第3章选频网络试题.ppt

第3章高频电路基础 选频网络 一、高频电路中的无源器件 2、电感的高频特性 3、电容的高频特性 二、高频电路中的有源器件 三、高频电路中的组件 1、串联谐振回路 （2）性质： （3）串联谐振回路中的归一化幅频特性 （4）选择性 （5）通频带 （6）矩形系数 2、并联谐振回路 （4）回路品质因素 （5）、谐振回路的数学分析 （6）谐振特性 失谐：当信号频率偏离ω0时，称电路失谐，记为Δω=ω-ω0，用来衡量电源频率偏离谐振频率的程度。 （6）谐振特性 阻抗的幅频特性 阻抗的相频特性 （9）串联和并联具有对偶性 3、阻抗变换电路 抽头并联谐振回路 电压源和电流源的折合 谐振回路的群时延特性 谐振回路的幅频特性可用谐振曲线来描述，无线电信号通常都含有很多频率成分，但其能量的主要部分总是集中在一定宽度的频率范围内。这个频率范围叫做无线电信号的频带。由于回路谐振曲线不是理想矩形的，而是有一定的不均匀性，所以具有一定频带的信号作用于回路时，回路电流或回路两端电压便不可避免地会产生幅度失真(频率失真)。为了减少这种失真，必须使信号的频带处于谐振曲线变化比较均匀的部分。 谐振回路的群时延特性 由谐振回路相频特性曲线可知，传送一定宽度的频带信号，由于回路的相频特性不是一条直线，所以回路电流或端电压对各个频率分量所产生的相移不是常数，这就不可避免地会产生相位失真(频率失真)。 群时延特性 以并联谐振回路为例，并假定外加信息是单音调制的调幅波,其数学表达式为 : 群时延特性 群时延特性的定义: 群时延特性 频率响应曲线 串、并联耦合回路互换等效 4、广义的并联等效电路 并联电路的广义形式 并联谐振时，满足 这时电路的阻抗为： 当X1R1,X2R2时谐振回路的阻抗可以表示为： 比较并联谐振回路的谐振电阻： 可得：当R1 、R2不大时，可以认为电阻R1 、R2集中在电感支路内这时回路的品质因数为： 5、抽头并联谐振回路 用广义的并联谐振回路的性质有 在X1R1,X2R2时，如果电感之间没有耦合, AB端看进去的阻抗为： 令： 代入到上式中得： 不改变回路的参数只改变抽头的位置可以改变AB之间的阻抗 即： DB端看进去的阻抗为: 可以证明，即使不是谐振回路，接入系数的关系也成立 L1、L2的线圈的绕制方向一致取正号，否则，取负号 接入系数的物理意义：接入系数就是两个端电压的比值 在X1R1,X2R2时，如果电感之间有耦合, AB端看进去的阻抗为： 例如：电容抽头的接入系数 由低抽头向高抽头转换时，等效阻抗提高 倍。 由高抽头向低抽头转换时，等效阻抗降低 倍。 除了阻抗需要折合外，有时电压源和电流源也需要折合。 接入系数给出了折合公式，AB端的电压是DB端电压的p倍。 AB端的电流源折合到DB端时，DB的电流源是AB端的P倍。 即bc两端的电压为ab两端的电压的p倍 从bc折合到ac端时，内阻 变成 ，电流源 变成 可以证明,当Ri中电流很小时: 总结： 抽头谐振回路的谐振频率：没有互感时 当回路在DB端谐振时，从AB端看回路也是谐振的，当回路谐振时，从回路的任何端看，回路处于同一谐振频率，且呈现纯电阻性。其谐振频率为： 或有互感时 可见,其有三个频率分量,当两个边频分量正好为通频带的两个频率分量时,有: 对于并联谐振回路有: 在谐振点处有: 在失谐不大时,有: 在带宽的两个边频处: 故有: 输出波形包括只是延迟了时间 Q愈高，相频特性愈陡峭, 愈大 设计时，希望相频特性是斜率为常数的一条直线，例如， 这样， ，则通过系统的各个频率 于是，各频率分量在输出端合成， 分量的延迟时间都等于 ,输出波形包络的形状不变，不会产生相位失真。 6、耦合谐振回路 耦合回路是由两个或两个以上的电路组成的网络，两个电路之间必须有公共的元件来完成耦合作用。 纯耦合：公共的元件是纯电阻或纯电抗 复耦合：公共的元件是两个和两个以上的电路元件组成 初级回路：耦合回路中含有激励信号源的回路。 次级回路：耦合回路中接有负载的回路。 耦合系数：耦合回路的公共的电抗（或电阻）与初、次级回路中同性质的电抗（或电阻）的几何中项之比。 耦合系数是一个小于1，最大等于1的没有量纲的正实数 （1）互感耦合回路 为了分析方便，将电路进行等效： Z1代表初级回路中与L1串联的阻抗 Z2代表次级回路中与L2串联的阻抗 他们可以是电阻、电容或电感、以及其组合。 在图中： 由基尔霍夫定律有： 联立上面的两式解得： 电流表达式的分析： A、初级回路中向电感看，等效在初级回路中串联一个反射阻抗 反射阻抗又叫耦合阻抗，表示次级电流通过互感的作用在初级回路中的感应电动势对初级电流的影响可以用一个等效的阻抗来表示： 反射阻抗使初级回路的电阻