《LC諧振回路》PPT課件

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1、第二講LC諧振回路LC諧振回路2.1概述2.2LC諧振回路的選頻特性2.3LC分壓式阻抗變換電路2.4小結(jié)LC諧振回路是高頻電路里最常用的無(wú)源網(wǎng)絡(luò)。2.1概述并聯(lián)回路、串聯(lián)回路1、選頻（選頻放大器和正弦波振蕩器）類(lèi)型：2、頻幅轉(zhuǎn)換和頻相轉(zhuǎn)換(斜率鑒頻和相位鑒頻）3、組成各種形式的阻抗變換電路和匹配電路。作用：LC諧振回路2.2LC諧振回路的選頻特性2.2.1串聯(lián)諧振回路圖2-1串聯(lián)諧振回路LC諧振回路諧振頻率f0=諧振時(shí)，上式虛部為零?；芈房傋杩筞＝RL+r，出現(xiàn)最小值?；芈冯娏髯畲?。回路總阻抗LC諧振回路品質(zhì)因數(shù)衡量電感上的損耗的物理量，用Q來(lái)表示。表

2、征了無(wú)功功率與有功功率的比值。其值越大，損耗越小?？蛰dＱ值定義為回路有載Ｑ值由此，可知諧振時(shí)：在某些頻段內(nèi)，品質(zhì)因數(shù)可視為常量。LC諧振回路諧振特性1、諧振時(shí)，回路呈純阻性。時(shí)，回路呈容性，反之呈感性。2、諧振時(shí)，電源端電壓與電流同相，電流出現(xiàn)最大值。電源電壓全部加在電阻上。3、電容與電感不分擔(dān)電源電壓，它們之間進(jìn)行能量交換。4、電容與電感上出現(xiàn)最大電壓，是電源電壓的Q倍。LC諧振回路2.2.2并聯(lián)諧振回路根據(jù)電路分析基礎(chǔ)知識(shí)，可以直接給出LC并聯(lián)諧振回路的某些主要參數(shù)及其表達(dá)式：LC諧振回路阻抗電路的串—并聯(lián)等效轉(zhuǎn)換應(yīng)使LC諧振回路由于Q值不變，有因此

3、，當(dāng)串聯(lián)形式轉(zhuǎn)換為并聯(lián)形式時(shí)，有LC諧振回路當(dāng)時(shí)，(1)回路諧振電導(dǎo)(2)回路總導(dǎo)納(3)諧振頻率LC諧振回路(4)回路空載Q值(5)回路有載Q值為所有并聯(lián)支路的總電導(dǎo)之和。LC諧振回路諧振特性1、諧振時(shí)，回路呈純阻性，出現(xiàn)最大電阻值。時(shí)，回路呈感性，反之呈容性。2、諧振時(shí)，電源端電壓與電流同相，電壓出現(xiàn)最大值。電源電流全部加在電阻上。3、電容與電感上出現(xiàn)最大電流，是電源電流的Q倍。LC諧振回路單位諧振曲線諧振曲線回路電壓（或電流）與外加信號(hào)源頻率之間的幅頻特性曲線單位諧振曲線任意頻率下的回路電壓（或電流）與諧振時(shí)回路電壓（或電流）之比。LC諧振回路LC

4、諧振回路失諧量廣義失諧量絕對(duì)失諧量或LC諧振回路為幅頻特性。為相頻特性。LC諧振回路LC諧振回路通頻帶通頻帶使電壓（或電流）下降到諧振電壓（或電流）的某種比例值的頻帶寬度。典型的有：（比例為70.7%）（比例為10%）求解時(shí)，應(yīng)有LC諧振回路合理的解為：即通頻帶與回路Ｑ值成反比。所以，Ｑ值越高，通頻帶卻越窄，但諧振曲線越陡峭，選擇性越好。結(jié)論一個(gè)理想的諧振回路，其幅頻特性曲線應(yīng)該是通頻帶內(nèi)完全平坦，信號(hào)可以無(wú)衰減通過(guò)，而在通頻帶以外則為零，信號(hào)完全通不過(guò)。LC諧振回路矩形系數(shù)矩形系數(shù)Ｋ0.1定義為頻帶范圍ＢＷ0.1與通頻帶ＢＷ0.7之比，即:由定義可知，Ｋ

5、0.1是一個(gè)大于或等于１的數(shù)，其數(shù)值越小，則對(duì)應(yīng)的幅頻特性越理想。它反應(yīng)了實(shí)際幅頻特性曲線接近理想幅頻特性曲線的程度。LC諧振回路2.2.3串、并聯(lián)諧振回路阻抗特性比較圖2-5阻抗特性曲線串聯(lián)并聯(lián)LC諧振回路在實(shí)際選頻應(yīng)用時(shí)，串聯(lián)回路適合與信號(hào)源和負(fù)載串聯(lián)連接，使有用信號(hào)通過(guò)回路有效地傳送給負(fù)載。并聯(lián)回路適合與信號(hào)源和負(fù)載并聯(lián)連接，使有用信號(hào)在負(fù)載上的電壓振幅增大。串聯(lián)諧振頻率點(diǎn)的阻抗最小，相頻特性曲線斜率為正。串聯(lián)回路在諧振時(shí)，通過(guò)電流最大。并聯(lián)諧振頻率點(diǎn)的阻抗最大，相頻特性曲線斜率為負(fù)。并聯(lián)回路在諧振時(shí)，通過(guò)電壓最大。LC諧振回路例1設(shè)一放大器以簡(jiǎn)單

6、并聯(lián)振蕩回路為負(fù)載,信號(hào)中心頻率fs=10MHz,回路電容C=50pF,(1)試計(jì)算所需的線圈電感值。(2)若線圈品質(zhì)因數(shù)為Q=100,計(jì)算回路諧振電阻及帶寬。(3)若放大器所需的帶寬B=0.5MHz,則應(yīng)在回路上并聯(lián)多大電阻才能滿(mǎn)足放大器所需帶寬要求?LC諧振回路2解：1LC諧振回路3設(shè)回路上并聯(lián)電阻為R1,并聯(lián)后的總電阻為R1∥R0,總的回路有載品質(zhì)因數(shù)為Qe.由帶寬公式,有回路總電阻為此時(shí)要求的帶寬B=0.5MHz,故需要在回路上并聯(lián)7.97kΩ的電阻。LC諧振回路2.3電容分壓式阻抗變換電路LC諧振回路變換前后能量守衡。其中，n為接入系數(shù)，小于１。

7、LC諧振回路例2某接收機(jī)輸入回路的簡(jiǎn)化電路如圖所示。已知Ｃ1=5pF，Ｃ2=15pF，Ｒs=75Ω，ＲL=300Ω。為了使電路匹配，即負(fù)載ＲL等效到ＬＣ回路輸入端的電阻等于Ｒs，則，線圈初、次級(jí)匝數(shù)比Ｎ1／Ｎ2應(yīng)該是多少？LC諧振回路解：從電容低端折入高端，電阻為：從電感高端等效到低端（輸入端）的電阻為：所以LC諧振回路1.5小結(jié)選頻特性LC并聯(lián)諧振回路幅頻特性曲線所顯示的選頻特性在高頻電路里有著非常重要的作用。選頻性能的好壞可由通頻帶和選擇性(回路Q(chēng)值)這兩個(gè)相互矛盾的指標(biāo)來(lái)衡量。矩形系數(shù)則是綜合說(shuō)明這兩個(gè)指標(biāo)的一個(gè)參數(shù)，可以衡量實(shí)際幅頻特性接近理想幅

8、頻特性的程度。矩形系數(shù)越小，則幅頻特性越理想。LC諧振回路相頻特