普通高等教育十五”国家级规划教材通信电路原理第二版董在望主编董在望陈雅琴雷有华肖华庭编高等教育出版社
内容提要本书是1989年高等教育出版社出版的“通信电路原理”的修订版。随着通信系统的集成化、数字化、移动化和多媒体化，对组成通信系统的电路提出了更高的要求。为反映这些变化，对第一版的内容进行了整合和增删。修订的基本恩路是，拓宽电路内容的覆益面，引进新电路技术，体现知识面宽和内容新：打破模拟和数字电路的界限，通过利用这两种类型电路实现通信系统中的不同功能.力图使读者对这两类电路形成一个完整概念：增加计算机辅助分析和设计内容，培养学生使用工具的能力。全书共八章，包括绪论、滤波器、高颊放大器、非线性电路及其分析方法、正弦波振荡器、调制与解谢、锁相环路和频率合成技术。本书是普通高等教育“十五”国家级规划教材，包括了电子信息类专业“高频电子线路”、“非线性电子线路”等课程的主要内容，可作为相应课程的教材成参考书，也可供专业技术人员参考
第二版前言从1989年底《通信电路原理》第一版至今的12年里，通信作为电子信息时代的标志之一得到了迅速的发展，通信系统的理论、技术和电路发生了巨大的变化。通信系统的集成化、数字化、移动化和多媒体化，对组成通信系统的电路提出了更高的要求。在通信系统中，大量应用数字电路和数字信号处理技术，并且朝蓄软件与硬件相结合的方向发展。虽然许多模拟电略完成的功能不断被数字电路所取代，但模拟电路在通信系统中仍然占有重要地位，特别是它的性能往往成为通信系统的瓶颈。随蓄电子设计自动化程度的迅速提高和集成电路技术与工艺的迅速进步，电子系统已经进入片上系统的阶段，使用计算机辅助分析和设计工具分析和设计电路已经成为一种基本能力。鉴于以上情况，作为一门专业基础课程的教材，《通信电路原理》需要进行修订，以适应这种发展的状况和趋势。修订的基本思路是，拓宽电路内容的瘦盖面，引进新电路技术，体现知识面宽和内容新：打破模拟和数字电路的界限，通过利用这两种类型电路实现通信系统中的不同功能，力图使读者对这两类电路形成一个完整祝念；增加计算机辅助分析和设计内容，培养学生使用工具的能力。《通信电路原理》是专业基础课的教材，修订时仍以此定位作为确定教材内容的依据。它在本科培养计划中的任务主要是介绍通信系统中将基带信号变换到适于信道传输的射频信号及其反变换过程所需要的主要功能电路的工作原理、分析方法和典型电路，包括滤波器、高频率小信号放大器和功率放大器、正弦波振荡器、频率变换电路、调制与解调电路、锁相环路与频率合成等，通常称这类电路为通信系统的前端电路。前端电路也在数字化的进程中，全数字下变频器已有产品并已广泛应用于广播和通信系统中，但工作在高频率（几十兆赫以上）的电路目前主要还是模拟电路，需要对这部分电路给以必要的介绍。另外，通过模拟电路说明功能电路的工作原理比较简单和直观，所以即使对已经可以用数字电路实现功能的电路，在本教材中仍然从其模拟电路实现入手，再说明数字电路实现的特点。专业基础课应该在基础课和专业课之间起好衔接作用，在本教材中注意应用先修课程的内容，也注意介绍电路在系统中的作用，以增强与系统的联系。本教材中应用到先修课程的主要内容有：1.电路原理：各基本电路定律及其数学表达式，恒流源、但压源基本特征；正弦电流、电压的复数、图形表示法；RLC电路的谐振特性；互感、变压器的基本--
i第二版前言特性，变压器同名端的概念与确定方法等。2、电子线路基础：放大器工作原理，直流偏置的作用与偏置电路元件设计方法；三种放大器组态，放大电路的反馈类型与元件参数计算；差分放大器的工作原理和性能分析：运放与基本集成电路的主要特性：PSpice程序的应用等，3.逻辑设计与数字系统：数制与编码；组合与时序逻辑基本单元；A/D转换和D/A转换的工作原理等。4.信号与系统：信号的分类与描述方法；傅氏变换及其在频谱分析中的应用；线性网络零极点分析方法；信号通过线性系统的不失真条件；抽样数据系统和之变换；MATLAB程序的应用等。此次修订对全书结构做了一些调整，第一版共十一章，第二版整合为八章。其中，绪论、正弦波振荡器、调制与解调、锁相环路和频率合成技术等章保留，主要是进行了内容的增谢。其余各章重新组织成滤波器、高频效大器和非线性电路及其分析方法等三章。第1章介绍通信系统的基本概念和信号传输的基本问题。现代通信系统的基带信号构成包括信源编码、复接和信通编码等复杂的处理过程，不属本教材的内容范围，这里侧重说明通信系统中从基带信号变换到通于信道传输的射频信号及其反变换处理过程的部分。本章内容包括：通信系统的组成，通信系统的基本特性，通信系统的信道，通信系统中的信号，通信系统中的发送和接收设备，信号通过线性系统和非线性系统，模拟电路、数字电路和抽样数据电路的联系和区别等。第2章介绍滤波器。滤波器是通信系统中的重要功能电路，主要可以分为模拟与数字滤波器两大类。考虑到数字滤波器在数字信号处理课程中有专门介绍，本教材主要介绍模报滤液器，它们广泛应用于通信系统的前端电路中。本章内容包括：滤波器的特性和分类，LC串、并联谐振回路，一般LC滤波器和有源RC滤波器的分析与设计，声表面波滤波器，抽样数据滤波器和连续域到离散域的映射等。第3章介绍高频放大器。内容包括：晶体管的商频参数，小信号商频放大器，自动增益控制（AGC)电路，有关电子元器件噪声产生的机理，噪声系数及计算方法，接收机的灵敏度，工作在线性状态的宽带功率放大器和功率合成与分配技术等。第4章介绍非线性电路及其分析方法。第2和第3章介绍的是通信系统前端中的线性电路，它要求信号通过这些电路后不产生非线性失真，在设计这些电路时要避免或补偿元器件非线性特性的影响，但通信系统中还有许多重要功能需要利用元器件的非线性才能实现。例如，高效率功率效大、混频、振荡、调制与解调等。从本章开始介绍这些功能电路的特点，分析方法和典型电路。本章介
ii第二版前言绍非线性电路的基本概念，非线性电路的分析方法，具体介绍高效率功率放大器、相乘器和混器等电路。第5章介绍正弦波振荡器。正弦振荡器是实现直流电源能量转换为正弦信号的电路，本章介绍正弦振荡的起振过程和起振、平衡、稳定条件，典型的正弦振荡器电路，引起振荡频率不稳定的原因及改善方法和特殊振荡现象等。第6章介绍调制与解调。本章内容限于载波为正弦信号的调制与解调，介绍幅度调制信号的性质，实现幅度调制的方法和电路，实现幅度调制信号解调的方法和电路；介绍角度调制信号的性质，实现频调制和相位调制的方法和电路，实现频率调制信号和相位调制信号解调的方法和电路等。考虑到正交调制与解调已经在通信系统中获得了广泛应用，在本章中专门设节，比较详细地介绍正交解调与调制的原理、实现和应用。从本章开始，实现所需功能的电路往往是一些基本单元电路的组合，如幅度调制与解调电路多数是相乘器与滤波器的组合，对先修课程中已经介绍过的单元电路这里仅用功能框图表示。第7章介绍锁相环路。锁相环路不仅是通信系统中的重要功能电路，也广泛应用于其它领域。本章介锁相环路的基本工作原理和相位模型，环路的线性分析，一阶、二阶环路的跟踪特性、稳态相差、频率特性、稳定性、噪声特性，一阶、二阶环路的非线性分析，数字锁相环路，锁相环路的典型电路和应用，自动频率控制（AFC)电路等。第8章介绍频率合成技术。本章介绍频率合成的原理与主要技术指标，直接频率合成法、锁相频率合成法和直接数字式频率合成技术以及典型频率合成器的电路等。考虑到直接数字频率合成技术获得了广泛的应用，在本章中对其工作原理和典型电路做了比较详细的介绍。随着计算机辅助分析与设计工具的不断完善和普及，使用这些工具分析和设计电路，加深对电路工作原理、信号流通过程和元器件与电路参数对电路性能影响的了解等，已经成为一种必须具备的能力。在本教材的习题中，包括了一些使用计算机辅助分析与设计工具完成的内容，并在第7章锁相环路加入附录，介绍锁相环路宏模型及利用这些宏模型对锁相环路的分析结果，力图在重视使用工具和灵活使用工具方面起到一些引导作用。作为大学本科教材，并非其所有内容都要在课内讲授。本教材涉及面比较宽，一方面是考虑有利于与专业课的衔接和拓宽读者的思路，另一方面是考虑给使用本教材的教师结合需要选择授课内容的灵活性。就我们对课程内容的认识和教学实际，将本书内容分为两类：基本内容和选读内容，并在目录中用（*）注明，供使用者参考。本书除用于大学本科教材外，希望对有关人员的在职学习和研究与设计工作的参考起到一些作用