【正文】 時(shí)序邏輯電路 :當(dāng)前的輸出狀態(tài)，不僅決定與當(dāng)前的輸入狀態(tài)，還決定于（具有記憶功能）電路原先的輸出狀態(tài)。時(shí)序電路的基本單元，觸發(fā)器。 2．觸發(fā)器與時(shí)序電路 三、數(shù)字邏輯電路 數(shù)字邏輯電子技術(shù)概述 ? 依據(jù)觸發(fā)器的邏輯功能，觸發(fā)器的組成必須滿足以下三個(gè)條件： ? （ 1）必須具備兩種可能的狀態(tài)，即 0態(tài)和 1態(tài)，用以記憶二值邏輯的特征值 0和 1； ? （ 2）狀態(tài)應(yīng)能夠預(yù)置，即觸發(fā)器都具有置位（置1）、復(fù)位（置 0）控制端，通常用 或 S、 或 R表示； ? （ 3）觸發(fā)器必須能在外部信號的激勵(lì)下進(jìn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，這些信號的激勵(lì)作用必須在觸發(fā)脈沖（時(shí)鐘脈沖 CP或觸發(fā)器的前一次輸出狀態(tài)）的同步控制下進(jìn)行。 2．觸發(fā)器與時(shí)序電路 數(shù)字邏輯電子技術(shù)概述 四、 EDA技術(shù)與現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)方法概述 數(shù)字邏輯電子技術(shù)概述 ? 現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)方法作為一門新的學(xué)科，其理論基礎(chǔ)和知識(shí)體系需要進(jìn)一步完善。 ? 現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)方法是現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是電子線路、電子系統(tǒng)整機(jī)設(shè)計(jì)集成電路芯片設(shè)計(jì)的方法學(xué)。 四、 EDA技術(shù)與現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)方法概述 數(shù)字邏輯電子技術(shù)概述 ? 掌握現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)方法 —— EDA技術(shù)方法，用好先進(jìn)的電子設(shè)計(jì)工具 —— EDA工具，學(xué)好 EDA工程語言 —— VHDL或 Verilog HDL，是現(xiàn)代電子行業(yè)的工程技術(shù)人員、電子類專業(yè)的學(xué)生必備的知識(shí)基礎(chǔ)。除此之外，掌握硬件描述語言、 C++語言、計(jì)算數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)變換及相關(guān)的工程數(shù)學(xué)知識(shí)則是對 IC硬件設(shè)計(jì)人才和 EDA工具設(shè)計(jì)人才的基本要求。 第四節(jié) 高頻電路及應(yīng)用概述 ? 電子信息專業(yè)所講的高頻電路主要是指無線電電路，通常用于無線電波的發(fā)射、接收、調(diào)制、解調(diào)和放大等。高頻電路的應(yīng)用非常廣泛，小到藍(lán)牙無線耳機(jī)、汽車門鎖的遙控、半導(dǎo)體收音機(jī)、電視機(jī)和手機(jī)等，大到衛(wèi)星遙測、航天和航空等。 ? 無線電波是一種波長比較長的電磁波，電磁波的波譜很寬，除了無線電波以外還有紅外線、可見光、紫外線、 X射線和宇宙射線等。 高頻電路及應(yīng)用概述 ? 波長與頻率的關(guān)系如下： c=?λ 式中： c為光速； ?為無線電波的頻率； λ 為無線電波的波長。 ? 表 241列出了無線電波的頻段劃分、主要傳播方式和用途。從中可以看出無線電波是一種頻率相對較低的電磁波。 表 241 無線電波的頻段、傳播方式與用途 頻帶 波 長 名 稱 主要傳播方式 典型應(yīng)用 3~30KHz 102~10km 甚低頻 地波 遠(yuǎn)距離導(dǎo)航，聲納，電報(bào)，電話等 30~300KHz 10~1km 低頻（長波） 地波 導(dǎo)航系統(tǒng)，航標(biāo)信號，電報(bào)通信等 ~3MHz 103~102km 中頻（中波） 地波或天波 調(diào)幅廣播，艦船無線通信，測向， 遇險(xiǎn)和呼救等 3~30MHz 102~10m 高頻（短波） 天波或地波 調(diào)幅廣播，短波通信，飛機(jī)與船通信， 岸與船通信等 30~300MHz 10~1m 甚高頻（超短波） 直線傳播 電視廣播，調(diào)頻廣播，航空通信，導(dǎo) 航設(shè)備等 ~3GHz 102~10cm 特高頻（分米波） 直線傳播 電視廣播，雷達(dá)，遙控遙測，導(dǎo)航， 衛(wèi)星通信，移動(dòng)通信等 3~30GHz 10~1cm 超高頻（厘米波） 直線傳播 衛(wèi)星通信，空間通信，微波接力，機(jī) 載雷達(dá)，氣象雷達(dá)等 30~300GHz 10~1mm 極高頻（毫米波） 直線傳播 雷達(dá)著陸系統(tǒng)，射電天文等 高頻電路及應(yīng)用概述 ? 表中列出的頻段、傳播方式和用途的劃分是相對而言的，相鄰頻段間無絕對的分界線。 ? 電波在無線信道中傳播的主要方式可分為三種：地波（繞射）傳播、天波（反射和折射）傳播和直線（視距）傳播。 高頻電路及應(yīng)用概述 圖 241 無線電波的主要傳播方式 高頻電路及應(yīng)用概述 一、無線電廣播系統(tǒng)的基本原理 高頻電路及應(yīng)用概述 圖 242調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)的組成方框圖 一、無線電廣播系統(tǒng)的基本原理 高頻電路及應(yīng)用概述 圖 243 調(diào)幅中波廣播接收機(jī)的組成方框圖 高頻電路及應(yīng)用概述 二、正弦波振蕩電路 高頻電路及應(yīng)用概述 ? 振蕩電路的功能是在沒有外加輸入信號的條件下，電路自動(dòng)將直流電源提供的能量轉(zhuǎn)換為具有一定頻率、一定波形和一定振幅的交變振蕩信號輸出。 二、正弦波振蕩電路 高頻電路及應(yīng)用概述 ? 振蕩電路的分類 ?振蕩器的種類很多，按振蕩器產(chǎn)生的波形，可分為： ?正弦波振蕩器 ?非正弦波振蕩器 ?按產(chǎn)生振蕩的原理，可分為： ?反饋型 ?負(fù)阻型 二、正弦波振蕩電路 高頻電路及應(yīng)用概述 圖 244 互感耦合振蕩電路 圖 245電壓控制型負(fù)阻振蕩電路 二、正弦波振蕩電路 高頻電路及應(yīng)用概述 ? 在設(shè)計(jì)振蕩電路時(shí)要考慮的主要技術(shù)指標(biāo) ? 振蕩電路的主要技術(shù)指標(biāo)是，振蕩頻率、頻率穩(wěn)定度、振蕩幅度和振蕩波形等。對于每一個(gè)振蕩器來說，首要的指標(biāo)是振蕩頻率和頻率穩(wěn)定度。對于不同的設(shè)備，在頻率穩(wěn)定度上是有不同要求的。 高頻電路及應(yīng)用概述 三、高頻信號的幅值和功率控制 高頻電路及應(yīng)用概述 ? 高頻小信號放大器是通信設(shè)備中常用的功能電路，其主要用途是做接收機(jī)的高頻放大器和中頻放大器。 ? 高頻小信號放大器按照所放大信號的頻譜寬窄可分為寬帶放大器和窄帶放大器；按照所用負(fù)載的性質(zhì)可分為諧振和非諧振放大器。 高頻小信號放大器 三、高頻信號的幅值和功率控制 高頻電路及應(yīng)用概述 ? 在設(shè)計(jì)高頻小信號放大器時(shí)一般要考慮的技術(shù)指標(biāo)有： ? 電壓增益：電壓增益 (Au)是放大器輸出電壓與輸入電壓之比。 ? 功率增益：功率增益 (Ap)是放大器輸出給負(fù)載的功率與輸入功率之比。 ? 通頻帶：通頻帶是放大器的電壓增益下降到最大值的 倍時(shí)，所對應(yīng)的頻帶寬度。 ? 矩形系數(shù)：矩形系數(shù)是表征放大器選擇性好壞的一個(gè)參量。 ? 噪聲系數(shù)：噪聲系數(shù)是用來表征放大器本身噪聲性能好壞的一個(gè)參量。 高頻小信號放大器 2/1三、高頻信號的幅值和功率控制 高頻電路及應(yīng)用概述 ? 為了有效地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，通常是用要傳送的信息對較高頻率的載頻信號進(jìn)行調(diào)頻或調(diào)幅。經(jīng)過高頻功率放大達(dá)到較大功率，再通過天線輻射出去。 ? 高頻功率放大器的特點(diǎn)是放大信號頻率高，要求輸出功率高和效率高。 高頻功率放大器 三、高頻信號的幅值和功率控制 高頻電路及應(yīng)用概述 ? 高頻功率放大器的功能是用小功率的高頻輸入信號去控制高頻功率放大器將直流電源供給的能量轉(zhuǎn)換為大功率的高頻能量輸出。 ? 在設(shè)計(jì)高頻功率放大器時(shí)一般要考慮的是高頻輸出功率、效率、功率增益和諧波抑制度等。 高頻功率放大器 高頻電路及應(yīng)用概述 四、調(diào)制解調(diào)電路 高頻電路及應(yīng)用概述 ? 將需傳送的基帶信號加載到高頻信號上去的過程稱為 調(diào)制 。 解調(diào) 是調(diào)制的相反過程，是從高頻已調(diào)信號中取出調(diào)制信號。 ? 根據(jù)頻率信號的三個(gè)要素，調(diào)制解調(diào)電路對應(yīng)的有調(diào)幅（ AM）、調(diào)頻（ FM）和調(diào)相（ PM）三種基本形式。我們用 uΩ(t)來表示需傳送的信息 (調(diào)制信號 )，用uc(t)=Ucmcosωct來表示高頻載波信號，分別介紹這三種基本形式的調(diào)制解調(diào)電路。 四、調(diào)制解調(diào)電路 高頻電路及應(yīng)用概述 ? ⑴ 調(diào)幅式調(diào)制電路 ? 調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式為： u(t)=U’m (t)cosωct=[Ucm+kauΩ(t)]cosωct ? 一般來說振幅調(diào)制電路是由輸入回路，非線性器件和帶通濾波器三部分組成。 調(diào)幅式調(diào)制解調(diào)電路（ AM） 四、調(diào)制解調(diào)電路 高頻電路及應(yīng)用概述 調(diào)幅式調(diào)制解調(diào)電路（ AM） 圖 246 調(diào)幅波波形 四、調(diào)制解調(diào)電路 高頻電路及應(yīng)用概述 ? ⑵ 調(diào)幅信號的解調(diào)電路 ? 調(diào)幅信號的解調(diào)是振幅調(diào)制的相反過程，是從高頻已調(diào)信號中取出調(diào)制信號。 ? 當(dāng)輸入信號是高頻等幅波 時(shí)， ui=uimsinωit檢波器輸出為 u0=U0直流電壓，如圖 247(a)所示。 ? 當(dāng)輸入信號是正弦調(diào)制的普通調(diào)幅信號 ui=uim(1+masinΩt)sinωit時(shí)，檢波器輸出電壓為 u0=UomsinΩt，如圖 247(b)所示。 ? 當(dāng)輸入信號是脈沖調(diào)制的調(diào)幅信號時(shí)，檢波器輸出電壓為脈沖波，如圖 247(c)所示。 調(diào)幅式調(diào)制解調(diào)電路（ AM） 四、調(diào)制解調(diào)電路 高頻電路及應(yīng)用概述 調(diào)幅式調(diào)制解調(diào)電路（ AM） 圖 檢波器輸入輸出波形 四、調(diào)制解調(diào)電路 高頻電路及應(yīng)用概述 ? 根據(jù)輸入的調(diào)幅信號的不同特點(diǎn)，檢波電路可分為包絡(luò)檢波和同步檢波兩大類： ? 包絡(luò)檢波：是指檢波器的輸出電壓直接反映輸入高頻調(diào)幅波包絡(luò)變化規(guī)律的一種檢波方式。 ? 同步檢波：主要是用于雙邊帶調(diào)幅波和單邊帶調(diào)幅波的檢波。 調(diào)幅式調(diào)制解調(diào)電路（ AM） 四、調(diào)制解調(diào)電路 高頻電路及應(yīng)用概述 ? 檢波電路由三部分組成： ? 高頻輸入回路 ? 非線性器件 ? 低通濾波器 調(diào)幅式調(diào)制解調(diào)電路（ AM） 圖 248 振幅檢波器組成方框圖 四、調(diào)制解調(diào)電路 高頻電路及應(yīng)用概述 ? 在設(shè)計(jì)檢波電路時(shí)要注意以下幾個(gè)技術(shù)指標(biāo)： ? 電壓傳輸系數(shù) Kd：檢波電路的電壓傳輸系數(shù)是檢波電路的輸出電壓和輸入高頻電壓振幅之比。 ? 等效輸入電阻 Rid ：等效輸入電阻 Rid的定義為輸入等幅高頻電壓的振幅 Uim與輸入高頻電流脈沖的基波分量振幅的比值，通常希望 Rid盡可能大些，以減小對前級回路的影響。 ? 非線性失真系數(shù) K? ：非線性失真的大小，一般用非線性失真系數(shù) K?表示： ? ? 式中 UΩ 、 U2Ω 、 U3Ω … 分別為輸出電壓中調(diào)制信號基波和各次諧波分量的有效值。 調(diào)幅式調(diào)制解調(diào)電路（ AM） ??? ???UUUKf?2322四、調(diào)制解調(diào)電路 高頻電路及應(yīng)用概述 ? 調(diào)頻式調(diào)制解調(diào)電路是利用頻率信號的頻率變化來體現(xiàn)信號的。調(diào)頻主要應(yīng)用于調(diào)頻廣播、廣播電視、通信及遙測遙控等。 調(diào)頻式調(diào)制解調(diào)電路（ FM） 四、調(diào)制解調(diào)電路 高頻電路及應(yīng)用概述 ? （ 1）調(diào)頻式調(diào)制電路 ? 頻率調(diào)制的定義是高頻振蕩的振幅不變，而其瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號 uΩ(t)線性關(guān)系變化。這樣的已調(diào)波稱為調(diào)頻波，常用 FM表示。調(diào)頻波的一般表示式為： 式中 K?為比例常數(shù)。實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的方法可分為模擬調(diào)頻和數(shù)字調(diào)頻兩類。調(diào)頻波波型如圖所示： 調(diào)頻式調(diào)制解調(diào)電路（ FM） ? ? ?????? ?? ? ?tf ttuKtUtu 0ccm dc o s)( ?四、調(diào)制解調(diào)電路 高頻電路及應(yīng)用概述 調(diào)頻式調(diào)制解調(diào)電路（ FM） 四、調(diào)制解調(diào)電路 高頻電路及應(yīng)用概述 ? ① 直接調(diào)頻 圖 249 可變電抗直接調(diào)頻示意圖 調(diào)頻式調(diào)制解調(diào)電路（ FM） 四、調(diào)制解調(diào)電路 高頻電路及應(yīng)用概述 ? ② 數(shù)字頻率調(diào)制 調(diào)頻式調(diào)制解調(diào)電路（ FM） 振蕩源1ω振蕩源2ω?cái)?shù)字基帶信號FSKu2圖7 20 頻 率鍵控法原理框圖圖 2410頻率鍵控法原理框圖 四、調(diào)制解調(diào)電路 高頻電路及應(yīng)用概述 ? ⑵ 調(diào)頻波解調(diào)電路 ? 調(diào)頻波解調(diào)電路的功能是從調(diào)頻波中取出原調(diào)制信號，也稱鑒頻器。當(dāng)輸入調(diào)頻波u1(t)=Ucmcos[ωct+2sinΩt] 時(shí)，其輸出電壓u0(t)=UmcosΩt。實(shí)現(xiàn)調(diào)頻信號解調(diào)的鑒頻電路可分為模擬和數(shù)字兩大類。 調(diào)頻式調(diào)制解調(diào)電路（ FM） 四、調(diào)制解調(diào)電路 高頻電路及應(yīng)用概述 ? ① 模擬調(diào)頻波的解調(diào)電路 ? 第一類：調(diào)頻 調(diào)幅調(diào)頻變換型。 ? 第二類：相移乘法鑒頻型。 ? 第三類：脈沖均值型。 調(diào)頻式調(diào)制解調(diào)電路（ FM） 四、調(diào)制解調(diào)電路 高頻電路及應(yīng)用概述 ? ② 數(shù)字調(diào)頻波的解調(diào)電路 ? 第一類：包絡(luò)解調(diào)法。 ? 第二類： FSK信號同步解調(diào)。 ? 第三類：過零檢測法。 調(diào)頻式調(diào)制解調(diào)電路（ FM） 四、調(diào)制解調(diào)電路 高頻電路及應(yīng)用概述 調(diào)頻式調(diào)制解調(diào)電路（ FM） 帶通濾波器相乘器低通濾波器抽樣判決器本地載頻帶通濾波器相乘器低通濾波器本地載頻圖8 2 3 2 F S K 同步解調(diào)原理框圖輸入抽樣脈沖1?2?1?2?圖 2413 FSK信號同步