高频电子线路第五版第二章选频网络.ppt

第二章 选频网络 第二章 选频网络 第一节：串联谐振回路 第二节：并联谐振回路 第三节：串、并联阻抗的等效互换与回路 抽头时的阻抗变换 第四节：耦合电路 第五节：滤波器的其他形式 本章重点 1、串、并联谐振回路的谐振条件 2、串、并联谐振回路特征的对比 3、串、并联阻抗的等效互换 4、回路抽头的阻抗变换 5、耦合回路中反射阻抗的物理意义 6、耦合振荡回路频率曲线的特点及其 物理意义 串联谐振回路 谐振回路的特性: 串联振荡回路在对某一个频率谐振时，回路电流具有最大值，并联谐振回路在对某一个频率谐振时，回路端电压具有最大值。 第一节 第一节 第一节 第一节 第一节 三、串联振荡回路的相位特性曲线 并联谐振回路 串、并联阻抗的等效互换与回路抽头时的阻抗变换 耦合回路 作业 2.6 2.7 2.9 2.13 单节滤波器阻抗分析： 第五节 该滤波器的传通条件为 ，即在通带内要求阻抗z1和z2异号，并且? 4z2 ? ? z1 ?。根据此条件分析图中所示单节滤波器的通带和阻带。 当f f2时，Z1、Z2同号，为容性，为阻带; 当f1 f f2时，Z1、Z2异号,且满足| 4Z2 | |Z1 |,为通带。 当f f1时，Z1和Z2异号，但| 4Z2 | |Z1 | ， 为阻带。 多节滤波器是由单节组成的，因此上述五节集中滤波器的滤波特性如图中虚线所示，其截止频率为f1、f2，中心频率为f0 。 该滤波器简单设计公式为： 当f0 ?f 时： 一般已知f1、f2或f0、?f，设计时L的值给定，则 这种滤波器的传输系数 约为0.1~ 0.3，单节滤波器的衰减量（f0 ? 10kHz处）约为10 ~ 15dB。 第五节 例2.2.2 如图所示的电路中，已知线圈L=234μН，Q=80，要组成一个并联回路，其谐振频率fp=465kHz，⑴ 求C=?谐振电阻Rp =? ⑵ 若已知信号源电流幅度Is =0.2mA，求谐振时回路输出电压幅度Um =?(3)求回路的带宽BW＝？ 解：⑴ ⑵ (3) 第二节 三、信号源内阻和负载电阻的影响 ∵QL与RS、RL同相变化 ∴并联谐振适用于信号源内阻RS很大、负载电阻RL也较大的情况，以使QL较高而获得较好的选择性。 Q下降， RS、RL越小，Q下降越多，回路通频带越宽，选择效果越差 Q下降， RS、RL越大，Q下降越多，回路通频带越宽，选择效果越差 结 果 RS、RL都较大的情况 RS、RL都较小的情况 适用范围 品质因数 谐振阻抗 电路图 并联 串联 信号源内阻、负载对谐振回路的影响 例2.2.3 设一放大器以简单并联振荡回路为负载，信号中心频率fs=10MHz，回路电容C=50pF. ⑴ 试计算所需的线圈电感值； ⑵ 若线圈的品质因数为Q=100，试计算回路谐振电阻及回路带宽；⑶若放大器所需带宽B=0.5MHz，则应在回路上并联多大的电阻才能满足放大器所需带宽要求？ 解：⑴ ⑵ ⑶ 设回路上并联电阻为R1，并联后的总电阻为R1//Rp,总的回路有载品质因数为QL。 第二节 四、低Q值的并联谐振回路 损耗电阻 下面，计算一下精确的谐振频率 第二节 损耗电阻 令 即 谐振频率为 分母虚部为零的频率为 由于Q值低，因此电路总的阻抗Z的最大值与纯阻不是同时发生。 第二节 第三节 一、串、并联阻抗的等效互换 所以等效互换的变换关系为： 第三节 并联电路的 广义形式 二、并联谐振回路的其他形式 左图是并联电路的广义形式，图中 通常的电子线路所用的回路都满足XR的条件，所以也可假设 X1R1 X2R2 在并联谐振时： 当品质因数很高（大于10或者更大）时则有 第三节 再利用X1R1、X2R2的关系，上式变成： 带入谐振条件X1=-X2，上式可写成： 两个支路都有电阻 的并联回路 由上式可得出在谐振时的回路阻抗为： 此时回路的总阻抗为： 如果R1和R2都不很大，则可以认为R1和R2都是集中在电感支路内的，这时回路的 第三节 三、抽头式并联电路的阻抗变换 由于 ,因此 p是小于1的正数，即 即由低抽头向高抽头转换时，等效阻抗提高 倍。 接入系数 p ：为抽头点电压与端电压的比 根据能量等效原则： 第三节 在不考虑L1和L2之间的互感M时: 在谐振时由于Q值很高,ab两端的等效 阻抗可以表示为: 此时回路的谐振频率为: ★当抽头改变时,p 值改变,可以改变回路在db两端的等效阻抗 由于谐振时db两端的等效阻抗为 故抽头变化的阻抗变换关系为 1、对于电感抽头电路而言 第三节 当考虑L1和L2之间的