第三章 选频网络 附加内容 双调谐耦合回路
4_耦合回路
+ · V1 -
· I1 L1 C1
· L2 I2 C2
R2
互感耦合串联型回路 R1 + · · V1 I1 L1 · -jωMI2 C1 · L2I2 · -jωMI1 C2 继续
R2
耦
合
回
路
(ωM)2 Zf1= ——— R2+jX2 Zf2= ——— R1+jX1 (ωM)2
二、互感耦合回路的等效阻抗 ￭初级回路电流表达式 · · V1 I1= ————————— (ωM)2 (R1+jX1)+ ——— R2+jX2
引言
引言
单振荡回路虽然具有频率选择和阻抗变换的作
用，但是其选频特性不理想，而且阻抗变换也不够
灵活方便。理想的选择频特性应是矩形曲线，以使 在通频带内各种频率的响应相同，通频带外各频率 的响应为零。为了得到接近于矩形的频率响应特性 以及阻抗变换的需要，在无线电技术领域里广泛使
用耦合振荡系统。该系统一般由两个或两个以上的
-(ωM)2 Xf1= ———— X2 2 2 R2+X2
( ω M) 2 Rf2= ——— 2 2 R1 R1+X1 -(ωM)2 Xf2= ———— X1 2 2 R1+X1
本页完 继续
耦
合
三、耦合振荡回路的频率特性 通频带的定义
回
路
V2 V2max
三、耦合振荡回路的频率特性 耦合振荡回路的频率特性，实际 上是研究耦合振荡回路的通频带。 通频带的定义 BW=2∆0.7=2-1
+ C1 · V1 · L1 Is α= 1 0.7
L2
C2
+ · G2 V2
-
高频电子线路(第三章 选频网络 附加内容 双调谐耦合回路)
7、PSpice演示
改变C1的值（ 改变 的值（1p~30p）可以分别看到 的值 ） η<1、 η=1、 η>1的谐振曲线 、 、 的谐振曲线
高频电子线路第3章附加内容
双调谐耦合回路的谐振曲线
小结
• 双调谐回路分析和调节都比单调谐的复杂 • 但,设计合理的双调谐回路通频带比单调谐 回路的宽 • 另外,在后面的“小信号放大器”一章中， 还将证明双调谐回路的“选择性”比单调 谐的好 • 因此，在很多收音机和电视机中大量采用 了双调谐耦合回路
高频电子线路第3章附加内容
双调谐耦合回路的谐振曲线
实际电路举例
电视机中的混频器电路
C2 接 高 放 8.2pF 10pF R 1.2kΩ 15kΩ 2kΩ 1500pF 39pF 27pF 75Ω C3 接中放 120pF
V0
C1 2.2pF
510Ω 12V
采用电容抽头，以实现阻抗匹配， ，并通过R扩展通频带 高频放大器输入的信号，经双调谐电路耦合加到混频管的基极 以双调谐耦合回路作为混频器负载，并通过 75Ω） 负反馈电路，提高混频电压增益的稳定性 （扩展通频带 这两个电阻为混频器的三极管提供直流偏置电压 ） 本振电压通过耦合电容C1也加到基极上 采用电容抽头，以实现阻抗匹配，使信号功率尽可能向后传递 高频放大器输入的信号， 也加到基极上 以双调谐耦合回路作为混频器负载 负反馈电路， 本振电压通过耦合电容 最后仍然使用电容抽头电路实现阻抗的匹配
与并联谐振回路曲线公式中分母的形式完全一样 只不过1 / G代替了R p , (C + CM )代替了C ω ωp ∴ 可将其写为1 + jξ其中ξ = Q( − ) ωp ω
于是方程一变为I S = V1G (1 + jξ ) − V2 jωCM
1.1.4 双耦合谐振回路及其选频特性
近矩形，具有较好的选择性。
1.1.3双调谐回路（耦合回路）
返回 继续
4 矩形系数
定义：
K 0.1
2f0.1 2f0.7
即定义为谐振曲线峰值下降到 0.1 时的频率范围2f0.1 与通频
带2f0.7 之比。
如右图所示，理想情况下的 矩形窗滤波器的矩形系数
1
K 0.1 1
而单调谐回路的矩形系数
2f0.7
② 当 1，既 K KC 时，称为欠耦合状态，
则当 0
时：
2 0 1 2 1
特性曲线也呈单峰，但峰值小于 1。
③ 当1，既 K KC 时，称为过耦合状态，
特性曲线呈双峰，特性曲线的最大值应位于1
处。
若令
2
1
( 1 2 2 ) 4 2
1.1.3双调谐回路（耦合回路）
K 0.1
2f0.1 2f0.7
102 1 9.95
2f0.1
双调谐回路的矩形系数，在临界耦合的情况下为
K 0.1
2 f 0.1 2f0.7
4
100 1 3.16
可见K0.1 是一个大于或等于 1 的数，其数值越小，选择性越好，
对应的幅频特性越理想，矩形系数K0.1 的理想数值为 1 。
仿真
电容耦合回路
并联型
is
is
串联型
us
us
1.1.3双调谐回路（耦合回路）
2 耦合谐振回路谐振曲线的通用表示式
u2m
2
u2max
(1 2 2 )2 4 2
①
+ u2m
这是耦合谐振回路谐振曲线 is
-
的通用表示式，对任何形式的调
谐方式都是适合的。
高频电子线路(第三章 选频网络 附加内容 双调谐耦合回路)
2
1 2
可得
2
1
同时 Q
2 f 0 .7 f0
2 f 0 .7
2倍
2
f0 Q
2
为单调谐回路通频带的
高频电子线路第3章附加内容
双调谐耦合回路的谐振曲线
5、互感耦合回路的分析
（4）通频带
一般采用 稍大于1，这时在通带内放大均匀，而 在通频带外衰减很大，为较理想的幅频特性。
0
2 1
2
1
2
1
② 当 1 ，既 K K C 则当 0 时：
③ 当 1 ，既 K K C
时，称为弱耦合状态，
0
2
1
2
1
特性曲线也呈单峰，但峰值小于 1。
时，称为强耦合状态，
处。
特 性 曲线 呈双 峰 ， 特性曲线的 最 大值 应 位于 1
5、互感耦合回路的分析
（1）等效电路
初、次级回路电压方程可写为
I1 Z11 jM I 2 V1 jM I1 Z 22 I 2 0
R1 +
M
V1
–
I1
C1
L1
L2
I2
R2
C2
式中Z11为初级回路的自阻抗，即Z11=R11+jX11, Z22为次级回路的自阻抗，即Z22=R22+jX22。 解上列方程组可分别求出初级和次级回路电流的表示式：
dH ( f ) df 0
α(f)=H(f ) / H(fo) 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0
理想
通频带外的幅频特性应满足
高频电子线路张肃文第五版第三章小结
A）常数
思考题与习题
12.晶体管高频小信号单调谐回路放大器，如电路选定， 晶体管选定，则增益带宽积 AV 0 2 f 0 .707 为（ ） B）不定值
2 0 也较大 C）AV 0 大，fA0V.707 2 f 0 .707 2 707 D）AV 0 大，f 0 .AV 0 2 f 0 .707 较小
本 章 小 结
七、非调谐式放大器由各种滤波器和线性放大器组成， 它的选择性主要决定于滤波器，这类放大器的稳 定性较好。
八、IC谐振放大器体积小、工作稳定可靠、调整方便，
其有通用集成电路放大器和专用集成电路放大器，
也可和其它功能电路集成在一起。
本 章 小 结
九、通信系统中的噪声与干扰直接影响设备的性能指 标。“信噪比”的概念反映了信号功率与噪声功 率的比值。为了表示电子通信系统内部噪声的大 小，引入噪声系数的概念，即Fn=输入信噪比/输出 信噪比。衡量放大器内部噪声大小的另一种方法 是噪声温度Ti。 十、低噪声放大器的设计应考虑采取以下措施：选择 低噪声、高增益的前级放大电路，选择低噪声的 元器件，正确选择晶体管放大级的直流工作点， 选择合适的信号源内阻等。
思考题与习题
1.请画出晶体管共基电路的高频 Y 参数等效电路， 并写出相应的 Y 参数方程。 2.晶体管频率参数中表示晶体管失去电流放大能力的 频率称为 。 3. 晶体管共射组态的工作频率远大于f，此时，电流 放大倍数 || 为：
A） fT/ f工作
B） f / f工作
C） f工作 / f
D） fT/ 0
，
Prev Next
4.单调谐放大器的回路Q值越高，选择性 通频带 。
思考题与习题
第3讲选频网络
Q 0L 1 1 L I s r 0Cr r C
Cr L
谐振时，由于电纳b=0,总导纳只包含电导部分,称
为谐振电导,用gp表示
r
r
g p r2 0L2 0L2
r
r Cr
L
2
L
L
LC C
其谐振后的等效阻抗为一个纯电阻，即 Zp Rp
其电路图如图所示：
.
Is
C L RRp
Rp
1 gp
5）当Z22很大时，即使M也很大，次级回路有 较高的感应电动势，但由于Z22大，因而I2也很微弱， 故从初级回路传输至次级回路的能量仍很小。
因此只有Z22不太大，互感M又不太小时，反射 阻抗才比较大。即产生了耦合。
3. 耦合回路的调谐
对于耦合谐振回路，凡是达到了初级等效电路的 电抗为零，或次级等效电路的电抗为零或初、次级回 路的电抗同时为零，都称为回路达到了谐振。调谐的 方法可以是调节初级回路的电抗，调节次级回路的电 抗及两回路间的耦合量。由于互感耦合使初、次级回 路的参数互相影响（表现为反映阻抗）。所以耦合谐 振回路的谐振现象比单谐振回路的谐振现象要复杂一 些。根据调谐参数不同，可分为部分谐振、复谐振、 全谐振三种情况。
R 1
jQ(
0
0
)
Y
g
1
jQp
ω ω0
ω0 ω
品质因数 谐振参数
Qs
0 L
r
1
0Cr
Im
Vi Rs
Qp R
C L
ω0CR
Vo
Ii Gp
谐振性质 VC VL Q0Vi
电压谐振
IC IL QpIi
电流谐振
I
I0 谐振特性
选频网络 调谐放大电路
（2）频率特性：幅频特性和相频特性。
❖ 图中的f0为谐振频率，且在f0频 率上的增益A(f0)达到最大，而且相 移φA(f0)为零。 ❖ 增益从最大值A(f0)下降3dB（即 0.707倍）时的上下限频率之差称为 通频带。用BW0.7表示。 ❖ 通频带必须大于信号的频谱宽 度。
(Re Rs // Rp // RL ) Re
通过代入前面的定义关系得到： V (
V ( j) Is ( j) Y ( j)
j )
L
Is ( j)
1
Re
jRe (C
1)
L
上式改写为：V (
j )
1
V0
j Re ( 0L 0
0 )
1
V0
jQe
( 0
0 )
幅频特性：V () V0 1 2
下： Yfe 40ms Rie 500
Cie 12 pF
Roe 4K
Coe 4 pF
试求：
（1）放大器工作时中心频率f0。 （2）谐振回路的有载品质因数Qe。（Q0＝100） （3）放大器的通频带。
（4）放大器的电压增益。
（5）当信号偏离谐振频率（f0)10KHz时，此时电压增益为多少?
其中，
阻抗变换网络
• 电容分压器
由等功率得到：
R等效到输入端的等效电阻
例题分析
求：电路的：1、谐振频率； 2、通频带； 3、电压放大倍数。
例题分析
画出该电路的交流等效图
例题分析
画出折算网络等效图
例题分析
通过折算网络得到：
I ' n1YfeVi
C n C ' oeΒιβλιοθήκη 2 1 oe其中，
大学_《高频电子电路》(王卫东版)课后答案下载
《高频电子电路》(王卫东版)课后答案下载《高频电子电路》(王卫东版)内容简介绪论0.1通信系统的组成0.2发射机和接收机的组成0.3本书的研究对象和任务第1章高频小信号谐振放大器1.1LC选频网络1.1.1选频网络的基本特性1.1.2LC选频回路1.1.3LC阻抗变换网络__1.1.4双耦合谐振回路及其选频特性1.2高频小信号调谐放大器1.2.1晶体管的高频小信号等效模型1.2.2高频小信号调谐放大器1.2.3多级单调谐放大器__1.2.4双调谐回路谐振放大器__1.2.5参差调谐放大器1.2.6谐振放大器的稳定性1.3集中选频放大器1.3.1集中选频滤波器1.3.2集成宽带放大器1.3.3集成选频放大器的应用1.4电噪声1.4.1电阻热噪声1.4.2晶体三极管噪声1.4.3场效应管噪声1.4.4噪声系数__小结习题1第2章高频功率放大器2.1概述2.2高频功率放大器的工作原理 2.2.1工作原理分析2.2.2功率和效率分析2.2.3D类和E类功率放大器简介 2.2.4丙类倍频器2.3高频功率放大器的动态分析----------DL2.FBD2.3.1高频功率放大器的动态特性 2.3.2高频功率放大器的负载特性2.3.3高频功率放大器的调制特性2.3.4高频功率放大器的放大特性2.3.5高频功率放大器的调谐特性2.3.6高频功放的高频效应2.4高频功率放大器的实用电路2.4.1直流馈电电路2.4.2滤波匹配网络2.4.3高频谐振功率放大器设计举例2.5集成高频功率放大电路简介2.6宽带高频功率放大器与功率合成电路2.6.1宽带高频功率放大器2.6.2功率合成电路__小结习题2第3章正弦波振荡器3.1概述3.2反馈型自激振荡器的工作原理 3.2.1产生振荡的基本原理3.2.2反馈振荡器的振荡条件3.2.3反馈振荡电路的判断3.3LC正弦波振荡电路3.3.1互感耦合LC振荡电路3.3.2三点式LC振荡电路3.4振荡器的频率稳定度3.4.1频率稳定度的定义3.4.2振荡器的稳频原理3.4.3振荡器的稳频措施3.5晶体振荡器3.5.1石英晶体谐振器概述3.5.2晶体振荡器电路3.6集成电路振荡器3.6.1差分对管振荡电路3.6.2单片集成振荡电路E16483.6.3运放振荡器3.6.4集成宽带高频正弦波振荡电路3.7压控振荡器3.7.1变容二极管3.7.2变容二极管压控振荡器3.7.3晶体压控振荡器__3.8RC振荡器3.8.1RC移相振荡器3.8.2文氏电桥振荡器__3.9负阻振荡器3.9.1负阻器件的基本特性----------DL3.FBD3.9.2负阻振荡电路 3.10振荡器中的几种现象3.10.1间歇振荡3.10.2频率拖曳现象3.10.3振荡器的频率占据现象3.10.4寄生振荡__小结习题3第4章频率变换电路基础4.1概述4.2非线性元器件的特性描述4.2.1非线性元器件的基本特性4.2.2非线性电路的工程分析方法4.3模拟相乘器及基本单元电路4.3.1模拟相乘器的基本概念4.3.2模拟相乘器的基本单元电路4.4单片集成模拟乘法器及其典型应用 4.4.1MC1496/MC1596及其应用4.4.2BG314(MC1495/MC1595)及其应用 4.4.3第二代、第三代集成模拟乘法器 __小结习题4第5章振幅调制、解调及混频5.1概述5.2振幅调制原理及特性5.2.1标准振幅调制信号分析5.2.2双边带调幅信号5.2.3单边带信号5.2.4AM残留边带调幅5.3振幅调制电路5.3.1低电平调幅电路5.3.2高电平调幅电路5.4调幅信号的解调5.4.1调幅波解调的方法5.4.2二极管大信号包络检波器5.4.3同步检波----------DL4.FBD5.5混频器原理及电路 5.5.1混频器原理5.5.2混频器主要性能指标5.5.3实用混频电路5.5.4混频器的干扰5.6AM发射机与接收机5.6.1AM发射机5.6.2AM接收机5.6.3TA7641BP单片AM收音机集成电路 __小结习题5第6章角度调制与解调6.1概述6.2调角信号的分析6.2.1瞬时频率和瞬时相位6.2.2调角信号的分析与特点6.2.3调角信号的频谱与带宽6.3调频电路6.3.1实现调频、调相的方法6.3.2压控振荡器直接调频电路6.3.3变容二极管直接调频电路6.3.4晶体振荡器直接调频电路6.3.5间接调频电路6.4调频波的解调原理及电路6.4.1鉴频方法及其实现模型6.4.2振幅鉴频器6.4.3相位鉴频器6.4.4比例鉴频器6.4.5移相乘积鉴频器6.4.6脉冲计数式鉴频器6.5调频制的`抗干扰性及特殊电路6.5.1调频制中的干扰及噪声6.5.2调频信号解调的门限效应6.5.3预加重电路与去加重电路6.5.4静噪声电路6.6FM发射机与接收机6.6.1调频发射机的组成6.6.2集成调频发射机6.6.3调频接收机的组成6.6.4集成调频接收机__小结习题6----------DL5.FBD第7章反馈控制电路 7.1概述7.2反馈控制电路的基本原理与分析方法 7.2.1基本工作原理7.2.2数学模型7.2.3基本特性分析7.3自动增益控制电路7.3.1AGC电路的工作原理7.3.2可控增益放大器7.3.3实用AGC电路7.4自动频率控制电路7.4.1AFC电路的组成和基本特性7.4.2AFC电路的应用举例7.5锁相环路7.5.1锁相环路的基本工作原理7.5.2锁相环路的基本应用7.6单片集成锁相环电路简介与应用 7.6.1NE5627.6.2NE562的应用实例__小结习题7第8章数字调制与解调8.1概述8.2二进制振幅键控8.2.12ASK调制原理8.2.22ASK信号的解调原理8.3二进制频率键控8.3.12FSK调制原理8.3.22FSK解调原理8.4二进制相移键控8.4.12PSK调制原理8.4.22PSK解调原理8.5二进制差分相移键控8.5.12DPSK调制原理8.5.22DPSK解调原理__小结习题8第9章软件无线电基础9.1概述9.2软件无线电的关键技术 9.3软件无线电的体系结构 9.4软件无线电的应用__小结习题9附录A余弦脉冲分解系数表部分习题答案参考文献《高频电子电路》(王卫东版)图书目录本书为普通高等教育“十二五”、“十一五”国家级规划教材。
耦合回路优秀课件
继续
本页完
耦合振荡回路旳频率特征，实际上是研究耦合振荡回路旳通频带。
0
耦合回路输出电压。
输入信号旳频率。
耦合回路旳谐振频率。
0.707V2max
1
2
这是耦合回路输出电压V2随信号源频率而变旳曲线。
下限频
上限频
通频带BW2∆0.7=2-1
通频带旳定义
BW=2∆0.7=2-1
2η
ξ1
ξ2
3、耦合振荡回路旳通频带
上下限失谐量旳得出
耦合回路
继续
本页完
2、谐振曲线旳相对克制比α
研究耦合振荡回路输出电压在谐振频率附近旳变化，一般引入相对克制比α，分析在不同频率下输出电压旳相对变化值，并绘出谐振曲线，在曲线上直观地分析变化规律。
相对克制比α 旳定义
α= ——
V2
V2max
求出V2max
令 =1后对此式求导可求出V2max。
封面
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尼泊尔·加德满都·世界最大白塔
引言
本页完
引言
单振荡回路虽然具有频率选择和阻抗变换旳作用，但是其选频特征不理想，而且阻抗变换也不够灵活以便。理想旳选择频特征应是矩形曲线，以使在通频带内多种频率旳响应相同，通频带外各频率旳响应为零。为了得到接近于矩形旳频率响应特征以及阻抗变换旳需要，在无线电技术领域里广泛使用耦合振荡系统。该系统一般由两个或两个以上旳单振荡回路经过多种不同旳耦合方式构成，一般称为耦合回路。
V2max
2-0=∆0.7
复习通频带
归一化曲线
三、耦合振荡回路旳频率特征
耦合回路
继续
本页完
有时为了研究旳以便，只是研究输出电压V2旳相对变化。
4双调谐回路谐振放大器-精品文档27页
AV0
12
p1p2 yfe g
(ξ=0)
η>1
Av
(3)电压增益Av0与η的关系
η=1
①弱耦合η<1，在ξ=0处有峰值。
②临界耦合η=1，在ξ=0处有峰值。
η<1
③强耦合η>1，曲线出现双峰值。
ξ
峰值 Av0= —p1—2pg2—|yfe—|
－—η2—－1— O —η2—－1— 本继页续完
12
p1p2 yfe g
(ξ=0)
Av
η=1
ξ O
本继页续完
双 调 谐 回 路 谐 振 放 大 器 η=1电压增益一般表达式
三、双调谐谐振放大器的通频带
(1) η=1时Av的一般表达式
AVVVV V ioo i p1pg 2yfe
1
(22)242
(2)谐振时的电压增益Av0(最大值)
Δξ0.7
ξ
本继页续完
双 调 谐 回 四、矩形系数 路 谐 振 放 大 器
四、双调谐谐振放大器的矩形系数Kr0.1
η=1时通频带 2f0.7 2f0/QL
要求出Kr0.1，必须先求 出AV/AV0=0.1时的带宽。
三、双调谐谐振放大器的通频带
(1) η=1时Av的一般表达式
AVVVV V ioo i p1pg 2yfe
1
(22)242
(2) η=1谐振时的Av0(最大值)
AV0
p1 p2 yfe 2g
(3) η=1时通频带
(ξ=0) 0.7
2f0.7 2f0/QL
QL—回路的有载品质因数 由结果知：双调谐谐振放大器 的通频带是单调谐谐振放大器的 1.4倍。
耦合谐振回路PPT课件
Y fe
Ic U be
g U ce 0
m
Yoe
Ic U ce
U be 0 goe j Coe
第7页/共37页
2.1.2 二极管和场效应管的高频小信号模型
一、二极管的高频小信号模型
二、FET的高频小信号模型
室温条件下：
Cgd
rD
26mV ID
CJ CT CD
g +
U gs
rgs
Cgs gmU gs
-
y
g0
jC
1y
jL
g0
j(C
1)
L
g0 1
j
1 g0
(C
1
L
)
g0 1
j 0C
g0
(
0
0
)
g0 1
jQ(
0
0
)
g0 (1 j )
+
I
L
U
C
L go
r
-
y
a、并联谐振频率
o
1 LC
或f o
2
1 LC
b、品质因数
Qo
oC
g0
1
g0o L
c、广义失谐
Q( 0 ) 2Q
第20页/共37页
2、耦合谐振回路及特性分析
a、两个概念
耦合系数——反映两回路的相对耦合程度。定义为耦合元件电抗的绝对值与初、 次级回路中同性质元件电抗值的几何平均值之比。
k M L1L2
k
CC
C1 CC C2 CC
耦合系数k通常在0～1之间，k<0.05称为弱耦合；
k>0.05称为强耦合； k=1称为全耦合。
简单串、并联谐振回路与双耦合谐振回路
以”W0”为主, 低容高感!
上节内容回顾与扩展
LC串联谐振回路
问题： 1、什么是r？ 2、什么是串联谐振频率？ 3、回路电流I的特点？
串联谐振回路
上节内容回顾与扩展
LC串联谐振回路
•
•
vs VS cost VS vs VS VS
串联谐振回路
•
•
•
I
VS
VS
Z r j(L
1
vs
) r j(L
以”W0”为主, 低？高？!
1.5.1 简单串并联谐振回路的基本特性
LC并联谐振回路
以”W0”为主, 低感高容!
1.5.1 简单串并联谐振回路的基本特性
LC并联谐振回路
以”W0”为主, 低感高容!
并联谐振电路是电压谐振还是电流谐振？
流过电容的电流=？
•
•
ICP
•
VP/
1
jPC
•
j PC VP
jPC
即微失谐情况下
•
O
O
2 O2
(
O
)(
O
)
2
O
O
O
O
其中令
2Q •
•
| | e j
O
2Q f fO
为广义失谐。
•
1
1 j
•
| |
1
12
•
•
| | e j
arctg
1.5.1 简单串并联谐振回路的基本特性
LC谐振回路总结
1.5.1 简单串并联谐振回路的基本特性
Q0
0L
r
1
•
| V L0 | V S Q0
电感线圈上的电压在谐振时为信号源电压的 Q0 倍。
第三章 选频网络(高频电子技术)
高频电子技术第三章 选频网络选频网络作用：选出需要的频率分量，滤除不需要的频率分量。
分类：1．谐振回路：由电感和电容元件组成。
2．滤波器§3.1 串联谐振回路3.1.1 基本原理（P44）CRL+-IsV V图3.1.1（a ）串联谐振回路（P44）R 通常是指电感线圈的损耗。
阻抗：在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。
阻抗常用Z 表示。
阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成，但不是三者简单相加。
阻抗的单位是欧。
在直流电中，物体对电流阻碍的作用叫做电阻，世界上所有的物质都有电阻，只是电阻值的大小差异而已。
但是在交流电的领域中则除了电阻会阻碍电流以外，电容及电感也会阻碍电流的流动，这种作用就称之为电抗，意即抵抗电流的作用。
电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗，简称容抗及感抗。
它们的计量单位与电阻一样是欧姆，而其值的大小则和交流电的频率有关系，频率愈高则容抗愈小感抗愈大，频率愈低则容抗愈大而感抗愈小。
此外电容抗和电感抗还有相位角度的问题，具有向量上的关系式，因此才会说：阻抗是电阻与电抗在向量上的和。
对于一个具体电路，阻抗不是不变的，而是随着频率变化而变化。
在电阻、电感和电容串联电路中，电路的阻抗一般来说比电阻大。
也就是阻抗减小到最小值。
在电感和电容并联电路中，谐振的时候阻抗增加到最大值，这和串联电路相反。
上述电路阻抗： ϕωωωωj eZ CL j R Cj L j R Z =-+=++=)1(1（3-1-1）22)1(CL R Z ωω-+=（3-1-2）RC L ωωϕ1arctan-=（3-1-3）电抗：CL X ωω1-=回路电流：)1(CL j R V ZV I ss ωω-+== （3-1-4） X 随ω变化曲线：图3.1.2（P45）先确定L ω和Cω1-两条曲线，两条曲线相加就得到X 的曲线；曲线必与x 轴有一交点（0ω,0），此时01=-=CL X ωω；(1)0ωω<时：01<-=CL X ωω，R CL R Z >-+=22)1(ωω，01arctan<-=RC L ωωϕ电容容抗：CjCj ωω11-=，小于零，因此01<-=CL X ωω说明电路阻抗呈容性，LC V V >。
3 选频网络
3选频网络选频网络在高频电子线路中，应用广泛。
它能选出所需要的频率分量和滤除不需要的频率分量。
通常选频网络分为两大类：◆LC振荡回路（单振荡回路和耦合振荡回路）◆各种滤波器（LC集中滤波器、石英晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面声波滤波器等。
）3.1串联谐振回路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，就构成中联振荡回路。
电感的感抗值(wL)随信号频率的升高而增大，电容的容抗值1／wC则随信号频率的升高而减小。
与感抗或容抗的变化规律不同，串联振荡回路的阻抗在其一特定频率上具有最小值，而偏离特定频率时的阻抗将迅速增大，单振荡回路的这种特性称为谐振特性，这特定的频率称为谐振频率。
因而上述的串联单振荡回路又可称为串联谐振因路。
由于串联谐振回路在谐振时阻抗具有最小值，因而在谐振频率处信号源在串联谐振因路中产生的电流达到最大但，而在其他频率处回路电流都要下降,所以谐振回路有选频或滤波作用。
它在高频电子线路中得到了广泛的应用。
本节重点：串联谐振回路的谐振及谐振条件、谐振特性、谐振曲线和通频带。
3.1.1基本原理（如图1所示）图3.1.1 串联谐振回路及其矢量图由图知：()wCwLjRZ/1-+=ϕj eZ=2222)1(wCwLRXRZ-+=+=X＝wCwL/1-,RwCwL/1arctan-=ϕjXRVjwCjwLRVZVI SSS+=-+==∙∙∙∙/1★在其一特定角频率w0时，若回路电抗满足下列条件X＝wCwL/1-=0, Z为最小值R，则电流I max＝I0＝Vs/R为最大值，回路发生谐振。
所以式X=0称为串联谐振回路的谐振条件。
★由此可以导出回路发生串联谐振的角频率w0和频率f0分别为LCw/1=,LCfπ21=谐振时，L和C上的电压大小相等，相位差180O，外加电压∙SV等于R上的电压降∙RV。
根据图3.1.1 可知，当w<w0时，wL<1/wC，∙∙<CLVV，此时，电流∙I超前∙SV，ϕ<0。
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用同样的方法整理方程 二变为0 V2G(1 j ) V1 jCM
jCM I S 解此二元一次方程组， 可得 V2 2 2 CM G 2 (1 2 j 2 ) 2 G
高频电子线路第3章附加内容
高频电子线路第3章附加内容
双调谐耦合回路的谐振曲线
5、电容耦合双调谐回路的分析
a b
分别列出ab两点的电流方程:
V1 I S V1G1 V1 jC1 (V1 V2 ) jCM jL1 V2 (V1 V2 ) jCM V2G2 V2 jC2 jL2
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6、双调谐耦合回路η =1时的通频带
| V2 | 2 将 1代入 | V2 |max (1 2 2 ) 2 4 2
2 4
2
回忆单调谐回路
1 1 2
通频带得到了扩展，通频带内相对平坦
1 令 可得 2 2 2 4 2f 0.7 f0 同时 Q 2f 0.7 2 f0 Q 为单调谐回路通频带的 2倍
双调谐耦合回路的谐振曲线
因为我主要关心的是电 压的幅度而不是相位 , 所以对V2取模 并令
CM
G
, 得 : | V2 |
I S
IS 利用导数极值法可求出 | V2 | 最大值 | V2 |max 2G | V2 | 2 得出耦合回路的谐振曲 线表达式为 | V2 |max (1 2 2 ) 2 4 2 1 1称为弱(松)耦合 不应小于
• 作用
– 阻抗匹配 – 隔直流通交流 – 减少前后级电路的互相影响，提高电路稳定性 – 改善电路阻抗特性曲线
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双调谐耦合回路的谐振曲线
2、单调谐回路谐振曲线的缺点
• 缺点之一：在通频带内不够平坦
– 其结果是离谐振频率近的信号大，理谐振频率 远的信号小，造成通频带内的“不公平”现象。
2
1 2
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双调谐耦合回路的谐振曲线
7、PSpice演示
改变C1的值（1p~30p）可以分别看到 η<1、 η=1、 η>1的谐振曲线
为了说明回路间耦合程度的强弱，引入“耦合系数”的 概念并以k表示。 CM k 对电容耦合回路： (C1 CM )(C2 CM )
CM 一般C1 = C2 = C： k C CM
当CM C
CM k C
对电感耦合回路：
k
M L1 L2
M 若L1 = L2 =L 则k L
• 缺点之二：通频带较窄 • 缺点之三：可调节性较差
针对以上缺点，人们发明了双调谐回路
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双调谐耦合回路的谐振曲线
3、双调谐回路的常用电路
电感耦合回路
电容耦合回路
按耦合参量的大小：强耦合、弱耦合、临界耦合
高频电子线路第3章附加内容
双调谐耦合回路的谐振曲线
4、耦合系数的定义与计算
高频电子线路第3章附加内容
双调谐耦合回路的谐振曲线
双调谐耦合回路的谐振曲线
“第三章选频网络”的附加内容
(属于§3.5节“耦合回路”的一部分内容，实验要用到)
高频电子线路第3章附加内容
双调谐耦合回路的谐振曲线
1、耦合回路的概念和作用
• 概念
– 由2个或2个以上的、有公共阻抗的回路组成的 电路称为耦合回路
双调谐耦合回路的谐振曲线
一般在设计电路时 , 令L1 L2 L, C1 C2 C, G1 G2 G
代入上页第一个方程 , 并合并有V1项 : 1 1 1 I S V1G[1 j (C CM )] V2 jCM G jL G
与并联谐振回路曲线公 式中分母的形式完全一 样 只不过1 / G代替了R p , (C CM )代替了C p 可将其写为 1 j其中 Q( ) p
2
G (1 2 2 ) 2 4 2
谐振曲线单峰值 , 且峰值达不到最大值
1称为临界耦合
>1 <1 =1
f0 f
谐振曲线单峰值 , 振曲线双峰值 , 且峰值达到最大值
高频电子线路第3章附加内容
双调谐耦合回路的谐振曲线