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1、Chapter 2 通信电子线路分析基础 2.1 选频网络 2.1.1 串联谐振回路 2.1.2 并联谐振回路 2.1.3 串、并联阻抗等效互换与回路 抽头时的阻抗变换 2.1.4 耦合回路 2.1.5 选择性滤波器 引言 1.选频的基本概念 所谓选频就是选出需要的频率分量并且 滤除不需要的频率分量。 2.选频网络的分类 单振荡回路单振荡回路 耦合振荡回路耦合振荡回路 振荡回路（由振荡回路（由L L、C C组成）组成） 各种滤波器各种滤波器 LCLC集中滤波器集中滤波器 石英晶体滤波器石英晶体滤波器 陶瓷滤波器陶瓷滤波器 声表面波滤波器声表面波滤波器 3.选频网络在本课程的用途 前端选择性电路
2、 高频小信号放大器负载 中频放大器负载 高频功率放大器负载 混频器负载 正弦波振荡器回路 调制电路负载 2.1.1 串联谐振回路 2.1.1-1 概述 2.1.1-2 谐振及谐振条件 2.1.1-3 谐振特性 2.1.1-4 能量关系 2.1.1-5 谐振曲线和通频带 2.1.1-6 相频特性曲线 2.1.1-7 信号源内阻及负载对串联谐振回路 的影响 由电感线圈和电容器组成的 单个振荡电路，称为单振荡回路 。信号源与电容和电感串接，就 构成串联振荡回路。 串联振荡回路的阻抗在某一特定频率上具有最小 值，而偏离这个特定频率的时候阻抗将迅速增大 。单振荡回路的这种特性称为谐振特性，这个特 定频率
3、就叫做谐振频率。 谐振回路具有选频和滤波作用。 2.1.1-1 概述 2.1.1-2 谐振及谐振条件 1. 阻抗 当 时达到最大 当 0时节|z| R， 0 ， x 0 呈感性，电流滞后电压，i 0 0 若滞后，则 Q2 因为 回路电流的相频特性曲线为 通常把没有接入信号源内阻和负载电阻时回路本身的 Q值叫做无载Q（空载Q值） 如式 2.1.1-7 信号源内阻及负载对串联谐振回路的影响 其中R为回路本身的损耗， RS为信号源内阻，RL为负载 通常把接有信号源内阻和负载电阻时回路的Q值叫做 有载QL, 如式 结论： 串联谐振回路通常适用于信号源内阻Rs很小 (恒压源）和负载电阻RL也不大的情况。
4、 例题1: 如图，设给定串联谐振回路的f0=1MHz，Q0=50，若输出电流超前信号源电 压 相位45，试求： 1) 此时信号源频率f是多少？输出电流相对于谐振时衰减了多少分贝？ 2) 现要在回路中的再串联一个元件，使回路处于谐振状态，应该加入何种元 件 ，并定性分析元件参数的求法。 本题主要考查的是串联谐振回路基本参数与特性，及其在失谐 情况下的特性。 该题应该从“输出电流超前信号源电压45”入手，针对失谐时的 回路阻抗，具体分析输出电压与信号源的角度关系。同时，由于题目给出 的是谐振时的条件，解题时应将失谐的情形与谐振时相参照，以便充分利 用已知条件求解。 分析： 解：1）串联谐振回路中，
5、输出电流为： 因此有， 则， 当回路处于谐振状态时， 因而， , 正好是定义通频带B的 条件，即信号源频率处于回路通频带边缘，由通频带的定义可知： 由已知条件f0=1MHz，Q=50，得 所以， 又由已知条件知回路失谐状态时， L1/C, 故0, 即f R I s C L + R V o 谐振时的阻抗特性： 因此回路谐振时： 2.1.2-2 谐振条件 2.1.2-3 谐振特性 谐振条件: 若 不成立谐振时Z为实数,故 2.谐振频率f0 3.品质因数 谐振时电感支路或者电容支路的电流幅值为外加电流源IS的 QP倍。因此，并联谐振又称为电流谐振。 一般Q为几十到几百，因此信号源的电流不是很大，而支
6、路内的电流却是很大 。 4.广义失谐 表示回路失谐大小的量 1 . 谐振曲线 串联回路用电流比来表示，并联回路用电压比来表示。 回路端电压 谐振时回路端电压 由此可作出谐振曲线 2.1.2-4 谐振曲线、相频特性和通频带 在小失谐时： 结论： 相角： 2. 相频特性 串联电路里是指回路电流与信号源电压 的相角差。而并 联电路是是指回路端电压对信号源电流Is的相角差。 = p 时 = 0 回路呈纯阻 p 时 0，x 0 回路呈感性 0 回路呈容性 p，B0 回路呈感性 谐振电阻最小 = R最大 有载Q值 z = R + jx = R+j (L- ) = 广义失谐系数 ： 谐振曲线： 例题：有一双
7、电感复杂并联回路如图所示，巳知L1+L2=500 ， C=500PF，为了使电源中的二次谐振能被回路滤除，应如何分配 L1和L2？ C R2 L1 L2 R1 uH 2.1.3 2.1.3 串、并联阻抗等效互换与抽头变换串、并联阻抗等效互换与抽头变换 1 串并联阻抗的等效互换 所谓等效就是指电路工作在某一频率时，不管其内部的 电路形式如何，从端口看过去其阻抗或者导纳是相等的。 故： 由于串联电路的有载品质因数 与并联电路的有载品质因数相等 所以等效互换的变换关系为： 当品质因数很高（大于10或者更大）时则有 结论： 2）串联电抗 化为同性质的并联电抗 且： 3）串联电路的有效品质因数为 1）小的串联电阻 化为大的并联电阻 且： 接入系数P 即为抽头点电压与端电压的比 根据能量等效原则： 因此 由于 ,因此P是小于1的正数，即 即由低抽头向高抽头转换时，等效阻抗提高 倍。 2 回路抽头时阻抗的变化（折合）关系 接入系数： 1) 在不考虑 之间的互感M时: 在谐振时由于Q值很高,ab两端的等效 阻抗可以表示为: 此时回路的谐振频率为: 由于谐振时db两端的等效阻抗为 故抽头变化的阻抗变换关系为 当抽头改变时,p值改变,可以改变回路在db两端的等效阻抗 当考虑 和 之间的互感M时接入系数
