iv第二版前言本书第二版由营在望主编,在第一版的基础上,修订工作由雷有华、陈雅琴和董在望分别完成。第一、二、六章由董在望执笔,第三、四、五章由露有华执笔,第七、八章由陈雅琴执笔,肖华庭参与了有关修订工作的讨论,对本书修订有重要的启发和帮助。全书承北京理工大学罗伟雄教授审阅,对全书结构和具体内容提出许多修改意见,对保证书稿质量起了重要作用,作者表示衷心感谢。本书于2002年被评为普通高等教育“十五”国家级规划教材。高等教育出版社一直关心本书的修订,各位编辑给予作者许多具体指导,为本书出版创造了良好的条件,在此表示衰心感谢。限于作者水平,书中难免有不妥和错误之处,尽请读者指正。编者2002年4月于清华大学
第一版前言本书是一本介绍现代通信系统中常用电子电路的工作原理和分析方法的教材。随著新的元、器件的出现,集成电路设计和工艺技术的发展以及数字计算机的广泛应用,通信电路近年来发生了许多重要的变化,例如:由于通信系统的工作频段已扩展到光波波段,因此通信电路除了有传统的集总参数电路、分布参数电路以外,又开始发展以光电子器件为基础的光通信电路。由于集成电路具有体积小、功耗低、可靠性高、性能好以及易于使系统整机实现少调整和不调整等优点,信电路正迅速向集成化方向发展。不仅集总参数电路正在迅速集成化,分布参数电路也在集成化,如处理微波信号的微波集成电路(MIC)和单片微波集成电路(MMIC)等。另外,光集成电路也在研制中。随著集成电路设计与工艺技术的进步,现在已有可能将一个电子系统或其子系统集成在一个芯片上,称为系统集成。它改变了用通用元、器件组装电子系统的传统方法,而直接将系统制作在芯片上,从而大大促进了系统、电路与工艺的结合。由子数字集成电路的集成规模远大子模拟集成电路,且具有易于与数字计算机联用以及良好的电性能等优点,因此,随著数字信号处理技术的发展,通信系统愈来愈广泛地应用数字电路和数字信号处理技术。一些原由模拟电路实现的功能,也有改用数字电路实现的趋势,如锁相环电路、调频、调相解调器等。电子电路课程的教学内容应该与通信电路近年来的发展相适应。在编写本书时,编者力图反映这些变化。另一方面,考虑到本书是属于专业基础课程的教材,所涉及的内容应该是通信电路的基本内容,尽管目前通信系统已广泛应用集成电路,但在基本电路技术方面仍是以分立电路为基础,而且为了合理地设计集成电路,适应不断出现的各种新电路形式,仍需重视基本分立电路技术。因此在编写本书时,注意了以下几个方面:1.侧重于通信电路的基本工作原理与概念。如频率选择、噪声、非线性电路的一般特性、振荡、调制与解调、参量电路以及反馈控制电路等。2.引入了一些在现代通信系统中已较为广泛应用的电路技术及其分析方法。例如锁相技术、频率合成技术、用数字信号处理技术实现模拟电路功能等。后者由于篇幅所限,仅介绍一种数字式调频解调器,以便读者形成具体的概念
vi第一版前言3.本书以介绍通信系统中使用的模拟集成电路为主。对自前仍然使用的分立元件电路,也做必要的介绍。由于目前用于通信系统中的模拟集成电路和类很多,而且多数有很强的专用性,本书只能选择一些典型电路加以说明,并注意对组成它们的基本单元做较详细的讨论。为了帮助读者对实际集成电路有所了解,在本书附录中还介绍了单片收音机和数字锁相频率合成器的电路构成及工作特点。在对电路的讨论中,侧重于工作原理的说明,较少涉及设计问题。而对实际电路的特性,则或者给出测试数据,或者给出计算机辅助分析的结果。4.本书讨论的电路主要在100MHz频率范图内使用,但有些电路在某些方面做适当改进后,也可应用于更高的频率。全书共分十一章。第一章介绍通信系统的基本概念和信号传输的基本问题。并对通信电路的分类做了概括的叙述。本章有两个附录:开关电容电路工作原理和A/D与D/A转换的基本知识。这是考虑到开关电容电路已开给在通信系统中应用和A/D与DIA转换的应用日趋广泛的现状,为读者提供有关的基本概念。第二章介绍适信电路中的无源和有源阻抗变换和选频电路。其中有些内容已在其它课程中有所阐述,本章内容可以看做是复习与补充。但这些内容是十分重要的。第三章讨论了噪声的来源。从随机噪声的功率谱结构得出白噪声的基本特性以及噪声功率运算、噪声系数和噪声温度的定义、计算方法及在通信系统中的应用等。关于随机噪声的概率分布特性则留待后续课程讨论。.第四章至第六章介绍了非线性电路的基本概念及一般分析方法;参变电路的工作原理及其特例一时变参量线性电路:模拟相乘器的工作原理,主要特性及典型电路。这几章所讨论的各种基本电路,一方面作为独立的额率变换电路而被广泛应用,另一方面又是构成其它功能电路的基础,为后面各章做准备。第七章介绍功率变换电路的工作原理,包括线性功率放大原理、线性功放和谐振功放的电略构成、提商功放效率的基本设想、商频宽频带功率放大、功率合成和功率分配的原理与主要电路。第八章深入讨论了各种正弦振荡器,包括晶体振荡器的工作原理及其电路构成。电路分析誉重于电路元件对振荡特性的影响。第九章介绍调制与解调原理及电路。主要讨论了模拟信号的调福和调频以及数字信号的调相。第十章讨论了锁相环路的线性与非线性特性及其分析方法,并简单介绍了数字锁相环路的基本知识。第十一章介绍了频率合成原理及常见的频率合成制式,包括几种锁相频率
vii第一版前言合成器的构成与工作特点。各章后附有习题,帮助读者理解各章的主要内容并培养读者综合应用已学过的知识去独立分析问题。本书可作为无线电技术与信息系统专业及其它相近专业大学本科教材或教学参考书。在制定本书大纲时,我校常迥教授和吴佑寿教授对全书结构、内容选取提过许多有益的建议。而本书的编写更得到陆大缝教授的悉心指导,他认真审阅了全部书稿,提出了许多宝贵意见,并对其中一些章节做了重要的增剿。在大纲确定和编写过程中,还得到我系尹达衡副教授、姚彦副教授及线路与系统教研组其他同志的热情帮助,在此表示衷心的感谢。上海交通大学宋文涛教授主审了全书,并提出了许多宝贵的意见,在此深表谢意。限于编者的水平,书中难免有不妥与错误之处,敬请读者批评指正。编者19B8年10月于清华大学无线电电子学系
目录第1章绪论(1)1.1通信系统的基本概念(1)1.1.1通信系统的组成(1)1.1.2通信系统的基本特性(2)1.1.3通信系统的信道…(2).1.1.4通信系统中的信号,(8)1.1.5通信系统中的发送与接收设备(10)1.2信号传输的基本问题(13)1.2.1信号通过线性系统(13)...1.2.21信号通过非线性系统.(16 )11.2.3干扰(17)1.3通信电路的基本形式(18)1.4关于本书的内容。(22 )1.4.1关于信号变换的理论和技术,(22 ).1.4.2关于电路·...(23 )第 2 章 滤波器(24 )2.1引言.(24)2.2滤波器的特性和分类(25)2.2.1滤波器的特性·(25 )..2.2.2滤波器的分类…(28)2.3LC滤波器(29 )2.3.1LC串、并联谐振回路(30)+t2.3.2一般LC滤波器-(36 )2.4声表面波滤波器(50 )2.5有源RC滤波器.(54).2.5.1构成有源RC滤波器的单元电路(54 )2.5.2运算仿真法实现有源RC滤波器(57 ).2.5.3级联法实现有源RC滤波器(*)(60 )2.5.4自动校正有源RC滤波器(*)(64 )2.6抽样数据滤波器(*)(66 )2.6.1抽样数据单元电路+(67 )2.6.2抽样数据滤波器(80 )2.6.3连续域到离散域的映射(82 )