通信电子线路选频网络资料.ppt

Chapter 2 选频网络 §2.1 串联谐振回路 §2.2 并联谐振回路 §2.3 串、并联阻抗等效互换与回路抽头时的阻抗变换 §2.5 耦合回路 §2.6 滤波器的其他形式 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 串联谐振回路 2.1-1 概述 2.1-2 谐振及谐振条件 2.1-3 谐振特性 2.1-4 能量关系 2.1-5 谐振曲线和通频带 2.1-6 相频特性曲线 2.1-7 信号源内阻及负载对串联谐振回路 的影响 2.1-1 概述 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。 2.1-2 谐振及谐振条件 1. 阻抗 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，以维持回路的高幅振荡。所以谐振回路中电流最大。 2.1-5 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。 Q值不同即损耗R不同时，对曲线有很大影响，Q值大曲线尖锐，选择性好，Q值小曲线钝，通带宽。 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 2.1－6 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。 §2.2 并联谐振回路 2.2-1 概述 2.2-2 谐振条件 2.2-3 谐振特性 2.2-4 谐振曲线、相频特性曲线和通频带 2.2-5 信号源内阻和负载电阻对并联谐振 回路的影响 2.2-2 谐振条件 1.阻抗 一般 ?L R 代入上式 ： 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。 现以下图所示的互感耦合串联回路为例来分析耦合回路的 阻抗特性。在初级回路接入一个角频率为?的正弦电压V1， 初、次级回路中的电流分别以i1和i2表示，并标明了各电流 和电压的正方向以及线圈的同名端关系。 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。 （1）部分谐振：如果固定次级回路参数及耦合量不变，调节初级回路的电抗使初级回路达到x11 + xf1 = 0。即回路本身的电抗