第2章:选频网络讲解
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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。
第二章选频网络教学目的:理解选频网络基本电路构成、特性和功能,抽头阻抗变换;熟练掌握单调谐回路的谐振曲线、特性分析和通频带分析;掌握耦合回路的调谐特性的分析;了解耦合回路的频率特性。
教学内容:1 串联谐振回路2 并联谐振回3 串、并联阻抗的等效互换与回路抽头时的阻抗变换4 耦合回路5 滤波器的其它形式教学重点:串、并联谐振回路的谐振特性、谐振曲线和通频带分析教学难点:阻抗变换的原理及等效关系引言选频网络是其它功能单元电路的基本组成部分,它的作用就是选出需要的频率分量并且滤除不需要的频率分量。
因此掌握各种选频网络的特性是很重要的通常选频网络可以分为两大类,一类是由电感电容组成的振荡回路,它有可分为单振荡回路和耦合振荡回路;另一类是各种滤波器,如LC集中滤波器、石英晶体滤波器、陶瓷滤波器等,重点讨论第一类滤波器。
§2.1 串联谐振回路一电路结构:CV图2.1.1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。
振荡回路具有谐振特性,所以它具有选频和滤波作用。
二 电路分析 1 阻抗特性()1()||j z R jX R j L z e Cϕωωω=+=+-=||z = 1L X C a r c t g a r c t g RRωωϕ-==图2.1.2讨论:当0,0X ωω==,Z R ==最小Z ,0sv I I R==称回路发生串联谐振,谐振频率为 00f ω==或 当0,0X ωω>> 回路呈感性 当0,0X ωω<< 回路呈容性 2 谐振特性1)回路阻抗Z R ==最小Z 最小,回路电流最大,且电压与电流同相2)00000S L S V L V I j L j L j V R Rωωω=== 00000111S C S V V I j V C R j C CRωωω===-若令o o 11LQ RcR R R ωρω∙==== 称为回路的品质因数 则 0L S V jQV = 0C SV jQV =- 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。