通信电子线路-《通信电子线路》.doc

《通信电子线路》课程建设文件 教案（第二章第二次课） - PAGE 9 - ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 温州大学物理与电子信息学院电子信息科学与技术教研室 施肖菁 《通信电子线路》 典型教案二、第二章第二次课 一、主要教学内容 本次课主要讨论并联谐振回路的接入特性及单调谐放大器的工作原理，主要内容有： 2.2 谐振回路的基本特性 2.2.3 谐振回路的接入方式 分析实例 2.3 单调谐放大器 工作原理——重点 小结 思考题 作业 二、教学重点 1、谐振回路的接入方式 2、单调谐放大器的工作原理 三、教学难点 谐振回路的接入方式及阻抗变换 四、教学内容 2.2.3 谐振回路的接入方式 信号源和负载直接并在L、C元件上会存在以下三个问题： （1）RS和RL影响品质因数QL，RS和RL越小，谐振回路Q值下降越多，一般不能满足实际要求； （2）信号源和负载电阻常常是不相等的，即阻抗不匹配。当相差较多时，负载上得到的功率可能很小； （3）信号源输出电容和负载电容影响回路的谐振频率，CS和CL相对于C越大，影响越大。在实际问题中，RS、RL、CS、CL给定后，不能任意改动。 解决这些问题的途径是采用“阻抗变换”的方法，使信号源或负载不直接并入回路的两端，而是经过一些简单的变换电路，把它们折算到回路两端。通过改变电路的参数，达到要求的回路特性。 常见的阻抗变换电路形式有： 互感变压器接入方式 自耦变压器接入方式 图2-10电容抽头接入方式 图2-10 下面分别介绍这几种阻抗变换电路。 1、互感变压器接入方式 互感变压器接入电路如 HYPERLINK 图2-10所示。 变压器的原边线圈就是回路的电感线圈，副边线圈接负载RL。设原边线圈匝数为N1，副边线圈匝数为N2，且原、副边耦合很紧，损耗很小。根据等效前后负载上得到功率相等的原则，可得到等效后的负载阻抗 RL’。 图2-11设1-1 电压为U1 ，2-2 电压为U2，等效前负载上RL得到功率为P1，等效后负载上RL’得到的功率为P2，由P1=P2，即可得到等效后的负载阻抗。 图2-11 又因为，得 （2-12） 变换后的等效回路如 HYPERLINK 图2-11所示。 此时回路的品质因数为 （2-13） 图2-12式中。 图2-12 若选，则，可见通过互感变压器接入方法可提高回路的QL值。 另外，电路等效后，谐振频率不变，仍为。 2、自耦变压器接入 自耦变压器接入电路如 HYPERLINK 图2-12所示。 回路总电感为L，电感抽头接负载RL。设电感线圈1—3端为N1，抽头2—3端为N1。对于自耦变压器来说，等效折算到1—3端的RL‘所得功率应与原回路RL得到的功率相等。推导方法与上述互感变压器接入方法一样，可得到等效后的负载阻抗RL‘如下： 图2-13 （2-14） 图2-13 由于，所以。例如，，则。此结果表明，如果将电阻直接接到1—3端对回路影响较大，若接到2—3端再折算到1—3端就相当于接入一个，它对回路的影响减弱了。折算后的等效电路如 HYPERLINK 图2-13所示。 由图可知回路的谐振频率为。 回路的品质因数为 （2-15） 式中，。 图2-14 由以上讨论可知自耦变压器接入，也起到了阻抗 图2-14 当外接负载不是纯电阻，包含有电抗成分时，上述等效变换关系仍适用。设回路如 HYPERLINK 图2-14所示。 这时不仅要将RL从副边折算到原边，而且CL也要折算到原边。计算式为 （2-16） （2-17） 因为，所以电容变小，一致的规律是经折算后阻抗变大，对回路的影响减轻。 对谐振回路的信号源同样可采用部分接入的方法，折算方法相同。 图2-15 图2-15 如 HYPERLINK 图2-15所示电路中，信号源内阻RS从2—3端折算到1—3端，电流源也要折算到1—3端，计算式为 （2-18） （2-19） 式（2-19）可以这样理解，从2-3端折算到1-3端