高频电子线路--第二章.ppt

2.5.3 耦合回路的频率特性 耦合回路的谐振：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等效电抗同时为零，都称为 回路达到了谐振。 调谐的方法：可通过调节初级回路的电抗，次级回路的电抗或两回路 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 现为反射阻抗）。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。根据调谐参数不同，可分为部分 谐振、复谐振、全谐振三种情况。 最佳全谐振：首先调节初次级回路的电抗使两个回路都单独谐振在信号源 频率上：即x11 = 0，x22 = 0，然后再调节互感使R11 = Rf1， R22 = Rf2，满足匹配条件，则称为最佳全谐振。此时次级电流 达到可能达到的最大值经，推导为 耦合回路的频率特性：回路在谐振条件下保持回路的参数不变，而改变信 号源频率时，次级回路电压（或电流）随频率变化 的曲线（通常都是在最佳全谐振条件下） 一、概念： 二、分析： 列节点方程如下： 令 再根据 则上式可写为： 其模为： 称为耦合因数，也表示耦合程度的大小 设 利用导数求极值的方法可得，当 耦合谐振回路曲线表示式 ?1 称为强耦合 称为弱耦合 称为临界耦合 根据通频带的定义：令 ? =1 ? 1 不应小于 在 处，谐振曲线出现双峰， 在 谐振曲线出现谷值， §2.6 滤波器的其他形式 2.6.1 LC集中选择性滤波器： LC集中选择性滤波器是由许多单节谐振回路通过耦合器件连接而成的选频回路，下图是由六个调谐回路（五节单节滤波器）组成的带通滤波，图中每个谐振回路都谐振在带通滤波器的fi上，耦合电容C0的大小决定了耦合强弱，因而又决定了滤波器的传输特性，始端和末端的电容C?0、 分别连接信源和负载，调节它们的大小，可以改变信源内阻Rs、负载RL与滤波器的匹配，匹配好了，可以减少滤波器的通带衰减。节数多，带通曲线陡。 2.6.2 石英晶体滤波器： 一. 石英晶体的物理特性： 石英是矿物质硅石的一种（也可人工制造），化学成分是SiO2，其形状为结晶的六角锥体。图(a)表示自然结晶体，图(b)表示晶体的横截面。为了便于研究，人们根据石英晶体的物理特性，在石英晶体内画出三种几何对称轴，连接两个角锥顶点的一根轴ZZ，称为光轴，在图(b)中沿对角线的三条XX轴，称为电轴，与电轴相垂直的三条YY轴，称为机械轴。滤波器或振荡器中石英片都是按一定的方位从石英晶体中切割出来的，如 X切型、Y切型、AT切型、BT、CT……等等。 石英晶体压电效应： 当石英晶体受到机械力时，它的表面就产生了电荷，这种效应称为正压电效应，反之在晶体表面加入一定的电压，晶体就会产生弹性变形这称为反压电效应。 例如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，换能效率最高 石英晶体和其他弹性体一样，具有惯性和弹性，因而存在着固有振动频率，当晶体片的固有频率与外加电源频率相等时，晶体片就产生谐振。 2. 石英晶体振谐器的等效电路和符号 石英片相当一个串联谐振电路，可用集中参数Lq、Cq、rq来模拟，Lq相当于晶体的质量（惯性），Cq 等效晶体弹性模数，rq 等效机械振动中的摩擦损耗。电容C0称为石英谐振器的静电容。其容量主要决定于石英片尺寸和电极面积。 Lq很大一般为