LC串并联谐振回路L串并联谐振回路.ppt

3.2 LC串并联谐振回路 LC谐振回路是最简单也是最基本的LC滤波器电路 谐振回路的主要特点是具有选频作用。它在无线电高频设备中的应用非常广泛，不仅是各种形式滤波器的基础，而且在各种调谐放大器、调制、解调、变频等电路中也需要用到。 3.2.1 LC串联谐振回路 3.2.1 LC串联谐振回路 串联谐振回路品质因数Q: 回路空载品质因素Q0：表示回路不含外加负载电阻与阻尼电阻时，回路电抗与其固有损耗电阻r的比值。 LC串联谐振回路的讨论 例1：串联回路如下图所示。 一、并联谐振回路原理 1、电路特点 回路电感元件的固有损耗电阻r 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 2、LC并联谐振回路的传输阻抗 传输函数（传输阻抗） 3、LC并联谐振回路的谐振频率 回路谐振时： 回路电压与输入激励电流同相位 回路呈纯阻特性 4、LC并联谐振回路的两种电路形式等效 5、LC并联谐振回路的阻抗特性 6、LC并联谐振回路的讨论 当回路谐振时，最大输出电压、电阻、电感、电容支路的电流分别为： 例3 下图所示为放大器的简化等效电路。已知：空载品质因数Q0=105，L=588μH，C=200PF，Rg=RL=180kΩ。试求： 1、谐振频率f0； 2、通频带BW0.7 作业 二、 信号源內阻和负载电阻对并联谐振回路的影响 3.2.3 阻抗变换与接入系数 将负载从次级等效到初级 (2) 双电感抽头耦合电路 (2) 双电感抽头耦合电路 （3）双电容抽头耦合电路 (3) 双电容抽头耦合电路 接入系数p 例4： 作业： （2） 电感的固有损耗电阻 r等效到回路两端得到： RL等效到回路两端得到： 其中： 谐振电阻 （3）有载品质因数 （4）通频带 补充： 在图中，电容分压式并联谐振电路 kΩ， kΩ， Ω， H， pF， 求谐振频率 和通频带宽度BW。 pF， Q比电阻R容易测量。 趋肤效应亦称“集肤效应”。交流电通过导体时,由于感应作用引起导体截面上电流分布不均匀,愈近导体表面电流密度愈大,这种现象称为趋肤效应。趋肤效应使导体的有效电阻增加。频率愈高,趋肤效应愈明显。 * * 谐振回路的主要特点是具有选频作用，对于串联回路来说， 就是要求当外加输入电压信号作用时，在指定的频率fo附近， 回路中的电流I尽可能大，而在离开频率fo两边一定范围以外， 回路中的电流应尽量小。 所以我们需要研究怎样由回路元件参数来确定中心频率fo ， 以及如何选择参量来获得比较满意的选频性能。 回路电抗数值与电阻数值的比值 Q对回路选频性能的影响： Q值越高，回路的谐振曲线越尖锐，选择性越好， 对无用信号的抑制能力越强，但通频带越窄。 回路有载品质因素QL：表示考虑了外加负载电阻与信号源内阻时的回路品质因素。 串联回路谐振时，电感器和电容器的端电压均达到最大值，并为输入电压的Q倍。故又称串联谐振为电压谐振。 信号源频率 F =1MHz电压振幅 V=0.1V。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 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 。 解:将1-1短接 回路总电阻 所以当F=1MHz时 1-1断开,串接Z时,Z为Cx与Rx串联, 则回路总电容为 Cx=200pF=C 3.2.2 并联谐振回路 其中: 回路谐振频率: 为回路无阻尼振荡频率。 分子分母同乘 Q值很高 并联回路的品质因数Q: 电阻数值与回路电抗数值的比值 串联回路的品质因数Q: 回路电抗数值与电阻数值的比值 并联回路的阻抗特性 并联回路的电抗特性 电感 电容 ? = ?0 ，呈纯电阻且阻值最大 ? ?0 ，呈容性 ? ?0 ，呈感性 并联回路谐振时，流过其电抗支路的电流比激励电流大 Q 倍，故并联谐振又称电流谐振。 频率特性： 以 = 时的输出电压 对 归一化， 可得并联谐振回路的相对幅频特性与相频特性， 其值分别如下： 7、高Q值LC并联回路的频率特性 通频带Bw（通常指3dB带宽,也用 表示） 并联回路相对幅频特性 Q值越大，谐振曲线越尖锐，选择性越好，但通频带变窄。Q值越小，曲线越平坦，选择性越差，通频带越宽。 例2 设一放大器以简单并联谐振回路为负载，信号中心频率f0=10M