无线接收系统.PPT课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,链接本章文稿主页面,3.2,高频小信号放大器,*,模块一 无线通信系统的基本原理,课程概述,模块二 无线发射系统,模块四 无线遥控发射、接收模,块及其应用,模块三 无线接收系统,课题一 输入调谐回路,课题二 高频小信号放大器,课题三 变频、混频,课题四 解调电路,课题五 反馈控制电路,1,模块三,无线接收系统,Development,通信系统的基本组成,输入,变换器,发送,设备,信道,接收,设备,噪声,与干扰,信源,输出,变换器,通信系统的基本组成,2,模块三,无线接收系统,Development,接收机的分类,超外差调幅接收机的基本组成,输入,调谐回路,高频,放大器,混频器,中频,放大器,检波器,前置,放大器,功率,放大器,本振,AGC,控制电压,超外差接收机是目前广为采用的接收放式，主要采用,调谐回路,、可变频率的,高频放大器,、固定频率的,中频放大器,。,3,Development,定义与应用,定义：接收机在检波前需要对天线接收的微弱信号中，选择,课题二,高频小信号放大器,调幅收音机中，高频放大器的高频为525,1605kHz,，中频放大器的,需要的频率信号并加以放大,。,高频：放大信号的中心频率为几百kHz,几百,MHz,；频带宽度为,几,kHz,几十,MHz,。,小信号：放大信号电压的振幅为mV,V,数量级。,应用：超外差接收机,高频放大器：对接收的不同高频信号进行选择放大。,中频放大器：对固定中频进行选择放大。,固定中频为465kHz,。,4,Development,谐振放大器,分类：宽带放大器、窄带放大器,课题二,高频小信号放大器,谐振放大器：以并联谐振回路为负载。,集中选频放大器：以滤波器为负载,。,其中窄带放大器根据选频电路的不同，可分为：,高频小信号谐振放大器,组成,：,高频小功率晶体管：工作截至频率为几十,M,Hz,几百,MHz,；,LC并联谐振回路：选频，抑制无用信号和干扰。,5,Development,课题二,高频小信号放大器,分类（根据调谐回路划分,）,单调谐回路放大器、双调谐回路放大器、参差调谐回路放大器。,谐振放大器,性能指标：,谐振电压增益,指放大器在谐振频率上的电压增益,。单级放大器增益一般为,2030dB,。,通频带,已调信号包含一定的边频，因此放大器必须有一定的通频带。,6,Development,课题二,高频小信号放大器,选择性,抑制比,谐振放大器,定义为谐振电压增益 与通频带外指定偏离谐振频率 处的,衰减的分贝数越大，则放大器选择性越好。,比值。,7,Development,课题二,高频小信号放大器,选择性,矩形系数,谐振放大器,评定实际的谐振曲线接近理想谐振曲线的程度。,值越接近,1,，放大器的谐振曲线越接近理想谐振曲线，放大器,选择性越好。,8,Development,课题二,高频小信号放大器,单级单调谐放大器,a),单调谐放大器电路,b),交流通路,9,Development,课题二,高频小信号放大器,单级单调谐放大器,交流通路,三极管工作在甲类工作状态，,起电流放大作用。,输入的高频小信号,T1,互感耦合,VT,的基极,be,结,基极电流集,集电极电流,LC,回路选频作用,回路谐振电压,T2,互感耦合,在负载上产生电压，使输入高频小信号得以放大,10,当,LC,并联谐振回路调谐在输入信号频率上时，回路产生谐振，放大,通频带,器输出电压最大，电压增益也最大，谐振电压增益为,谐振频率,为回路总电容。,BW,0.7,=,f,0,/,Q,e,Q,e,为,LC,回路的有载品质因素。,Development,课题二,高频小信号放大器,单级单调谐放大器,11,为了提高选择性，降低频率失真。要求谐振回路的幅频特性具有,为了说明实际曲线接近矩形的程度，,矩形形状。即在通频带内各频率分量具有相同增益，而通频带外,无用信号增益为,0,。如右图。,理想谐振回路的矩形系数为,1,，,Development,课题二,高频小信号放大器,单级单调谐放大器,增益频率特性曲线,用矩形系数 ，定义为,对于实际回路，矩形系数近似为,10,因此单调谐放大器的选择性较差。,12,谐振功率放大电路与小信号谐振放大电路有何区别？,（,1,）,作用与要求不同。,小信号谐振放大器主要用于高频小信号的选频放大，要求有较高的选择性和谐振增益；,谐振功放主要用于高频信号的功率放大，要求效率高，输出功率大。,（,2,）,工作状态不同。,小信号谐振放大器输入信号很小，要求失真小，故工作在甲类状态；,谐振功放为大信号放大器，为了提高效率，工作在丙类状态。,13,级联后放大器的总电压增益为,单级调谐放大器的电压增益不能做得很高，一般为,2030dB,，,设有,n,级单调调谐放大器级联，且各级电压增益相同,需要多级放大器级联来获得较大的电压增益。,Development,课题二,高频小信号放大器,多级单调谐放大器,级数越多，则谐振增益越大。,级联后放大器的总通频带为,为频带缩小因子。级数越多，总通频带越窄。,14,级联后放大器的矩形系数为,Development,课题二,高频小信号放大器,多级单调谐放大器,级数越多，则矩形系数越接近,1,。,级数越多，增益越大，选择性越好，,多级同步调谐放大器增益特性曲线,总通频带越窄。,多级放大器的总电压增益比单级,放大器的电压增益大，选择性好，,但总通频带比单级通频带窄。,15,双调谐放大器广泛应用于高增益、宽频带、选择性要求高的场合。,Development,课题二,高频小信号放大器,双调谐放大器,双调谐回路,b),交流通路,负载为双调谐耦合回路，分,互感耦合,和电容耦合两类。,16,设初次回路元件参数相同，,L,1,=,L,2,=,L,C,1,=,C,2,=,C,Q,e1,=,Q,e2,=,Q,e,Development,课题二,高频小信号放大器,双调谐放大器,为互感系数，用耦合系数 和耦合因素 表示回路间耦合程度。,双调谐放大器的谐振曲线,（弱耦合）,（强耦合）,（临界耦合）,比单调谐放大器更接近理想谐振曲线，频带宽，选择性好,17,集中选频放大器是采用集中滤波和集中放大相结合的小信号放大器。,Development,课题二,高频小信号放大器,集中选频放大器,多用于中频放大，克服了多级放大器各级谐振回路分散选频的缺点。,双调谐放大器的谐振曲线,集成中频放大器是由集成宽带放大器的集中滤波器组成的：,18,Development,课题二,高频小信号放大器,集中选频放大器,一、陶瓷滤波器,工艺：陶瓷焙烧,片状 两面涂银直流高压极化,具有,压电效应,当陶瓷片发生机械变形时，其表面会产生电荷，两电极间产生电压；而当陶瓷片两电极间加上电压时，它会产生机械变形。,当外加交变电压的频率等于陶瓷片固有频率时，机械,振动幅度最大，陶瓷片表面产生电荷量的变化也最大，,在外电路中产生的电流也最大，其作用类似于串联谐振回路。,材料：,由锆钛酸铅陶瓷材料制成,19,Development,课题二,高频小信号放大器,电路符号和等效电路,C,o,压电陶瓷片的固定电容,L,q,机械振动时的晶体的等效质量,C,q,机械振动时的等效弹性系数,r,q,机械振动时的等效阻尼,阻抗频率特性,串联谐振频率,并联谐振频率,等效阻抗,20,，最小。,等效阻抗最大。,20,Development,课题二,高频小信号放大器,构成四端陶瓷滤波器，,Q,值比一般,LC,回路的高，可获得接近矩形的幅频特性。下图分别为由两个和,9,个陶瓷片组成的四端陶瓷滤波器。,陶瓷滤波器：工作频率为,几百,kHz,几十,MHz,使用时，其输入阻抗须与信号源阻抗匹配,其输出阻抗须与负载阻抗匹配。,石英晶体滤波器特性与陶瓷滤波器相似，但,Q,值高很多，因此频率特性好，但价格较高。,21,Development,课题二,高频小信号放大器,声表面波选频放大器,声表面波滤波器是声表面波（用,SAW,表示）器件的一种。,SAW,器件是一种利用弹性固体表面传播机械振动波的器件。,声表面波滤波器优点,：体积小、重量轻、性能稳定、特性一致性好、工作频率高（几,MHz,几,GHz,）、通频带宽、抗辐射能力强、动态范围大等。实用的声表面波滤波器的矩形系数可小于,1.2,，相对带宽可达,50%,。,22,Development,课题二,高频小信号放大器,声表面波选频放大器,它以铌酸锂、锆钛酸铅和石英等压电材料为基片，利用真空蒸镀法，在基片表面形成叉指形金属膜电极，称为叉指电极。,加输入信号时，叉指电极间便产生交变电场，由于压电效应的作用，使基片表面产生弹性形变，激发出与输入信号同频率的声表面波，它沿基片表面传播至收端，由于压电效应的作用，在收端的叉指电极间得到电信号，并传送给负载。,23,它以铌酸锂、锆钛酸铅和石英等压电材料为基片，利用真空蒸镀法，在基片表面形成叉指形金属膜电极，称为叉指电极。,加输入信号时，叉指电极间便产生交变电场，由于压电效应的作用，使基片表面产生弹性形变，,激发出与输入信号同频率的声表面波，它沿基片表面传播至收端,，由于压电效应的作用，在收端的叉指电极间得到电信号，并传送给负载。,声表面波滤波器的结构与工作原理,24,