內容簡介
“高頻電子綫路”是一門工程性和實踐性很強的專業基礎課。主要介紹模擬通信係統的基本功能電路、工作原理、分析方法及實現方法。本書以“理解概念,掌握方法,明確思路,實現功能”為主綫,以工程應用為目標,遵循“打好基礎、加強實踐,提升學生的工程實踐能力和創新能力”的原則,將單元電路、功能電路、整機電路與實際應用相結閤,介紹瞭一些應用實例,以此拋磚引玉,引導創新。
本書的內容編排由淺入深,每一章均列齣瞭基本要求、基本知識和重點難點。根據多年來的教學實際以及讀者的反饋意見,各主要章節配有一定數量的例題、應用實例電路及習題,更方便讀者自學。
全書共7章,內容包括:緒論、通信係統的整體概念、選頻電路與濾波器、小信號調諧放大器、高頻諧振功率放大器、正弦波振蕩器、頻譜綫性搬移技術與電路、頻譜非綫性搬移技術與電路、反饋控製電路與鎖相環路等。
本書可作為電子信息工程與通信工程專業、電子信息類相關專業的本科教材,亦可供工程技術人員參考。
內頁插圖
目錄
目 錄
第0章 緒論 1
0.1 概述 1
0.2 通信係統的基本組成 3
0.2.1 通信係統的一般模型 3
0.2.2 移動通信係統中的收、發信機的組成 5
0.2.3 本課程的特點 8
思考題與習題 9
第1章 選頻電路與濾波器 10
1.1 選頻網絡 10
1.1.1 LC串聯諧振迴路 10
1.1.2 LC並聯諧振迴路 14
1.1.3 阻抗變換與接入係數 19
1.1.4 耦閤電路 23
1.2 常用濾波器 27
1.2.1 石英晶體濾波器 27
1.2.2 陶瓷濾波器 30
1.2.3 聲錶麵波濾波器(SAWF) 33
1.2.4 薄膜體聲(FBAR)濾波器 36
1.3 射頻電路中的集成電感 37
思考題與習題 40
第2章 小信號調諧放大器 43
2.1 概述 43
2.1.1 小信號調諧放大器的分析方法 43
2.1.2 小信號調諧放大器的主要技術參數 43
2.2 有源器件的高頻小信號等效電路 45
2.2.1 BJT、FET器件的混閤π型等效電路及其參數 45
2.2.2 混閤π型參數與Y參數的關係 47
2.3 小信號調諧放大器 51
2.3.1 晶體管調諧放大器 51
2.3.2 場效應管調諧放大器 61
2.3.3 調諧放大器的穩定性 63
2.4 高頻集成電路 68
2.4.1 高頻集成電路的特點 68
2.4.2 高頻集成電路的應用示例 70
2.5 放大器的噪聲 76
2.5.1 內部噪聲的特點和來源 76
2.5.2 噪聲係數 79
思考題與習題 82
第3章 高頻諧振功率放大器 85
3.1 概述 85
3.1.1 影響放大器輸齣功率的主要因素 85
3.1.2 提高放大器輸齣功率的方法 86
3.1.3 工作狀態的選擇 86
3.2 丙類諧振功率放大器 87
3.2.1 電路的組成及特點 87
3.2.2 工作原理及性能分析 87
3.2.3 諧振功率放大器的3種狀態及基本特性 94
3.2.4 諧振功率放大器的直流饋電電路 99
3.2.5 匹配網絡 101
3.2.6 高頻集成功率放大器 107
3.3 丁類諧振功率放大器 112
3.4 寬頻帶功率放大器 114
3.4.1 傳輸綫變壓器 114
3.4.2 功率閤成與分配 119
思考題與習題 122
第4章 正弦波振蕩器 126
4.1 反饋型振蕩器的基本原理與分析方法 126
4.1.1 從放大器到振蕩器 126
4.1.2 振蕩的建立與穩定 127
4.1.3 振幅平衡條件和相位平衡條件 128
4.1.4 振蕩器的分析方法 128
4.2 LC正弦波振蕩器 130
4.2.1 LC三點式振蕩器相位平衡條件的判斷準則 130
4.2.2 基本LC三點式振蕩器電路 131
4.2.3 改進型電容三點式振蕩器 135
4.2.4 集成LC正弦波振蕩器 136
4.2.5 壓控振蕩器(VCO) 138
4.3 振蕩器的穩定性 141
4.3.1 振蕩器平衡狀態的穩定條件 141
4.3.2 頻率穩定度及穩定頻率的措施 143
4.4 石英晶體振蕩器 146
4.4.1 並聯型晶體振蕩電路 146
4.4.2 串聯型晶體振蕩電路 148
思考題與習題 149
第5章 頻譜綫性搬移技術與電路 154
5.1 非綫性電路的分析方法 154
5.1.1 冪級數分析法 155
5.1.2 摺綫分析法 158
5.1.3 開關函數分析法 160
5.1.4 時變參量分析法 161
5.2 頻譜搬移原理 161
5.2.1 頻譜搬移的基本原理 161
5.2.2 模擬乘法器的特性及工作原理 162
5.3 振幅調製 167
5.3.1 調幅波的波形、頻譜及數學錶達式 167
5.3.2 調幅波的功率關係 169
5.3.3 雙邊帶(DSB)調幅和單邊帶(SSB)調幅 171
5.3.4 調幅電路 174
5.4 調幅波解調電路 183
5.4.1 模擬乘法器檢波 184
5.4.2 二極管大信號包絡檢波 186
5.4.3 檢波器參數選擇 191
5.4.4 實際二極管檢波電路 193
5.4.5 平均值包絡檢波 194
5.5 混頻與倍頻 195
5.5.1 混頻器 195
5.5.2 倍頻 211
思考題與習題 215
第6章 頻譜非綫性搬移技術與電路 220
6.1 調頻波的性質 220
6.1.1 瞬時頻率與瞬時相位 220
6.1.2 調頻波的數學錶達式及波形 221
6.1.3 調相波的數學錶達式及波形 221
6.1.4 調角波的頻譜及帶寬 223
6.2 實現調頻的原理與方法 226
6.2.1 直接調頻 226
6.2.2 間接調頻 233
6.3 調角波的解調 236
6.3.1 斜率鑒頻 237
6.3.2 相位鑒頻 240
6.3.3 比例鑒頻 242
6.3.4 乘法器相位鑒頻 245
6.3.5 差分峰值鑒頻 248
6.3.6 脈衝計數式鑒頻 250
6.4 限幅電路 252
6.4.1 二極管限幅電路 252
6.4.2 三極管限幅器 252
6.4.3 差分對限幅器 253
6.5 預加重、去加重電路 253
思考題與習題 255
第7章 反饋控製電路與鎖相環路 258
7.1 反饋控製電路 258
7.1.1 自動增益控製(AGC)電路 259
7.1.2 自動頻率微調(AFT)電路 263
7.2 自動相位控製(APC)電路 266
7.2.1 集成鎖相環的基本部件及相位模型 266
7.2.2 鎖相環的自動調節過程 270
7.3 集成鎖相環的應用 272
7.3.1 通用集成鎖相環組成鎖相解調電路 272
7.3.2 鎖相在倍頻、分頻、混頻和接收機中的應用 275
7.3.3 集成鎖相頻率閤成技術 276
思考題與習題 281
附錄A 幾款無綫電收發芯片 282
附錄B 常用高頻發射三極管 283
附錄C 常用變容二極管型號 284
附錄D CXA1691AM組成的收音機電路 285
附錄E 部分習題參考答案(供參考) 287
參考文獻 290
前言/序言
《璀璨星河:宇宙的奧秘與人類的探索》 內容簡介 自古以來,人類便仰望星空,對那浩瀚無垠、閃爍著神秘光芒的宇宙充滿瞭好奇與敬畏。星辰的排列,月亮的陰晴圓缺,流星的劃破夜空,無不激發著我們探索未知的渴望。《璀璨星河:宇宙的奧秘與人類的探索》一書,正是源於這份永恒的驅動,旨在帶領讀者踏上一場穿越時空的宇宙之旅,揭示宇宙的宏偉畫捲,並展現人類在理解和探索宇宙過程中所取得的輝煌成就。 本書並非一本枯燥的科學論文集,而是以一種充滿故事性和人文關懷的視角,深入淺齣地剖析宇宙的起源、演化以及其中蘊藏的諸多奧秘。我們將從宇宙誕生之初的“大爆炸”理論講起,探尋宇宙最古老的遺跡,理解物質如何從能量中凝結,星係如何孕育,恒星又是如何點亮黑暗的宇宙。你會瞭解到,我們所見的星空,其實是一個動態演變的巨大舞颱,恒星有其生老病死,星係之間也會相互碰撞、融閤,甚至黑洞的引力也以一種沉默而強大的方式塑造著宇宙的結構。 書中,我們還會詳細介紹宇宙中各種令人著迷的天體現象。從熾熱燃燒的恒星,到神秘莫測的黑洞,再到孕育生命的行星,每一個天體都講述著一個獨特的故事。我們將深入瞭解太陽係的構成,探索各個行星的獨特風貌,從金星的煉獄般高溫,到土星的壯麗光環,再到冥王星的遙遠孤寂。更將目光投嚮遙遠的星係,揭示仙女座星係、三角座星係等近鄰的壯觀景象,以及那些隱藏在宇宙深處的類星體和脈衝星,它們發齣的信號穿越億萬光年,為我們提供瞭瞭解宇宙早期曆史的寶貴綫索。 除瞭對宇宙本身奧秘的探索,本書更著重於講述人類為瞭揭開這些奧秘而付齣的不懈努力。我們將迴顧人類探索宇宙的曆史,從古代天文學傢肉眼觀測星象的智慧,到伽利略望遠鏡的革命性發明,再到近代火箭技術的發展,太空探測器的發射,以及國際空間站的建立。每一個裏程碑式的事件,都凝聚著無數科學傢的智慧、勇氣和堅持。 書中,你會讀到關於第一顆人造衛星“斯普特尼剋1號”的升空,它標誌著人類正式邁入太空時代;你會瞭解到“阿波羅計劃”如何將人類的足跡首次印在瞭月球之上,那“一小步”是人類邁嚮宇宙的“一大步”;你會跟隨“旅行者號”探測器,它們帶著人類的問候,孤獨地駛嚮星際空間,傳遞著地球文明的信息。我們還將深入探討空間望遠鏡,如“哈勃”和“詹姆斯·韋伯”太空望遠鏡,它們如何以超乎想象的清晰度和深度,為我們揭示瞭宇宙更深層次的美麗與復雜。 本書還會探討當前天文學和宇宙學研究的前沿領域。例如,暗物質和暗能量的謎團,它們占據瞭宇宙的大部分質量和能量,卻不與光發生任何相互作用,它們的本質是什麼?宇宙的終極命運又將如何?是繼續膨脹下去,還是最終迎來“大擠壓”?本書將以通俗易懂的方式,嚮讀者介紹這些前沿理論,並激發讀者對這些未解之謎的思考。 除瞭物理層麵,本書也觸及瞭宇宙學對人類哲學、思想和文化的影響。從古希臘的哲學思辨,到現代的科幻文學和電影,宇宙一直是激發人類想象力和創造力的重要源泉。我們探討瞭“我們是否是宇宙中唯一的智慧生命?”這一終極問題,介紹搜尋地外文明計劃(SETI)的努力,以及由此引發的關於生命起源、宇宙意識等深刻的思考。 《璀璨星河:宇宙的奧秘與人類的探索》不僅僅是對宇宙知識的普及,更是一次關於人類勇氣、智慧和好奇心的贊歌。它鼓勵我們保持謙卑,認識到人類在浩瀚宇宙中的渺小;同時也賦予我們力量,相信人類的探索精神是無窮無盡的。本書將通過生動的敘述、精美的插圖以及嚴謹的科學內容,帶領讀者一起感受宇宙的壯麗,體味探索的樂趣,並激發對未知世界更深層次的嚮往。無論你是對星空充滿好奇的學生,還是對宇宙奧秘心存疑問的普通讀者,亦或是對人類探索史感興趣的研究者,《璀璨星河》都將為你打開一扇通往宇宙深處的大門,讓你領略那令人震撼的璀璨星河,以及人類在這條探索之路上留下的不朽足跡。