任务1.1.2 LC并联谐振回路

通常，谐振回路研究ω0附近的频率特性，由于ω 十分接 近ω 0，故可近似认为：
0 20
则可得
0
2 0
令 0

Rp Z 2 1 jQ 0 Rp Z 2 2 1 Q （ ）
0
arctan（ Q
2
0
)
8
Z

Δ
O -90º 90º 0º Δ
。
19
二、LC并联谐振回路技术指标的测试
2、测量通频带BW0.7
BW0.7 f H f L
BW0.7 f0 Q
【问题5】：图5中，
f H=
BW0.7=
， fL=
， Q=
，
。
图5 幅频特性曲线-通频带
20
二、LC并联谐振回路技术指标的测试
3、测量矩形系数K0.1
BW0.1 f H 0.1 f L0.1
、
。
4
一、LC并联回路的特性
1、LC并联谐振回路的选频特性
谐振回路由电感和电容组成，主要作 用：选择信号和阻抗变换。 根据电容与电感的连接方式不同，简 单的谐振回路有并联谐振回路和串联谐振 回路。 在谐振放大器中，LC并联谐振回路使用 更为广泛。
L的等效 电阻
L
. Is
L
C
. Is
r
C
+ • Uo
–
并联谐振回路的等 效阻抗
5
Z
一、LC并联回路的特性
1、LC并联谐振回路的阻抗频率特性

L
Z
Uo

Is
(r jL)(1 / jC ) r jL 1 / jC
r <<L
. Is
r
C
+ • Uo –
Z
L/C r j(L 1 / C )
当
ωL 1/ ωC
1 ， 时，回路并联谐振，即 ω0 LC
22
三、课堂小结
1、LC并联谐振回路具有选频与阻抗变换的作用； 2、LC并联谐振回路的特性：
Z
Q增大

90º 0º Δ
RP Q增大 Δ
O
O -90º
f0
1 2 LC
Z Rp L
0 L 1 Q r r0C
23
Cr
3、LC并联谐振回路的通频带与选择性。
BW0.7 f H f L
f0 1 2 LC
(1)谐振频率f (2)谐振阻抗Z
Z Rp L
Cr
6
一、LC并联回路的特性 (3)品质因数Q Q 定义为：
回路谐振时的感抗或容 抗 回路等效损耗电阻
Q
Q
0 L
r

1 r0C
C L
1 ω0 LC
L / r Rp C L C
Rp Q
7
因此
L/ C L / rC Z r j(L 1 / C ) 1 j (L 1 / C ) r Rp 1 jQ ( / 0 0 / )
13
一、LC并联回路的特性
【问题3】：图3中，输出电 压信号峰峰值为 V。
图3 （输入频率为1.8MHz，峰值2V）
【结论1】：当输入信号的频率fi与LC并联谐振回路的谐振频率f0 相等时，输出信号幅度最大，称为“谐振”；当输入信号的频 率fi与f0不相等（大于或小于）时，输出信号幅度都会减小，这 是“失谐”。
14
（1）电压谐振曲线 并联回路两端电压 U o I S Z L + • Uo –
谐振时回路输出电压

. Is
r
C
Z

I s RP UP Uo 2 2f 1 jQ 1 jQ 0 f0
回路的绝对失谐量



Uo


Up
2f 2 1 Q ） （ f0
1
2f arctan( Q ) f0
高频电子技术
项目1 小功率发射机的分析与仿真
任务1-1-2 LC并联谐振回路分析 （书P12~16）
【学习目标】： （1）会调整LC并联回路的谐振状态； （2）会测试LC并联回路的谐振频率、谐振电压增益、通频带、 选择性等技术指标； （3）会分析负载、变压器阻抗变换电路的影响。
复习

1、为什么要采用调制（两点）？调制有哪三类？

2、将下列无线电调幅广播发射机的组成框图填写完整：
1
倍频器
2
3
低频放大器
图1无线调幅广播发射机
2
复习
？
u3 u1 u2
3、请问哪个图表示调制？ 哪个图表示解调？

图2
？
u4 u5
图3
3
复习

4、请把下列无线电调幅广播发射机组成框图填写完整？
高频放大 器
1
中频放大 器
3
低频放大 器
2

5、高频放大器的作用：
K 0.1
BW0.1 BW0.7
为10
矩形系数越接近1，选择性越好 正常使用时，谐振回路的谐振频率应调谐在所需信号 的中心频率上。
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二、LC并联谐振回路技术指标的测试
1、测量谐振频率f0和谐振电压增益Av0
图4 幅频特性曲线（Y轴数值表示电压增益，是小数）
【问题4】：图4中，谐振频率为
，谐振电压增益为
0 3 XFG1 R1 47kΩ C1 100pF 0 1 L1 100uH 2 R2 10Ω
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一、LC并联回路的特性
【问题1】：图1中，输出电压信号 峰峰值为 V。
图1 输入信号频率为1.55MHz，峰值2V
图2 （输入频率为1.59MHz，峰值2V）
【问题2】：图2中，输出电 压信号峰峰值为 V。
RP
O
幅频特性曲线
相频特性曲线
这对曲线说明了并
联谐振回路具有怎 样的频率特性？
9
Q 值增大，曲线变陡 Z RP Q增大 Δ O 幅频特性曲线 Q增大 O -90º

90º 0º Δ
相频特性曲线
谐振时，回路相移为零，回路阻抗最大且为纯电阻。 失谐时，回路有相移，且回路阻抗下降。 ω>ω0 时, 回路呈容性，相移为负； ω<ω0 时, 回路呈感性，相移为正； -90o< <90o
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并联谐振回路归一化输出电压的幅频特性曲线 Q值越大，幅频特性曲线越尖锐，相频特性曲线越陡峭。
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（2）通频带 占有一定频带的信号在并 联谐振回路中传输时，由于幅 频特性曲线的不均匀性而不可 避免地产生频率失真。通频带 实际上是为了限制频率失真的 大小而规定的一个值。

fL
Uo Up
fH
值由最大值下降到0.707 时，所确定的频带宽度 2Δf 就是回路的通频带 BW0.7=fH -fL
BW0.1 f H 0.1 f L0.1
fL fH
BW0.1 K 0.1 BW0.7
24
180 10 6 140 10 12 113 10
6
L 180 10 RP W 129kW 12 Cr 140 10 10
11
一、LC并联回路的特性
2、LC并联回路的通频带和选择性 【问题】：仿真电路的谐振频率是多少？
XSC1
Tektronix
P G 1 2 3 4 T
BW0.7
f0 Q
该式表明：回路Q越高，幅频特性曲线越 尖锐，通频带越窄；回路谐振频率越高， 通频带越宽。
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（3）选择性
选择性指回路从含有各种不 同频率信号总和中选出有用信号、 排除无用信号的能力。回路谐振 曲线越尖锐,则选择性越好。 计算选择性 BW0.1 = 10 f 0 / Q 通带与选择性的综合评价 计算矩形系数K 0.1
K 0.1 BW0.1 BW0.7
【问题6】：fH0.1=
fL0.1= ，K0.1=
，
。
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二、LC并联谐振回路技术指标的测试
4、三大技术指标之间的关联
【结论2】：
1、K0.1=1时，选择性最好。
2、Q值越大，幅频曲线越尖，选择性（ （ ），谐振电压增益（ ）。 3、选择性与通频带是一对矛盾。 ），通频带
Q值俞大，曲线俞尖锐
10
例2.1.1 L = 180 mH, C = 140 pF, r = 10 W , 试求 （1） f0、 Q、Rp 。
L r Z C
解：
. Is
+ • Uo –
f0
1 2 LC

1 2 180 10 140 10
6 12
Hz =1MHz
Q