第三讲 高频变压器和传输线变压器.ppt

二、 高频变压器和传输线变压器 高频变压器及其特点 变压器是靠磁通交链, 或者说是靠互感进行耦合的。 (1) 为了减少损耗， 高频变压器常用导磁率μ高、 高频损耗小的软磁材料作磁芯。 (2) 高频变压器一般用于小信号场合，尺寸小，线圈的匝数较少。 ; 图 2-12 高频变压器的磁芯结构 （a） 环形磁芯; (b) 罐形磁芯; (c) 双孔磁芯 ; 图 2-14(a)是一中心抽头变压器的示意图。 初级为两个等匝数的线圈串联, 极性相同， 设初次级匝比为 。作为理想变压器看待, 线圈间的电压和电流关系分别为; 2) 传输线变压器 传输线变压器就是利用绕制在磁环上的传输线而构成的高频变压器。 图 2-15 为其典型的结构和电路图。 ;（2 -39） ; 传输线的特性阻抗Zc决定于传输线的横向尺寸（导线的粗细、导线间的距离、介质常数）。当传输线端接的负载电阻值与特性阻抗相等时，传输线上传输行波，此时有最大的传输带宽。因此，传输线工作方式的特点是，在传输线的任一点上，两导线上流过的电流大小相等、方向相反。两导线上电流所产生的磁通只存在于两导线间，磁芯中没有磁通和损耗。当负载电阻RL与Zc相等而匹配时，两导线间的电压沿线均匀分布（谐振）。这种方式传输特性的频率范围很宽。; 传输线变压器可以看作是双线并绕的1:1 和1:4阻抗变压器。用两个或两个以上的传输线变压器组合可以得到其他阻抗变换器；也可以做平衡-不平衡变换器及3dB耦合器。如图2-17所示。;? 图 2 -17传输线变压器的应用举例 （a） 高频反相器; （b） 不平衡—平衡变换器; （c） 1:4 阻抗变换器; (d) 3 分贝耦合器 ; ⑴ 作宽带高频反相器 在实际应用中，有些场合需要得到一个与信号源电压大小相等相位相反的对地电压,这时需要用到高频反相器,而传输变压器就能实现此功能。图2-17(a)所示的是利用传输变压器实现高频反相器的示意图。图中，信号加在1、3端，2、4端接上与传输线匹配的负载电阻 RL。由于传输线匹配，负载上得到的电压 UL与激励电压 U1相等。???将传输变压器的“2”端接地，则负载 RL 上的对地电压正好与激励电压大小相等，相位相反。 ; ⑵ 不平衡-平衡变换器 实际应用中，有时需要从一个信号源上得到两个大小相等，对地完全反相的电压。在这种情况下，要采用不平衡-平衡变换器。图2-17(b)所示的就是利用传输变压器构成的这种变换器。由于负载电阻分为两个，中间接地，所以两端对地电压相等并反相。信号源对地是不平衡的（一端接地），由于3端及负载中点接地，信号源有一个附加电流流过1、2线圈。但是附加电流很小（因L0较大），只是在低频段对信号有一点分流作用。 此变换器的高频特性较好，因为传输线上的相移，并不影响两输出电压之间的反相关系。; ⑶ 1:4阻抗变换器 传输变压器的一个主要应用，就是构成4:1、1:4等宽带阻抗变换器。图2-17(c) 就是1:4阻抗变换传输变压器。;1.3 滤波器 ; 沿着不同的轴切下，有不同的切型，X切型、Y切型、AT切型、BT、CT……等等。 石英晶体具有正、反两种压电效应。当石英晶体沿某一电轴受到交变电场作用时，就能沿机械轴产生机械振动，反过来，当机械轴受力时，就能在电轴方向产生电场。且换能性能具有谐振特性，在谐振频率上，换能效率最高。 ;二、石英晶体振谐器的等效电路和符号; 三、石英晶体的特点 ①等效电感Lq特别大、等效电容Cq特别小，因此，石英晶体的Q值 　 很大，一般为几万到几百万。这是普通LC电路无法比拟的。 ② 由于 ，这意味着等效电路中的接入系数 p 很小,因此外电路对其的影响很小。 ; 四、石英谐振器的等效电抗（阻抗特性） 石英晶体有两个谐振角频率。一个是左边支路的串联谐振角频率?q，即石英片本身的自然角频率。另一个为石英谐振器的并联谐振角频率?p。 ;上式忽略 rq 后可简化为 当? = ?q时z0 = 0 ， Lq、Cq串谐谐振，当? = ?p，z0