2022-03-10 19:08:46

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高频电路基本上是由无源元件有源器件无源网络组成的。高频电路中使用的元器件与低频电路中使用的元器件频率特性是不同的。高频电路中无源线性元件主要是电阻(器)、电容(器)和电感(器)。

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基本信息

  • 中文名

    高频电路

  • 外文名

    High frequency circuit

  • 电阻

    一个实际的电阻器

  • 电容

    介质隔开的两导体构成电容

  • 电感

    存在分布电容和损耗电阻

  • 学科

    电机工程

折叠 编辑本段 电路元件

折叠 电阻

电阻器电阻器一个实际的电阻器,在低频时主要表现为电阻特性,但在高频时不仅表现出电阻特性,而且还表现出了电抗特性。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;其中,CR为分布电容,LR为引线电感,R为电阻

折叠 电容

由介质隔开的两导体构成电容。一个理想电容器容抗为1/(jωC),电容器的容抗与频率的关系如图1-2(b)虚线所示,其中f为工作频率,ω=2πf。

一个实际电容C的高频等效电路如图所示,其中Rc为损耗电阻电容器电容器,Lc为引线电感。容抗与频率的关系如图1-2(b)实线所示,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;

折叠 电感

理想高频电感器L的感抗为jωL,其中ω为工作角频率。

实际高频电感器存在分布电容和损耗电阻;自身谐振频率SRF。在SRF上,高频电感阻抗的幅值最大,而相角为零。

折叠 有源器件

(一)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。

晶体管与场效应管(FET)

在高频中应用的晶体管仍然是双极型晶体管和各种场效应管,在外形结构方面有所不同。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;另一类为高频功率管,其在高频工作时允许有较大管耗,且输出功率较大。

(二)集成电路

用于高频的集成电路的类型和品种主要分为通用型和专用型两种。

折叠 编辑本段 电路组装

1.先将原理图改画成装配图

电原理图只需易看易懂、图形美观及制图方便即可,而从普通的电原理图要想象出实际电路的构造是很困难的。尤其是高频电路,更与一般电路有所不同。它需要考虑引线长短,元器件安排等。如果不考虑电路实际情况,根据原理图装配电路,会遇到许多问题,重则会使电路无法正常工作。所以在实际装配之前应有一个指导装配的装配图,在装配图上,不仅应反映各元器件的装配位置.还应指出某些重要线路如信号线、地线等的具体要求。当然画成正规的更接近实际的装配罔更好,一般要在搭成电路完成调试后,再根据实际情况画成正规装配图。

2.实际电路组装

在高频电路中,原理罔设计完成后,即使改画成具有指导意义的装配图,马上着手进行印制电路板PCB设计具有较大风险。应根据装配图先组装一个实验电路进行性能试验,然后考虑是否用PCB进行装配.如果用PCB装配,则应尽量接近实验电路。

实验组装中应注意以下问题:

1)全部电路元器件都以最短距离布线。

2)地线宽或粗。

3)接点无高频损耗等。

折叠 编辑本段 性能指标

高频小信号放大有谐振放大和宽带放大两种电路形式,性能指标主要包括如下几项。

1.增益

高频电路与低频电路一样,有电压增益和功率增益的指标。对于谐振放大电路,是指在谐振频率f0处,对于宽带放大电路,是指在一段频率泡围。

2.通频带

与低频电路概念相似,对于谐振放大电路,通频带是指相对于谐振频率f0,归一化幅竟下降到0.707的两个对应频率之差;对于宽带放大电路,则是相对于一段频率的相应定义。

3.选择性

选择性主要针对谐振放大电路,表征电路选择有用信号抑制无用信号的能力,通常用矩形系数和抑制比来衡量,都是基于电路的谐振特性曲线。

4.噪声系数

放大电路工作时,由于种种原因会产生载流子的不规则运动,在电路内部形成噪声,使信号质量受到影响。这种影响通常用信号功率Ps与噪声功率Pn之比(简称信噪比)来描述。噪声系数定义为输入信噪比与输出信噪比之比。

5.稳定性

高频放大电路的稳定性是指工作状态或条件发生变化时,其主要性能的稳定程度。例如,环境温度的改变或电源电压的波动,会影响放大电路的直流工作状态;电路元件参数也会改变,导致放大电路增益发生变化,中心频率偏移,谐振曲线畸变。甚至产生自激而完全不能工作。

折叠 编辑本段 接地原则

对于工作频率较高的电路和数字电路,由于各元器件的引线和电路的布局本身的电感都将增加接地线的阻抗,因而在低频电路中广泛采用的一点接地的方法。若用在高频电路容易增加接地线的阻抗,而且地线问的杂散电感和分布电容也会造成电路间的相互耦合,从而使电路工作不稳定。

为了降低接地线阻抗及其减少地线间的杂散电感和分布电容造成电路间的相互耦合。高频电路采用就近接地,即多点接地的原则,把各电路的系统地线就近接至低阻抗地线上,一般来说,当电路的工作频率高于10MHz时,应采用多点接地的方式。由于高频电路的接地关键是尽量减少接地线的杂散电感和分布电容,所以在接地的实施方法上与低频电路有很大的区别。

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