[精选]高频电子线路第二版第2章高频基础电路资料PPT课件

高频电子线路
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电阻器是电子线路中最常用的无源元件之一。在 电子电路中，一个或多个电阻可构成降压或分压电路 用于有源器件的直流偏置，也可作为直流或电子电路 的负载电阻完成某些特定功能。
电阻的主要类型：
高密度碳介质合成的碳膜电阻；
鎳或其它材料的线绕电阻；
温度穏定材料的金属膜电阻； 铝或铍基材料薄膜片的表面贴装（SMD）电阻。
当工作频率等于自谐振频率时，电容等效为串联 谐振，阻抗最小；
当工作频率大于自谐振频率后，等效电感影响加 大，阻抗值增大为电感应用区，电容等效为电感。
不同介质材料的电容器的阻抗频率特性不同，不 同电容值的电容器自谐振频率不相同。
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工作频率在几百kHz～几百MHz的频率段宜选 用高频陶瓷电容、云母电容和金属化聚丙烯电容， 用表面贴装式或插装式都能满足损耗很小，可认为 是理想电容。
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流过电路的电流 I(j)U
U
0
Z rjL1C
谐振时，流过电路电流最大 I(j0)U/r称为谐振电流。
表面贴装（SMD）电阻，尺寸小且无引线，其高 频特性好，多用于射频频段。
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2.1.2 电容器的电路模型及频率特性
n C 为理想电容、L为引
线和极板间等效电感,
RS为引线的导体损耗电 阻,Ge为介质损耗电导。 由于制造工艺的提高与
介质材料的优化，多数
电容器在工作频率较低
1.电感的高频等效 (在几百kHz～几百MHz) 等效为理想电感与损耗电阻串联,如图(b)。
r0 0L/Q0
并联形式 Q0 1
g0 1/0LQ 0
2.电容的高频等效(在几百kHz～几百MHz) 等效为理想电容。
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2.2.2 串联谐振回路 1.无负载电阻的串联谐振回路
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电阻的高频特性与制作电阻的材料、电阻的封装 形式和尺寸大小有密切关系。一般来说，金属膜电阻 比碳膜电阻的高频特性要好；碳膜电阻比线绕电阻的 高频特性要好；表面贴装（SMD）电阻比上述引线电 阻的高频特性要好；小尺寸电阻比大尺寸电阻的高频 特性要好。
当工作频率为高频时，可选用金属膜电阻和表面 贴装（SMD）电阻。
工作频率进入射频频段宜选用片式多层陶瓷电 容器、片式塑封交流瓷介电容器和片式有机薄膜电 容器。但电容器的电容值不一定是理想值。
射频电路中经常需要旁路、电源去耦滤波和射 频接地等辅助电路，通常可以利用电容器具有自谐 振频率的特点来实现。
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2.1.3 电感器的电路模型及频率特性
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本章教学内容 2.1 无源集总元件的电路模型及频率特性 2.2 LC串并联谐振回路 2.3 阻抗变换电路 2.4 信号的功率传输与匹配网络 2.5 滤波器
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2.1 无源集总元件的电路模型及频率特性
2.1.1 电阻器的电路模型及频率特性
n 对于工作频率在几百kHz～几百MHz范围內的高频电 子线路来说, 电感器的选取或自制都应该使电感器的 自谐振频率尽可能高, 即分布电容很小, 且品质因数 要高。在这样的条件下，电感器可忽略分布电容的影 响，等效为电感与自损耗电阻串联。
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2.2 LC串并联谐振回路 2.2.1 电感、电容元件的高频等效
R为 电 阻 ;Ca为 电 阻 引 脚 极
板间等效电容; Cb为引线 间的电容;L为电阻引线电
感。显然，分布电容和引
线电感越小，则电阻的高
频特性越好。在实际应用
时，要选用分布电容和引
自谐振频率点
线电感尽可能小的即高频
特性好的电阻，即需要根
据电路工作频率的高低选
500Ω金属膜电阻
用不同类型的电阻。
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电感的阻抗频率特性
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n 电感器的成品类型较多，可以满足从低频到高频以及 射频的不同需求。在一般情况下，骨架为铁氧体的片 式电感器仅限于在中、低频段工作，而骨架材料是铝、 陶瓷或空心的片式电感器则可以在高频(HF) 段、甚 高频(VHF) 段或超高频(UHF)段工作。适用于HF和 VHF段的电感器电感量一般为0.1～1000μH, 适用于 UHF段的电感器电感量一般为1.5～100nH。
回路的阻抗 Zr0jL1C；回路电阻 r r0
谐振频率
0
1 LC
回路品质因数 Qr0Lr00LQ0 为空载品质因数
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2.有负载电阻的串联谐振回路
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回路的阻抗 Zr0rLjL1C 回路电阻 r r0 rL
谐振频率
0
1 LC
回路品质因数 Q Lr0Lr0 0L rL0C (r1 0rL)
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第2章 高频基础电路
本章教学基本要求
1.了解选频回路（滤波器）的种类及其在 电路中的作用；掌握LC串、并联回路的组成、 原理和特性。
2.掌握几种常用的无源阻抗变换电路的结 构、工作原理和分析设计方法。
3.掌握LC阻抗匹配网络的类型、原理及计 算方法。
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的频段，引线和极板间
等效电感、引线的导体
自谐振频率点
损耗电阻和介质损耗电 导的影响可以忽略，可
认为是一个理想电容。
47pF电容的阻抗频率特性
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工作频率低于几百MHz时，电容器可近似为理想 电容。
隨着频率的增大，等效的引线与介质损耗电阻不 能忽略，引线与极板等效电感的影响也不能忽略，电 容的阻抗的绝对值减小，但仍显容抗值。即工作频率 小于自谐振频率时，可作为电容应用；
自谐振频率点
L为理想电感,Cs为电感 线间的分布电容,Rs为电感
本身的损耗电阻。自谐振
频率，由L与Cs并联确定。 在工作频率低于自谐振频 率之前，由于集肤效应， 损耗电阻隨频率增加而显 著增大，使等效阻抗升高 很快。可见在工作频率低 于自谐振频率的范围为电 感应用区。相反，当工作 频率高于自谐振频率时， 分布电容Cs影响显著，显 示电容特性。