详细版高频电子线路(第五版)_第二章_选频网络.ppt

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
Hale Waihona Puke Baidu
+ Vs
L
I
C
-
R
VL0
0
Vs
I0
所以: VL0 jQVs VC0 jQVs VC0
串联谐振回路
谐振回路的特性:
串联振荡回路在对某一个频率谐振时， 回路电流具有最大值，并联谐振回路 在对某一个频率谐振时，回路端电压 具有最大值。
课件
第一节 一、串联谐振回路的基本原理
Zs
R
jX
R
jL
1
jC
R
1
j(L C ) | Z s
| e j
| Z s |
R2 X 2
R 2 (L 1 )2 C
故串联谐振也称为电压谐振。因此,必须预先注 意回路元件的耐压问题。
Q的物理意义：表征回路谐振过程中电抗元件 的储能与电阻元件的耗能的比列关系。
课件
二、串联振荡回路的谐振曲线和通频带
第一节
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。
I/I0 Q1> Q2
Q2 Q1
ω0
ω
I
R
arctan X
ωL 1 arctan ωC
R
R
+ Vs
L
I
C
-
R
I Vs
Vs
Vs e j
Zs
R
j
(L
1
课C件
)
Zs
X
o
容性 感性 0
当＝
时
0
1
X 0L 0C
0
谐振频率
| Zs |
R
即0 1
LC
1
f0 2 LC
o
0 回路谐振时的感抗(容抗)，用表示
I
Im
o
0L
1
0C
L C
当 C时，10电0 p流F 减为0.5A。试求：1）
电源频率；2）电路的Q值；3）外加
电压数值。
解：1）谐振频率
f 0 1
1
6.3258MHz
2 LC 2 5106 H 126.61012 F
2）当C 100时pF，电流减为0.5A，因此
0.5A V 1式
R2 X 2
课件
1
X ωL
第二章 选频网络
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
单谐振回路
选 振荡回路（由L、C组成） 耦合谐振回路
频 网 络 各种滤波器
LC集中参数滤波器 石英晶体滤波器 陶瓷滤波器
声表课件面波滤波器
第二章 选频网络
• 第一节：串联谐振回路 • 第二节：并联谐振回路 • 第三节：串、并联阻抗的等效互换与回路
B 20.7 2 1或B 2f0.7 f2 f1
课件
第一节
当
I Io
1
1 ξ2
1 时 ξ 1
2
而ξ
Q
2 0
所 以:
207
0
Q
也可用线频率f0表示，即: B 2f0.7
f0 Q
由上式可见，通频带与回路的
•
Q值成反比，Q越高，谐振曲线
N(f )
I
N(f )= •
I0
越尖锐，回路的选择性越好，但
课件
串联振荡回路的 相位特性曲线
第二节
并联谐振回路
对于信号源内阻和负载比较大的情况，宜采 用并联谐振回路。
由于外加信号源的内阻很大，因此，研究并 联谐振回路时，采用恒流源分析比较方便。
Vs
j(L 1 ) C
Vs R
1
1
j
L
R
1
CR
I0
1
1
j 0L ( R 0
0 )
I0 1
1
jQ(
0 )
I
1
0
归一化电
I0 1 Q2( 0 )2 0
流 课件
第一节
由图可知，回路的品质 因数越高，谐振曲线越尖 锐，回路的选择性越好。
I/I0 Q1> Q2
Q1 ω0
Q2 ω
R
5
通频带的绝对值： 2f 0.7 f 0 600 kHz 5.32kHz Q 113
通频带的相对值： 2f 0.7 1 8.85 10 3 f 0 课件 Q
例2.1.2 一个5 H的线圈与一可变电容器串联，
第一节
外加电压值与频率是固定的。 当C 126.时6 p，F 电路电流到达最大值1A。
第一节
2π
ωC 6.3258106
5
106
2π
1 6.3258106
100
1012
Ω
63Ω
谐振时 1A V 2式
R
解:（1式）、（2式）两式得
R2 1 X 2
3
R 1 X 36.4Ω 3
最后得 Q ωL 2π 6.3258 106 510 6 Ω 5.46
R
36.5Ω
3） V 1A36.4Ω 36.4V 课件
0
ψ
arctanQ
ω
ω0课件
ω0 ω
arctan
ξ
第一节
arctanQ
0
0
arctan
串联振荡回路的 相位特性曲线 课件
串联振荡回路通用 相位特性
第一节
arctanQ
0
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。
抽头时的阻抗变换 • 第四节：耦合电路 • 第五节：滤波器的其他形式
课件
本章重点
•1、串、并联谐振回路的谐振条件 •2、串、并联谐振回路特征的对比 •3、串、并联阻抗的等效互换 •4、回路抽头的阻抗变换 •5、耦合回路中反射阻抗的物理意义 •6、耦合振荡回路频率曲线的特点及其 物理意义
课件
第一节
0 表示频率偏置谐振的程度
失谐
广义失谐量
量
令：ξ
Q
0
0
2Q
0
2Q
f f0
当ω与ω0很接近时
0
0
0
0 课件0
2
0
2
0
I 1
第一节 I0 1 ξ2
当谐振时：ξ 0
谐振特性方程式
为了衡量谐振回路的选择性，引入通频带的 概念。
回路外加电压的幅值不变时，改变频率，回路 电流 I 下降到Io 的0.707时所对应的频率范围称 为谐振回路的通频带，用B表示：
三、串联振荡回路的相位特性曲线
第一节
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。
.
N ()
I() I(0 )
1
j Q(
1
0 ) N ()e j ()
1
2
通频带越窄。
Q1> Q2
串联谐振回路适用于低内阻的
Q2
电源，内阻越低，则电路的选择
性越好。
课件
'
1
Q1 2
2'
0 (f0)
(f)
例2.1.1 设某一串联谐振回路的谐振频率为
第一节
600kHZ,它的L=15H0 ，R=5 。试 求其通带的绝对值和相对值。
解：
Q 0L 2 600 103 150 106 113