三章 选频网络.pptVIP

第二章 选频网络 杨红 第三章内容提要、概念、重点、难点 内容提要 概述 §２.1 串联谐振回路 §２.2 并联谐振回路 §２.3 谐振电路及抽头式谐振电路的等效变换 基本概念：Q值、广义失谐、谐振曲线、通频带 重点：并联谐振回路（Q值、谐振曲线、通频带） 难点：抽头式电路的阻抗变换 概述 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。 §２.1 串联谐振回路 本节内容提要 典型电路和分析思路 ２.1.1 基本原理（引出谐振、Q值等概念） ２.1.2 谐振曲线和通频带概念 （同时引出广义失谐概念） 典型电路和分析思路 典型电路（电路中Vs的幅值不变、频率可变） §２.1.1 串联谐振回路基本原理 回路阻抗Zs （1）谐振的概念 （2）谐振频率的概念 （３）电抗X随ω变化的规律 串联谐振回路阻抗Z随频率变化情况 （5）串联谐振回路的矢量图 例题２.1.0 已知一串联谐振回路L=100 μH，R=5Ω，C=100pF，求串联谐振频率，若外加电压源频率为2MHz时，RLC整体呈电容性还是电感性？电压相位超前还是落后于电流相位？ （6）谐振时电路特性及品质因数Q的概念 综上所述可知：当串联谐振回路处于谐振状态 （1）总阻抗Z=R，Vs与电流I相位差φ=0 （2）由于谐振时 所以 §２.1.2 串联谐振回路的谐振曲线和通频带 谐振曲线和“归一化”谐振曲线 谐振曲线定义：串联谐振回路中电流的幅值（即 ）与外加电压源频率（ω）之间的关系曲线。 “归一化”谐振曲线定义： 与外加电压源频率（ω）之间的关系曲线。其中 为电路谐振时回路电流（即电流的最大值）。 （1）归一化谐振曲线计算及广义失谐ξ概念 （2）画出归一化谐振曲线 （3）串联谐振回路的通频带 回路外加电压的幅值不变时，改变频率，回路电流I下降 到I0的 时所对应的频率范围称为串联回路的通频带 通频带的计算 例２.1.1 已知一串连谐振回路谐振频率为600kHz，L=150μH，R=5Ω，求通频带B 注意：我们只求“频带的绝对值”，对“频带的相对值”不做要求 §２.2 并联谐振回路 本节内容提要 典型电路和分析思路（与串联回路是对偶关系） ２.2.1 基本原理 ２.2.2 谐振曲线和通频带 ２.2.3 信号源内阻和负载对Q值、通频带的影响 典型并联谐振电路 典型电路的变形 为什么要变形？ 上图中元件之间既有串联关系（L与r），又有并联关系（C与Lr）所以，分析起来很不方便； 如果能变形成与串联回路完全对偶的形式，可以直接利用§２.1的很多公式和结论，节省推导过程。 并联谐振回路的阻抗分析 并联谐振回路的导纳分析 Rp与r的关系（澄清这个概念对后面章节的学习非常重要！） 关系式： r是客观存在的电阻，通常是L的内阻，Rp是并联电路谐振时呈现的外部阻抗，是r、L、C共同作用的外部效果。 §２.2.1 并联谐振回路基本原理 谐振条件与谐振频率(与串联相同)： 并联谐振时各支路的电流 并联谐振回路Q的多种表示方式 Rp的另一中表示方法 §２.2.2 并联谐振回路的谐振曲线和通频带 画出谐振曲线和通频带的图形 并联谐振回路的电抗特性 例题２.2.1 已知一并联谐振回路L=100 μH，r=5Ω，C=100pF，求并联谐振频率，若外加电流源频率为2MHz时，电路整体呈电容性还是电感性？电压相位超前还是落后于电流相位？ 例题２.2.2 电路与上题一样，求Rp，Q以及通频带 例题２.2.2（续） 第一次作业 教材（《高频电子线路》第四版）85~86页 习题3.5和3.6 提示:利用公式 求Q，其他就好求了 注意习题3.6中“总电容两端电压变成2.5V”中的总电容指的是Zx带的Cx与C串联后的总电容。 §3.2.3 信号源内阻和电路负载对 Q值和通频带的影响 考虑信号源内阻Rs和电路负载RL后电路如下 §3.2.3 信号源内阻和电路负载对 Q值和通频带的影响(续) §3.2.3 信号源内阻和电路负载对 Q值和通频带的影响(结论) (1)考虑RS和RL后Q值下降了，且RS和RL后越小Q值下降越多；在谐振频率不变的前提下，通频带（=f0 / Q）变宽了。 (2)因此在并联谐振回路中，信号源的内阻不宜过小；换而言之，即，信号源内阻高时适于采用并联谐振回路 (3)用对偶的方法可以分析串联谐振回路，会发现相反的结论：信号源内阻小时适于采用串联谐振回路。 例题3.2.3 §3.3 串、并联电路及抽头式电路的等效变换 本节主要内容： §3.3.1 串、