高频电路每一章节重点

基本要求

掌握电阻(器)、电容(器)和电感(器)的物理特性、等效电路和基本计算方法。 掌握选频网络的类型、特点和应用．振荡回路是由电感和电容组成。只有一个回路的振荡回路称为简单振荡回路或单振荡回路，分为串联谐振回路或并联谐振回路。

串联谐振回路

 串联谐振回路由于阻抗较小，在电路中常用作选频和滤波网络，串联谐振回路电路如图1-4(a)所示。

          图1-4    串联谐振回路及其特性

                      图1-5 串联谐振回路阻的频率特性

2串联谐振回路的频率特性

串联谐振回路的频率特性定义为在串联谐振回路两端电压大小保持不变时，任意频率下的回路电流与谐振电流o之比，即             

串联谐振回路的品质因数

  定义        

令

为广义失谐,则式（1— 12）可写成

其模为

其模为

      8 串联谐振回路的谐振曲线

图1 —7 串联谐振回路归一化的幅频特性曲线    

串联谐振回路的通频带

1.2.2并联谐振回路

    并联谐振回路由于阻抗较大，且有阻抗变换功能，在电路中除用作选频和滤波网络外，常直接作为放大器的负载使用。并联谐振回路即其等效电路如图1-8(a)（b）所示。　　　         　

                    （ａ）并联谐振回路　　　  　　（b）等效电

1 并联谐振回路的阻抗

当ω0L＞＞r 时，令

为回路的品质因数，则

式中,Δω=ω-ω0。对应的阻抗模值与幅角分别为　 

阻抗的归一化幅频特性如图1-9(a) 所示,阻抗的相频特性如图1-9(b) 所示.

（a）阻抗的幅频特性;　　              　（b）阻抗的相频特性

     图1—9并联谐振回路阻抗归一化的幅频特性和相频特性曲线

4 并联谐振回路的品质因数

5并联谐振回路频率特性

 由和O=RO可得:

其幅频特性为

其相频特性为

6 并联谐振回路的通频带

例  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=50pF,

(1)试计算所需的线圈电感值。

(2)若线圈品质因数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=0.5MHz,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(1 — 2),可得

将f0以兆赫兹(MHz)为单位,Ｃ以皮法(pF)为单位,L以微亨（μH）为单位，上式可变为一实用计算公式:　 

将f0=fs=10MHz代入,得

(2)回路谐振电阻　 

　回路带宽为

(3)求满足0.5MHz带宽的并联电阻。设回路上并联电阻为R1,并联后的总电阻为R1∥R0,总的回路有载品质因数为QL。由带宽公式,有

　 　此时要求的带宽B=0.5MHz,故QL=20

　　回路总电阻为

需要在回路上并联7.97 kΩ的电阻。

例  ：有一并联谐振回路如图，并联回路的无载Q值Qp = 80，谐振电阻 Rp = 25k，谐振频率fo = 30MHz，  信号源电流幅度 Is = 0.1mA 

(1)若信号源内阻Rs = 10k，当负载电阻RL不接时，问通频带B和谐振时输出电压幅度Vo是多少？ 

(2) 若Rs = 6k，RL = 2k，求此时的通频带B和Vo 是多少？ 

解：(1) ∵ Rs = 10k， 

抽头并联振荡回路

 为了实现阻抗变换，达到阻抗匹配的功能，信号源和放大器的负载常用抽头的方法接入振荡回路，构成抽头接入的并联振荡回路。

1 常见抽头振荡回路

几种常见抽头振荡回路如图1-12所示。

　  图1- 12几种常见抽头振荡回路

阻抗HUO或信号源对振荡回路的接入系数p定义为接入部分的相应阻抗与振荡回路中相应总阻抗之比。

   2 阻抗的电感抽头接入

阻抗的电感抽头接入回路的电路及其等效电路有以下形式：

（１）电感抽头接入回路Ｌ１与Ｌ２间无互感

（a）电路               （b）等效电路    

p=ωL2/ω(L1+ L2）=L2/（L1+ L2）              （1-49）

（2）电感抽头接入回路Ｌ１与Ｌ２间有互感M

p =ω( L2+M)/ω(L1+ L2+2M)= ( L2+M)2/(L1+ L2+2M）  （1-50）

（3）电感抽头接入回路Ｌ１与Ｌ２间完全耦合

p =(L2+M)/(L1+ L2+2M）=N2/N1            （1-51）

（a）电路          （b）等效电路

图1-14电感抽头接入回路Ｌ１与Ｌ２间完全耦合的电路及等效电路

 3 阻抗的电容抽头接入

                                         图1-15 电容抽头接入回路

其接入系数p可以直接用阻抗比值求出：

　例  如图1-16，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。

 图1-16  例2的电路　

　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

　 谐振角频率为

　电阻R1的接入系数

等效到回路两端的电阻为

回路两端电压u(t)与i(t)同相,电压振幅Um=ImR=2V,故 

输出电压为

回路有载品质因数

回路带宽　 

高频小信号放大器

基本要求

  掌握高频小信号放大器的电路组成、晶体管工作的内部物理机理、高频参数、高频等效电路、y参数等效电路。  掌握高频小信号放大器输入阻抗、输出阻抗、放大倍数计算公式的使用。理解高频小信号放大器的内部反馈及稳定工作条件, 掌握消除内部反馈的原理与基本方法。

 高频晶体管的y参数等效电路

共发射极晶体管如图3-1所示,把晶体管看作四端（两端口）网络，存在输入电压、输入电流、输出电压、输出电流，四个参量、、、，如果把其中的两个参量作自变量，另两个参量作为自变量的函数。就可得A，H,Y,Z等四种参量的参数方程，存在着四种不同的等效电路，这种等效电路就称为参数等效电路。

图3-1 共发射极高频晶体管

     在高频电子电路中，常以 和 为自变量，则可以写出：和  的参数方程: 

     这组方程称为高频晶体管的y 参数方程，其中

          称为输出短路时的输入导

          称为输入短路时的反向传输导纳；

          称为输出短路时的正向传输导纳；

              称为输入短路时的输出导纳。

     由y参数方程可得高频晶体管的y参数等效电路如图3-2所示。

图3-2晶体管的y参数等效电路

 若为共发射极电路则，；；，；

单调谐回路谐振放大器

晶体管谐振放大器常由多级单调谐回路谐振放大器组成如图3-6所示。

 图3-6多级单调谐谐振回路放大器

1 放大器的输入导纳

单级单调谐回路谐振放大器是分析多级单调谐回路谐振放大器的基础，其电路如图3-7所示，其中直流偏置由Rb1、Rb2 、Re来实现，Cb 、Ce为高频旁路电容。

图3-7单级单调谐谐振回路放大器

    单级单调谐谐振回路放大器的y参数等效电路如图3-8所示，由图可得：

图3-8单级调谐放大器的y参数等效电路

放大器的输入导纳Yi为  

　其中YL′ce为向右看的等效导纳。

2 放大器的输出导纳

 根据输出导纳的定义，画出求单调谐谐振回路放大器输出导纳的y参数等效电路如图3-9所示。

图3-9 求输出导纳的y参数等效电路

可得,放大器的输出导纳Ｙo为

 可以看出，由于yre的存在，使得放大器的输出导纳YO不仅与晶体管的输出导纳有关，而且还与放大器的输入端信号源的内导纳Ys有关。也就是说，Ys的变化会引起放大器输出导纳Yo变化。

根据单级调谐放大器的y参数等效电路, 把信号源和负载等效到谐振回路两端，可得单调谐放大器简化等效电路如图3-10所示

　                          图 3-10 单调谐放大器等效到谐振回路端的y参数等效电路图      

1 放大器的电压增益

由上图得调谐回路端的导纳

其中=ｇｏ +p12goe+p22gie  =C+ p12Coe+p22Cie

　放大器谐振时，对应的谐振频率为,

   则

电压增益的大小用其模表示， 

2 谐振曲线

放大器的谐振曲线是表示放大器的相对电压增益与输入信号频率的关系。

由于晶体管放大器的工作频率f与f0相差不大，所以

式中，，称为绝对失谐。

令为广义失谐。代入上式得

　取模得

图3-11是谐振特性曲线的两种形式:

图3-11放大器的谐振特性

 （1）以工作频率f为横坐标     （2）以广义失谐ξ为横坐标

3 放大器的通频带

通频带的定义是， 时所对应的  为放大器的通频带。根据定义得

则

故

　4 放大器的矩形系数

根据矩形系数的定义

      所以　

例题：  有一单调谐放大器，其交流等效电路如图一所示，已知管子BG1的正向传输导纳=35ms，其接入系数，在工作频率时测出谐振电压增益为50倍，通频带为10KHz，要求：

1、为使BG1放大器的谐振电压增益不超过稳定电压增益(Avo)S=35，计算应在回路上并联多大的电阻R（并联R请在图上标出）

2、回路并联R后，放大器的通频带是多少？

分析：在本题中要注意放大器的谐振电压增益Avo和稳定的电压增益之间的关系，根据求出的放大器的增益并不一定是稳定的增益，而才表示稳定的电压增益，为了保持放大器稳定的工作，可根据要求的来求放大器的其他参数。本题中就应该用来求，从而可求得为了使放大器稳定工作应该在回路上并联的电阻R的值。

解：（1）

                 　　　　　（1） 

而=35为了保持放大器稳定工作则=35

　　　　　　　　　　　 　　　 （2）

式（1）=（2） 

而 

∴ 　　R应该并联在回路两端

（2）

因为Avo=50时B=10KHz，根据带宽增益积为一常数

则

因此

例、一个多级高频小信号单调谐回路放大器的工作频率f=30MHz，晶体管的y参数为回路电感，接入系数；回路空载品质因数。

试求：（1）单级放大器谐振时的电压增益；（2）通频带；（3）回路电容C应是多少，才能使回路谐振？ 

解：（1）………

        ………..

        ……………………………

    （2）……………

         …………

    （3）………..

4. 一晶体管组成的单回路中频放大器，如图所示。已知fo=465kHz，晶体管经中和后的参数为：gie=0.4mS,Cie=142pF，goe=55μS，Coe=18pF，Yie=36.8mS,Yre=0，回路等效电容C=200pF，中频变压器的接入系数p1=N1/N=0.35，p2=N2/N=0.035,回路无载品质因数Q0=80，设下级也为同一晶体管，参数相同。试计算：   （1）回路有载品质因数 QL和 3 dB带宽 B0.7;（2）放大器的电压增益；(3) 中和电容值。（设Cb’c=3 pF）

解：

根据已知条件可知,能够忽略中和电容和yre的影响。得：

两级放大器的总噪声系数为

高频功率放大器

基本要求

了解高频功率放大器的工作原理及特点。理解高频功率放大器动态特性的含义，三种工作状态的特点及判别。掌握欠压、临界状态下功放性能指标的估算方法。了解高频功率放大器实际电路中的直流馈电方法和阻抗匹配的概念。

谐振功率放大器的折线分析法

集电极余弦脉冲电流的分解

 在大信号条件下,晶体管特性非线性的影响减小,通过理想化正向传输特性，晶体管高频功率放大器的输入特性可近似为折线,集电极电流余弦脉冲可由脉冲高度和通角θc来确定.

1 余弦脉冲电流的分解

设激励信号为,则.考虑输入为等幅波,采用理想的高频滤波,流过晶体管理的电流可表示为:

可以看出，是周期性余弦脉冲。

 （1）导通角

当=时，ｉC=0,所以

（2）集电极电流余弦脉冲的最大值

 （3）集电极电流余弦脉冲的最大值代入（4-3）式

又

　其中直流、 基波(信号频率分量)和各次谐波分量的大小和幅度可由积分求出为:

　 谐振功率放大器的功率,效率

在谐振功率放大器中，直流电源为Vcc，由于谐振回路的选频作用,只有一次谐波在谐振回路两端形成电压输出, 得到集电极电路中高频输出功率PO为. 

集电极电源供给的功率P=为

耗散在晶体管集电结中的热能Pc为

PC= P=-P0…………（4-13）

直流输入功率与集电极高频输出功率之比定义为集电极效率

其中为集电极电电压利用系数。

例题：某谐振功率放大器的中介回路与天线回路均已调好，转移特性如图二所示，已知|VBB|=1.5V，VBZ=0.6V，=70°，VCC=24V，= 0.9，中介回路Q0=100，QL=10，cos70°=0.34，(70°)=0.436，试计算集电极的输出功率Po和天线功率PA。

根据求得Vb

根据图2可求得转移特性的斜率

∴求得

由得

例题：一谐振功放的动态特性曲线如图所示，坐标为：A点，；B点，，已知集电极直流电源。

（1）说明放大器工作于什么状态；

（2）求直流电源提供的功率、高频输出功率、集电极损耗功率、集电极效率。

（3）求集电极负载电阻RP的值。已知；

解（１）由于动态特性的A点在临界线上，因此放大器工作在临界状态。

（２）                   

由

得；。

谐振回路两端形成电压的幅值为：

放大器输出的高频功率为：

直流电源提供的功率为：

耗散在晶体管集电结的功率Pc为

晶体管集电极效率

（3）集电极等效负载电阻RP的值）

例：设一理想化的晶体管静特性如图所示，已知 Ec=24 V，Uc=21V，基极偏压为零偏，Ub=3 V，试作出它的动特性曲线。此功放工作在什么状态？并计算此功放的θ、P1、P0、η及负载阻抗的大小。画出满足要求的基极回路。

1）、求动态负载线

2）、求解θ、P1、P0、η及负载阻抗的大小。

3）、符合要求的基极回路为

正弦波振荡器

基本要求

充分理解反馈型正弦振荡原理，即平衡条件、起振条件和稳定条件的含义，并能以此为依据分析各类振荡电路。掌握LC振荡电路的构成规则。能够熟练画出各种LC三点式振荡器的交流通路，判别其类型及估算振荡频率和反馈系数。了解起振条件的估算方法及稳幅原理。理解晶体振荡器的电抗特性及稳频原理。掌握晶体振荡器的类型、判别方法及其特点。

例、如下图所示。它们各是什么类型的振荡器？试用相位平衡条件判断其能否产生振荡。

            （a）                                   （b）

                （c）                                （d）

解：（a）电容三点式振荡器。满足“射同基反”的原则，能够产生振荡。….

     （b）电感三点式振荡器。满足“射同基反”的原则，能够产生振荡。….

（c）变压器反馈式LC振荡器，不能产生振荡。…………………………..

     （d）电容三点式振荡器。满足“射同基反”的原则，能够产生振荡。….

振幅调制及解调

基本要求

掌握振幅调制的类型及已调信号的基本特性。深刻理解非线性电阻（导）器件的相乘作用及其实现信号频谱搬移的原理。理解时变电路中非线性器件的时变电导特性。掌握非线性时变电路的分析方法。理解并掌握调幅信号解调的原理、类型及实现模型。 掌握二极管包络检波器的工作原理和性能参数的估算方法。  掌握乘积型和叠加型同步检波器的组成原理及分析方法。

1普通调幅波的数学表达式

（1）普通调幅波的一般表达式

振幅调制是用需传送的信息（调制信号）去控制高频载波的振幅，使其随调制信号线性变化。普通调幅波的数学表示式为

        （６-2）

普通调幅波（amplitude modulation）用AM表示。

（２）单频调幅波的表达式

常用单频信号代表调制信号，有

   （６-3）

其中和分别为单频调制信号的角频率（单位为rad/s）和频率（单位为Hz）。通常满足〉〉。则普通调幅波的振幅为：

上式是单频调制时普通调幅波的表达式。式中称为包络函数。而为调幅系数（调幅度）。

（1）载波频率 　            

（2）每个边频功率

    （3）调制一周内的平均总功率

　(

例　已知调幅波表示式，试画出它的波形和频谱图，求出频带宽度。若已知，试求载波功率、边频功率、调幅波在调制信号一周期内平均总功率。

[解]　调幅波波形和频谱图分别如图P5.6(s)(a)、(b)所示。

， 

5.2　已知调幅波表示式

，

试求出调幅系数及频带宽度，画出调幅波波形和频谱图。

[解]　由，可得

调幅波波形和频谱图分别如图P5.5(s)(a)、（b）所示。

　检波电路的功能

　　检波电路的功能是从调制信号中不失真的解调出原调制信号。当输入信号为高频等幅波时，检波器输出电压为直流电压。当输入信号为脉冲调制调幅信号的时，检波器输出电压为脉冲波。

　　　从信号的频谱来看，检波电路的功能是将已调波的边频或边带信号频谱般移到原调制信号的频谱处。

　  检波电路的分类

　　检波电路可分为两大类，包络检波和同步检波。包络检波是指检波器的输出电压直接反映输入高频调幅波包络变化规律的波形特点，显然只适合于普通调幅波的解调。

　　同步检波主要应用于双边带调幅波和单边带调幅波的解调。

　检波器传输系数Kd或称为检波系数、检波效率,是用来描述检波器对输入已调信号的解调能力或效率的一个物理量。若输入载波电压振幅为Um,输出直流电压为Uo,则Kd定义为

  2) 输入电阻Ri  

     检波器的输入阻抗包括输入电阻Ri及输入电容Ci,如图6―8所示。输入电阻是输入载波电压的振幅Um与检波器电流的基频分量振幅I1之比值,即       　

 3．检波器的失真 

　　1)惰性失真 

                    图6―9 惰性失真的波形

　　为了避免产生惰性失真,必须在任何一个高频周期内,使电容C通过R放电的速度大于或等于包络的下降速度,即　不失真条件如下:

)

图6―10底部切削失真

 底部切削失真 

　　底部切削失真又称为负峰切削失真。产生这种失真后,输出电压的波形如图6―10(c)所示。这种失真是因检波器的交直流负载不同引起的。 

　　因为Cg较大,在音频一周内,其两端的直流电压基本不变,其大小约为载波振幅值UC,可以把它看作一直流电源。它在电阻R和Rg上产生分压。在电阻R上的压降为　

调幅波的最小幅度为UC(1-m),由图6―10可以看出,要避免底部切削失真,应满足 

例：　二极管包络检波电路如图P5.24所示，已知

。

(1)试问该电路会不会产生惰性失真和负峰切割失真？(2)若检波效率，按对应关系画出A、B、C点电压波形，并标出电压的大小。

[解]　(1)由表示式可知，、、

由于，而

则，故该电路不会产生惰性失真

，故电路也不会产生负峰切割失真。

(2)A、B、C点电压波形如图P5.24(s)所示。

例　二极管包络检波电路如图P5.25所示，已知调制信号频率，载波，最大调幅系数，要求电路不产生惰性失真和负峰切割失真，试决定和的值。

[解]　(1)决定

从提高检波效率和对高频的滤波能力要求，现取

为了避免产生惰性失真，要求

所以的取值范围为

(2)决定

为了防止产生负峰切割失真，要求，所以可得

因为　，即得

所以　

由此不难求得

例 在图示的检波电路中，输入信号回路为并联谐振电路，其谐振频率f0=106Hz,，回路本身谐振电阻R0=20kΩ, ,检波负载为10kΩ,C1=0.01μF,rD=100Ω.。

（1）若is=0.5cos2πⅹ106t mA,，求检波器输入电压

        us(t)及检波器输出电压uo(t)的表示式；    

（2）若is=0.5(1+0.5cos2πⅹ103t)cos2πⅹ106t mA, 

        求uo(t)的表示式.

解

（1）

（2）

例　三极管包络检波电路如图P5.28(a)所示，为滤波电容，为检波负载电阻，图(b)所示为三极管的转移特性，其斜率，已知，，(1)试画出检波电流波形；(2)试用开关函数，写出表示式，求出输出电压和检波效率；(3)用余弦脉冲分解法求出输出电压。

[解]　(1)由于＝0.5 V，所以在的正半周，三极管导通，负半周截止，导通角，为半周余弦脉冲，波形如图P5.28(s)所示。

(2) 

滤除高次谐波，则得输出电压

(3)由于为常数，，所以

， 

因此， 

变频电路

      变频（或混频），是将信号频率由一个量值变换为另一个量值的过程。具有这种功能的电路称为变频器（或混频器）。 了解变频器（或混频器）的作用及意义; 理解变频器（或混频器）工作原理; 掌握变频器（或混频器）的电路组成、分析方法; 了解混频干扰等问题。 

    一、 变频电路的功能

    变频电路是时一种频率变换电路。它的功能是将已调波的载波频率变换成固定的中频载波频率，而保持其调制频率变。它有两个输入电压,输入信号us和本地振荡信号uL,其工作频率分别为fc和fL,输出信号为uI称为中频信号,其频率是fc和fL的差频或和频,称为中频fI,fI=fL±fc。 

图（9-1）

混频器的主要性能指标 

    (一) 变频增益 

    变频电压增益定义为变频器中频输出电压振幅UI与高频输入信号电压振幅Us之比,即

    同样可定义变频功率增益为输出中频信号功率PI与输入高频信号功率Ps之比,即

    (二) 噪声系数 

    混频器的噪声系数NF定义为

    (三) 失真与干扰 

    变频器的失真有频率失真和非线性失真。除此之外,还会产生各种非线性干扰,如组合频率、交叉调制和互相调制、阻塞和倒易混频等干扰。所以,对混频器不仅要求频率特性好,而且还要求变频器工作在非线性不太严重的区域,使之既能完成频率变换,又能抑制各种干扰。 

晶体三极管混频器、场效应管混频器、二极管混频电路、模拟乘法器混频器

例: 三极管混频电路中，三极管在工作点展开的转移特性为;求该电路的混频电压增益。

[解]　由

可得中频电流为

或

因此，中频输出电压振幅为

所以，电路的混频电压增益等于

例：　二极管构成的电路如图P5.16所示，图中两二极管的特性一致，已知，，为小信号，，并使二极管工作在受控制的开关状态，试分析其输出电流中的频谱成分，说明电路是否具有相乘功能？

[解]　由于，式中，所以

输出电流中含有、、等频率成分。由于有成份，故该电路具有相乘功能。

    由于，所以

，故电路不具有相乘功能。

　例：超外差式广播收音机，中频，试分析下列两种现象属于何种干扰：(1)当接收，电台信号时，还能听到频率为1490 kHz强电台信号；(2)当接收电台信号时，还能听到频率为730 kHz强电台的信号。

[解]　(1)由于560+2×465=1490 kHz，故1490 kHz为镜像干扰；

(2)当=1， =2时，，故730 kHz为寄生通道干扰。

角度调制电路与解调

基本要求

 掌握调频波和调相波的频率、相位随调制信号变化的规律。充分理解调角波的频谱结构、带宽及能量分布。深刻理解调角波参数：最大频偏和相偏；调频（相）指数的含义及与调制信号的关系。掌握间接调频的原理。理解矢量合成法、可变移相法和可变时延法调相的原理及实现模型。深刻理解斜率鉴频和相位鉴频的原理。掌握乘积型和叠加型鉴相原理和实现方法。 掌握集成斜率鉴频器的工作原理及鉴频特性。了解单失谐和双失谐回路的斜率鉴频器。 掌握乘积型相位鉴频器和互感耦合叠加型相位鉴频器的工作原理及其鉴频特性。比例鉴频器的电路原理及特点。 对具有理想频幅转换的斜率鉴频器和理想频相转换的相位鉴频器，应掌握其鉴频特性的定量分析。

1 调角波的瞬时相位、瞬时频率和数学表达式

 1 调相波

(1) 一般调相波的一般表示式为

调相波的瞬时角频率为

     (2) 单频调相波

调制信号f(t)用单频正弦信号uΩ(t)表示,则因此单频调相波的表示式为

　式中,mp为调相波的调制指数,其值为mp= kpUΩm

单频调相波的瞬时角频率为  

 单频调相波的最大频移△ωpm为

 2 调频波

调频波的瞬时相位为

则调频波的一般表示式为

单频调频波

调频波的最大频移△ωfm为

单频调频波的一般表示式为

   式中,mf为调频波的调制指数,其值为

调角波的频谱 

为了处理与传输传输调角信号，需要确定系统的带宽,就必须对调角波的频谱进行分析。单频调制时,调频波和调相波的表达式是相似的,因此,它们具有相同的频谱。只不过调频波调制指数用mf，调相波调制指数用mp。

    一、双失谐回路鉴频器

二、 相位鉴频器

　  相位鉴频器的工作原理

变换电路送给检波器的电压为

鉴频器的输出是取两振幅检波输出电压之差,即

　（8-25）

式中, 和 是 和 的振幅。

式中, ,是次级回路总电抗,其值随频率不同可能为正,也可能为负,还可能为零。

当输入信号频率 时, 。于是

 比初级回路电压 滞后π/2,电压矢量图如图8-10(a)所示。由矢量图知 ,则鉴频器的输出电压为

图8一10矢量合成图

当输入信号频率 时, , 

 比初级回路电压 滞后(　　),矢量图如图8-10(b)所示。从图中可知 ,则鉴频器的输出电压为

当输入信号频率 时, ,这时次级回路总阻抗为

 比初级回路电压 滞后(　 ),对应的矢量图如图8-10(c)所示。从图中可知 ,则鉴频器的输出电压为

由上分析可得鉴频器输出电压 与频率 的关系曲线如图8-11所示。在 点, ,随着失谐的加大, 与 幅度的差值增大, 的绝对值加大。 时, 为负。当 时, 为正。当频率偏离超过 和 两点时,曲线弯曲,这是由于失谐严重, 和 幅度都变小,合成电压也减小,鉴频特性曲线下降。

图8-11鉴频特性曲线

比例鉴频器的基本电路及工作原理

图8-14比例鉴频器的基本电路

两个检波器的输入电压 和 为

检波器输出为

检波器只对 、的振幅进行检波,检波后的电压方向完全由二极管的方向来决定。

　　从图中可以看出,由于 不变,则

鉴频器的输出电压 为

    可见比例鉴频器的输出也取决于两个检波器输入电压之差,但输出电压值为相位鉴频器的一半。

例：已知某调频电路调频信号中心频率为fc=50MHz，最大频偏△fm=75kHz。求:调制信号频率F为300Hz，15kHz时，对应的调频指数mf. ，有效频谱宽度BCR。 

[解]　当时， 

当时， 

例题：已知载波频率f0=100MHz，调制信号V，已调波输出电压幅值=5V，其频谱图如图五所示，说明它是什么已调波，若带宽B=8KHZ试写出其数学表达式，并画出其示意波形图。

解：由频谱图可知该调制信号为调角波，由于B=8KHz=2(m+1)F，而所以m=3

若为调频波则

若为调相波则

调频波波形示意图如图所示

例题：调角波的表达式为，试确定：

（1）载波频率调制信号频率

（2）调制指数

（3）最大频偏

（4）通频带

（5）该调角波在的天线负载上产生的平均功率

解：（1）

   （2）m=5   （3）.

   （4）.

   （5）

例：　图6.3.20所示互感耦合回路相位鉴频器中，如电路发生下列一种情况，试分析其鉴频特性的变化。(1)、极性都接反；(2)极性接反；(3)开路；(4) 次级线圈的两端对调；(5) 次级线圈中心抽头不对称。

[解]　(1)、 极性接反，输出电压极性反相；(2)极性接反，输出电压为、相叠加，鉴频特性近似为一直线，不能实现鉴频；(3)开路，成为单失谐回路斜率鉴频器，鉴频线性度变差，鉴频灵敏度变小。只输出负半周电压；(4) 鉴频特性反相；(5) 鉴频特性不对称。

例：有一个AM和FM波，载频均为1MHz，调制信号均为υΩ（t）=0.1sin(2πⅹ103t) V。FM灵敏度为kf =1kHz/V，动态范围大于20 V。（1）求AM波和FM波的信号带宽；（2）若υΩ（t）=20sin(2π*103t) V，重新计算AM波和FM波的带宽；(3)由此(1)、（2）可得出什么结论。

解

(1)根据已知条件，调制信号频率F=1000Hz

AM调幅时，信号带宽为B=2F=2ⅹ1000=2000Hz。

FM调制时，Δfm=0.1kf=100Hz, 则调频信号带宽为BS=2(Δfm+F)= 2(100+1000)=2200Hz.

(2) 若υΩ（t）=20sin(2π*103t),则：

     AM调幅时，信号带宽仍然B=2F=2ⅹ1000=2000Hz。

    但在FM调制时，Δfm=20kf=20Hz, 则调频信号带宽为

    BS=2(Δfm+F)= 2(20+1)=42kHz.

(3)　比较（1）和（2）的结果，可以看到，AM调幅时的信号带宽只取决于调制信号的频率，而与调制信号的大小无关。对于FM调制，在窄带调制时，信号带宽基本上等于AM信号带宽，但在宽带调制时，主要取决于调制灵敏度和调制信号的振幅，带宽基本不随调制信号频率改变。

反馈控制电路 

    理解 自动振幅控制 ( AGC), 自动频率控制 ( AFC) 和自动相位控制 ( 锁相环 ) (PLL) 三种反馈控制电路 的原理。 掌握自动振幅控制 ( AGC), 自动频率控制 ( AFC) 和自动相位控制 ( 锁相环 ) (PLL) 三种反馈控制电路 的组成与分析方法。 

自动增益控制电路习惯上称为AGC.对于接收机来说,收到的外来信号场强并非恒定不变,为了保证接收机终端得到相同的电压,通常采用改变放大器增益来实现.AGC电路就能够在信号场强变化情况下,保证接收机的输出电压基本不变.

     AGC电路的作用是,当输出信号电压变化很大时,保持接收机输出电压几乎不变.图10-25是一个典型的具有AGC的接收机方框图.其中,高频放大器和中频放大器是直接受控的增益可控的放大器.高频放大器和中频放大器是AGC控制环路的对象.检波器,低通滤波器和直流放大器组成反馈控制器.

图10-25 具有AGC电路的接收机组成框图 

　  自动频率控制（AFC）电路由频率比较器、低通滤波器和可控频率器件三部分组成,如图10-22所示

                      图10-22 自动频率控制电路的组成

    锁相环是一个相位负反馈控制系统。它由鉴相器(Phase Detector,缩写为PD)、环路滤波器(Loop Filter,缩写为LF)和电压控制振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)三个基本部件组成,如图10-2所示。 

图10-2锁相环的基本构成

图10-10 锁相环路的相位模型