高频电子技术课件

5. 信号源內阻和负载电阻对并联谐振回路的影响
Ig
Rg
Cg
C
L
RP
CL
L
R
R RP // Rg // RL C C g C C L
R 减小，通频带加宽，选择 QL 0 L 性变坏。
影响谐振回路谐振频率。
可见，在有信号源內阻和负载电阻情况下，为了对并联谐 振回路的影响小，需要应用阻抗变换电路。
R
' g
C2
L2
7. LC 串、并联谐振回路比较
电路名称 电路形式 串联谐振回路 例1 并联谐振回路 例2
激励源
谐振条件
恒压源
恒流源
L R2 C
C GP 2 L
谐振频率
S 0
1 LC
P 0
1 1 2 0 QP
通频带
f0 BW QS
f0 BW QP
7. LC 串、并联谐振回路比较（续1）

2 1 QP (
谐振特性
相对幅频特性
i ( )

V ( j ) V ( j 0 ) 1
相频特性
0 2 1 Q ( ) 0 i ( ) arctgQS ( 0 ) 0
0 )2 0
0 v ( ) arctgQP ( ) 0
RL R 2 p
' L
(3) 双电感抽头耦合电路
V1
L1 L2
RL
V1
' RL
L1 + L2
负载电阻 LR 是通过双电感抽头接入并联谐振回路 的,称为部分接入法, 令接入系数 L
p
' L
2
L1 L2
(P<1)
可得
RL R 2 p
(4) 应用部分接入法的选频电路（例）
接入系数
C1
L1
电路名称 端阻抗 （导纳）
品质因数 Q 谐振参数
串联谐振回路
Z ( j ) 0 R 1 jQS ( ) 0
并联谐振回路
YP ( j ) 0 G P 1 jQP ( ) 0
1 QS RS
L 0 L C RS
Ig
1.电路特点
返回
Ig
RP
IL
L
C
IC
L
Z P ( j )
Rs
C
YP ( j )
RL
回路电感元件的固有损耗电阻 Rs 。 包括电感线圈导线的欧姆电阻、由趋肤效应引起的高频损耗电阻。 固有损耗也可等效表示为并联谐振电阻 RP 。 负载电阻 R 。 L 回路空载（固有）品质 因数 Q 。（易测量） 由： QP = Q 可以得出：(当 Q>>1 时 )
1 QP GP
C 0C L GP
Im
Vg RS
VO
Ig GP
7. LC 串、并联谐振回路比较（续2）
电路名称 谐振性质 串联谐振回路 并联谐振回路
VC VL QSVg
电压谐振
I ( j ) I ( j 0 ) 1
2 S
I C I L QP I g
电流谐振
v ( )
P
式中，
Rs 2 1 1 ( ) 0 1 2 LC L Q
1 LC
为回路无阻尼振荡频率。
0
当 Q >>1 时：
P 0
4. 频率特性、通频带和谐波抑制度
频率特性： 并以 = 0 时的输出电压 V0 ( j 0 ) 对 V0 ( j ) 归一化，

可得并联谐振回路的相对幅频特性与相频特性，
所以并联谐振回路希望用恒流源激励。
6. 阻抗变换电路
(1) 全耦合变压器等效
1 N1
N2
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
L2
Ig
RL
Rg C g
' V1 RL
Ig
Rg C g
L1
1'
V2
2'
L1
1'
从功率等效角度证明：
V22 P2 RL
V12 P 1 ' RL
理想变压器无损耗：
P2 P 1
2
V V RL R
其值分别如下：
V0 ( j ) v ( ) V0 ( j 0 )
1
2 P
0 2 1 Q ( ) 0 0 v ( ) arctgQP ( ) 0
f 通频带： BW 0 QP

V
1 /
2

频率特性、通频带和谐波抑制度（续） ( ) V0 ( j ) v
1 L 0 L 1 Q Rs C Rs 0CRs 0C RP QP GP 0 L
1 LP (1 2 ) L L Q
RP (1 Q ) RS Q RS
2 2
2. 回路阻抗特性（导纳特性）
1 1 Y P ( j ) G P j C Z P ( j ) j L 0 G P 1 jQP ( ) YP ( j ) e j P ( ) 0
C1 p1 , C1 C2
RL
Ig
Rg
RP
C2
L2
L2 p2 L1 L2 RL ' R g ' R 2 Rg I g p1I g 2 p2 p1
' L
C1
L1
RP
' ' R RP // Rg // RL
' RL
I
' g
对回路有载品质因数
R QL 0 L 影响明显减小。
例1：串联回路如下图所示。
返回 1 信号源频率 电压振幅
返回 2 F =1MHz。
V=0.1V。
L V
1MHz 0.1V
R C
1 1
Z
将1-1端短接，电容C 调到 100PF时谐振。此时，电容
C 两端的电压为10V。
如1-1端开路再串接一阻抗 Z （电阻和电容串联），则回路
失谐，电容 C 调到200PF时重新谐振。此时，电容 C 两端
p
2
电感
0


0
电容


2
并联回路的阻抗特性
并联回路的电抗特性
3.谐振特性和回路谐振频率
谐振特性：并联回路谐振时，流过其电抗支路的电流I L 、 IC
比激励电流 I g 大 Q 倍，故并联谐振又称电流谐振。 串联回路谐振时，电容器上电压是激励电压的 Q 倍，故串联 谐振又称电压谐振。所以品质因数 Q 易测量。（ Q表原理 ） 回路谐振频率：
并联回路端阻抗的模和相角随频率变化的关系为：
1 Z P ( j ) YP ( j )
RP
0 2 1 Q ( ) 0
2
0 P ( ) arctgQ( ) 0
回路阻抗特性（续）
p Z ( j )
X P
RP

Z ( j )
谐波抑制度

V0 ( j0 )

各种谐波成分输出功率 基波成分输出功率
Q 1 > Q2
Q2 Q1
例：若Q =100，二次谐波抑制度
V0 ( j ) v ( ) V0 ( j 0 )
1
2 P
0

0 2 并联回路相对幅频特性 1 Q ( ) 0
20 lg v 2 0 43.5dB
的电压为2.5V。 试求：线圈的电感 L，回路品质因数 Q 以及未知阻抗 Z 。
例2：并联回路如下图所示。
返回
已知： L1 = L2 =5UH，Q=100。
C1 = C2 =8PF，Rg =40K。
L1
R
C1
Rg
RL =10K。
试求：无阻尼谐振频率；
L2
C2
RL
等效谐振电阻 R ；
不接 RL ，BW如何变？
2 2
2 1 ' L
R V1 N1 RL V2 N 2
' L
2
N1 R N RL 2
' L
2
(2) 双电容耦合电路
1 1
Ig
C1
Rg
L
C2
1'
L
R
Ig
Rg
L
1'
C1 C2
' RL
负载电阻 LR 是通过双电容分压接入并联谐振回路的,称为 部分接入法, 令接入系数 C1 p (p<1) C1 C2 可得
习题二：2-4，2-6，例1，例2