高频电子线路入门.ppt

1,第2章 高频电路基础,2.1 高频电路中的元器件 2.2 高频电路中的基本电路 2.3 电子噪声及其特性2.4 噪声系数和噪声温度,2,2.1 高频电路中的元器件,一、高频电路中的元件,与在低频电路中的元器件基本相同，但要注意它们在高频使用时的高频特性。,电阻器电容器电感器。,二极管晶体管集成电路,无源线性元件,有源器件,3,1、高频电阻,（1）等效电路,CR、LR 越小，电阻的高频特性越好。,金属膜电阻比碳膜电阻的高频特性好，而碳膜电阻比线绕电阻的好;表面贴装(SMD)电阻比普通电阻的高频特性要好;小尺寸的电阻比大尺寸电阻的高频特性要好。,（2）常用电阻高频特性比较,分布电容,引线电感,4,2、高频电容,高频电路中常常使用片状电容和表面贴装电容。,（1）等效电路,在高频电路中，电容的损耗可以忽略不计，但若到了微波波段，电容中的损耗就必须加以考虑！,极间绝缘电阻,分布电感,5,（2）电容器阻抗特性,：电容器呈正常的电容特性，,：电容器等效为电感。,自身谐振频率,6,3、高频电感,高频电感的作用：谐振元件、滤波元件和阻隔元件（RFC）。,分布电容的影响在分析长、中、短波频段电路时，可忽略。电感线圈的损耗r：在高频电路中是不能忽略的!,（1）等效电路,（2）如何表示高频电感的损耗性能？,的定义：高频电感器的感抗与其串联损耗电阻之比。,值越高，表明该电感器的储能作用越强，损耗越小。,7,1、晶体二极管,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。,变容二极管,点接触式二极管表面势垒二极管,高频中常用二极管：,极间电容小、工作频率高。,：二极管电容随偏置电压变化。,二、高频电路中的有源器件,作用：完成信号的放大、非线性变换等功能。,8,2、晶体三极管与场效应管（FET),高频功率放大管,高频晶体管有两大类型：,高频小功率管,小信号的场效应管:噪声更低。,双极型小信号放大管:工作频率可达几千兆赫兹，,:用作小信号放大，要求增益高和噪声低。,对其要求除了增益外，要有较大的输出功率。,噪声系数为几分贝。,9,3、集成电路（IC),（1）通用型的宽带集成放大器,高频集成电路的类型和品种比低频集成电路的少得多，主要分为通用型和专用型两种。,（2）专用集成电路(ASIC),用于高频的晶体管模拟相乘器，工作频率也可达一百兆赫兹以上。,集成锁相环、集成调频信号解调器、单片集成接收机以及电视机中的专用集成电路等。,工作频率可达一二百兆赫兹，增益可达五六十分贝，甚至更高。,10,2.2 高频电路中的基本电路,一、高频振荡回路,主要内容：,简单振荡回路,抽头并联振荡回路,耦合振荡回路,二、高频变压器和传输线变压器,三、石英晶体谐振器,四、集中滤波器,11,一、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，是构成高频放大器、振荡器以及各种滤波器的主要部件。,下面分简单振荡回路、抽头并联振荡回路和耦合振荡回路三部分来讨论。,阻抗变换、信号选择与滤波、相频转换和移相等功能，并可直接作为负载使用。,完成功能：,12,1、简单振荡回路,组成：由电感和电容串联或并联形成的回路。,作用：具有谐振特性和频率选择作用。,并联 LC谐振回路,串联 LC谐振回路,13,(1)求回路阻抗,14,(2)回路谐振分析,15,+ui-,（3）求回路品质因数Q,并联回路中求Q：,串联回路中求Q：,16,（4）谐振时的电流、电压关系（并联回路）,流过 L 的电流是感性电流，它落后于回路两端电压90。,流过 C 的电流是容性电流，超前于回路两端电压90。,流过Rp的电流与回路电压同相。,17,（5）并联回路谐振时的电流、电压关系,谐振时IL、IC与 I 的关系：,结论：通过电感线圈的电流 IL 或电容器的电流 IC 比外部电流 I 大得多。,在使用电感电容元件时，必须注意耐压问题！,18,（6）并联谐振回路的阻抗特性,广义失谐量:,回路阻抗：,阻抗模值：,阻抗相角：,19,阻抗特性曲线：,相位特性曲线：,并联谐振回路特性曲线,20,并联LC回路相频特性分析,回路呈容性。,回路呈感性。,回路谐振，呈纯电阻。,相频特性曲线呈负斜率特性，Q值越高曲线越陡峭。,21,阻抗的幅频特性,归一化电流的幅频特性,（7）串联谐振回路的阻抗特性曲线,串联回路阻抗：,22,并联谐振回路：,有载Q值,串联谐振回路：,空载Q值,（8）信号源内阻及负载对回路的影响,23,串联谐振回路适用于RS很小（恒压源）和RL不大的电路，只有这样Q才不至于太低，保证回路有较好的选择性。,并联谐振回路适用于RS很大（恒流源）和RL也较大的电路。,若串入串联回路中，将使回路Q值大大减小，回路将失去选频作用。因此采用并联回路！,晶体管的输出阻抗有几千欧至几十千欧，采用？谐振回路,总结：,24,两个重要参数,（1）通频带,（又称3dB通频带，或半功率点通频带）,定义：阻抗幅频特性下降为中心频率 时对应的频率范围。,得到：,25,（2）矩形系数,：衡量谐振回路幅频特性接近矩形的程度。,分析：,幅频特性是理想矩形时,并联谐振回路的矩形系数,单谐振回路的选择性很差。,定义：,26,需要注意：,Q、Kr0.1、B0.707 三者关系,回路的Q越高，谐振曲线越尖锐，回路的B0.707越窄，但其Kr0.1并不改变。,简单并联谐振回路中，品质因数Q对回路的通频带和高的选择性的矛盾不能兼顾。,27,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=10 MHz，回路电容C=50 pF，试计算所需的线圈电感值。若线圈品质因数为Q=100，试计算回路谐振电阻及回路带宽。若放大器所需的带宽B0.707=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?,28,激励源或负载与回路电感或电容部分连接的并联振荡回路，称为抽头并联振荡回路。,2.抽头并联振荡回路,为什么做部分接入？,29,实际问题：,为什么要安装抽头？,收音机中安放电感抽头！,1）不抽头（全部接入）,30,2）部分接入使得Cce的影响减小！,实际电路的计算:,31,为什么做部分接入？,32,定义：与外电路相连的那部分电抗与本回路参与分压的同性质总电抗之比。,（1）接入系数 p(或称抽头系数)：,p也可用电压比表示：,33,电容分压式,电感抽头式,（2）接入系数的计算,N1:与外电路相连的线圈的匝数。,N:线圈的总匝数。,34,（3）折算方法,电阻的折算,结论：电阻从低端向高端折合，阻值变大，是原来的1/P2倍。,U,UT,（功率不变的原则）,35,负载电容的折算,电容变小,结论：折算后阻抗变大，对回路的影响减轻！,电组变大,（3）折算方法,36,信号源的折合,电压源的折合,结论：电压源由低端向高端折合，电压变大，是原来的1/P倍。,电流源的折合,结论：电流源由低端向高端折合，电流变小，是原来的P倍。,U,UT,37,例 2-2 如图，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 u1(t)的表示式及回路带宽。,38,串、并联阻抗等效互换,等效原则：阻抗不变！,结论：,其中：,转换前后电抗性质不变！,并联电阻是串联电阻的Q倍！,39,接入系数:,阻抗变换前后功率相等，则：,可通过改变 比值调整RL的大小。,结论：,变压器的阻抗变换作用,40,作业,习题及补充,41,us,us,is,is,3.耦合振荡回路,42,（1）进行阻抗转换以完成高频信号的传输;（2）形成比简单振荡回路更好的频率特性。,耦合元件电抗的绝对值，与初次级中同性质元件电抗值的几何平均值之比。,耦合振荡回路的主要作用：,耦合系数 k：,例：,43,US,1）次级回路电流,定义自阻抗：,初、次级回路方程：,反射阻抗：并不存在实体的反射阻抗，只是用来说明一个回路对另一个相互耦合回路的影响。,反射阻抗：,以串联互感耦合回路为例，分析耦合回路的谐振特性。,44,US,2）谐振特性,研究输出回路电流i2 与输入信号 us 比值的频率特性。,转移导纳：,假设：,则，,耦合因数：,45,求转移导纳的归一化值：,转移导纳：,求Y21极值：,Y21取得最大值：,Y21归一化值：,初次级回路的耦合程度要影响曲线的高度和形状。,特别，时，曲线出现双峰！,46,（1）,次级回路电流达最大值。,求通频带：,令,求矩形系数：,令,临界耦合,结论：临界耦合双回路的通频带较宽，选择性也较好。,分析互感耦合回路的谐振特性曲线,47,求凹陷值：,令,求 B0.707,(分析最大凹陷点为0.707时的耦合因子),令,得：,结论：过耦合双回路的通频带为单谐振回路的3.1倍。,得：,48,电流未达最大值。,结论：当 欠耦合时,曲线较尖，带宽窄，且其最大值也较小(比 时)。通常不工作在这种状态。,49,二、高频变压器,作用：信号传输和阻抗变换，但也可用来隔绝直流。,工作频率：在几十兆赫兹以下的高频电路中。,1、与低频变压器不同,为了减少损耗，高频变压器常用导磁率高、高频损耗小的软磁材料作磁芯。,材料不同:,磁芯结构不同:,高频变压器一般用于小信号场合，尺寸小，线圈的匝数较少。因此，其磁芯的结构形状与低频时不同。,(b)罐形磁芯,环形磁芯:初次级线圈直接穿绕在环形结构的磁环上,罐形磁芯:绕制在骨架上，放于两罐之间。,(a)环形磁芯,50,其中：L为初级励磁电感；LS：漏感；CS：变压器的分布电容。,电路符号,2、高频变压器电路符号及等效电路,等效电路,理想变压器,51,当作理想变压器看，则：,应用例子(第五章)：,3、中心抽头变压器,用于：调制、解调、混频等。,52,实物外形图,三、石英晶体谐振器,应用：广泛用于高频率稳定性的振荡器中，也用做高性能的窄带滤波器。,1、石英谐振器内部结构,电路符号,石英晶体的形状,石英谐振器是利用石英晶体的压电效应而制成的一种谐振器件。,结构示意图,53,（1）正、反压电效应,正压电效应：当晶体受外力作用而变形(如伸缩、切变、扭曲等)时，就在它对应的表面上产生正、负电荷,呈现出电压。,反压电效应：当在晶体两面加电压时，晶体又会发生机械形变。,2、石英晶体物理特性,（2）稳定的谐振频率,晶片的谐振频率与它的材料、几何形状、尺寸及振动方式(取决于切片方式)有关，且十分稳定；其温度系数均在 106或更高数量级上。,用于高频的晶体切片，其谐振时的电波长常与晶片厚度成正比，谐振频率与厚度成反比。,谐振频率与晶片厚度的关系：,基音、泛音：,对于一定形状和尺寸的某一晶体，它既可以在某一基频上谐振，也可以在高次谐波(谐频或泛音)上谐振。,54,3、石英晶体等效电路及电抗特性,从电的观点看，当外加交变电压使石英片机械振动发生谐振时，通过石英片的电流最大，因而具有串联谐振的特性。,55,（1）分析谐振频率,串联谐振频率：,并联谐振频率：,二者关系：,由于C0Cq，得：,接入系数：,因此，晶体谐振器与外电路的耦合很弱。,f 0与 fq 相差很小!,56,（2）晶体的负载电容CL,标在晶体外壳的振荡频率或标称频率就是并接CL后测得的 f 0的值。,标称频率:,负载电容,并联谐振频率变为：,通常，基频晶体规定CL为30pF或50pF.,57,国产B45型1 MHz中等精度晶体 Lq=4.00 H Cq=0.0063 pF rq=100200 C0=23 pF,由此可见，Lq很大，Cq很小。,晶体谐振器的Q非常大，一般为几万甚至几百万，这是普通 LC 电路无法比拟的。,品质因数:,举例：,（3）石英晶体参数特点,58,（4）石英晶体电抗特性,忽略r q后，则有：,播放动画,感性,容性,串联谐振,并联谐振,59,晶体常工作在以下两种方式：1、工作在略高于fq的频段内，此时晶体呈感性，相当于一个电感元件。2、工作在fq这一频率点上，此时晶体等效为串联谐振电路，阻抗近似为零,作 为短路元件。3、在低于fq和高于f0的频段内时，构成振荡器的频率稳定度将明显下降。所 以这些区域一般不使用。,工作区域,60,晶体的谐振频率fq和f0非常稳定。晶体谐振器有非常高的品质因数。晶体谐振器的接入系数非常小，一般为 103数量级，甚至更小。晶体在工作频率附近阻抗变化率大，有很高的并联谐振阻抗。,因此晶体谐振器的频率稳定度比一般振荡回路要高。,（5）晶体谐振器与一般振荡回路比较,61,（6）晶体谐振器的应用,B）用它作成高频窄带滤波器。,A）主要应用于晶体振荡器中（第四章介绍）,晶体滤波器电路,等效为电桥,滤波器的衰减特性,滤波器的通带只是在f q和f0之间，其余范围为阻带。,62,如何加宽石英晶体两谐振频率之间的宽度？,通常用外加电感与石英晶体串联或并联的方法实现(这也是扩大晶体振荡器调频频偏的一种有效方法)。,例如：,外加电感与晶体串联的方法,串联谐振频率变小，而并联谐振频率不变。,63,四、集中滤波器,（1）利于电路和设备的微型化，便于大量生产；（2）可提高电路和系统的稳定性，改善系统性能；（3）使电路和系统的设计更加简化。,优点：,（1）晶体滤波器（2）陶瓷滤波器（3）声表面波滤波器,高频电路中常用的集中选频滤波器：,64,四、集中滤波器,1、陶瓷滤波器,某些陶瓷材料(如常用的锆钛酸铅Pb(ZrTi)O3)经直流高压电场极化后，可得到类似于石英晶体的压电效应，这些陶瓷材料称为压电陶瓷材料。,因此，陶瓷滤波器的通带较晶体滤波器要宽，但选择性稍差。,（1）等效电路和晶体谐振器相同；,（2）Q值较晶体小得多(约为数百)，但比LC滤波器的高；,（3）串、并联频率间隔也较大。,（1）两端陶瓷滤波器（外形、符号、实物）,实物,65,对中频信号呈现极小的阻抗，此时负反馈最小，增益最大。离开中频，滤波器成较大阻抗，使放大器负反馈增大，增益下降。,（2）陶瓷滤波器应用电路,二端陶瓷滤波器特性,已广泛用于接收机中，如收音机的中放、电视机的伴音中放等。,66,b）三端陶瓷滤波器,电视伴音中频选择：,实物图,67,c）四端陶瓷滤波器,要求滤波器通过（465-5）（465+5）KHz的频带。,例如：,两端陶瓷滤波器的通频带较窄，选择性较差。若将不同谐振频率的陶瓷片进行适当的组合连接，可得到性能接近理想的四端陶瓷滤波器。,如何设计JT1、JT2的串、并联谐振频率？,68,2、声表面波滤波器（Surface Acoustic Wave Filter),它是沿弹性固体表面传播机械振动波的器件。,在压电固体材料表面产生和传播弹性波，其振幅随深入固体材料的深度而迅速减小。,应用：,什么是SAW?,实物图：,SAWF广泛用于电视广播、通信等设备作选频元件，取代了中频放大器的输入吸收回路和多级调谐回路。,与LC滤波电路相比，声表滤波器具有体积小、重量轻、性能可靠、不需要复杂调整等优点。但是插入损耗较大。,69,SAWF的基本结构,当在叉指两端加有高频信号时，通过压电效应，在基片表面激起同频率的声表面波，并沿轴线方向传播。除一端被吸收材料吸收外，另一端的换能器将它变为电信号输出。,70,均匀叉指换能器的特性,怎样得到更好的幅频特性？,采用指长、宽度或者间隔变化的非均匀换能器。,相频特性,幅频特性,71,吸收材料,输入换能器,输出换能器,SAW,(a),(b),加权叉指换能器,指长重叠加权,相位加权,72,SAWF的符号和等效电路,R:换能器的输入输出电阻，通常为50150欧。,C:输入输出静态电容,73,SAWF的实际电路,三极管组成的补偿放大器用于补偿SAWF的插入损耗;,L2与SAWF的输出电容组成谐振回路，使其谐振在通频带的中心点，实现电路匹配。,集中选频,该电路结构框图：,各部分作用：,74,电视机中SAWF的幅频特性,75,声表面波滤波器的主要特性,(1)工作频率范围宽；,(2)相对带宽也比较宽；,(5)便于器件微型化和片式化；,(4)带内插入衰减较大，这是SAW器件的最突出问题，一般不低于 15 dB；,(3)矩形系数可做到 1.12。,76,有一双电感复杂并联回路如图。已知L1+L2=500uH,C=500pF.为了使电源中的二次谐波能被回路滤除，应如何分配 L1和 L2？,思考题：,作业：2-5及思考题,77,2.3 电子噪声及其特性,一、概述,1.干扰或噪声定义,电子设备的性能在很大程度上与干扰和噪声有关。评价一个高频系统的性能的指标之一。,3.重要性,主要出现在有用信号比较弱的场合，比如，接收机的前级电路，或多级高增益的音频放大、视频放大器中。,2.电子噪声的影响,除有用信号以外的一切不需要的信号及各种电磁骚动的总称。,78,二、电子噪声的来源与特性,噪声来源：主要由电阻热噪声和半导体管噪声。,1.电阻热噪声,定义：由电阻内部的自由电子的热运动而产生的，它是系统内部噪声的主要来源。,图2-27：电阻热噪声的一段取样波形,1)热噪声电压和功率谱密度,噪声电压均方值,具有起伏特性,79,1)热噪声电压和功率谱密度,噪声电压均方值,k=1.371023 J/K;,噪声电压均方根,Un表示起伏电压交流分量的有效值。,B：测量此电压时的带宽;,T：绝对温度(K)。,电阻热噪声等效电路,或,噪声电压源,噪声电流源,80,例：常温下（T=290K）工作的1K,电阻，与,一般电阻的热噪声是相当微弱的，故在电平较高的电路可忽略。,在接收机的前级，由于有用信号极其微弱，电阻热噪声的影响就不能忽略，它已成为限制接收机性能的主要因素。,的理想网络相连接。求 与。,B=100KHZ,81,噪声电压功率谱密度 SU(f),(自由电子每秒钟的碰撞次数),电阻器单位频带噪声功率在很宽的频率范围内均为一恒定值。,白噪声,：单位频带内噪声电压均方值,：单位频带内噪声电流均方值,82,2)线性电路中的热噪声,有两种情况：一是多个电阻的热噪声；二是热噪声通过线性网络。,多个电阻的热噪声,设两个电阻上的噪声电势un1、un2是统计独立的，即互不相关的。,只要各噪声源是相互独立的，则总的噪声服从均方叠加原则。,结论：,83,热噪声通过线性网络,图2-29热噪声通过线路电路的模型,对于单一频率的信号来说，,H(j)：传输函数。,则：,方法1：求传输函数,例如求热噪声通过并联振荡回路的输出噪声.,方法2：回路的阻抗,84,得到：,方法1：求传输函数,方法2：回路的阻抗,回路等效阻抗,则：,二者一致！,是白噪声吗？,85,（2）电阻热噪声通过线性电路后，一般就不再是白噪声了。,（1）对于二端线性电路，其噪声电压或噪声电流谱密度 SU、SI 可以用等效电阻Re(或Ge)来代替 中的 R。,热噪声通过线性网络,结论：,噪声源的形式,或等效阻抗的形式,86,白噪声频谱图,有色噪声频谱图,等效噪声带宽,87,3)噪声带宽,电阻热噪声是均匀频谱的白噪声，（B：理想滤波器的带宽）,输出均方电压谱:,则输出均方电压:,设输入一电阻热噪声,设|H(j)|的最大值为H0，则可定义一等效噪声带宽Bn，令,则：,88,3)噪声带宽,Bn的大小由实际特性|H(j)|2决定，而与输入噪声无关。,一般地，Bn 不等于实际特性的 3dB 带宽B0.707，只有实际特性接近理想矩形时，两者数值上才接近相等。,分析：,与B0.707的关系？,89,例：计算单振荡回路等效噪声带宽。,设回路为高Q 电路，,并联回路的3dB带宽：,根据：,求得等效噪声带宽：,二者大小关系？,90,线性网络的等效噪声带宽Bn与B0.707是不同的两个概念，前者是从噪声的角度引出来的，而后者是对信号而言的。,对于常用的单调谐并联回路，二者间的关系：,对于多级单调谐回路，级数越多，传输特性越接近矩形，Bn 越接近于B0.707。对于临界耦合的双调谐回路，Bn=1.11B0.707。,因此，并联回路的噪声带宽要大于信号带宽。,等效噪声带宽 Bn 与 B0.707,91,2.晶体三极管噪声,晶体三极管的噪声是设备内部固有噪声的另一个重要来源。,散弹(粒)噪声,分配噪声,闪烁噪声,一般地，在一个放大电路中,晶体三极管的噪声往往比电阻热噪声大得多，主要包括以下四部分：,电阻热噪声,92,必须指出，前面讨论的晶体管中的噪声，在实际放大器中将同时起作用并参与放大。,3.场效应管噪声,沟道电阻产生的热噪声;沟道热噪声通过沟道和栅极电容的耦合作用在栅极上的感应噪声;闪烁噪声。,在场效应管中，由于其工作原理不是靠少数载流子的运动，因而散弹噪声的影响很小。,场效应管的噪声来源:,93,由于(S/N)i总是大于(S/N)o，故噪声系数的数值总是大于 1。理想无噪声系统的噪声系数为 1。,第四节 噪声系数和噪声温度,一、噪声系数 NF,噪声系数定义：,（KP：功率增益或功率放大倍数）,（Na：表现在输出端的内部附加噪声功率）,另一种形式：,或,94,对噪声系数的几点说明：,一、噪声系数NF,1、NF与S0、Si无关但与Ni有关，规定Ni为信号源内阻RS的最大输出功率。并规定RS的温度为 290 K，此温度称为标准噪声温度。,2、NF与输入端、输出端是否匹配无关。,3、NF的定义只适用于线性或准线性电路。,95,二、噪声系数的计算,1.额定功率法,额定功率：指信号源所能输出的最大功率，它只取决于信号源本身的参数内阻和电动势，与输入电阻和负载无关。,任何电阻 R 的额定噪声功率均为 kTB。,用KPm 表示的噪声系数：,另一种形式：,额定功率增益,96,无源四端网络的噪声系数的计算,（L为网络的衰减倍数。）,结论：无源网络的噪声系数正好等于网络的衰减倍数。,无源四端网络的噪声系数：,无源四端网络的形式：,1.选频电路,2.阻抗变换电路,3.传输电缆,97,已知无源四端网络的噪声系数：,GS：信号源电导；G：回路的损耗电导 p：接入系数,例：计算抽头回路噪声系数。,得到网络的噪声系数为：,98,2.级联四端网络的噪声系数,级联后总的额定功率增益：,KPm=KPm1KPm2,级联后噪声系数：,No为总输出额定噪声功率：,No=KPm kTB+KPm2 Na1+Na2,经两级放大的输入信号源内阻的热噪声,经第二级放大的第一级网络内部的附加噪声,第二级网络内部的附加噪声,99,（No：总输出额定噪声功率）,No=KPm kTB+KPm2 Na1+Na2,Na1=(NF11)KPm1kTBNa2=(NF21)KPm2kTB,内部附加噪声功率,两级级联四端网络噪声系数:,2.级联四端网络的噪声系数,级联后噪声系数：,100,n 级级联四端网络噪声系数,由上式可见：当网络的额定功率增益远大于1时，系统的总噪声系数主要取决于第一级的噪声系数。,因此，对第一级来说，不但希望噪声系数小，也希望增益大，以便减小后级噪声的影响。,101,例 2-3 下图是一接收机的前端电路，高频放大器和场效应管混频器的噪声系数和功率增益如图所示。试求前端电路的噪声系数(设本振产生的噪声忽略不计).,102,3噪声系数与灵敏度,接收机灵敏度定义：,保持接收机输出端信噪比一定时，接收机输入的最小信号电压或功率(设接收机有足够的增益)。,因为：,所以：,接收机灵敏度：,（：信号源内阻）,103,例1：设某一电视接收机，正常接收时所需最小信号噪声功率比为20 dB,电视接收机的带宽为 6 MHz，接收机前端电路的噪声系数为 10 dB，问接收机前端电路输入端的信号电平(灵敏度)至少应多大?,设信号源的内阻为RS=75,则所需的最小信号电平为：,根据：,例2：求长度为50m，衰减量为0.082dB/m高频电缆的噪声系数。,无源四端网络的NF,104,三、噪声温度,将线性电路的内部附加噪声折算到输入端，此附加噪声可以用提高信号源内阻上的温度来等效。,（Na/Kp：等效在输入端的内部附加噪声）,则：,（Te：称为噪声温度）,因为：,即：,得：,105,噪声温度与噪声系数的关系,1、对于理想网络，噪声温度为0。噪声系数越大网络的噪声温度也越高。,2、当网络内部噪声较大时，用噪声系数描述较为方便；而当内部噪声较小时，用噪声温度描述具有较大的优越性。,106,（1）噪声温度Te是系统内部噪声的另一种量度，它不是该系统的实际物理温度，而是用以表征该系统性能的一种假想温度。,对噪声温度的几点说明,（2）噪声温度可以推广到多级放大器中。,它同样说明，多级级联网络的噪声温度，主要由其前级网络的特性决定。,107,第二章 总结,1.并联振荡回路,2.抽头并联振荡回路,3.耦合振荡回路,4.串并联阻抗等效互换,5.变压器阻抗变换,(a)谐振频率,(b)品质因数,(c)谐振阻抗,(e)Qo QL,(a)接入系数p,(d)幅频特性和相频特性,(b)折合关系,临界耦合 过耦合 欠耦合,一、高频电路中的基本电路,6.石英晶体谐振器,(a)等效电路,(b)fq、fo 及二者关系,(c)电抗特性,108,二、噪声,1、电阻热噪声,（b）热噪声通过线性网络,（c）等效噪声带宽,（a）热噪声电压、功率谱密度、等效电路,2、噪声系数,（a）噪声系数的定义,（b）额定功率法计算NF,（c）接收机灵敏度,（d）噪声温度,