高频电子线路ppt讲义2选频网络
合集下载
高频电子线路知识点总结PPT课件
-
4
第二章 高频功率放大器
1、工作原理（电路结构、iC的傅立叶分析、电 压与电流波形图、功率和效率） 2、动态分析（动态特性曲线、负载特性、调制 特性、放大特性） 3、实用电路（直流馈电电路、滤波匹配网络）
-
5
第三章 正弦波振荡器
1、工作原理（方框图、振荡条件、判断） 2、LC正弦波振荡电路 互感耦合LC振荡电路 三点式LC振荡电路 3Leabharlann 频率稳定度 4、晶体振荡器-
8
第六章 角度调制与解调
1、调角信号的表达式、波形、频谱、带宽 2、调频电路 3、解调频（鉴频特性曲线）
-
9
绪论
1、高频电子线路的定义、高频的范围 2、现代通信系统由哪些部分组成?各组成部分 的作用是什么? 3、发送设备的任务？ 4、无线通信为什么要进行调制? 5、接收设备的任务？ 6、超外差接收机结构有什么特点?
-
1
第一章 高频小信号谐振放大器
1、选频网络的基本特性（幅频、相频） 2、LC单调谐回路的选频特性 电路结构、回路阻抗、谐振特性（条件、频率、 Q、阻抗、电压与电流的关系）、频率特性（阻 抗频率特性、幅频特性曲线、相频特性曲线）、 通频带和矩形系数
-
6
第四章 频率变换电路基础
1、非线性器件的基本特性 2、非线性器件的工程分析 幂级数分析法 线性时变电路分析法 开关函数分析法 3、模拟相乘器
-
7
第五章 振幅调制、解调及混频
1、AM信号的表达式、波形、频谱、功率分配 2、DSB的表达式、波形、频谱 3、振幅调制电路 4、解调（性能指标计算） 5、混频（原理、与调制和检波的关系）
绪论第一章高频小信号谐振放大器1选频网络的基本特性幅频相频2lc单调谐回路的选频特性电路结构回路阻抗谐振特性条件频率q阻抗电压与电流的关系频率特性阻抗频率特性幅频特性曲线相频特性曲线通频带和矩形系数第一章高频小信号谐振放大器3信号源内阻及负载对lc回路的影响4lc阻抗变换网络串并阻抗等效互换变压器阻抗变换电路部分接入回路的阻抗变换第一章高频小信号谐振放大器5高频小信号调谐放大器特点电路结构晶体管等效模型高频参数性能参数分析输入输出导纳电压增益功率增益6谐振放大器的稳定性定义方法7电噪声电阻热噪声的计算第二章高频功率放大器1工作原理电路结构i的傅立叶分析电压与电流波形图功率和效率2动态分析动态特性曲线负载特性调制特性放大特性3实用电路直流馈电电路滤波匹配网络第三章正弦波振荡器1工作原理方框图振荡条件判断2lc正弦波振荡电路互感耦合lc振荡电路三点式lc振荡电路3频率稳定度4晶体振荡器第四章频率变换电路基础1非线性器件的基本特性2非线性器件的工程分析幂级数分析法线性时变电路分析法开关函数分析法3模拟相乘器第五章振幅调制解调及混频1am信号的表达式波形频谱功率分配2dsb的表达式波形频谱3振幅调制电路4解调性能指标计算5混频原理与调制和检波的关系第六章角度调制与解调1调角信号的表达式波形频谱带宽2调频电路3解调频鉴频特性曲线本文观看结束
高频电子线路(知识点整理)
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 )1(CL ωω-010=-=C L X ωωLC 10=ωCR R L Q 001ωω==)(j 00)()(j 11ωψωωωωωe N Q =-+=Q702ωω=∆⋅21)(2=+=ξξN Q f f 0702=∆⋅Qf f 1207.0=∆ξωωωωψ arctan arctan 00-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⋅-=Q ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+≈C L R CL ωω1j ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=C CR ω1j C ω1-+ –CV sLRI s C L 22222221cos 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=反之w p=√［1/LC-(R/L)2］=1/√RC·√1-Q23.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。
高频电子线路02选频网络
f0
2
1 LC
谐振频率
➢Ｑ值(品质因数)的定义: Q 2 WS WR
即在一个周期内，电路储存的电磁能量与损耗能量的比值的2π倍。 在谐振状态下：Ws不随时间变化，即谐振电路不与外界交换无功功 率，就是在谐振状态下稳定的储存在电路中的电磁能，这些能量是在 谐振电路开始接通时经历的暂态过程中由外电路输入给它的。达到稳 定的振荡以后，为了维持振荡，外电路需要不断的输入有功功率，以 补偿R的损失，但在谐振状态下，无需供给无功功率，由此可见，Q 值反映了一个谐振电路储能的效率。
BBWW0.07.7==f22 -f1f=
f0f= Q0
f0 Q
➢ Q值与频率带宽的关系
BW0.7
=2f=
f0 Q
对固定频率的谐振电路，回路Q值越高，通频带越
窄，二者矛盾。
(Q值越大，谐振电路的选择性越好)
？
思考题与习题20、21
由Q值的定义推导LC串联谐振电路Q值表达式。
➢ 2.1.3 相频特性
L C 高Q
Is
Is
损
耗 电
R
阻
L Rp C
p
1 LC
Rp
2 P
L2
R
Qp2 R
L CR
对于高Q值并联谐振回路，其谐振频率与串联谐
振回路相近，谐振阻抗可以通过串联支路的串并联互
换得到。
思考题与习题20.21
1. 能量关系
串联单振荡回路由电感线圈（包括其损耗电阻）和电容
器构成，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。
L
R
+
Vs –
C
思考题与习题20.21
第二章 选频网络
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.。
高频电子线路张肃文第6版课件第2章选频网络
L
R
+ Vs
–
C
LC Is
R
2.1 串联谐振回路
信号源与电容C和电感L串接，就构成串联振 荡回路。
L
R
+
Vs –
C
2.1 串联谐振回路
高频电子线路中的电感线圈等效为电感L和损耗
电阻R的串联；电容器等效为电容C和损耗电阻R 的并
联。
L
R
LR
C
R
损耗电阻 +
Vs –
C
通常，相对于电感线圈的损耗，电容的损耗很小， 可以忽略不计。
2. 选频网络
• 2.1 串联谐振回路 • 2.2 并联谐振回路 • 2.3 串、并联阻抗的等效互换与
回路抽头时的阻抗变换 • 2.4 耦合回路 • 2.5 滤波器的其他形式
2. 选频网络
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。
高频电子线路中常用的选频网络有：
振荡回路（由L、C组成）
2.1.1 基本原理
一、谐振现象
L
R
jωL
+
Vs
–
1/(jωC)
C
阻抗 ZRjXRj(wL 1 )
wC
X
电抗
感性
Z
wL
Z R2 X2
X=
w
L－
1 wC
O
w0
w
－
1 wC
容性
R
w0
w
2.1.1 基本原理
电抗
X
感性
wL
Z
X= w L－ 1 wC
O
w0
w
－1
R
wC
容性
高频电子线路课件第二章
p
有载参数的计算： 有载参数的计算： （1）谐振回路的总电导 ∑＝g s＋g p＋g L ）谐振回路的总电导G 其中g 其中 s＝1 / R s，g p＝1 / R p，g L＝1 / R L （2）谐振回路的品质因数 ） 谐振回路的空载品质因数 空载品质因数Q 谐振回路的空载品质因数 0值为 Q 0＝R p / (ω 0L) ＝1 / (ω 0L g p) ω ω 谐振回路的有载品质因数 谐振回路的有载品质因数QL值为 有载品质因数 Q L＝1 / (ω 0L G∑)＝1/ [ω 0L(g s＋g p＋g L)] ω ＝ / ω 所以 Q L＝Q 0/（1+ R p / R s + R p / R L）
1 ω0 = LC
称为RLC并联电路的谐振角频率 。 并联电路的谐振角频率 称为 并联电路的 则： Y=GP=RC/L=1/RP 谐振时，并联谐振回路： 谐振时，并联谐振回路： 1）容纳与感纳抵消（和为零）， ）容纳与感纳抵消（和为零）， 等效为一个纯电导G 纯电阻R 等效为一个纯电导 P （纯电阻 P）。 RP称为并联谐振阻抗（电阻）。 称为并联谐振阻抗（电阻）。 并联谐振阻抗 GP称为并联谐振导纳（电导）。 称为并联谐振导纳（电导）。 并联谐振导纳 ——— 回路可能达到的最小导纳 最大阻抗）。 （最大阻抗）。 2）工作频率低于谐振频率， ）工作频率低于谐振频率， 电路呈感性，反之，电路呈容性。 电路呈感性，反之，电路呈容性。
2-1
串联谐振含义：阻抗在特定频率上具有最小值 串联谐振含义：阻抗在特定频率上具有最小值， 在特定频率上具有最小 在其余频率点阻抗迅速增大。 在其余频率点阻抗迅速增大。
& V & I= = Z & V r + j (ωL − 1 ) ωC & V = r + jX
第二章 选频网络
线和通频带
• 2.2.3信号源内阻和负载电阻的影响
2.2并联谐振回路
通常，串联谐振回路的带通特性要求信号源内阻越低越好。
L + – Vs
R
R
Z
VS Z
损耗电阻
C
0 谐振频率
选频特性曲线
但是在高频电子线路中，信号源多为工作于放大区的有源 器件（晶体管、场效应管），基本上可看做恒流源。
2.2并联谐振回路
（功率与回路电流的平方成正比）
通频带：
串联振荡回路的通频带
或
（2.1.14）
即有： 上两式相减： 或
（2.1.14）
由上式可见：通频带与回路Q值成反比，Q越高，谐 振曲线越尖锐，回路选择性越好，但通频带越窄。
信号源内阻和负载电阻的影响：
电路总阻抗：
选频网络
（2.1.15） 串联谐振电路
2.1.3串联振荡回路的相位特性曲线
由于人耳听觉对于相位特性引起的信号失真不 敏感，所以早期的无线电通信在传递声音信号时， 对于相频特性并不重视。 但是，近代无线电技术中，普遍遇到数字信号 与图像信号的传输问题，在这种情况下，相位特性 失真要严重影响通信质量。
2.1.3串联振荡回路的相位特性曲线
由式（2.1.9）可得回路电流的相位特性曲线为：
2.1.2串联振荡回路的谐振曲线和通频带
回路中电流幅值比值与外加信号频率之间的关系 曲线称为谐振曲线。
（2.1.9）
（2.1.10）
Q越高，谐振曲线越尖锐，对外 加电压的选频作用越显著，回 串联振荡回路的谐振曲线 路的选择性就越好。
因此，式（2.1.10）可写为
（2.1.11）
（2.1.13）
为了衡量谐振回路的选择性，引入通频带的概念：
详细版高频电子线路(第五版)_第二章_选频网络.ppt
Z
L RC
1
1 j
j(L
R
L
1
)
R CR
R pL 1 pL R pRC
p
1 R2 LC L2
特性阻抗:
p
L
1
pC
L C
品质因数: Q
R
课件
谐振时的阻抗特性：
并联谐振时，回路呈纯电阻性， 且阻抗为最大值；
p,呈现感性
p,呈现容性
因此回路谐振时：
电纳B 0，回路导纳Y GP为最小值。 电压V0 IS / GP相应达到最大值且, 与IS同相
0
当
时
0
失谐
特性阻抗
π2 o
π 2
0
< 0，X < 0，回路呈容性 > 0，X > 0，回路呈感性
课件
VL0
I0
j0 L
VS R
j0L
j
0 L
R
VS
VC0 I0
1 VS
j0C R
1
j0C
j
1
0CR
VS
品质因数
Q
0L
R
1
0CR
1 R
L C
+ Vs
L
I
C
-
R
VL0
0
Vs
I0
所以: VL0 jQVs VC0 jQVs VC0
L RC
1
1 j
j(L
R
L
ห้องสมุดไป่ตู้
1
)
C
R CR
一般 L>> R,代入上式 ：
Z
RC
1
j(C
1
高频电子线路第二讲PPT课件
高频晶体管有两种类型：
①用于对小信号进行放大功能的高频小功率管，对这一 类晶体管的要求是大增益、小噪声。目前，双极型小信号 放大晶体管的工作频率可以达到几千兆赫兹，噪声系数仅 为几个分贝。
②用于高频功率放大功能的高频功率放大管，对这一类 晶体管的要求是大增益、大功率输出。
小信号放大用的场效应管，工作频率也能达到同样高的 频率，噪声系数可以更小。
第二章 高频电子线路基础
第一节 引言
各种无线电设备主要由一些处理高频信号的功能电路， 如高频小信号放大器、高频功率放大器、振荡器、调制器 及相应的解调器组成。这些内容将在各个章节里分别讨论。 但是各个功能电路之间也有一些共性，这就是所使用的无 源元件、有源器件及其组件等绝大多数是相同的。这些元 器件是构成高频电路的基础。因此，本章首先予以讨论。 考虑到电子噪声存在于各种电子线路之中，它对通信中系 统中所传输的有用信号会形成干扰。所以，了解电子噪声 的产生根源，对从源头上抑制它或消弱它的影响，提高系 统性能非常有帮助。
1.串联谐振回路 凡是由电感L、电容C及电阻r与信号源串联组成的 电路，称为串联谐振回路。串联谐振回路的示意图如 图2-4所示。
L
ui
C
i r
图2-4 串联谐振回路
图中，电阻r通常包括电感线圈和电容器的损耗电 阻以及可能接入回路的外加电阻。如果在该电路电感 线圈或电容器中已经储有能量，则在回路电阻r很小的 前提下，电路中即使没有外加电动势，也可以产生振 荡。所以又称串联谐振回路为串联振荡电路。
数Q，即
Q 0 L 1 r 0rC
(2-10)
并联谐振时阻抗最大，回路呈现纯电阻性质，谐
振电阻R0为
R0
L rC
Q0 L
1 Q
①用于对小信号进行放大功能的高频小功率管，对这一 类晶体管的要求是大增益、小噪声。目前，双极型小信号 放大晶体管的工作频率可以达到几千兆赫兹，噪声系数仅 为几个分贝。
②用于高频功率放大功能的高频功率放大管，对这一类 晶体管的要求是大增益、大功率输出。
小信号放大用的场效应管，工作频率也能达到同样高的 频率，噪声系数可以更小。
第二章 高频电子线路基础
第一节 引言
各种无线电设备主要由一些处理高频信号的功能电路， 如高频小信号放大器、高频功率放大器、振荡器、调制器 及相应的解调器组成。这些内容将在各个章节里分别讨论。 但是各个功能电路之间也有一些共性，这就是所使用的无 源元件、有源器件及其组件等绝大多数是相同的。这些元 器件是构成高频电路的基础。因此，本章首先予以讨论。 考虑到电子噪声存在于各种电子线路之中，它对通信中系 统中所传输的有用信号会形成干扰。所以，了解电子噪声 的产生根源，对从源头上抑制它或消弱它的影响，提高系 统性能非常有帮助。
1.串联谐振回路 凡是由电感L、电容C及电阻r与信号源串联组成的 电路，称为串联谐振回路。串联谐振回路的示意图如 图2-4所示。
L
ui
C
i r
图2-4 串联谐振回路
图中，电阻r通常包括电感线圈和电容器的损耗电 阻以及可能接入回路的外加电阻。如果在该电路电感 线圈或电容器中已经储有能量，则在回路电阻r很小的 前提下，电路中即使没有外加电动势，也可以产生振 荡。所以又称串联谐振回路为串联振荡电路。
数Q，即
Q 0 L 1 r 0rC
(2-10)
并联谐振时阻抗最大，回路呈现纯电阻性质，谐
振电阻R0为
R0
L rC
Q0 L
1 Q
《高频电子线路》课件
高频电子线路实验设备与器材
01
02
03
04
信号发生器
用于产生各种频率的正弦波信 号，作为实验输入信号。
示波器
用于观察信号波形，测量信号 的幅度、频率等参数。
高频放大器
用于放大高频信号，提高信号 的幅度。
滤波器
用于滤除不需要的频率成分， 提取特定频率的信号。
高频电子线路实验方法与步骤
实验准备
根据实验内容准备相应的设备 与器材，连接好线路。
02
高频电子线路基础知识
信号与系统
信号的分类
信号可以根据不同的特性进行 分类，如连续信号和离散信号 、确定性信号和随机信号等。
系统的基本概念
系统是一组相互关联和相互作 用的元素，它们共同完成某种 功能或目标。
线性时不变系统
线性时不变系统是信号处理中 最常见的系统类型，其特点是 系统的输出与输入成正比，且 比例系数是常数。
频率的信号。
04
高频电子线路系统分析
调谐电路分析
调谐电路的基本原理
调谐电路是一种通过改变电路的频率特性来选择信号或滤 波噪声的电路。它通过改变电路的电感或电容来实现频率 的调节。
调谐电路的分类
调谐电路可以分为串联调谐和并联调谐两种类型。串联调 谐电路的电抗与频率成正比，而并联调谐电路的电抗与频 率成反比。
振荡器的应用
振荡器在通信、测量、控制、电子仪器等领域有着广泛的应用，用于产生一定频率和幅度 的信号，作为信息传输、处理和测量的基础。
调制解调分析
调制解调的基本原
理
调制解调是实现信号传输的关键 技术之一。调制是将低频信号转 换为高频信号的过程，而解调是 将高频信号还原为低频信号的过 程。
高频电子线路优秀课件 (2)
第一节 高频电子线路课程的研究对象
第一节 高频电子线路课程的研究对象
高频功能电路
•可以用不同的器件和不同的电路形式构成。 其功能和输入、输出频谱的关系不会因不同器件或不同的电路形式而改变。 也就是说实现同一功能电路的功能的基本原理是不变的
•大规模集成电路通常是由多个不同功能电路组成的
第一节 高频电子线路课程的研究对象
第二节 无线电发送设备的组成与基本原理
五、发射机的基本组成
图1-2所示是调幅、调相和调频发射机的基本组成方框图，图中只是说 明发射机最基本组成，实际系统会因不同需要而增加许多其它电路。
图1-2 发射机的基本组成方框图
下面以图1-2（a）为例来说明发射机信息传输的过程。主振器产生的高 频振荡信号经缓冲或倍频，并通过高频电压放大后，作为高频载波电压送给 振幅调制器。设其表达式为
设备的高频功能电路的功能、基本组成与原理
功能是指基本电路能够完成的信号传输和信号变换处理的具体工作任务
*功能电路的功能表示形式 *输入信号和输出信号的数学表示法
输入信号和输出信号的波形表示法 输入信号和输出信号的频谱表示法
例1 高频小信号放大器来自例2 普通调幅波调制电路
第一节 高频电子线路课程的研究对象
结论：输入变换器、传输信道和输出变换器不是高频电子线路课程的研究对象，
而发送设备和接收设备中的有关高频功能电路才是高频电子线路的研究对象。
第二节 无线电发送设备的组成与基本原理
一、无线电发送设备是以自由空间为传输信道，把需要传送的信 息（声音、文字、图象）变成电信号，传送到远方的接收点。 二、信息传输的基本要求
第三节 无线电接收设备的组成与基本原理
三、超外差接收机 图1-3所示是应用非常广泛的超外差接收机的方框原理图
三章选频网络ppt课件-PPT精选文档
0L
通常远远 大于1
jQ V V L 0 S
jQ V V C 0 S
§２.1 串联谐振回路
•高频电子技术•
§２.1.2 串联谐振回路的谐振曲线和通频 带
谐振曲线和“归一化”谐振曲线 谐振曲线定义：串联谐振回路中电流的幅值 （即 I ）与外加电压源频率（ω）之间的关 系曲线。 I | | 与外加电压源 “归一化”谐振曲线定义： I 0 频率（ω）之间的关系曲线。其中 I 0 为电路 谐振时回路电流（即电流的最大值）。
§２.1.2 串联谐振回路的 谐振曲线和通频带
•高频电子技术•
（1）归一化谐振曲线计算及广义失谐ξ 概念
V s 1 R j ( L ) 任一频率点电流 I R C 1 谐振频率点电流 I V o s R j ( L ) C R
Q
1 1 1 1 L1 L 1 0 0 1 j ( L ) / R 1 j ( )1 j ( ) C R CR CR 0 R 0
当外加频率 f 2 MHz 时 ,因为 f f0 所以根据上面讲 表
可知此时 RLC 整体呈电感性 ,所以电压相位超前 流相
§２.1.1 串联谐振回路基本原理
•高频电子技术•
（6）谐振时电路特性及品质因数Q的概念
综上所述可知：当串联谐振回路处于谐振状态
（1）总阻抗Z=R，Vs与电流I相位差φ=0 0 Vs /R （2）由于谐振时 I 所以 1
–
第二章 选频网络
•高频电子技术•
概述
1.选频的基本概念 所谓选频就是选出需要的频率分量并且滤除不需 要的频率分量。 2.选频网络的分类 单振荡回路 振荡回路（由L、C组成）
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 ) L
Gp G p j(C
1 ) L
1 j Q p(
1
p ) p
N ( ) e j( )
可见，对串联和并联谐振回路而言，谐振曲线是相似的。
Is
Rs
C
L
Rp
RL
考虑信号源内阻Rs和负载电阻RL后，由于回路总的损耗增大，回路 Q值将下降，称为等效品质因数QL。
由B0.707 QL f0
f0 得： QL 465 103 58.125 3 8 10
B0.707
33
QP 100 109 因为：RP 171.22k 3 12 0C 2 465 10 200 10 2 465 2 而：QL QP RP 1 RL QL 58.125 RP 171.22 237.66k QP QL 100 58.125
0C
0
1 2 LC
LC
或 f0
二、谐振特性
1. 谐振时，回路阻抗值最小，即Z=R； V 当信号源为电压源时，回路电流最大， I0 S R 具有带通选频特性。 2. 阻抗性质随频率变化的规律： 1) < 0时， X <0呈容性； 2) = 0时， X =0呈纯阻性； 3) > 0时， X >0呈感性。 谐振时，电感、电容消失了！
Y
例1.3 对于收音机的中频放大器，其中心频率f0=465kHz，B0.707=8kHz，回路电 容C=200pF，试计算回路电感和 QL值(有载Q值)。若电感线圈的 QP=100，问在 回路上应并联多大的电阻才能满足要求。
解： 由f P
1 得： 2 LC 1 1 L 2 （2 f P） C 4 2 4652 106 200 1012 106 0.586mH 4 2 4652 200
L + – Vs R
L Is R
C
C
信号源与电容和电感串接，就构成串联振荡回路。
L + – Vs R
C
电感线圈等效为电感L和损耗电阻R的串联； 电容器等效为电容C和损耗电阻R 的并联。
L +
L R
R
损耗电阻
Vs
C R
–
C
通常，相对于电感线圈的损耗，电容的损耗很小，可以忽略不计。
一、谐振现象
回路阻抗
1605 535 260 10 12 C t ， 12 10 12 C t 260 10 12 C t 9 12 10 12 C t
解：
8C t 260 10 12 9 12 10 12 Ct 260 108 10 12 19 pF 8 1 L 3 2 （2 535 10 ） （260 19） 10-12 106 0.3175mH 3149423435
1 L ； G CR
3.并联谐振时，流经电感和电容的电流模值大小相近，方向相反，且约等于 外加电流的Q倍；LCR回路的状态与串联谐振回路相似。
品质因数
L L Rp PL 1 1 C C Qp R ppC R PCR R L R pL
C
j Is R ppC jQ pI ICp jpC V s 0
幅频特性曲线N(ω) 包含两个方面： 频率选择性和通频带。
I( ) N ( ) I(0 )
1
0 2 1Q( ) 0
2
1. 频率选择性
N(ω) Q1 用
0
表示频率偏离 谐振的程度，称为失谐量
ω0 ω 选频特性曲线
N ( )
1 1 (Q 2
L + – Vs
R
L Is R
C
C
Is
C
L
1/G
电抗
感性
0
1 － C
B 电纳
L
1 X =L － C
容性
N(ω) Q1
O P 1 － L
C
B=C －1 L
O
容性
Z
感性
ω0 ω 选频特性曲线
Y
R
G
0
O
p
L + – Vs
R
互偶
Is
L R
C
C
R
L
Z Vs
g
C
I
Is V
1 1 2
0
)
2
当 0，即失谐不大时：
Q
2
0
Q
2f
f0
2. 通频带
20.7 (2 0 ) (0 1 ) 2 1
或2f 0.7 f 2 f1
N ( )
I( ) I(0)
1 1 2
1 2
图 3.1.6 串联振荡回路的 通频带
+
L
R
jωL
– Vs
Z R j(L
Z R2 X 2
回路电抗
1
C
) Ze
j
1/(jωC)
C
arctan
L R
1
C
X L
1
C
电抗
X
感性
L
－ X= L
Z
C
1
O
0
－
1 C
R
容性
0
谐振条件: X 0L
即信号频率 0
1
1
R p jX p R p jX p R p jX p R p jX p
R pX p2 R p2X p 2 j 2 2 Rp X p R p X p2
35
2.3.1 2.3.2 2.3.3
串、并联阻抗的等效互换 并联谐振回路的其他形式 抽头式并联电路的阻抗变换
所谓等效，就是指电路工作在某一频率时，不管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。
图 3.3.1 串联串、并联阻抗的等效互换
要串、并联阻抗等效，即
R p jX p R s jX s R p jX p
ILp
Q L I V V p p S 0 0 jQ pI s R jp L jp L jp L
回路中电压幅值与外加电流频率之间的关系曲线称为谐振曲线。
Is
. V( ) N ( ) V (0 )
G p j(C
Is Gp
或
fp
1 2 LC
1. 阻抗性质随频率变化的规律：
1) < p时，B < 0呈感性； 2) = p时，B =0呈纯阻性； 3) > p时， B> 0呈容性。
2. 谐振时，回路阻抗值最大 Rp
当信号源为电流源时，回路电压最大 ，即 V 0 I sR p 具有带通选频特性。
选频特性曲线
VS Z
谐振时， 0L
1
0C
,定义品质因数 Q
0L 1 R 0CR
Q评价谐振回路损耗的大小。 Q值越大，回路的损耗越 小，其选择性越好。
VL 0
V L I0j 0 L s j 0L j 0 Vs jQV s R R
1 Vs 1 1 j V j Q V s s j0C R j 0C 0CR
R
回路总导纳 Y G jB
CR 1 j C L L
电纳
电导
CR G L
B C
1
L
B 电纳
容性
C
B = C － 1 L
Y
O
P － 1 L
G
O
p
感性
谐振条件: B C
1
L
0
1
即信号频率 p
LC
图 3.1.7 串联振荡回路的 相位特性曲线
2.2.1
基本原理和特性
2.2.2
2.2.3 2.2.4
并联振荡回路的谐振曲线、 相位特性曲线和通频带
信号源内阻和负载电阻的影响 低Q值的并联谐振回路
通常，串联谐振回路的带通特性要求信号源内阻越低越好。
L + – Vs
R
R
Z
VS Z
损耗电阻
C
0 谐振频率
振荡电路（由L、C 组成） 单振荡回路
耦合振荡回路
选频网络
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
功能：选频、阻抗变换
2.1.1 基本原理
2.1.2 串联振荡回路的谐振曲线和通频带
2.1.3 串联振荡回路的相位特性曲线
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。
0
பைடு நூலகம்)2
对于同样的频率ω和ω0，回路的Q值 愈大， N(ω)下降的越多。回路的Q值愈高 ，谐振曲线愈尖锐，对外加电压的选频作 用愈显著，回路的选择性就愈好。
因此，要衡量电路偏离谐振的程度，必须包含Q和失谐量的综合效果。
定义广义失谐量
N ( )
1 1 (Q 2
Q
2
0
N ( )
. ( ) I 1 N ( ) N ( )e j ( ) ( ) 0 I 0 1 j Q( )
0
0 arctan Q arctan 0
由右图可见，Q值愈 大，相频特性曲线在谐振 频率ω0附近的变化愈陡峭 。但是，线性度变差，或 者说，线性范围变窄。
R
jL
1
R j L C