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1、1.电路(dinl)形式:2.阻抗(zkng): 其中(qzhng):1.1串联 LC 谐振回路LrUC电抗随频率变化规律:电抗随频率变化规律: 当当 = = 0 0 时时, |z| = , |z| = r r, x x = 0 = 0 ,电流达到最大。,电流达到最大。 当当 0 0 时时, |z| , |z| r r, 0 0 ,x x 0 0 呈感性,呈感性, 0 0 ,x x 0 Q222电流(dinli)响应的幅频特性 :1 1)电流)电流(dinli)(dinli)响应响应电流响应的相频特性 :(f)ff0Q1Q2Q1 Q2第3页/共36页第三页,共37页。2 2)电流响应)电流响应
2、(xingyng)(xingyng)的通频带的通频带 回路外加电压的幅值不变,而频率改变,回路电流I下降到Io 的 时,所对应的频率范围称为谐振回路的通频带用B 表示,定义: -102 临界点临界点第4页/共36页第四页,共37页。7.信号源内阻(ni z)及负载对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(ni z),RL为负载 1)通常把没有接入信号源内阻和负载电阻时回路(hul)本身的Q值叫做无载Q(空载Q值)。2)把接入信号源内阻和负载电阻的Q值叫做有载Q值,用QL表示。RUCLRLRS3)回路的负载对回路Q值和通频带的影响: 有载Q值小于空载Q值。即: 通频带变宽第5页
3、/共36页第五页,共37页。例1 已知串联谐振回路如图。 求:谐振时回路电流和各元件(yunjin)上的电压。 解:LrUC第6页/共36页第六页,共37页。 串联谐振回路(hul)小结1.电路形式:2.阻抗:3.谐振频率: 4.品质因素Q :5.串联回路广义失谐(sh xi)量 6.电流的频率响应 7.信号源内阻及负载对谐振回路的影响第7页/共36页第七页,共37页。一般(ybn) L r , 上式可近似为 :1.电路(dinl)形式:等效电路等效并联谐振(xizhn)回路2.阻抗:1.2并联回路的特性并联谐振回路Us+UoLC-rIsLC1/G第8页/共36页第八页,共37页。5.并联回路
4、广义失谐量 :(衡量(hng ling)回路失谐大小的量) 4. 品质因素Q (谐振时回路感抗值或容抗值与回路电阻r 的比值称为回路的品质因数,以Q表示,它表示回路损耗(snho)的大小。) 3.谐振频率:(并联(bnglin)回路 B=0 时的频率) 图2 4 串联震荡回路及其特性 当 0即失谐不大时: 串、并联回路的 讨论:IsLC1/G第9页/共36页第九页,共37页。6. 阻抗随频率变化(binhu)特性:n当变化(binhu)时,R 也变化(binhu);n当 0时, |Y| G , |Z|R ; n 0 呈感性,n o ,B Q2Q1Q20|zpR02R00w感性Q2Q1容性Q1
5、Q2第10页/共36页第十页,共37页。归一化 :w woo p 2 p 2 Q1Q222幅频特性 :相频特性 :1 1)电压)电压(diny)(diny)的频率响应的频率响应7.回路端电压的频率响应(pn l xin yn)及其通频带0BQ1 Q2Q1Q20IsLC1/G第11页/共36页第十一页,共37页。2 2)通频带)通频带(pndi)(pndi): 回路外加电压的幅值不变,而频率改变,回路电流I下降到Io 的 时,所对应的频率范围称为谐振回路的通频带用B表示,定义: -102第12页/共36页第十二页,共37页。3)对回路(hul)的Q值和通频带的影响: 通频带(pndi)变宽8.
6、信号源内阻及负载对谐振(xizhn)回路的影响其中G为回路本身的损耗,GS为信号源内阻,GL为负载 2)把接入信号源内阻和负载电阻的Q值叫做有载Q值。用QL表示:1)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)。 有载Q值小于空载Q值。即:第13页/共36页第十三页,共37页。例例2 2 已知并联谐振回路如图。已知并联谐振回路如图。 求:求:该回路谐振频率和谐振电阻该回路谐振频率和谐振电阻RPRP; 若若此此时时(c (c sh)sh)并并入入一一电电阻阻RL=10kRL=10k,该该回回路通频带为多少?路通频带为多少? 谐振时端电压及各支路电流为多少?。谐振时端电
7、压及各支路电流为多少?。解:解:若此时(c sh)并入RL解:Us+UoLC-rIsLC1/G第14页/共36页第十四页,共37页。1.3 串并联阻抗的等效(dn xio)变换 所谓等效就是指电路工作在某一频率时,不管(bgun)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。因等效(dn xio),故:第16页/共36页第十六页,共37页。 因为等效(dn xio),串联电路有载品质因数与并联电路的有载品质因数相等:等效(dn xio)互换 关 系 为:当 Q 很高(大于10或者(huzh)更大)时, 则有:第17页/共36页第十七页,共37页。几种常见抽头振荡(zhndng)回路
8、 1.4 部分接入耦合与接入系数(xsh)1. 耦合形式第18页/共36页第十八页,共37页。2. 等效(dn xio)变换分析 根据能量(nngling)等效原则:-以信号源电路(dinl)部分接入为例时,支路,当对LsIIIs& 第19页/共36页第十九页,共37页。阻抗(zkng)由低抽头端向高抽头端转换时,等效阻抗(zkng)提高1/p2 倍。p p讨论讨论(toln)(toln): 2)4)部分接入电路(dinl)作用: 减小外电路(dinl)影响 阻抗匹配1)电感抽头耦合时,3)电容分压耦合时, 第20页/共36页第二十页,共37页。根据能量(nngling)等效原则:-负载电路(
9、dinl)的部分接入第21页/共36页第二十一页,共37页。电阻(dinz)R1的接入系数:等效到回路(hul)两端的电阻: 端电压:回路端电压为 输出(shch)电压为 解: 忽略了回路本身固有损耗, 可认为 Q0。 等效电路如图, 回路电容为 回路谐振角频率: 回路工作在谐振状态 例4 抽头回路由电流源激励,试忽略回路本身的固有损耗, 求回路两端电压u(t)和输出电压u1(t) 。第23页/共36页第二十三页,共37页。1) 1) 石英晶体振谐器的构成石英晶体振谐器的构成(guchng)(guchng)与振谐原理与振谐原理 沿着(yn zhe)不同的轴切下,有不同的切型:X切型、Y切型、A
10、T切型、BT、CT2) 2) 石英石英(shyng)(shyng)晶体振谐器的符号和等效电路晶体振谐器的符号和等效电路C0:静态电容, Lq:动态电感, Cq:称动态电容, rq:称动态电阻. 1.5石英晶体滤波器 (参教材P88) 4)4) 石英晶体振谐器的阻抗特性石英晶体振谐器的阻抗特性3)3) 石英晶体振谐频率石英晶体振谐频率C0 Cq, p 比q 稍大,两频差很小。第24页/共36页第二十四页,共37页。 等效电感Lq特别大、一般可从几十毫亨到几亨甚至几百亨;等效电容(dinrng)Cq特别小,其电容(dinrng)量一般10-3PF量级; rq动态电阻值一般几欧至几百欧。石英晶体的Q
11、值为:5) 5) 石英石英(shyng)(shyng)晶体振谐器的特点晶体振谐器的特点 Q很大,一般在105 一106量级。普通(ptng)LC电路无法比拟。 C0电容量一般在几PF。 ,则 。这意味着等效电路中的接入系数 p 很小,因此外电路影响很小。 第25页/共36页第二十五页,共37页。1. LC耦合电路耦合电路(dinl)由两个以上 LC 单谐振电路(dinl)采用不同耦合方式组合而成。常用(chn yn)的两种耦合回路电感耦合回路电容耦合回路耦合回路幅频特性1.6 其它滤波器:第26页/共36页第二十六页,共37页。2、LC集中(jzhng)选择性滤波器:LC集中(jzhng)选择
12、性滤波器可分为低通、高通、带通和带阻等形式。第27页/共36页第二十七页,共37页。3.陶瓷滤波器 利用(lyng)某些陶瓷材料的压电效应构成的滤波器.这种陶瓷片的两面用银作为电极,经过直流高压极化之后具有和石英晶体相类似的压电效应。1)符号(fho)及等效电路 2) 陶瓷(toc)滤波器电路 四端陶瓷(toc)滤波器:将陶瓷(toc)滤波器连成如图所示的形式,即为四端陶瓷(toc)滤波器。图(a)由二个谐振子组成的滤波器;图(b)由五个谐振子组成四端滤波器。谐振子数目愈多,滤波器的性能愈好。 3)优点: 容易焙烧,可制成各种形状;适于小型化;且耐热耐湿性好。 它的等效品质因数QL为几百,比石
13、英晶体低但比LC滤波高。第28页/共36页第二十八页,共37页。4.声表面波滤波器 SAWF(Surface Acoustic Wave Filter) 是一种以铌酸锂、石英(shyng)或锆钛酸铅等压电材料为衬底(基体)的一种电声换能元件。 1)结构与原理: 在经过研磨抛光的极薄的压电材料基片上,用蒸发、光刻、腐蚀等工艺制成两组叉指状电极(dinj),其中与信号源连接的一组称为发送叉指换能器,与负载连接的一组称为接收叉指换能器。当把输入电信号加到发送换能器上时,叉指间便会产生交变电场。 符号 等效电路 2)符号(fho)及等效电路3)特点 工作频率高,中心频率在10MHz1GHz之间,且频带
14、宽,相对带宽为0.5%25%。 尺寸小,重量轻。动态范围大,可达100dB。 由于利用晶体表面的弹性波传送,不涉及电子的迁移过程,所以抗辐射能力强。 温度稳定性好。 选择性好,矩形系数可达1.2。 第29页/共36页第二十九页,共37页。建议本章从以下方面建议本章从以下方面(fngmin)去小结:去小结:1. LC回路的电路形式、特点、作用;有哪些重要参数。2.串并变换、部分接入等效的方法(fngf)与公式3. 各类电子器件应用于高频时有何特点4.石英晶体振子的等效电路形式、特点、作用;5.其它滤波器件的特点、作用第30页/共36页第三十页,共37页。思考题:思考题:1. LC回路串联谐振的特
15、点是什么?在电路中有何作用?2. LC回路并联谐振的特点是什么?在电路中有何作用?3. 当LC 串联谐振回路在谐振于fo时,回路阻抗 且为 ;失谐时阻抗 ;当ffo时呈 性,ffo时 性。 4.当LC 并联谐振回路在谐振于fo时,回路阻抗 且为 ;失谐时阻抗 ;当ffo时呈 性,ffo时 性。 5.在普通收音机的输入(shr)回路中,靠改变 来选台?自动调谐选台用 代替可变电容器来调谐选台,该电路应于电视机的高频头。6. LC组成一个并联谐振回路,谐振频率 ,把它串联在电路中就能阻止信号通过的频率为 ,把它并联在电路中,信号最易通过的频率为 。 7.部分接入等效(dn xio)变换: R R;
16、 G G; X X; B B; L L ; C C ; I I ; U U 。 第31页/共36页第三十一页,共37页。思考题:思考题:8.如某电台的调频广播频率为99.3MHz,LC选频网络(wnglu)只要让该频率通过就可以接收到该电台了,此话对么?9. 石英晶体谐振器工作在 时的等效阻抗最小。10. 石英晶体与电感并联,串联谐振频率,并联谐振频率。思考题11图 C1C2L2L1C1L1C2L2CpCsC1L1C2L2Ls 11. 试定性分析题图2所示电路在什么情况(qngkung)下呈现串联谐振或并联谐振状态。第32页/共36页第三十二页,共37页。习题习题1:有一简单串联振荡回路:有一
17、简单串联振荡回路(hul)的回路的回路(hul)电感电感C=5 pF,信号源频率为信号源频率为fs = 10MHz 时回路时回路(hul)谐振谐振, 信号源电阻信号源电阻 RS=50,负载电阻,负载电阻RL=50。 求:求: (1) 试计算回路试计算回路(hul)线圈的电感值;线圈的电感值; (2) 若谐振时线圈品质因数为若谐振时线圈品质因数为Q0 =100, 试计算回路试计算回路(hul)有载有载QL; (3) 若信号源电压为若信号源电压为1V,则各元件电压为何,则各元件电压为何? (4) 计算回路计算回路(hul)通频带通频带题1图 RUCLRLRS第33页/共36页第三十三页,共37页。
18、习题习题2 2:有一单并联振荡回路的回路电容:有一单并联振荡回路的回路电容C=51 pF, C=51 pF, 信号源中心信号源中心频率为频率为 fs = 10MHz fs = 10MHz,RL=10K RL=10K 求:求:(1) (1) 试计算谐振时所需电感值试计算谐振时所需电感值; ; (2) (2) 若线圈品质因数为若线圈品质因数为Q=100, Q=100, 试计算回路谐振电阻试计算回路谐振电阻; ; (3) (3) 若信号源输出电流为若信号源输出电流为1mA1mA,则各支路,则各支路(zh l)(zh l)电电流为多少流为多少? ? (4) (4) 计算其通频带;若想增宽通频带可采取何
19、措施计算其通频带;若想增宽通频带可采取何措施? 题2图 习题习题3 3:图示电路为一等效电路:图示电路为一等效电路, , 其中其中 L=0.8H, Q0 L=0.8H, Q0100, 100, C=5pF, C1C=5pF, C120pF20pF, C2 C220pF 20pF ,R R10k10k, RL RL5k 5k 。求:求:画全并联式等效电路;画全并联式等效电路;计算计算(j sun)(j sun)回路的谐振频率回路的谐振频率 ;计算计算(j sun)(j sun)该电路的有载该电路的有载QL QL 。题3图 IsLCRL第34页/共36页第三十四页,共37页。 下节课内容(nirn
20、g): Charpter 2 高频(o pn)小信号放大器 请先预习 复习(fx)低频小信号放大器第35页/共36页第三十五页,共37页。感谢您的欣赏(xnshng)!第36页/共36页第三十六页,共37页。内容(nirng)总结1.电路形式:。|z|。3.谐振频率:串联回路电流达最大时的频率为之。当变化时,R 也变化。1.4 部分接入耦合与接入系数。阻抗由低抽头端向高抽头端转换时,等效阻抗提高1/p2 倍。1) 石英晶体振谐器的构成与振谐原理。LC集中(jzhng)选择性滤波器可分为低通、高通、带通和带阻等形式。它的等效品质因数QL为几百,比石英晶体低但比LC滤波高。11. 试定性分析题图2所示电路在什么情况下呈现串联谐振或并联谐振状态第三十七页,共37页。