通信电子线路

为适应我国地方本科院校职业化转型教育改革的形势和满足课程教学改革的实际需求，我们在深入研究了于洪珍主编的经典教材《通信电子电路》和其他大量参考文献的基础上，结合我校本科教学在职业化转型实践过程中的经验编写了本书。“通信电子线路”作为工科大学信息类专业的重要专业基础课程，涉及许多通信理论知识、通信电路中常用的基本功能部件以及实际电路，广泛应用于无线电技术的各个领域，在通信方面的应用尤为突出。通信的任务是通过非线性系统传送信息，这些信息包括语言、音乐、文字、图像、数据等各种信号。在多年的教学实践中，我们深深体会到教好这门课程的不容易，学生很难把握课程的重点难点，教学难以达到理想效果。所以，要上好这门课，一定要针对该课程的特点，遵循从特殊到一般的认知规律，密切联系实际发展状况，做到内容不断更新。为此，我们在编写本书的时候，以一个简单的通信系统为主线将课程的各部分内容贯穿其中，便于同学们从宏观上把握课程体系。

本书在保留通信电子线路基本内容、基本体系的基础上，采用项目式教学组织课程内容，在各个项目的编写过程中，我们采用问题导向、项目总结、典型例题分析等多种教学手段，对重点难点知识点进行标注，并通过对相关典型例题的深入分析，阐明通信系统中带有普遍性的思想方法和重要结论。另外，为突出应用能力培养，提高学生的实践创新能力，本书在最后编写了单片射频芯片原理及应用（项目九）和虚拟仿真软件介绍及典型电路仿真分析（项目十）。

项目一主要介绍了通信系统的基本概念，特别是调制的通信系统，还介绍了无线电波的传播特性及频段划分，最后结合具体的调制通信系统引出本书的主要内容。

项目二和项目三以选频网络为基础，以调谐放大器为中心，分别介绍了应用于通信系统接收机和发射机的小信号调谐放大器和调谐功率放大器。项目二首先分析了选频网络中的串、并联谐振电路特性和抽头电路的阻抗变换，该选频网络是所有后续内容的基本电路，其特性影响整个电路的工作状态；其次分析了高频小信号调谐放大器中单调谐回路放大器的主要质量指标，谐振放大器的稳定性与稳定措施，这两个方面的内容是设计基本放大器必须要考虑的几个重要指标，具有很强的实用性。项目三分析了高频调谐功率放大器的电路组成、工作原理、动态特性与负载特性及宽带高频功率放大器的工作原理与功率合成原理。

项目四分析了LC正弦波振荡器的工作原理、平衡与稳定条件，反馈型LC振荡器相位平衡条件的判断准则和石英晶体振荡器。

项目五和项目六针对调制的通信系统分别分析了振幅调制与解调和角度调制与解调。项目五分析了振幅波的基本性质与功率关系、调幅波产生电路工作原理及包络检波的工作原理。项目六分析了调角波的基本性质与功率关系，调频波产生电路工作原理，斜率鉴频器、相位鉴频器和比例鉴频器的工作原理与电路。

项目七介绍了变频器的工作原理，并对混频器干扰现象进行了分析。

项目八讨论了锁相环（PLL）和其他反馈控制电路，主要阐述锁相环的构成、基本原理、数学模型及其环路的锁定、捕捉、跟踪、同步带和捕捉带等概念，同时介绍了常用的集成锁相环芯片，如CC4046、L562等。

项目九和项目十分别介绍了单片射频芯片原理及应用和虚拟仿真软件介绍及典型电路仿真分析。

本书由湖南人文科技学院周桃云编写项目一、项目二、项目三和项目四，湖南人文科技学院梁平元编写项目五和项目六，湖南人文科技学院朱高峰（企业硬件工作经验）编写项目七和项目八，湖南农业大学王善伟（企业硬件工作经验）编写项目九和项目十。另外，在编写过程中，还参阅了于洪珍老师主编的《通信电子电路》和高吉祥老师主编的《高频电子线路》，在此表示衷心感谢！感谢深圳华清远见信息科技有限公司易松华工程师为本书提供的案例和技术指导！

由于编者水平有限，加上时间紧张，书中难免存在疏忽，诚挚希望广大读者批评指正并提出宝贵意见。

前言

项目一 绪论—入门砖 1
1.1 通信系统的概念 1
1.2 无线电传播 2
1.3 调制的通信系统 5
1.4 设计任务 7
练习题 8
项目二 高频放大器之小信号调谐放大器 9
2.1 概述 9
2.2 LC谐振回路 9
2.2.1 LC并联谐振回路 10
2.2.2 LC并联谐振回路仿真分析 14
2.2.3 信号源内阻及负载对谐振回路
的影响 16
2.3 阻抗变换电路 17
2.4 晶体管高频等效电路及频率参数 20
2.4.1 晶体管混合II型等效电路 20
2.4.2 晶体管Y参数等效电路 22
2.4.3 晶体管的高频放大能力及其
频率参数 23
2.5 高频小信号调谐放大器 26
2.5.1 共发射极单调谐放大器的电路组成 26
2.5.2 共发射极单调谐放大器的性能指标 27
2.6 调谐放大器的级联 30
2.6.1 多级单调谐放大器 30
2.6.2 参差调谐放大器 33
2.6.3 双调谐回路放大器 35
2.7 高频调谐放大器的稳定性 36
2.8 小信号调谐放大电路设计与仿真 38
2.8.1 电路设计 39
2.8.2 仿真分析 40
2.8.3 设计任务 42
练习题 42
项目三 高频放大器之调谐功率放大器 47
3.1 概述 47
3.2 调谐功率放大器原理分析 48
3.2.1 电路组成 48
3.2.2 工作原理 48
3.2.3 能量关系 50
3.3 调谐功率放大器工作状态分析 53
3.3.1 解析分析法 53
3.3.2 图解分析法—动态特性曲线 55
3.3.3 调谐功率放大器的工作状态 57
3.3.4 的变化对放大器
工作状态的影响 58
3.4 调谐功率放大器的实用电路 64
3.4.1 直流馈电电路 64
3.4.2 输出匹配网络 67
3.4.3 实际谐振功放电路 73
3.5 案例分析 73
3.5.1 由MC1590构成选频放大器 73
3.5.2 由MC1110制成100MHz调谐
放大器 74
3.5.3 集成高频放大器 74
练习题 76
项目四 正弦波振荡器 80
4.1 概述 80
4.2 反馈型正弦波自激振荡器的基本原理 80
4.2.1 从调谐放大到自激振荡 81
4.2.2 自激振荡的平衡 81
4.2.3 自激振荡的稳定 82
4.2.4 自激振荡的建立 85
4.3 三点式LC振荡器 85
4.3.1 电容三点式振荡器（考毕兹振荡器） 89
4.3.2 电感三点式振荡器（哈特莱振荡器） 91
4.3.3 改进型电容三点式振荡器 93
4.4 振荡器的频率稳定度 98
4.4.1 振荡器的频率稳定度 98
4.4.2 造成频率不稳定的因素 99
4.4.3 稳频措施 99
4.5 石英晶体振荡器 101
4.5.1 石英振荡器的特性 101
4.5.2 石英晶体振荡器电路 103
4.6 单片集成LC振荡器 106
4.7 案例分析：超再生无线电遥控电路
的设计 107
练习题 109
项目五 信号调制之振幅调制与解调 115
5.1 概述 115
5.2 调幅信号的分析 117
5.2.1 普通调幅波 117
5.2.2 抑制载波双边带调幅
（DSB/SC-AM） 120
5.2.3 抑制载波单边带调幅
（SSB/SC-AM） 122
5.3 普通调幅波的产生电路 124
5.3.1 基极调幅 125
5.3.2 集电极调幅 129
5.4 普通调幅波的解调电路 134
5.4.1 包络检波 135
5.4.2 同步检波 136
5.4.3 检波器的质量指标 137
5.4.4 同步检波器 144
练习题 149
项目六 信号调制之角度调制与解调 155
6.1 概述 155
6.2 角度调制信号分析 156
6.2.1 调频信号与调相信号 156
6.2.2 调角波的频谱与有效频带宽度 160
6.2.3 调角波的功率 164
6.3 调频信号的产生 165
6.3.1 调频方法 165
6.3.2 调频电路的性能指标 165
6.4 调频电路 166
6.4.1 变容二极管调频电路 166
6.4.2 电抗管调频电路 176
6.4.3 石英晶振变容管调频电路 178
6.4.4 间接调频电路 180
6.5 调频信号的解调 181
6.5.1 调频信号解调的方法 181
6.5.2 斜率鉴频电路 183
6.5.3 相位鉴频电路 187
6.5.4 比例鉴频器 190
6.5.5 脉冲计数式鉴频器 193
练习题 195
项目七 变频器 199
7.1 概述 199
7.2 混频器 201
7.2.1 三极管混频器 201
7.2.2 二极管混频器 205
7.2.3 混频器实用电路 208
7.3 混频器的组合干扰 210
练习题 215
项目八 反馈控制电路 217
8.1 反馈控制系统 217
8.1.1 反馈控制系统的基本组成 217
8.1.2 反馈控制系统的传递函数及
数学模型 218
8.1.3 反馈控制系统的基本特性分析 220
8.2 自动增益控制（AGC）电路 221
8.3 自动频率控制（AFC）电路 223
8.4 自动相位控制（APC）电路（锁相
环路PLL） 226
8.5 案例分析 233
8.5.1 锁相调频与解调电路 233
8.5.2 锁相相关应答器 235
8.5.3 利用锁相环构成频率合成器 236
练习题 243
项目九 单片射频收发器芯片的原理及应用 244
9.1 单片射频收发器芯片 244
9.1.1 单片射频收发器芯片nRF401/403 244
9.1.2 单片射频收发器芯片nRF905 246
9.1.3 单片射频收发器芯片TRF6900 249
9.2 蓝牙无线电收发器 251
9.2.1 蓝牙无线电收发器PBA31301 251
9.2.2 蓝牙无线电收发器芯片RF2968 254
9.3 单片射频芯片应用案例 257
9.3.1 基于nRF905芯片的电力故障
监控系统 257
9.3.2 nRF905芯片的数据无线收、
发的实现 258
9.3.3 nRF905芯片的低功耗实现方式 260
项目十 虚拟仿真软件介绍及典型电路
仿真分析 262
10.1 Multisim软件简介 262
10.2 Multisim软件的基本操作 262
10.2.1 文件基本操作 263
10.2.2 子电路创建 265
10.2.3 电路创建 266
10.2.4 Multisim仪器仪表 268
10.3 基于Multisim软件的调频通信
系统仿真 272
练习题答案 282
参考文献 312

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2. 民用航空飞机标准线路施工 [主编　王志敏　陈明]
3. 不息的水脉—大运河讲谈录 [赵珩　著]
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5. 三峡梯级电站水资源决策支持系统研究与开发 [姚华明 潘红忠 汤正]
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8. 电子技术（第二版） [主编 覃爱娜 李飞]
9. 办公自动化高级应用 [陈萍 朱晓玉]
10. 信息处理技术员考试32小时通关 [薛大龙]
11. 电子产品设计案例教程（微课版）—基于嘉立创EDA（专业版） [王静 莫志宏 陈学昌 丁红]
12. C程序设计实践教程 [刘卫国]
13. C程序设计（慕课版） [刘卫国]
14. Web技术开发教程（基于.NET开源MVC框架） [王合闯 韩红玲 王青正 陈海蕊]
15. 商务英语翻译教程（笔译）（第四版） [主编 王军平]
16. 智慧零售技术与应用 [洪旭 著]
17. 建设工程法规实务 [主编 余滢]
18. 商务秘书理论与实务（第三版） [主编 张同钦]
19. 程序设计基础实践教程（C/C++语言版） [张桂芬 葛丽娜]
20. C++案例项目精讲 [主编 杨国兴]
21. 劳动争议处理实务 [主编 王秀卿 罗静]
22. 工程数学 [主编 郭立娟 王海]
23. 语音识别理论与实践 [主编　莫宏伟]
24. 信息系统项目管理师章节习题与考点特训（第二版） [主编 薛大龙]
25. 武术基础教程 [主编 李代勇 谢志民]
26. 计算机网络实训教程 [主编 张浩军 赵玉娟]
27. 画法几何与机械制图习题集（多学时） [主编 赵军]
28. HCIA-Datacom认证题库分类精讲 [主 编 韩立刚]
29. SwiftUI完全开发 [李智威 著]
30. 网络规划设计师备考一本通 [夏杰 编著]