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高频电子线路教学方法

1谐振电路的通频带

实际的有用信号也往往不是单一频率成份而是由众多频率分量组成的复杂信号,为了使选出的信号不失真,就必须把这个复杂信号所包含的所有频率分量都选出来,也就是要使所有频率分量都按同等比例通过选频回路,而根据前述谐振回路的谐振特性知,这是实现不了的,因为谐振回路对不同频率成分的传输比例是不一样的,也就是说信号传输要想绝对不失真是不可能的。于是规定一个容忍范围,规定输出电压下降到最大值12的倍范围内可以认为这些频率分量是可以通过选频回路的,而当输出电压下降到超过最大值的12倍时,就认为这些频率分量是不能通过回路的。于是就把输出电压下降到最大值的12时所对应的频率范围称为通频带。也就是说在通频带内的分量是可以通过回路的,而通频带以外的分量是不能通过回路的。

2谐振电路的矩形系数

根据上面叙述,输出信号的波形应有如图2所示的规律。如上所述,为了使输出信号没有失真,必须使信号的每个分量都按相同比例传输,也就是说在通频带内的曲线应是水平直线,而通频带以外的曲线应是垂直线,即,理想传输线应是图3中的虚线所示。也即是说,理想的传输曲线应是矩形形状。为了反映实际传输曲线接近矩形的程度,引入矩形系数这个术语。矩形系数定义为0.1倍带宽与0.7倍带宽之比,即=0.10.7。

3高频功率放大

顾名思义,高频功率放大器用于放大器高频信号并获得足够大的输出功率,常又称为射频功率放大器,它广泛用于发射机、高频加热装置和微波功率源等电子设备中。选频回路把微弱信号从空中接收并选出来后,必须经过功率放大才能进行后续处理。现代通信网络一般是把选频和放大由一个部件完成,这个部件就是谐振功率放大器。图4是谐振功率放大器的原理图。谐振功率放大器中的放大管工作在丙类状态,即管子的导通时间小于输入信号的半个周期,这有利于提高放大效率。图中电容、电感、电阻三个元件构成谐振回路,谐振回路有两个作用,一是选频作用,二是作为放大管的负载。假设是标准正弦波,由于三极管有半个周期未导通,于是三极管集电极输出的信号就不是正弦波,而是包含多个频率成分的非正弦波。通过其后的谐振回路选出频率与相同的那个分量,就得到所需要的放大了的信号。上面说到三极管工作于丙类状态,实际上,放大器中的三极管的工作状态根据导通时间可划分为甲类、乙类、甲乙类、丙类、丁类和戊类集中状态。甲类状态即三极管在输入信号的整个周期内都是导通的,乙类则是只有半个周期导通,甲乙类是指导通时间大于半个周期而小于一个周期,丙类是指导通时间小于半个周期,丁类和戊类的三极管是工作在开关状态,即只有完全导通和完全截止两个状态。

4结束语

本文用通俗易懂的科教导刊》杂志简介详见.)

作者:宋科 单位:四川航天职业技术学院(广汉校区)


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