高频电子线路(莫怀忠)(二版) 莫怀忠 9787122084354 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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莫怀忠 著

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122084354

商品编码：29335538851

包装：平装

出版时间：2010-08-01

基本信息

书名：高频电子线路(莫怀忠)(二版)

定价：24.00元

作者：莫怀忠

出版社：化学工业出版社

出版日期：2010-08-01

ISBN：9787122084354

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.322kg

编辑推荐

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内容提要

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本书为教育部高职高专规划教材。全书由无线电通信系统组成的基本原理，高频小信号放大器，高频功率放大器，正弦波振荡器，频率变换与集成模拟乘法器，调幅、检波与混频电路，调角与解调，反馈控制电路，实验与实训等章节组成。
本书根据高职高专学生的特点，重点放在讲清基本电路的物理本质和分析方法上，注意培养学生对电路基本工作原理的理解及分析能力。在附录部分指导学生利用Multisim 8电路仿真软件对各章节相应的电路进行性能分析和结论验证，并给出了两种方案的实训课题。
本书可作为高职高专院校电子信息工程、通信工程等专业的教材，也可供电子类相关专业的学生使用和相关专业的工程技术人员参考。

目录

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绪论
章　高频小信号放大器
　节　晶体管高频等效电路
　第二节　宽带放大器的特点和分析方法
　第三节　扩展放大器通频带的方法
　第四节　小信号谐振放大器的分类和主要性能指标
　第五节　单调谐放大器
　第六节　影响放大器的稳定性及其解决方法
　第七节　集成中频放大器
　本章小结
　习题一
第二章　高频功率放大器
　节　概述
　第二节　丙类谐振功率放大器的工作原理
　第三节　丙类谐振功率放大器的性能分析
　第四节　丙类谐振功率放大器电路
　第五节　宽带高频功率放大器
　第六节　丙类谐振倍频器
　本章小结
　习题二
第三章　正弦波振荡器
　节　概述
　第二节　反馈式正弦波振荡器的工作原理
　第三节　LC正弦波振荡器
　第四节　石英晶体振荡器
　第五节　RC振荡器
　本章小结
　习题三
第四章　频率变换与集成模拟乘法器
　节　概述
　第二节　利用非线性器件进行频率变换
　第三节　模拟乘法器及其应用
　本章小结
　习题四
第五章　调幅、检波与混频电路
　节　调制概述
　第二节　调幅波的性质
　第三节　调幅电路
　第四节　检波器
　第五节　混频电路
　本章小结
　习题五
第六章　调角与解调
　节　概述
　第二节　调频电路
　第三节　鉴频器
　本章小结
　习题六
第七章　反馈控制电路
　节　概述
　第二节　自动增益控制(AGC)电路
　第三节　自动频率控制(AFC)电路
　第四节　锁相环路(PLL)
　本章小结
　习题七
附录　实验与实训
　部分实验
　第二部分实训
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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高频电子线路（莫怀忠）（二版） 内容简介 《高频电子线路（莫怀忠）（二版）》是一本深入探讨高频电子线路设计与分析的经典教材。本书以清晰的逻辑、严谨的理论和丰富的实例，系统地介绍了高频电子线路领域的核心概念、关键技术和实用方法，旨在为读者打下坚实的理论基础，并提升其在实际工程中的应用能力。 第一章 绪论 本章首先阐述了高频电子线路在现代电子技术中的重要地位和广泛应用，例如通信系统、雷达、导航、医疗仪器等。接着，界定了“高频”的含义，并解释了与低频电路相比，高频电路在分析和设计上所面临的特有挑战，如寄生参数的影响、传输线效应、电磁兼容性问题等。随后，本章回顾了高频电子线路发展历程中的重要里程碑和关键技术突破，为后续章节的学习奠定宏观背景。最后，提出了学习高频电子线路所需的数学和物理学基础，并简要介绍了本书的组织结构和学习方法，引导读者进入高频电子线路的精彩世界。 第二章 高频电路中的元件特性 高频电路的设计与低频电路有着显著的区别，其中最主要的原因是元件在高频下的特性会发生显著变化。本章将深入剖析各类电子元件在高频工作条件下的行为。 电阻器： 介绍了高频下电阻器的寄生电感和寄生电容，以及它们如何影响电阻值的频率特性。讨论了不同结构电阻器（如固定电阻、可调电阻）在高频下的适用性，以及如何选择和使用能够减小寄生效应的电阻元件。 电容器： 详细分析了电容器的等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）。解释了这些参数如何导致电容器在高频下表现出电感特性，以及如何通过选择合适的电容器类型（如陶瓷电容、钽电容、云母电容）和优化布局来提高其在高频下的性能。 电感器： 重点研究了电感器的自谐振频率、寄生电容以及趋肤效应。阐述了这些因素如何限制电感器在高频下的可用性和性能，并介绍了提高电感器高频性能的设计技巧，例如采用多层绕组、优化线材选择等。 半导体器件： 深入探讨了晶体管（BJT、MOSFET）、二极管等半导体器件在高频下的特性。包括结电容、迁移时间、功率损耗等参数对器件在高频工作时的影响。分析了用于高频应用的特殊半导体器件，如微波晶体管、PIN二极管等。 集成电路（IC）： 讨论了高频集成电路设计中面临的挑战，如芯片内部信号的传播延迟、串扰、功耗等。介绍了用于高频应用的集成电路封装技术以及内部布线对信号完整性的影响。 第三章 传输线理论 在低频电路中，我们通常可以将导线视为理想的连接，其上的电压和电流在任何点都相等。然而，当信号频率升高，导线的长度与信号波长相比变得不可忽略时，导线就必须被视为传输线来处理。本章将详细介绍传输线的基本理论。 传输线的等效电路模型： 引入分布式参数模型，将传输线分解为无限多个由电阻（R）、电感（L）、电容（C）和电导（G）组成的微分单元。 特性阻抗（Z0）： 推导并解释了传输线的特性阻抗，它是传输线对行波的阻抗，与传输线的几何结构和介质材料有关。理解特性阻抗是阻抗匹配的基础。 行波与反射： 分析了信号在传输线上以光速传播的行波特性，以及当传输线末端阻抗与特性阻抗不匹配时产生的反射现象。 反射系数与驻波比（VSWR）： 引入了反射系数来量化反射的强度，并定义了驻波比，它是表征传输线上的电压（或电流）幅度变化程度的指标，是评估传输线匹配状况的重要参数。 史密斯圆图： 详细介绍了史密斯圆图这一强大的阻抗匹配工具。解释了如何利用史密斯圆图进行归一化阻抗的表示、阻抗变换、匹配网络的综合以及分析传输线上的电压和电流分布。 损耗与衰减： 讨论了传输线中的信号损耗，包括导体损耗和介质损耗，以及它们如何影响信号的传播距离和功率。 第四章 高频电路的分析与设计方法 本章将介绍用于分析和设计高频电路的常用方法和工具。 S参数： 介绍了S参数（Scattering Parameters）作为描述高频电路或器件输入/输出端口之间电压和电流关系的矩阵。S参数易于测量，且不受端口负载的影响，因此是高频电路分析中不可或缺的工具。详细讲解了S参数的定义、物理意义、测量方法以及在电路分析中的应用，例如计算增益、输入/输出回波损耗、稳定性等。 噪声分析： 高频电路中的噪声对信号质量影响尤为显著。本章将介绍噪声的来源（如热噪声、散粒噪声）、噪声系数（NF）的概念及其计算方法。重点讲解了如何对包含多个有源器件的级联电路进行噪声分析，以及如何选择低噪声器件来优化整个电路的信噪比（SNR）。 稳定性分析： 高频电路的放大器等有源器件在某些工作条件下可能发生自激振荡，即不稳定。本章将介绍稳定性的概念，并讲解了多种稳定性判据，如K值和B1值，以及如何通过选择合适的元件参数和电路结构来保证放大器在高频下的稳定性。 增益与带宽： 探讨了高频放大器在不同工作频率下的增益变化特性，以及带宽的概念。介绍了如何根据S参数计算出放大器的最大可用增益（MAG）和最大稳定增益（MSG），并讨论了影响放大器带宽的因素。 功率放大器设计： 重点介绍了功率放大器的设计原则和关键技术，包括选择合适的功率器件、进行阻抗匹配以实现最大功率输出、控制非线性失真（如谐波失真、互调失真）以及考虑热管理等。 第五章 高频滤波器 滤波器是高频电路中用于选择或抑制特定频率信号的关键组件。本章将深入研究高频滤波器的设计与应用。 滤波器的基本类型： 介绍了低通、高通、带通和带阻等基本滤波器类型，以及它们在高频通信、信号处理等领域的应用。 滤波器设计理论： 详细讲解了集中参数滤波器和分布参数滤波器的设计方法。 集中参数滤波器： 介绍了 Butterworth、Chebyshev、Bessel 等经典滤波器函数的逼近方法，以及如何根据通带、阻带的性能要求，设计出相应的LC滤波器网络。 分布参数滤波器： 重点阐述了基于传输线段设计的微带线滤波器、脊形滤波器等。讲解了如何利用微带线的等效电路模型和特性阻抗，设计出特定频率响应的分布式滤波器。 滤波器性能指标： 定义并解释了滤波器的插入损耗、回波损耗、阻带衰减、选择性等关键性能指标，以及如何通过设计来优化这些指标。 滤波器的实现技术： 介绍了不同实现技术在高频滤波器中的应用，如微带线、带状线、同轴线等传输线技术，以及介质谐振器、SAW（表面声波）滤波器等。 第六章 振荡器 振荡器是产生特定频率周期性电信号的核心电路。本章将全面介绍高频振荡器的设计原理与实现。 振荡器的工作原理： 深入阐述了正弦振荡器的基本构成（放大器和反馈网络）和 Barkhausen 判据，即振荡产生的条件（增益为1，相位为0°或360°）。 振荡器电路类型： LC 振荡器： 介绍了 Colpitts、Hartley、Clapp 等经典LC振荡器电路的结构和工作原理，以及它们在高频下的性能特点。 RC 振荡器： 简要提及 RC 振荡器在高频下的局限性。 晶体振荡器： 详细讨论了石英晶体的压电效应、等效电路模型以及晶体振荡器（如 Pierce 振荡器）的优点，如高频率稳定性和高 Q 值。 微波振荡器： 介绍了用于更高频率的振荡器，如微波晶体管振荡器、 Gunn 振荡器、Avalanche Transit Time (ATT) 振荡器等。 振荡器的性能指标： 分析了振荡器的频率稳定度、相位噪声、输出功率、启动条件等关键性能指标。 频率合成： 介绍了如何通过锁相环（PLL）等技术实现频率合成，即产生任意所需频率的输出信号。 第七章 混频器与倍频器 混频器和倍频器是通信系统中实现频率变换、信号调制和解调的关键功能模块。 混频器： 工作原理： 阐述了混频器的基本工作原理，即通过非线性器件将两个输入信号（如载波和信息信号）相乘，产生新的频率分量，包括和频、差频以及各输入信号的谐波。 混频器的类型： 介绍了单平衡混频器、双平衡混频器、肖特基二极管混频器、 FET 混频器等不同类型的混频器，以及它们的优缺点和适用场景。 关键性能指标： 分析了混频器的变频损耗、本振注入电平、局部振荡泄漏、隔离度、交调失真（IMD）等重要性能参数。 倍频器： 工作原理： 介绍了倍频器的原理，利用非线性器件将输入信号的频率进行倍增。 倍频器的类型： 讨论了二极管倍频器、 FET 倍频器、GaAs 场效应管倍频器等，以及它们的转换效率和输出功率。 级联倍频： 介绍了通过级联多个倍频器来获得高倍频输出的方法。 第八章 高频功率放大器 功率放大器在高频系统（如发射机）中负责将信号放大到足够的功率以进行传输。本章将深入探讨高频功率放大器的设计与分析。 功率放大器的分类： 按照工作线性度将功率放大器分为 A 类、B 类、AB 类、C 类等，并分析它们在效率和失真方面的权衡。 匹配网络的设计： 详细讲解了输入匹配和输出匹配网络的设计，以实现最大功率传输和最小信号反射。介绍了使用史密斯圆图设计 L 型、π 型、T 型等匹配网络的方法。 器件选择与偏置： 讨论了选择合适的功率晶体管（如 LDMOS、GaN 器件）和确定合适的偏置点对功率放大器性能的影响。 非线性效应： 分析了在高功率工作状态下，功率放大器产生的谐波失真（HD）、互调失真（IMD）等非线性效应，以及如何通过设计和线性化技术来抑制这些失真。 热设计： 强调了高频功率放大器的高功耗特性，以及良好的热管理（如散热片、热沉）对于保证器件可靠性和性能稳定性的重要性。 效率优化： 介绍了各种提高功率放大器效率的技术，如包络跟踪（ET）、数字预失真（DPD）等。 第九章 高频系统实例 为了更好地理解和应用前述理论知识，本章将通过具体的工程实例来展示高频电子线路的设计与实现。 低噪声放大器（LNA）： 介绍用于接收机的低噪声放大器设计，重点在于如何实现低噪声系数和高增益，以及输入输出阻抗的匹配。 本振（LO）电路： 讨论了在混频器中使用的本振电路的设计，包括频率的稳定性和输出功率的控制。 射频（RF）前端设计： 综合性地介绍一个典型的射频前端模块，例如无线通信设备中的接收或发射路径，展示滤波器、混频器、放大器等各个模块的集成设计。 功率放大器模块： 展示一个实际的功率放大器模块的结构和设计要点，可能包括输入输出匹配、偏置电路、保护电路等。 第十章 电磁兼容性（EMC）与信号完整性（SI） 在高频电路设计中，电磁兼容性（EMC）和信号完整性（SI）已成为不可忽视的关键因素。 电磁兼容性（EMC）： 干扰源与传播途径： 分析了高频电路中产生电磁干扰（EMI）的常见原因，如信号辐射、电源线耦合、串扰等，以及这些干扰的传播途径。 屏蔽与滤波： 介绍了有效的电磁屏蔽技术（如金属外壳、接地）和滤波技术，以抑制电磁辐射和敏感性。 接地与布线： 强调了良好的接地设计和合理的PCB布线规则对于提高EMC性能的重要性。 信号完整性（SI）： 信号失真： 解释了信号在高频传输线上的失真现象，包括反射、振铃、过冲、欠冲等，以及它们对电路功能的影响。 串扰： 分析了相邻信号线之间的串扰现象，以及如何通过间距、屏蔽和差分信号等技术来减小串扰。 阻抗匹配： 再次强调了阻抗匹配对于保证信号完整性的重要性，避免信号反射。 PCB布局与布线： 讨论了PCB的层叠设计、走线长度控制、过孔选择等对信号完整性的影响。 本书的出版，旨在为广大从事高频电子线路研究、设计与应用的工程技术人员和高等院校师生提供一本权威、实用的参考书。通过对书中内容的学习和实践，读者将能够深刻理解高频电子线路的设计理念，掌握解决实际工程问题的能力，为推动高频电子技术的发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度达到了一个非常精妙的平衡点。它没有像某些研究型专著那样过度深入到复杂的数学推导，让人迷失在傅里叶变换和拉普拉斯逆变换的泥潭里，反而恰到好处地停留在能够支撑工程实践的深度。例如，在介绍噪声分析时，它并没有花费大篇幅去证明奈奎斯特噪声的每一个细节，而是重点放在了如何计算实际电路中的信噪比（SNR）以及如何选择低噪声放大器（LNA）的指标上。这种“够用就好”的原则，使得原本庞大复杂的课题被有效地“裁剪”和“提炼”了。对于时间有限的本科生或需要快速上手的工程师来说，这种注重实用性的内容组织方式，无疑是最高效的学习路径，保证了知识的转化率。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图设计简直是教科书界的典范。很多技术书籍的图示往往是黑白、线条僵硬，让人看了头大。但这本书里，作者似乎非常注重视觉体验，特别是在讲解电磁场和传输线理论时，那些三维的矢量图和截面图清晰到令人赞叹。我尤其欣赏它对符号和术语一致性的严格把控，从头到尾，一个参数的定义都不会随意变动，这对于建立严谨的知识体系至关重要。我记得有一次我在对照参考资料学习时，发现其他资料对某个耦合系数的定义有些模糊，但翻回来看这本书，一切都清晰明了。这种对细节的极致追求，体现了编者对读者学习体验的尊重，让整个阅读过程变得顺畅而愉悦，减少了因为格式或符号混乱而产生的学习阻碍。

评分☆☆☆☆☆

这本教材的讲解风格真是让人耳目一新，完全没有传统教材那种刻板和枯燥。作者在阐述高频电路中的一些核心概念时，总是能找到非常形象的比喻，比如把晶体管的等效电路比作一个复杂的“乐高积木”，初学者一下子就能抓住重点。特别是关于输入输出阻抗匹配的部分，以往总觉得是玄学，但这本书里通过大量的实例分析和清晰的图示，把史密斯圆图的应用讲得透彻明白。我记得有一次，我对着课本上一个复杂的反馈网络结构琢磨了好久，终于在一个小小的注释里找到了关键的思路转换点。那种“豁然开朗”的感觉，是很多教科书无法给予的。它不仅仅是知识的堆砌，更像是一位经验丰富的老工程师在手把手教你如何“看透”电路的本质。这种深入浅出的叙述方式，极大地降低了高频电子学这门学科的学习门槛，让原本望而生畏的射频设计也变得触手可及，非常适合作为专业入门的首选读物。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一开始对这本书的期待值并不高，因为市面上同类书籍太多了，感觉都大同小异，无非是公式推导加几个例题。然而，当我翻开第三章关于选频放大器设计的章节时，我立刻意识到我错了。这本书的独特之处在于它没有止步于理论公式的罗列，而是非常注重实际应用中的“工程权衡”。它会明确告诉你，在追求高Q值和高增益之间，你必须做出取舍，并且会给出不同选择在实际电路中可能带来的副作用。比如，在介绍晶体管的非线性失真时，书中对比了甲类、乙类和AB类放大器的具体工作点选择，不仅仅是画出波形差异，还深入分析了功耗和效率的矛盾点。这种“带着镣铐跳舞”的工程思维训练，对于我们这些即将踏入行业的学生来说，比死记硬背那些复杂的公式要实用得多。它教会的不是“如何解题”，而是“如何设计”。

评分☆☆☆☆☆

我必须强调一下这本书在案例选择上的独到眼光。它不仅仅是停留在经典的LC振荡器或简单的调谐放大器上，而是巧妙地穿插了许多与现代通信系统紧密相关的实例。比如，在讲解混频器原理时，它会用一个简化的蜂窝电话接收机的框图来串联起整套理论知识的应用。这种将理论“场景化”的做法，极大地激发了我的学习兴趣，让我能真切感受到这些公式和电路结构在真实世界中是如何工作的。特别是对互调失真和杂散抑制的讨论，结合了实际的信道隔离要求来分析，使得抽象的指标有了具体的物理意义。这使得这本书不仅仅是一本理论教材，更像是一本面向实际项目的设计指南，让我学到的知识立即可用，具有极强的迁移性。