高頻電路基本常識(shí)
為何要學(xué)習(xí)高頻電路的知識(shí)
電子電路可以分為模擬電路與數(shù)字電路,而模擬電路又可以分類為低頻率電路與高頻電路。
一般的電子技術(shù)人員,首先嘗試設(shè)計(jì)或制作的,大多以數(shù)位電路或低頻率電路為主,此較少?gòu)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/高頻電路">高頻電路開(kāi)始的。其主要原因是,高頻電路較難去理解,往往所制作出的電路無(wú)法如預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)動(dòng)作。
但是,如果忽略了高頻電路的基本常識(shí),也可能使所設(shè)計(jì)出的數(shù)位電路或低頻率電路不能成為最適當(dāng),甚至於可能會(huì)造成動(dòng)作的不穩(wěn)定。
相反地,如果能夠熟悉高頻電路,也可以提高數(shù)位電路或低頻率電路的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。近些年,無(wú)論是數(shù)位電路或以直流為主的測(cè)試儀器電路,對(duì)於處理系要求高速化,結(jié)果也使得高頻電路的基本常識(shí)相當(dāng)重要。
低頻率電路與高頻電路的區(qū)別
為了了解高頻電路的特征,在此,對(duì)低頻率電路與高頻電路作一此較。如下圖1所示的為低頻率電路與高頻電路的此較。圖(a)為低頻率電路,圖(b)為高頻電路。首先,說(shuō)明信號(hào)的流通。由於在低頻率電路的信號(hào)其波長(zhǎng)較長(zhǎng),一般可以忽略時(shí)間因素。因此,振蕩器的輸出端輿放大器的輸入端可視為同一信號(hào)。也即是,在低頻率電路中的信號(hào)流通如箭頭的方向所示,成為閉回路,此也稱的為集中常數(shù)的考慮方法。而在高頻電路中,由於波長(zhǎng)較短,不可以忽略時(shí)間的要素。在同一時(shí)間的振蕩器輸出端,中途的電纜線上,放大器的輸入端的信號(hào)就非同一信號(hào),也就是說(shuō)信號(hào)像電波一樣傳輸著,這種考慮電路問(wèn)題的方法稱為分布常數(shù)。
一般地,在集中常數(shù)電路中的低頻電路中,對(duì)於電纜線的限制較少,可以使用一般的隔離線,重視雜訊興頻率特性。而在分布常數(shù)電路中的高頻電路中,為了不使信號(hào)發(fā)生傳送路徑上的失真,使用同軸電纜線,重視特性阻抗。
在放大器的輸出端所連接的負(fù)載如下:
圖1-(a)低頻電路 圖(a)低頻率電路為定電壓驅(qū)動(dòng)……即使負(fù)載阻抗有變化,輸出電壓也一定,放大器的輸出阻抗Zo輿負(fù)載的阻抗ZL的關(guān)系為Zo<ZL。
圖1-(b)高頻電路
圖b高頻電路為功率驅(qū)動(dòng)……信號(hào)的單位為功率,從負(fù)載能夠取出的最有效功率為在Zo=ZL狀態(tài)下,也即是在阻抗匹配( Impendance matting)狀態(tài)下。因此,低頻率電路與高頻的電路分析的考慮方法方法下一樣。
集中常數(shù)電路與分布常數(shù)電路
下圖所示的為以傳送路線為例子,說(shuō)明集中常數(shù)電路的分析方法與分布常數(shù)電路的分析方法。
實(shí)際上,無(wú)論任何低頻/高頻電路,也都存在有電阻R,電容器C,線圈L。可是,如圖(a)所示,在傳送路徑很短的情況下,或者在低頻率信號(hào)的場(chǎng)臺(tái),可以忽略R,L,C的存在,當(dāng)做集中常數(shù)處理。如此,可以使電路分析簡(jiǎn)單化。
而在圖(b)的場(chǎng)合,在傳送路徑較長(zhǎng),或者在高頻信號(hào)的場(chǎng)合,不可以忽略R,L,C的存在。隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò),信號(hào)在傳送路徑(路線)上,會(huì)以①→②→③的情況前進(jìn)。
評(píng)論