35 高频电子线路A_教学大纲2011版(杨安平).doc

《高频电子线路 A》课程教学大纲 大纲执笔人：杨安平 大纲审核人： 课程编号：0808000625 英文名称：High Frequency Electronic Circuit 学分：56/3.5 总学时：56 。其中，讲授 48 学时，实验 8 学时，上机 0 学时，实训 0 学时。 适用专业: 电子信息工程专业、电子科学与技术专业、通信工程专业；本科适用。 先修课程：高等数学；电路分析；模拟电子技术；数字电子技术。 一、课程性质与教学目的 高频电子线路 A 适用于电子信息工程专业、电子科学与技术专业、通信工程专业 等本科专业，属于专业基础课、必修课。本课程系统讲解了通信系统中无线电发送和 接收设备中的各种电路，包括高频小信号放大器、高频功率放大器、高频振荡电路、 幅度调制电路、调幅信号解调电路、角度调制电路、调角信号解调电路、混频和反馈 控制电路等。通过本课程的学习和实验操作，掌握本课程的基本原理、知识和基本技 能，了解本专业的发展概况，为学生学习后续课程以及从事电子信息技术方面的工作 打下坚实的基础。 二、基本要求 （1）通过本课程的学习，使学生了解通信系统中无线电发送和接收基本原理以 及高频设备在通信系统中的作用。 （2）学生通过本课程的学习，使学生掌握高频电路的基本原理和分析方法、认 识高频电路的特点。 （3）为适应信息科学与技术的飞速发展及在相关专业领域的深入学习打下坚实 的基础。 （4）通过习题和实验，学生应在分析问题与解决问题的能力及实践技能方面有 所提高。 三、重点与难点 1、重点内容：谐振动率放大电路原理及分析方法、正弦波振荡电路原理及分析 方法、振幅调制与解调电路原理及分析方法、混频电路原理及分析方法、角度调制与 解调电路原理及分析方法、反馈控制电路等电路原理及分析方法。 2、难点内容：振幅调制与解调电路、混频电路、角度调制与解调电路、反馈控 制电路等电路。 四、教学方法 教学方式：课堂讲授、实验教学、课外作业及答疑辅导等 （1） 课堂讲授：通过课堂讲授主要介绍基本知识、基本概念、研究基本理论和 方法。 （2）实验教学：通过课程实验的学习，提高分析问题和解决问题的能力，达到 理论和实际相结合的目的。 （3）习题课：通过习题课使学生进一步掌握高频电子线路的基本知识、基本概 念和基本分析方法。 五、课程知识单元、知识点及学时分配 第一章：绪论 主要内容：通信系统的发展及组成、无线电发送设备的组成和原理、无线电接收 设备的组成和原理、高频电子线路课程的研究对象、高频电子线路课程的学习方法。 重点、难点：高频电子线路课程的研究对象及工作频率的范围；无线电发送和接 收设备的组成和原理。 第二章：高频功率放大器 主要内容：高频谐振功率放大器的电路特点和工作原理、晶体管谐振功率放大器 的解析分析法、高频功率放大器的动态特性曲线和工作状态的划分、高频功率放大器 的负载特性、高频功率放大器的电路组成、宽带高频功率放大器、功率合成器。 重点、难点：高频功率放大器的原理电路和工作原理及特点、集电极余弦脉冲的 分解、高频功率放大器的功率与效率、高频功率放大器的动态特性及曲线的画法、高 频功率放大器工作状态的划分及负载特性、各级电压对工作状态的影响、宽频带传输 线变压器电路工作原理、功率合成及分配网络。 第三章：正弦波振荡器 主要内容：LC 振荡器的基本工作原理、LC 振荡器的起振条件、振荡器的平衡与 稳定条件、LC 振荡器的分类、LC 振荡器的相位平衡条件的判断、振荡器频率的稳定 问题、提高振荡频率稳定性的措施、负阻振荡器。 重点、难点：反馈型 LC 振荡器起振、平衡及稳定条件；反馈型 LC 振荡器的分类 及相位平衡条件的判断；振荡频率不稳定的原因及稳频的措施；高稳定度的 LC 振荡 器；串并联晶体振荡电路的特点及振荡频率。 第四章：高频小信号调谐放大器 主要内容：LC 选频回路、晶体管高频小信号等效电路与参数、单调谐回路谐振放 大器、双谐调回路谐振放大器、多级单调谐回路谐振放大器、谐振放大器的稳定性、 集中选频放大器。 重点、难点：并联谐振选频回路的特性、谐振回路的耦合连接与接入系数、单级 晶体管高频小信号谐振放大器的 Y 参数等效电路及性能指标的分析和计算、提高稳定 性的措施。 第五章：振幅调制及解调 主要内容：调幅波的数学表达式及频谱、调幅波中的功率关系、集电极调幅电路 及其调幅特性、基极调幅电路及其调幅特性、低电平振幅调制电路、检波电路的功能 分类和组成、小信号检波的工作原理及定量分析、大信号包络检波的工作原理及主要 技术指标、同步检波器。 重点、难点：调幅波的分类、调幅波的数学表达式及频谱、集电极和基极调幅电 路的工作原理及电路分析、二极管调幅电路的工作原理、模拟乘法器调幅电路、二极 管包络检波器的电路组成及工作原理、二极管包络检波器的技术指标、同步检波器的 工作原理。 第六章：混频电路 主要内容：混频电路的功能及主要技术指标、实用的混频电路、混频器的干扰与 失真、减少干扰与失真的措施。 重点、难点：混频电路的组成、三极管混频器的电路形式、和工作原理、三极管 混频器的工作状态的选择和实际电路分析、二极管开关平衡混频器和环行混频器的电 路分析、模拟乘法器混频电路、混频器的干扰与失真的分类及判断。 第八章：角度调制与解调 主要内容：调角信号的性质与频谱、调频电路的性能指标及其实现方法、变容二 极管直接调频电路分析与实际电路举例、间接调频方法、鉴相器电路分析、鉴频器的 类型、振幅鉴频器原理、相位鉴频器原理及特性分析、比例鉴频器的原理及实用电路 分析、相移乘法鉴频器的工作原理、脉冲均值型鉴频器。 重点、难点：调角波的数学表达式及基本性质、调角波的频谱及频带宽度、变容 二极管直接调频电路的电路分析、间接调频原理、乘积型鉴相器的工作原理、振幅鉴 频器的工作原理、相位鉴频器的工作原理及相位鉴频特性曲线、比例鉴频器的工作原 理及特点、相移乘法鉴频器的鉴频原理。 第十章：脉冲调制 主要内容：脉冲模拟调制、脉冲数字调制。 重点、难点：脉冲模拟调制基本原理及分类、脉冲数字调制基本原理及分类，脉 冲调制中采样、量化、编码基本原理及实现方法。 第十一章：反馈控制电路 主要内容：反馈控制电路的基本原理与分类、自动增益控制(AGC)、自动频率控 制(AFC)、锁相环路的基本工作原理、锁相环路数学模型、锁相环路的分析和应用。 重点、难点：反馈控制电路的功能和分类、AFC 和 AGC 电路的工作原理和应用、 锁相环路的基本原理和相位模型、环路锁定的基本概念。 本课程计划 56 学时，其中讲课 48 学时，实验 8 学时。课程主要内容和学时分配 见表 1。 表1 课程的知识单元、知识点及学时分配 知识单元 序号 描述 1 高频电子线 路概论 知识点 序号 描述 1 课程内容、任务和学习方法 2 通信系统的组成 3 无线电波的特点及传播方式 1 谐振功率放大器基本工作原理分析 2 丙类谐振功率放大器的工作状态 3 谐振功率放大器的高频特性 4 高效率高功率放大器及功率合成技术 1 反馈式振荡的基本原理 2 LC 正弦波振荡器 RC 正弦振荡器振荡器 3 石英晶体振荡器负阻型 LC 正弦波振荡器振 1 高频小信号放大器工作原理 2 晶体管高频小信号等效电路与参数 3 提高稳定性的措施 1 调幅波原理和分类 2 调幅波的频谱图 3 检波原理及典型电路分析 1 混频原理 2 混频电路分析 3 组合频率干扰 1 角度调制原理 2 角度调制典型电路 3 解调原理与典型电路 1 脉冲模拟调制 8 脉冲模拟调 制、脉冲数字 调制 2 脉冲数字调制 9 反馈控制电 路 1 反馈控制基本原理 2 反馈控制电路 10 总计 2 3 4 5 6 7 高频功率放 大器 正弦波振荡 器 高频小信号 放大器 调幅、检波 混频 角度调制与 解调 讲 课 2 6 8 4 8 6 10 2 2 48 六、实验、上机与实训教学条件及内容 实验目的：实验课是本课程的重要教学环节，通过课程实验的学习，其目的是使 学生熟悉相关仪器设备的使用、维护，掌握通信系统各模块电路的组成、元件的选取 及性能参数的测试及分析方法，接受基本实验技能的训练，达到提高学生动手能力和 分析问题、解决问题的能力。培养整理实验数据和分析实验结果的能力，写出符合要 求的实验报告，加深理解与巩固理论教学知识。 实验的教学条件 仪器设备：高频实验箱、直流稳压电源、高频信号源、低频信号源、频率计、频 率特性测试仪、示波器、万用表等。 实验内容： 1、高频电子仪器、仪表的使用 实验内容：熟悉高频实验箱、直流稳压电源、高频信号源、低频信号源、频率计、 频率特性测试仪、示波器、万用表等高频电子仪器、仪表的使用。 实验要求：熟悉高频实验箱、直流稳压电源、高频信号源、低频信号源、频率计、 频率特性测试仪、示波器、万用表等高频电子仪器、仪表的使用。 2、三极管混频器 实验内容：用示波器观察振荡器输出波形，测量振荡器电压峰-峰值 VP-P，并以频率 计测量振荡频率；测量振荡器的幅频特性；测量电源电压变化对振荡器频率的影响。 实验要求：熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；掌握电容三点式 LC 振荡电路 的基本原理，熟悉其各元件功能；熟悉静态工作点、耦合电容、反馈系数、等效 Q 值对振荡器振荡幅度和频率的影响；熟悉负载变化对振荡器振荡幅度的影响。根据 实验测量数据，分析静态工作点(IEQ)对晶体振荡器工作的影响。对实验结果进行分 析，总结静态工作点、负载电阻等因素对晶体振 荡器振荡幅度和频率的影响，并 阐述缘由。对晶体振荡器与 LC 振荡器之间在静态工作点影响、带负载能力方面作一 比较，并分析其原因。 3、三极管混频器 实验内容：用示波器观察输入输出波形；用频率计测量混频器输入输出频率；用示 波器观察输入波形为调幅波时的输出波形。 实验要求：了解三极管混频器的工作原理；了解混频器的寄生干扰。根据观测结果， 绘制所需要的波形图，并作分析；归纳并总结信号混频的过程。 4、变容二极管调频电路 实验内容：用示波器观察调频器输出波形，考察各种因素对于调频器输出波形的影 响； 变容二极管调频器静态调制特性测量；变容二极管调频器动态调制特性测量。 实验要求：掌握用变容二极管调频振荡器实现 FM 的方法；理解静态调制特性、动态 调制特性概念和测试方法。根据实验数据，在坐标纸上画出静态调制特性曲线，说 明曲线斜率受哪些因素影响。总结由本实验所获得的体会。 七、作业要求 （1）多查阅相关的书籍； （2）通过做作业巩固基础知识，加深基本原理和基本概念的理解； （3）通过实验提高分析问题和解决问题的能力。 八、考核方式与要求 1.知识考核 占总成绩的 80%，主要采用期末闭卷考试方式评定。 2.能力考核 平时成绩占 20 % ，形式有：考勤 5％，作业 5％，实验 10％ 九、教材与主要参考书 1.推荐教材： [1] 高如云、陆曼茹、张企民、孙万蓉编著，《通信电子线路》（第三版）21 世 纪高等学校电子信息类规划教材，西安电子科技大学出版社，2008.6 2.主要参考书： [1] 谢元清、解月珍编著，《通信电子电路》北京教改立项科研成果“九五”部级 重点教材，北京邮电大学出版社，2000.2 [2] 杜武林编，《高频电路原理与分析》，西安电子科技大学出版社，2008.6