文档介绍：第2章高频电路基础
高频电路中的元器件
简单振荡回路
耦合振荡回路
高频电路中的元器件
高频电路是由有源器件、无源元件和无源网络组成的。高频电路中使用的元器件与在低频电路中使用的元器件基本相同, 但要注意它们在高频使用时的高频特性。高频电路中的元件主要是电阻(器)、电容(器)和电感(器), 它们都属于无源元件。
高频电路中的元件
1) 电阻
一个实际的电阻器, 在低频时主要表现为电阻特性,
但在高频使用时不仅表现有电阻特性的一面, 而且还表现有电抗特性的一面。电阻器的电抗特性反映的就是其高频特性。
一个电阻R的高频等效电路如图1 — 1所示, 其中, CR为分布电容, LR为引线电感, R为电阻。
图 1 - 1 电阻的高频等效电路
2) 电容
由介质隔开的两导体即构成电容。一个电容器的等效电路却如图1 -2(a)所示。理想电容器的阻抗1/(jωC), 如图1-2(b)虚线所示. 其中, f为工作频率, ω=2πf。
(a) 电容器的等效电路; (b) 电容器的阻抗特性
图1 — 2 电容器的高频等效电路
3) 电感
高频电感器的电感量是其主要参数。感抗为jωL, 其中, ω为工作角频率。
高频电感器也具有自身谐振频率SRF。在SRF上, 高频电感的阻抗的幅值最大, 而相角为零, 如图1 — 3所示。
图 1 — 3 高频电感器的自身谐振频率SRF
高频电路中的有源器件
1) 二极管
半导体二极管在高频中主要用于检波、调制、解调及混频等非线性变换电路中, 工作在低电平。
2) 晶体管与场效应管(FET)
在高频中应用的晶体管仍然是双极晶体管和各种场效应管,这些管子比用于低频的管子性能更好, 在外形结构方面也有所不同。 高频晶体管有两大类型: 一类是作小信号放大的高频小功率管, 对它们的主要要求是高增益
和低噪声; 另一类为高频功率放大管, 除了增益外, 要求其在高频有较大的输出功率。
3) 集成电路
用于高频的集成电路的类型和品种要比用于低频的集成电路少得多, 主要分为通用型和专用型两种。
高频振荡回路是高频电路中应用最广的无源网络, 也是构成高频放大器、振荡器以及各种滤波器的主要部件, 在电路中完成阻抗变换、信号选择等任务, 并可直接作为负载使用。
振荡回路就是由电感和电容串联或并联形成的回路。只有一个回路的振荡电路称为简单振荡回路或单振荡回路。
串联谐振回路。
图2 — 4(a)是最简单的串联振荡回路。
图1 — 4 串联震荡回路及其特性
若在串联振荡回路两端加一恒压信号, 则发生串联谐振时因阻抗最小, 流过电路的电流最大, 称为谐振电流, 其值为
(1 — 1)
(1— 2)
(1— 3)
在任意频率下的回路电流与谐振电流之比为