極調幅,則工作狀態應選擇在 欠壓 狀態

  • 小信號諧振放大器 與諧振功率放大器的主要區別:

1)小信號諧振放大器的作用:選頻和放大,它必須工作在 甲類 工作狀態;

而諧振功率放大器為瞭提高效率,一般工作在_乙_ 類狀態。

2)兩種放大器的分析方法不同:前者輸入信號小采用 線性高頻等效電路 分析法,而後者輸入信號大采用 折線近似 分析法。

  • n級諧振放大器,隨著n的增加,總增益將增大, 總帶寬將減小 ,矩形系數將減小。頻率選擇性將_變好_ 。(變好, 變差,不變)
  • 與單調諧回路相比,雙調諧回路諧振放大器的優點是選擇性好。

  • 丙類高頻功率放大器的集電極電流是一 個 尖頂餘弦脈沖 因此必須用 選頻網絡(或者調諧回路)_做負載, 才能得到所需頻率的正弦高頻信號。

丙類功率放大器的效率比丁類功率放大器的效率低;導通角小於丁類

晶體管諧振功率放大器的靜態工作點是設在丙(或丁)類工作狀態,其目的是為瞭 提高集電極的工作效率。

  • 直流饋電電路

直流饋電電路功能類似於低頻電子電路中的直流偏置電路。

直流饋電電路用於給功放器件提供合適的靜態工作點,包括直流工作電壓與直流工作電流

  • A類功放正偏,B類功放零偏,C類反偏

C類功率放大器

Ø 低頻功率放大器為什麼不能工作在C類狀態?

低頻放大器輸入信號頻率相對覆蓋系數較大,適合寬帶輸出,如A類放大形式,多集中在低頻段,不適合窄帶選頻。

Ø 高頻放大器為什麼可以工作在C類狀態?

高頻放大器則輸入信號頻率相對覆蓋系數較小,多集中在高頻段,適合窄帶選頻輸出,可以采用C類。

Ø C類功放負載 為什麼一定要選擇諧振回路?

C類功放是一種失真的功放方式(通過發射結反偏電壓將靜態工作點Q設置在截止區),需要利用LC窄帶選頻特性將不失真地恢復出來;因為C類功放工作過程中功放管導通角小於90度,電流產生失真,因此必須利用諧振回路的阻抗特性,將電流的基頻分量選出來,形成不失真的基波電壓輸出。

作用:①選出有用頻率 ②濾除諧波成分 ③阻抗匹配

Ø 什麼是丙類諧振動率放大器的阻抗匹配?

從負載特性知,臨界狀態時輸出功率最大,此種狀態所需的集電極負載電阻為最佳負載電阻,通過阻抗變換而達到此最佳負載電阻稱為阻抗匹配.

Ø 為什麼低頻功率放大器不能工作在丙類?而高頻功率放大器可以工作在丙類?

工作在丙類狀態時,晶體管導通時間不足一個完整周期,集電極輸出電流失真,低頻功放未采取其它措施,故不能正常工作;高頻功放則在集電極回路中增加瞭選頻回路,集電極輸出的脈沖序列電流可等效成系列諧波,選頻回路選出基波,則輸出為放大而不失真的信號.


第四章 正弦波振蕩器:

  • 正弦波振蕩器的振幅平衡條件是:在平衡點附近,放大器環路增益|T(ωo)|隨信號振幅的變化特性具有負斜率. √
  • 正弦波振蕩器在起振時環路增益KF一般會:>1
  • 正弦波振蕩器的相位起振條件是環路相位偏移之和大於0 × =2Π/=0
  • 三點式振蕩器的組成法則可簡單地歸納為:與集電極相連的為同性質電抗元件,不與之相連的為異性質電抗元件。× 射同基(同)反
  • 反饋式振蕩電路主要部分組成:選頻回路+放大回路+反饋回路
  • 石英晶體振蕩器

①並聯型晶體振蕩器中的石英晶體相當於一個電感。√

②串聯型晶體振蕩器中的石英晶體相當於一個純電阻。√

  • 正弦波振蕩器基本結構:調諧放大器(已含選頻電路)+ 正反饋
  • 電路設計上如何滿足啟動時KF>1,穩定後又KF=1? 增加自啟動電路,常用熱敏電阻
  • 改進型電容三點式振蕩器,請說明它相對普通電容三點式振蕩器而言有什麼改進之處?為什麼?

增加電容C3,使振蕩頻率約由C3確定,可消除極間電容影響,使振蕩頻率穩定。

  • 自激振蕩的條件就是環路增益為 1

1、幅度平衡條件|AF|=1 2、相位平衡條件φA+φF=2nπ(n=0,1,2,3···)

自激震蕩是指不外加激勵信號而自行產生的恒穩和持續的振蕩。[1] 如果在放大器的輸入端不加輸入信號,輸出端仍有一定的幅值和頻率的輸出信號,這種現象就是自激振蕩。


第五章 調制與解調:(1)

  • 包絡檢波隻適用於AM波。√
  • 振幅調制就是用低頻信號去控制高頻載波信號的振幅,使載波的振幅隨調制信號成正比變化。 √
  • 普通調幅波上下邊頻分量功率之和等於載波分量功率。 × P1=P2=1/4ma² *Pc
  • 通過抑制載波DSB獲得單邊帶調幅SSB的方法有:濾波法、相移法
  • 構成二極管包絡檢波電路: 低通濾波器+二極管
  • 在調幅波解調時,需要發射導頻信號的是:單邊帶調幅度 ??
  • 二極管包絡檢波電路可能產生的失真有:惰性失真、底部切割失真
  • 檢波電路:

同步檢波電路:低通濾波器+乘法器

包絡檢波電路組成:非線性元件+低通濾波器

  • 同步檢波可以分為乘積型和疊加型兩類,它們都需要用到恢復的載波信號進行解調。√

調頻波的頻率變化△ωf與調制信號頻率Ω:無關

調相波的頻率變化△ωf與調制信號頻率Ω:成正比

  • 調頻與調相頻帶利用率對比:FM>>PM
  • 調頻波的調制指數與最大相偏相等。√
  • 提高調頻信號的頻偏
  • 直接調頻拓展頻偏方法

1)最直接的方法為提高載頻頻率fc。

2)加寬非線性電容器件的電壓-頻率轉換特性

  • 間接調頻拓展頻偏方法:采用倍頻和混頻的方法
  • 鑒頻器

振幅鑒頻器就是先將調頻波變換成調頻-調幅波,再通過包洛檢波器檢測出調制電壓 √

相位鑒頻器是先將調頻信號變換成__調相-調頻__信號,然後用_相位檢波器_進行解調得到原調制信號。由_頻相轉換網絡_ 和 _相位檢波器_組成

相位鑒頻器的抗振幅幹擾能力優於比例鑒頻器(振幅鑒頻器)

  • 參差調諧鑒頻器使用瞭( 2)個單失諧回路。

參差調諧鑒頻器及工作原理

  • 調相波方式沒有被采用的原因是因為它的頻率偏移太小。 ×

缺點是其調相和解調電路十分復雜

  • 如果將某調制信號先經微分處理後,再對載波進行調頻,那麼所得到的已調信號將是相對於該調制信號的調相信號。 √
  • 相對而言,調幅波、調頻波、調相波,他們的頻帶寬度關系正確的是:調相波最寬,調幅波最窄
  • 斜率鑒頻是先將調頻波變成瞭(調頻波、調幅波、調頻調幅波 ),再進行包絡檢波
  • 鑒頻特性曲線是指 輸出電壓與信號頻率偏移 之間的關系曲線

鑒頻特性曲線

  • 檢波效率指的是檢波器把等幅高頻波轉化為低頻電壓,又稱 電壓傳輸系數 。

檢波效率是檢波器的音頻輸出電壓和輸入調幅波包絡振幅之比

  • 比較而言直接調頻的優點是 頻偏大 ,缺點是 中心頻率穩定度低;

間接調頻的優點是 中心頻率穩定度高 ,缺點是 頻偏小 。

直接調頻:

主要優點是電路簡單,可以得到較大的頻偏,但頻率穩定度不高,載頻易發生較大的漂移,有時甚至和調頻信號的最大頻偏有相同的數量級。為瞭使載波頻率保持穩定,一般需要對載頻采取穩頻措施,因此,直接調頻常用於對頻率穩定度要求不高的場合。間接調頻法:先將調制信號進行積分處理,然後用它控制載波的瞬時相位變化,從而實現間接控制載波的瞬時頻率變化的方法,稱為間接調頻法。這種調頻波突出的優點是載波中心頻率的穩定性可以做得較高,但可能得到的最大頻偏較小。

  • 振幅調制、解調和混頻電路都屬於 頻譜 搬移電路,它們都可以用 乘法器和 濾波器 組成的電路模型來實現。振幅調制電路的實現是以 乘法器 為核心的頻譜線性搬移電路
  • 單二極管電路隻能產生AM信號,不能產生DSB信號。二極管平衡電路和二極管環形電路可以產生DSB信號

如果將某調制信號先經 微分 處理後,再對載波進行 調頻 ,那麼所得到的已調信號將是相對於該調制信號的調相信號;如果先將該調制信號進行 積分處理,再對載波進行 調相 ,則可以得到相對於該調制信號的調頻信號。

  • 調幅與檢波的基本原理是什麼?

調幅是使載波信號的幅度隨著調制信號的幅度變化,載波的頻率和相應不變。

檢波:調幅波的解調即是從調幅信號中取出調制信號的過程。

  • 檢波輸出可能有三種失真檢波輸出可能有三種失真:

①惰性失真 (對角線失真):(由於濾波電容放電慢引起的失真)

②底部(負峰)切割失真:(由於輸出耦合:電容上所充的直流電壓引起的失真;檢波器的 交直流 負載不同引起的)

③小信號平方率失真:(由於檢波二極管伏安特性彎曲引起的失真,主要存在於小信號檢波器中,並且是小信號檢波器中不可避免的失真,對於大信號檢波器這種失真影響不大)

  • 調幅波功率大,調頻波抗幹擾強

調幅(AM):就是用信號的變化來改變無線電波震蕩的幅度,也就是讓電波l震蕩幅度隨信號變化而變化。一般的收音機就是調幅接收機。由於其易受雜波幹擾,所以,信號保真度差。但優點是設備簡單,適用頻段廣泛—所有頻段均可。

調頻(FM):就是用信號的變化來改變無線電波震蕩的頻率度,也就是讓電波震蕩頻率隨信號變化而變化。其優點是不易受一般雜波幹擾,可以實現信號的高保真。缺點是需要一定的帶寬,減少瞭頻段電臺容量;

調相(PM):就是用信號的變化來改變無線電波震蕩的相位角,也就是讓電波震蕩的相位角隨信號變化而變化。其優點也是抗幹擾能力強。缺點是其調相和解調電路十分復雜。所以,除瞭十分特殊的場合使用外,一般不被采用。


第六章 頻率合成與鎖相環:

  • 鎖相環路主要由以下模塊組成所組成: 壓控振蕩器+低通濾波器+鑒相器
  • 鎖相環路鎖定時,輸出信號與參考信號: 相位差恒定、頻率相等

問答題:

請分析鎖相環穩頻和自動頻率微調在工作原理上有哪些區別?

答:鎖相環路和自動頻率微調電路都是用來實現跟蹤頻率的自動控制電路。但是控制的原理不同,自動頻率微調電路利用的是頻率誤差信號電壓實現頻跟蹤,因而存在頻率誤差;而鎖相環路是利用相位誤差信號電壓實現頻率跟蹤,一旦相位誤差鎖定,頻率就沒有頻率誤差。

計算:

頻率合成器框圖如下,N=760~960,求輸出頻率范圍和頻率間隔。

第七章 通信系統圖集成(7):

  • 變頻的原因主要是將高頻信號變為中頻後再進行放大,電路更穩定 √
  • 混頻器的電路結構包括:本地振蕩器+非線性器件+帶通濾波器

  • 二極管環形混頻器比二極管平衡混頻器產生的無用諧波分量多一些。 ×

  • 與二極管混頻器相比,三極管混頻器的混頻增益較大。 √
  • 調諧到580kHz時,可聽到頻率為1510kHz的電臺播音,屬於:外來幹擾與本振副波道幹擾

  • 無線電在空間傳播的速度與光速c相同,無線電信號頻率f與其波長λ的關系是: f=c/λ
  • 噪聲系數是指線性四端網絡輸入端的信噪比與輸出端的信噪比的比值。√

  • 下列特性中,由非線性器件構成的非線性電路不具備的特性是 B

A、頻率變換作用 B、伏安特性不能用指數表示

C、不適用疊加定理 D、小信號時可適當近似按線性分析

非線性器件是指器件的 伏安 特性不呈線性關系

為什麼要變頻?

1)將高頻信號變為中頻信號,在中頻區放大信號,可以獲得高增益的同時更易穩定,不易自激。

2)將接收的不同頻道的高頻信號統一變頻到一個固定頻率上,便於接收機電路結構設計簡化,同時可以提高接收機電路的選擇性。

鎖相環

壓控振蕩器給出一個信號,一部分作為輸出,另一部分通過分頻與PLL IC所產生的本振信號作相位比較,為瞭保持頻率不變,就要求相位差不發生改變,如果有相位差的變化,則PLL IC的電壓輸出端的電壓發生變化,去控制VCO,直到相位差恢復!達到鎖頻的目的!能使受控振蕩器的頻率和相位均與輸入信號保持確定關系的閉環電子電路。

(1)環路鎖定時壓控振蕩器的輸出信號的頻率wo和輸入參考信號頻率wi完全相等。

(2)在鑒相器中比較的是參考信號與壓控振蕩器輸出信號的相位,鑒相器輸出的信號時二者相位差的函數。

(3)環路濾波器引出控制電壓,即可得到調頻波的解調信號。所以從環路濾波器取出解調信號。

鎖相環混頻工作電路:

混頻器的本振信號頻率為ωL ,在ωL>ωo時混頻器的輸出頻率為(ωL-ωo),經差頻放大器後加到鑒相器上。 當環路鎖定時:

為瞭保持頻率不變,就要求相位差不發生改變,如果有相位差的變化,則PLL IC的電壓輸出端的電壓發生變化,去控制VCO,直到相位差恢復,達到鎖頻的目的 。

自動頻率控制電路(AFC)

壓控振蕩器的輸出頻率f。與標準頻率f,在鑒頻器中進行比較,當f。=f,時,鑒頻器無輸出,壓控振蕩器不受影響;當f。≠f,時,鑒頻器即有誤差電壓輸出,其大小正比於f。一fr,

低通濾波器濾除交流成分,輸出的直流控制電壓uc(t),迫使壓控振蕩器的振蕩頻率f。向fr接近;而後在新的壓控振蕩器振蕩頻率基礎上,再經歷上述同樣的過程,使誤差頻率進一步減小, 如此循環下去,最後f。和fr的誤差減小到某一最小值 △f時,自動微調過程即停止,環路進入鎖定狀態。就是說,環路在鎖定狀態時,壓控振蕩器輸出信號頻率等於fr +△f,壓控振蕩器由剩餘頻差△f通過鑒頻器產生的控制電壓作用下,使其振蕩頻率保持在fr +△f上。

自動頻率控制電路通過自身的調節,可以將原先因壓控振蕩器不穩定而引起較大起始頻差減小到較小的剩餘頻差△f。

  • 畫出混頻器的組成框圖及混頻前後的波形圖,並簡述混頻器的工作原理。

解:混頻器的工作原理:兩個不同頻率的高頻電壓作用於非線性器件時,經非線性變換,電流中包含直流分量、基波、諧波、和頻、差頻分量等。其中差頻分量f-fs就是混頻所需要的中頻成分,通過中頻帶通濾波器把其它不需要的頻率分量濾掉,取出差頻分量完成混頻。

赞(0)