石英晶体滤波器课件2.ppt

石英晶体滤波器 一 晶体滤波器的定义、分类、特点和用途 二 晶体滤波器的基本工作原理——网络的 基本概念 三 晶体滤波器的初步设计 四 晶体滤波器的加工制作 五 晶体滤波器的主要技术指标和使用中的主 要注意事项 六 单片晶体滤波器 一 晶体滤波器的定义、分类、特点和用途 定义：以石英晶体谐振器作为主要元件而构成的滤波器就叫做晶体滤波器。 分类：有源滤波器 无源滤波器 晶体滤波器属于无源滤波器 按滤波器对信号频率的作用来分，可以分为以下四种 低通 低于某一规定的频率(截止频率)的信号均可通过，高于该频率的信号均被衰减 高通 高于某一规定的频率(截止频率)的信号均可通过，低于该频率的信号均被衰减 带通 位于两个规定频率（上、下截止频率）之间的信号均可通过，高于上截止频率和 低于下截止频率的信号均被衰减 带阻 位于两个规定频率（上、下截止频率）之间的信号均被衰减，高于上截止频率和低于下截止频率的信号均可通过 特点： 由于晶体滤波器的主要元件是晶体，而晶体的品质因数特别高，因此晶体滤波器主要具有以下特点 带宽窄 晶体滤波器带宽可以做到相对带宽的千分之几 插入损耗小 普通的晶体滤波器均可达到3~6db 矩形系数小 过渡带可以做的非常陡峭,矩形系数可达2甚至更小到1点几 温度特性好 和晶体的温度特性基本相同 用途：凡是需要将有用的频率信号和无用的频率信号分开并将无用信号抑制下去的地方都可以使用滤波器。例如： 通信、导航等做中频滤波 仪器、仪表、控制中作信号提纯 二 晶体滤波器的基本工作原理 （1） 网络的基本概念 1 四端网络 滤波器就是连接在信号源和负载之间的一个四端网络，其输入端和信号源相接，其输出端和负载相接。 理想的滤波器，对于处于通带内的信号，就如同信号源和负载直接连接一样，没有任何损耗；对于处于通带以外阻带内的信号，就如同信号源和负载断开一样，一点信号也没有。 实际上，这样的理想的性能是不可能达到的，总会有一点点信号从信号源传到负载上，只不过信号被大大的衰减了，因此把阻带叫做衰减带更科学一点。 衰减的定义: 滤波器（四端网络）接入之前信号源传到负载上的功率与四端网络接入之后信号源传到负载上的功率之比的自然对数之半。 如果用电压来表示 如果用电流来表示 衰减的单位：奈培（N） 如果用以10为底的普通对数来表示 单位：分贝（db） 换算关系 2、可能的结构形式 上面一排是不平衡电路 输入输出具有统一的地线 中间一排是平衡电路 输入输出均不接地 下面一个梯型不平衡电路 四端网络可以分为平衡网络与不平衡网络 四端网络从中间水平分开，上下两边互为镜像，就是平衡网络；不能满足上述条 件的就是不平衡网络。 四端网络还可以分为对称与不对称的： 四端网络从中间分开，左右两边互为镜像，就是对称网络；反之就是不对称网络。 3、滤波器类型的简单的识别方法 f……….0 阻抗 o.c s.c f ………∞ 阻抗 o.c s.c 当信号频率趋近于零，如果该电路的阻抗是趋近于零（短路），当信号频率趋近于∞，该电路的阻抗是趋近于∞（开路），这个滤波器电路就是低通滤波器。 当信号频率趋近于零，如果该电路的阻抗是趋近于∞（开路），当信号频率趋近于∞，该电路的阻抗是趋近于零（短路），这个滤波器电路就是高通滤波器。 当信号频率无论趋近于零或者趋近于∞，该电路的阻抗都是趋近于∞（开路），这个滤波器就是带通滤波器。 反过来，当信号频率无论趋近于零或者趋近于∞，该电路的阻抗都是趋近于零（短路），这个滤波器就是带阻滤波器。 4、梯型网络及其标注法 任何一个梯型电路都可以分割成T型节或П型节，或者说任何一个梯型电路都可以由T型节或П型节级联而成。有时也可加上半个T型节（L节）。 上图中，我们想象沿AA和BB切开，整个梯型电路就可想象成是由若干个T型节级联而成；如果我们想象沿CC和DD切开，整个梯型电路就可想象成是由若干个П型节级联而成。 下面的两个图就分别是T型节和П型节，其数值的标注