第2章 高频线路 选频网络

第二章选频网络2．2．1 串联谐振回路由R、L、C组成的串联回路，谐振条件为因而串联谐振频率为此时，回路阻抗等于R，达到最小，回路电流则达到最大。

L与C两端的电压降的Q倍，因而称为电压谐振。

将等于信号源电压Vs品质因数回路通频带串联谐振回路的谐振曲线与通频带示意图见图2．2．1。

串联谐振回路适用于信号源内阻低的情况。

信号源内阻越大，回路品质因数Q越低，谐振曲线越钝，选择性也就越差。

2．2．2并联谐振回路图2．2．2所示的并联回路阻抗为(在ωL＞＞R的实际条件下)变为导纳表示式并联谐振条件为谐振角频率为谐振阻抗为品质因数为纯电阻，且等于电感支路(或电容支路) 电由式(2．2．7)已知，在谐振时，Zp倍，因而此时并联谐振回路阻抗为最大值。

而在偏离谐振点时，回路等效抗的Qp阻抗为感性(低于谐振频率时)或为容性(高于谐振频率时)，如图2．2．3所示。

在谐振时，电感支路(或电容支路)的电流为电源电流Is 的Qp倍，即因而并联谐振又称为电流谐振。

并联谐振回路的通频带与串联谐振回路通频带表示式相似，即并联谐振回路适用于高内阻的信号源。

从图2．2．4所示的信号源内阻对并联谐振曲线的影响即可看出。

必须注意，以上提到在谐振时，并联回路阻抗为最大值且为纯阻这一结论是在R＜＜ωL的情况下获得的。

如果R不能忽略，亦即回路Q值低，则并联谐振回路阻抗为最大和为纯阻这两点就不一定能够重合，视下列情况而定：1)如果电阻集中在电感支路，则调整电容使电路达到谐振，从而回路阻抗为纯阻和达到最大值这两点是重合的。

若是通过改变电感来获得谐振，则这两点不能重合。

2)如果电阻集中在电容支路，则改变电感来获得谐振，从而回路阻抗达到最大值且为纯阻这两点是重合的。

若改变电容来获得谐振，则以上两点不能重合。

2．2．3 串、并联电路的阻抗互换与抽头电路的阻抗互换图2．2．5所示的阻抗互换是指A、B两点的阻抗相等。

这是经常应用的关系式：式(2．2．12)与(2．2．13)是并联阻抗变换为串联阻抗的公式。

127.02ωωω-=∆高频电子线路重点第二章 选频网络一. 基本概念所谓选频（滤波），就是选出需要的频率分量和滤除不需要的频率分量。

电抗(X)=容抗（ )+感抗(wL) 阻抗=电阻(R)+j 电抗 阻抗的模把阻抗看成虚数求模 二．串联谐振电路 1.谐振时，（电抗） ，电容、电感消失了，相角等于0，谐振频率： ，此时|Z|最小=R ，电流最大2.当w<w 0时，电流超前电压，相角小于0，X<0阻抗是容性；当w>w 0时，电压超前电流，相角大于0，X>0阻抗是感性；3.回路的品质因素数 （除R ），增大回路电阻，品质因数下降，谐振时，电感和电容两端的电位差大小等于外加电压的Q 倍，相位相反4.回路电流与谐振时回路电流之比 (幅频)，品质因数越高，谐振时的电流越大，比值越大，曲线越尖，选频作用越明显，选择性越好5.失谐△w=w （再加电压的频率）-w 0（回路谐振频率），当w 和w 0很相近时， ，ξ=X/R=Q ×2△w/w 0是广义失谐，回路电流与谐振时回路电流之比6.当外加电压不变，w=w 1=w 2时，其值为1/√2，w 2-w 1为通频带，w 2，w 1为边界频率/半功率点，广义失谐为±17. ，品质因数越高，选择性越好，通频带越窄 8.通频带绝对值 通频带相对值 9.相位特性Q 越大，相位曲线在w 0处越陡峭10.能量关系电抗元件电感和电容不消耗外加电动势的能量，消耗能量的只有损耗电阻。

回路总瞬时储能 回路一个周期的损耗 ， 表示回路或线圈中的损耗。

就能量关系而言，所谓“谐振”，是指：回路中储存的能量是不变的，只是在电感与电容之间相互转换；外加电动势只提供回路电阻所消耗的能量，以维持回路的等幅振荡，而且谐振回路中电流最大。

11. 电源内阻与负载电阻的影响Q L 三. 并联谐振回路 1.一般无特殊说明都考虑wL>>R ，Z 反之w p =√［1/LC-(R/L)2］=1/√RC ·√1-Q2 2.Y(导纳)＝ 电导(G)= 电纳(B)= . 与串联不同 )1(CL ωω-010=-=C L X ωωLC 10=ωCR R L Q 001ωω==)(j 0)()(j 11ωψωωωωωe N Q =-+=Q702ωω=∆⋅21)(2=+=ξξN Q f f 0702=∆⋅Qf f 1207.0=∆ξωωωωψ arctan arctan 00-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⋅-=Q ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+≈C L R C L ωω1j ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=C CR ω1j ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+L C LCRωω1j LCR ⎪⎭⎫ ⎝⎛-L C ωω1C ω1-+ –CV sLRI s C L R22222221cos 21sin 21sm sm sm V CQ t V CQ t V CQ w w w C L 22=+=+=ωω2sm 02sm 21π2121π2CQV R V w R⋅=⋅⋅=ωQCQV V CQ w w w R C L ⋅=⋅=+π2121π2212sm sm每周期耗能回路储能π2 =Q 所以RR R R Q LS 0=3.谐振时，回路谐振电阻R p= =Q p w p L=Q p/w p C4.品质因数（乘R p）5.当w<w p时，B>0导纳是感性；当w>w p时，B<0导纳是容性（看电纳）电感和电容支路的电流等于外加电流的Q倍，相位相反并联电阻减小品质因数下降通频带加宽，选择性变坏6.信号源内阻和负载电阻的影响由此看出，考虑信号源内阻及负载电阻后，品质因数下降，并联谐振回路的选择性变坏，通频带加宽。

第二章：选频网络
1.选频网络的作用：滤波
高频放大电路的负载
阻抗变换
相移；
2.选频网络分为：振荡电路、滤波器（LC集中滤波器、石英晶体滤波器、陶瓷滤波器、声表面波滤波器）；
3.串联谐振回路：（谐振时，回路阻抗等于R,达到最小，回路电流则达到最大。

L与C两端的电压降将等于信号源电压V s的Q倍，因而称为电压谐振）
R
w0=f0=
品质因数：Q=wL
R 回路通频带：2∆f0.7=f0
Q
✓串联谐振回路适用于信号源内阻低的情况，信号源内阻越大，回路品质因数Q越低，谐振曲线越钝，选择性也就越差。

✓谐振时，电感、电容没有消失！
4.并联谐振回路（通常，损耗电阻R在工作频段内满足：R<<wL 或高Q）
w p=f p=
品质因数: Q=1
WCR
✓谐振时，Z p为纯电阻，且等于电感之路（或电容支路）电抗的Q p倍，因而此时并联谐振回路阻抗为最大值，而在偏离谐振点时，回路等效阻抗为感性（低于谐振频率时）或为容性（高于谐振频率时）；
习题整理：
题1：
题2.
题3.。

Chapter 2 选频网络§2.1 概述 §2.2 串联谐振回路12.1 概述一.选频的基本概念 二.选频网络的分类振荡回路（由L、C组成）单振荡回路 耦合振荡回路各种滤波器LC集中滤波器 石英晶体滤波器 陶瓷滤波器 声表面波滤波器2三.选频网络的的元器件选频网络中的元件主要是电阻（器）、电容（器） 和电感（器）, 它们都属于无源的线性元件。

1.电阻器一个电阻R的高频等效电路如图所示，其中CR为分布电容， LR为引线电感，R为电阻。

CR LR R电阻的高频等效电路32. 电感线圈的高频特性电感＋损耗电阻r＋分布电容（忽略）L r 1 L r 2电感线圈的串联等效电路 在两种形式中，电 感值近似不变，串 联电阻与并联电阻 的乘积等于感抗的 平方。

1’ LP R 2’电感线圈并联等效电路43. 电容器的高频特征R C Cpr电容器的串、并联等效电路两种形式中电容值近似不变，串联电阻 和并联电阻的乘积等于容抗的平方。

52.2 串联谐振回路串联谐振回路是指电感、电容、信号源三 者串联形成的电路。

6一. 谐振及谐振条件我们称当ω = ω0 时发生了串联谐振,谐振角频率ω0为:1 LCω0 =当回路谐振时的感抗或容抗，称之为特性阻抗， 用ρ表示。

X L0 = X C01 = ω0 L = = L =ρ C ω0C7二. 谐振特性回路阻抗的模|Zs|和幅角随φ变化的曲线分别如图所示 |Zs| φπ/ 2 r O ω0 O -π / 2 ω ω0 ω因此串联谐振时，电感L和电容C上的电压达到最大值且 为输入信号电压的Q倍，故串联谐振也称为电压谐振。

8三. 幅值特性谐振电流:发生串联谐振时因阻抗最小，流过电路的电流最 大，称为谐振电流，其值为.Vs I0 = R非谐振点处电流称为失谐处电流 I9谐振曲线:串联谐振回路中电流幅值与外加电动势频率之间 的关系曲线称为谐振曲线。

可用|N(f)|表示谐振曲线的函数。