选频网络原理与分析.ppt

Chapter 2 通信电子线路分析基础2.1 选频网络 §2.1.1 串联谐振回路 §2.1.2 并联谐振回路 §2.1.3 串、并联阻抗等效互换与回路 抽头时的阻抗变换 §2.1.4 耦合回路 §2.1.5 选择性滤波器 引言 1.选频的基本概念 所谓选频就是选出需要的频率分量并且滤除不需要的频率分量。 2.选频网络的分类 §2.1.1 串联谐振回路 2.1.1-1 概述 2.1.1-2 谐振及谐振条件 2.1.1-3 谐振特性 2.1.1-4 能量关系 2.1.1-5 谐振曲线和通频带 2.1.1-6 相频特性曲线 2.1.1-7 信号源内阻及负载对串联谐振回路 的影响 ●由电感线圈和电容器组成的单个振荡电路，称为单振荡回路。信号源与电容和电感串接，就构成串联振荡回路。 ●串联振荡回路的阻抗在某一特定频率上具有最小值，而偏离这个特定频率的时候阻抗将迅速增大。单振荡回路的这种特性称为谐振特性，这个特定频率就叫做谐振频率。 ●谐振回路具有选频和滤波作用。 当? ? ?0时节|z| R， ? ?0 ， x 0 呈感性，电流滞后电压，?i 0 ? ?0 ， x 0 呈容性，电流超前电压，?i 0 ? = ?0 |z| = R x = 0 达到串联谐振。 当回路谐振时的感抗或容抗，称之为特性阻抗。用?表示 %%%% 4.广义失谐系数?： 广义失谐是表示回路失谐大小的量， 其定义为： W 是一个不随时间变化的常数。这说明回路中储存的能量是不变的，只是在线圈与电容器之间相互转换。且电抗元件不消耗外加电动势的能量，外加电动势只提供回路电阻所消耗的能量，以维持回路的等幅振荡。所以回路谐振时电流最大。 2.1.1-5 谐振曲线和通频带 串联谐振回路中电流幅值与外加电动势频率之间的关系曲线称为谐振曲线。 可用N(f)表示谐振曲线的函数。 通频带 定义:回路外加电压的幅值不变时，改变频率，回路电流I下降 到Io 的 时所对应的频率范围称为谐振回路的通频带, 用B表示: 当 时 而 所以 也可用线频率f0表示，即 2.1.1－6 相频特性曲线 回路电流的相角? 随频率?变化的曲线。 所以回路电流的相角?为阻抗幅角的负值，? = –? 回路电流 的相角是与外加电压相比较而言的。若超前，则? 0 若滞后，则? 0。Q 值不同时，相频特性曲线的陡峭程 度不同。图中Q1Q2 结论： 串联谐振回路通常适用于信号源内阻Rs很小 (恒压源）和负载电阻RL也不大的情况。 §2.1.2 并联谐振回路 2.1.2-1 概述 2.1.2-2 谐振条件 2.1.2-3 谐振特性 2.1.2-4 谐振曲线、相频特性和通频带 2.1.2-5 信号源内阻和负载电阻对并联谐振回路的影响 互感M的单位与自感L相同，高频电路中M的量级一般是uH，耦合系数k的量级约是百分之几。由耦合系数的定义可知，任何电路的耦合系数不但都是无量纲的常数，而且永远是个小于1的正数。 2. 反射阻抗与耦合回路的等效阻抗 反射阻抗是用来说明一个回路对耦合的另一回路电流的影响。 初次级回路的相互影响，可用一反射阻抗来表示。 3）反射电阻和反射电抗的值与耦合阻抗的平方值 成正比。当互感量M=0时，反射阻抗也等于零。这就是单回路的情况。 4）当初、次级回路同时调谐到与激励频率谐振（即X11=X22=0）时，反射阻抗为纯阻。其作用相当于在初级回路中增加一电阻分量 ，且反射电阻与原回路电阻成反比。 考虑了反射阻抗后的耦合回路如下图。 对于耦合谐振回路，凡是达到了初级等效电路的电抗为零，或次级等效电路的电抗为零或初、次级回路的电抗同时为零，都称为回路达到了谐振。 调谐的方法可以是调节初级回路的电抗，调节次级回路的电抗及两回路间的耦合量。由于互感耦合使初、次级回路的参数互相影响（表现为反映阻抗）。所以耦合谐振回路的谐振现象比单谐振回路的谐振现象要复杂一些。 3. 耦合回路的调谐 根据调谐参数不同， 分为部分谐振、复谐振