Lecture 10 Revision 复习
章节目录
- 章节目录
- 10-1 放大器 Amplifiers
- 10-2 混频器 Mixers
- 10-3 LC 电路与匹配网络 LC Circuits and Matching Networks
- 10-4 振荡器 Oscillators
- 10-5 综合例题 Review Exercises
- Summary
复习时先判断题目属于哪类模块，再选对应模型。常见入口如下。
| 模块 | 先判断什么 | 常用模型 |
|---|---|---|
| 放大器 | 直流偏置还是交流小信号 | Q 点、 |
| 混频器 | 上变频、下变频或镜像问题 | 乘法恒等式、超外差频率关系 |
| LC/匹配 | 谐振、带宽还是功率传输 | |
| 振荡器 | 起振条件还是频率计算 | Barkhausen 条件、反馈网络谐振 |
10-1 放大器 Amplifiers
放大器题目通常先判断是直流分析还是交流分析。
基本 gain 和 dB 公式先放在最前面：
| 分析类型 | 处理方式 |
|---|---|
| 直流分析 | 耦合/旁路电容开路，信号源与负载被隔离 |
| 交流分析 | 耦合/旁路电容短路，直流电源为交流地 |
分压偏置的戴维南等效：
基极电流：
静态点：
小信号发射极电阻：
共射放大器：
带负载时：
没有发射极旁路电容时：
共集放大器：
共基放大器：
若考虑信号源内阻和偏置网络，完整 AC 题常用这几步：
JFET 复习重点是 transfer curve 和自偏置：
自偏置时
10-2 混频器 Mixers
混频器用非线性乘法产生新频率。两个单音相乘：
因此输出中会有：
| 场景 | 保留分量 | 目的 |
|---|---|---|
| 上变频 | 和频 | 把基带搬到射频 |
| 下变频 | 差频 | 把射频搬到中频或基带 |
超外差接收机中：
镜像频率与目标射频频率位于本振频率两侧，并且到本振频率的距离相同：
镜像抑制依赖前端选择性，常用高
调谐滤波器的镜像抑制常用
例如
10-3 LC 电路与匹配网络 LC Circuits and Matching Networks
谐振频率：
串联 RLC 谐振时阻抗最小：
并联 LC 槽路谐振时导纳最小、阻抗最大。
品质因数：
对电感：
对电容：
串并联等效：
高
最大平均功率传输需要复共轭匹配：
反射系数：
回波损耗：
失配损耗：
L 型匹配网络中，若要把较小电阻
10-4 振荡器 Oscillators
LC 振荡器的基本频率：
Barkhausen 条件：
实际理解：
- 起振时需要
- 稳态时有效环路增益回到
- 反馈网络必须选择目标频率；
- 幅度控制避免削波和失真。
三节 RC 相移振荡器：
并且放大器增益至少约为
这个
因此放大器必须提供至少
Hartley 振荡器：
Colpitts 振荡器：
压控振荡器用控制电压改变变容二极管电容：
Clapp/VCO 例题中，若
则零偏置时总等效电容约为
当
相位噪声可写进输出模型：
相位噪声在频域中表现为载波附近频谱变宽，在时域中表现为零交叉抖动。
10-5 综合例题 Review Exercises
PROBLEM L10-E1
共射放大器中，
SOLUTION
先求
集电极交流等效电阻：
所以
PROBLEM L10-E2
接收机希望接收
SOLUTION
中频为
目标频率在本振下方，因此镜像频率在本振上方：
PROBLEM L10-E3
设计一个 L 型匹配网络，把
SOLUTION
较小电阻为
较大电阻为
串联电抗：
并联电抗：
元件类型取决于所选结构。若串联用电感：
若并联用电容：
PROBLEM L10-E4
Colpitts 振荡器中，
SOLUTION
串联等效电容为
所以
Summary
| 模块 | 最重要的判断 |
|---|---|
| 放大器 | 先直流偏置，再交流小信号；注意负载与旁路电容 |
| 混频器 | 输出同时有和频与差频，必须靠滤波选择 |
| 镜像频率 | 与目标频率关于本振对称，能落到同一个中频 |
| LC 电路 | |
| 阻抗匹配 | 最大功率传输要求复共轭匹配 |
| 振荡器 | 起振靠环路增益，频率靠高选择性反馈网络 |
| 相位噪声 | 频域是载波裙边，时域是抖动 |