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1、第第3章章 选频网络选频网络*第第3章章 选频网络选频网络3.2 串并联阻抗的等效互换串并联阻抗的等效互换3.3 信号源与负载对回路的影响信号源与负载对回路的影响3.4 阻抗变换电路阻抗变换电路3.5 耦合谐振回路耦合谐振回路3.1 LC选频网络选频网络 第第3章章 选频网络选频网络*3.1 LC选频网络选频网络 第第3章章 选频网络选频网络*3.1.1 选频网络的基本特性选频网络的基本特性 要要求求选选频频电电路路的的通通频频带带宽宽度度与与传传输输信信号号有有效效频频谱谱宽宽度度相相一一致致。理想的选频电路通频带内的幅频特性理想的选频电路通频带内的幅频特性fof1f22f0.72f0.1理
2、想实际(f)=H(f ) / H(fo)f0.40.60.81.00.20通频带外的幅频特性应满足通频带外的幅频特性应满足 理想的幅频特性应是矩形，既理想的幅频特性应是矩形，既是一个关于频率的矩形窗函数。是一个关于频率的矩形窗函数。 矩形窗函数的选频电路是一矩形窗函数的选频电路是一个物理不可实现的系统个物理不可实现的系统，实际选，实际选频电路的幅频特性只能是接近矩频电路的幅频特性只能是接近矩形形 定义矩形系数定义矩形系数K0.1表示选择性：表示选择性： 2f0.7称为通频带称为通频带 ：显显然然，理理想想选选频频电电路路的的矩矩形形系系数数K0.1=1，而而实实际际选选频频电电路路的的矩矩形系
3、数均大于形系数均大于1。第第3章章 选频网络选频网络*3.1.1 选频网络的基本特性选频网络的基本特性 另另外外，为为不不引引入入信信号号的的相相位位失失真真，要要求求在在通通频频带带范范围围内内选选频电路的相频特性应满足频电路的相频特性应满足 即即理理想想条条件件下下信信号号有有效效频频带带宽宽度度内内的的各各频频率率分分量量都都延延迟迟一一个个相相同同时时间间，这这样样才才能能保保证证输输出出信信号号中中各各频频率率分分量量之之间间的的相相对对关关系系与与输入信号完全相同。输入信号完全相同。 o+ /2(f)f- /20-ofof1f22f07理想理想实际实际 实际选频回路的相频特性曲线并
4、不是一条直线，所以回路实际选频回路的相频特性曲线并不是一条直线，所以回路的电流或端电压对各个频率分量所产生的相移不成线性关系，的电流或端电压对各个频率分量所产生的相移不成线性关系，这就不可避免地会产生相位失真，使选频回路输出信号的包络这就不可避免地会产生相位失真，使选频回路输出信号的包络波形产生变化波形产生变化 第第3章章 选频网络选频网络*RpLCRSiSRLCRSiS3.1.2 LC 选频回路选频回路 RLCRSuS第第3章章 选频网络选频网络*RLCRSiS3.1.2 LC 选频回路选频回路ZPRLCRSuSZS第第3章章 选频网络选频网络*RLCRSuSRLCRSiS3.1.2 LC
5、选频回路选频回路RpLCRSiS由于，由于，0X = = 即，即，0w wC1L0w w- -=0（呈纯电阻，且取最小值呈纯电阻，且取最小值）第第3章章 选频网络选频网络*RLCRSuSRpLCRSiS3.1.2 LC 选频回路选频回路+ui-ii第第3章章 选频网络选频网络*RLCRSuSRLCRSiS返回第第3章章 选频网络选频网络*RLCRSuSRLCRSiS其中：其中：o2Qw ww wD Dx x= = 称广义失谐称广义失谐第第3章章 选频网络选频网络*电感性电感性电容性电容性电容性电容性电感性电感性RpR第第3章章 选频网络选频网络*RpLCRSiSiiiCiRiL+ui- -RL
6、CRSuS+ uC - -+ uL - -ii+ui- -+uR- -6 6 谐振时电压与电流的关系谐振时电压与电流的关系第第3章章 选频网络选频网络*Q2 Q1Q11OQ2或或OQ1Q2或或同样定义并联（串联）谐振回路端电压（电流）的相位为同样定义并联（串联）谐振回路端电压（电流）的相位为7 7谐振曲线谐振曲线第第3章章 选频网络选频网络*11第第3章章 选频网络选频网络*概论概论 列表列表第第3章章 选频网络选频网络P85 3.4*第第3章章 选频网络选频网络*3.2 串并联阻抗的等效互换串并联阻抗的等效互换 LC串、并联谐振回路在高频率低阻负载工作时，难以达到良好的串、并联谐振回路在高频
7、率低阻负载工作时，难以达到良好的阻抗匹配与选频作用，因此还必须采用这类电路的变形电路，其设计基阻抗匹配与选频作用，因此还必须采用这类电路的变形电路，其设计基础是串、并联阻抗的等效互换与回路抽头时的阻抗变换。础是串、并联阻抗的等效互换与回路抽头时的阻抗变换。为了分析电路的方便有时需要将（a）转换为（b）的等效形式。AB（a）BA（b）电路工作频率电路工作频率 ，从从AB端看进去的阻抗（或导纳），与从端看进去的阻抗（或导纳），与从A B 端看进去的阻抗（或导纳）相等端看进去的阻抗（或导纳）相等。式中：第第3章章 选频网络选频网络*3.2 串并联阻抗的等效互换串并联阻抗的等效互换AB（a）BA（b）
8、由（a）图得：由（b）图得：要使 ，必须满足：第第3章章 选频网络选频网络*3.2 串并联阻抗的等效互换串并联阻抗的等效互换AB（a）BA（b）由（a）图得：由（b）图得：要使 ，必须满足：式中：第第3章章 选频网络选频网络*所以，当Q 1时，有： 结论结论1：串联电路转换成等效并联电路后，电抗串联电路转换成等效并联电路后，电抗 与与 性质相同，当性质相同，当 Q 值较大时，电抗值较大时，电抗 X 基本不变；而并联电路的基本不变；而并联电路的电阻电阻 比串联电路的电阻比串联电路的电阻 大大 倍。倍。说明说明：串联电路的有效品质因数也等效于并联电路的：串联电路的有效品质因数也等效于并联电路的 比
9、值。比值。串、并联电路的品质因数:第第3章章 选频网络选频网络*例例：abLRCab 结论结论2：并联于回路两端的电阻并联于回路两端的电阻 越大，就相当于串联于越大，就相当于串联于电感支路中的电阻电感支路中的电阻R越小，回路的越小，回路的Q值就越高；并联于回路两值就越高；并联于回路两端的电阻端的电阻 越小，就相当于串联于回路中的电阻越小，就相当于串联于回路中的电阻R越大，回越大，回路的路的Q值就越低。值就越低。第第3章章 选频网络选频网络*RpLCRSiSRLRLCRSuSRL3.3 信号源与负载对回路的影响信号源与负载对回路的影响第第3章章 选频网络选频网络*RpLCRSiSRLRLCRSu
10、SRL3.3 信号源与负载对回路的影响信号源与负载对回路的影响第第3章章 选频网络选频网络*1.对串联谐振回路的影响对串联谐振回路的影响+-RCL回路等效品质因数为：有载Q值空载Q值所以 ， 和 的接入，使回路的等效Q值下降。 （2）当负载电阻不止一个时，需将有关电阻合成一个，再计算 。结论：结论：（1）考虑 、 后，串联谐振回路的选择性变差，通频带加 宽。串联谐振回路适用于 很小（恒压源）和负载电阻 不大的情况，这样才能使 不至于太低，使回路有较好的选择性。第第3章章 选频网络选频网络*2.对并联谐振回路的影响对并联谐振回路的影响考虑信号源、内阻 和负载电阻 时，并联谐振回路的等效电路如下图
11、：第第3章章 选频网络选频网络*其中：所以：而（1）同串联谐振类似的分析：与串联谐振相反，并联谐振通常适用于信号源内阻 很大（恒流源）和负载电阻 也较大的情况，这样 较高，可以获得较好的选择性。 （2）计算 ，需将负载电阻合并成一个，再进行计算。因为则：第第3章章 选频网络选频网络*信号源与负载对回路的影响：信号源与负载对回路的影响：（1）信号源与负载的接入使回路的等效Q值下降；（2）信号源内阻和负载电阻常常是不相等的，即信号源与负载不匹配，使得负载得到的功率可能很小；（3）信号源输出电容和负载电容影响回路的谐振频率。第第3章章 选频网络选频网络*3.4 阻抗变换电路阻抗变换电路折合到1、2两
12、端的等效电阻 所得的功率 应与负载 所获功率 相等。1.变压器耦合阻抗变换电路变压器耦合阻抗变换电路不考虑M（P代表功率）所以即变比为：其中所以 称为接入系数/变换系数/分压比，一般 p1.第第3章章 选频网络选频网络 称为接入系数/变换系数/分压比，一般 p 或或 第第3章章 选频网络选频网络*ab例3daCb(容性)(感性)因为 可忽略,谐振时 , 为电感 的损耗电阻,一般可以忽略.Rda+-C+-b所以第第3章章 选频网络选频网络*ab例3daCbRda+-C+-bX第第3章章 选频网络选频网络*ab例3daCbRda+-C+-bX由电路图可知:存在两个谐振频率:串联谐振频率 和并联谐振频率 . 或 所以 : ,第第3章章 选频网络选频网络*例4:dbaabLRLR支路的串联谐振回路的并联谐振X第第3章章 选频网络选频网络*例4:dbaabLRLR支路的串联谐振回路的并联谐振或或X
