《諧振回路》PPT課件

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1、第一章諧振回路由前述可知通信系統(tǒng)中收發(fā)射機主要由高頻振蕩、倍頻、高頻功率放大、調(diào)制解調(diào)、混頻和高頻小信號放大等電路組成。而這些電路的負載均為選頻網(wǎng)絡(luò)。回路的概念在電路課程中已學(xué)過，為了給后續(xù)各章分析打下基礎(chǔ)，本章仍有必要對選頻網(wǎng)絡(luò)進行復(fù)習(xí)與歸納。（選頻網(wǎng)絡(luò)）概論1、選頻網(wǎng)絡(luò)的作用：（1）選頻濾波：從輸入信號中選出有用頻率分量，抑制無用頻率分量或噪聲。（2）阻抗變換電路及匹配電路；（在頻率調(diào)制中）（3）頻→幅或頻→相變換：將頻率的變化轉(zhuǎn)換為振幅或相位的變化2、選頻網(wǎng)絡(luò)的分類：諧振回路：單諧振回路無源濾波網(wǎng)絡(luò)耦合諧振回路濾波器：L

2、C集中參數(shù)濾波器、石英晶體濾波器、陶瓷濾波器、聲表面波濾波器濾波器的優(yōu)點：穩(wěn)定性好，電性能好，品質(zhì)因數(shù)高，利于微型化，便于大量生產(chǎn)。3、諧振回路的組成：電感、電容4、諧振回路的定義：當(dāng)外界授予一定能量、電路參數(shù)滿足一定關(guān)系時，可以在回路中產(chǎn)生電壓和電流的周期振蕩，這種性質(zhì)叫做振蕩特性，此電路稱為振蕩回路。若該電路在某一頻率的交變信號作用下，能在電抗元件上產(chǎn)生最大的電壓或流過最大的電流，就具有諧振特性，故該電路又叫做諧振回路。概論5、諧振回路的種類：簡單諧振回路：串聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路復(fù)雜諧振回路6、諧振回路的應(yīng)用：諧振放大器自

3、激振蕩器用于調(diào)制解調(diào)、變頻等高頻電路中7、本章主要內(nèi)容：1）L、C的高頻特性。2）串并聯(lián)諧振回路的諧振特性，串并聯(lián)諧振的對偶關(guān)系。3）諧振回路的品質(zhì)因數(shù)Q對諧振特性曲線的影響，通頻帶和選擇性問題。4）信號源內(nèi)阻、負載對串并聯(lián)諧振回路的影響。5）并聯(lián)諧振回路的耦合方式與接入系數(shù)。重點內(nèi)容：串、并聯(lián)諧振回路的選頻特性；LC分壓式阻抗變換電路；§1.1高頻電路中的元器件無源元件：電阻、電容、電感有源器件：二極管、晶體管、集成電路無源網(wǎng)絡(luò)：變壓器、諧振器、濾波器一、電阻的高頻特性電阻特性電抗特性：分布電容引線電感相關(guān)因素：制作電阻的材料

4、：金屬膜、碳模、線繞電阻的封裝形式：表面貼裝、線繞電阻的尺寸：小尺寸、大尺寸工作頻率：CRRLR電阻的高頻等效電路二、電感線圈的高頻特性：1、實際電感：電感線圈等效為電感L和電阻r串聯(lián)。損耗電阻與工作頻率密切相關(guān)：集（趨）膚效應(yīng)集膚效應(yīng)電阻r隨頻率增高而增加，這主要是集膚效應(yīng)的影響。所謂集膚效應(yīng)是指隨著工作頻率的增高，流過導(dǎo)線的交流電流向?qū)Ь€表面集中這一現(xiàn)象，當(dāng)頻率很高時，導(dǎo)線中心部位幾乎完全沒有電流流過，這相當(dāng)于把導(dǎo)線的橫截面積減小為導(dǎo)線的圓環(huán)面積，導(dǎo)電的有效面積較直流時大為減小，電阻r增大。工作頻率越高，圓環(huán)的面積越小，導(dǎo)線

5、電阻就越大。2、品質(zhì)因素定義：無功功率與有功功率之比定義：高頻電感的感抗與其串聯(lián)損耗電阻之比Q值越高，線圈的損耗越小。3、電感與電阻的串聯(lián)形式轉(zhuǎn)換成并聯(lián)形式的等效電路和相應(yīng)的量值關(guān)系：圖（a）和圖（b）可互換。在電路分析中，為了計算方便，有時需要把電感與電阻串聯(lián)形式的線圈等效電路轉(zhuǎn)換為電感與電阻的并聯(lián)形式。下圖中的LP、R表示并聯(lián)形式的參數(shù)根據(jù)等效電路的原理：上圖中1-2兩端的導(dǎo)納應(yīng)等于1′-2′兩端的導(dǎo)納：整理成實部與虛部的形式：令等式兩邊實部與虛部分別相等，并用就可得到串并聯(lián)電路形式的互換關(guān)系：互換的量值關(guān)系：一般有Q>>1

6、，所以有：結(jié)論：1)一個高Q值電感線圈，其等效電路可表示為L和r的串聯(lián)形式也可表示為L、R并聯(lián)形式。2)r越小R就越大，即損耗小，反之，則損耗大。一般地，r為幾歐的量級，變換成R則為幾十到幾百千歐。3)兩種形式的量值關(guān)系為：4)串聯(lián)的：并聯(lián)的：三、電容的高頻特性：一個實際的電容器除表現(xiàn)電容特性外，也具有損耗電阻和分布電感。在分析一般米波以下頻段的諧振回路時，常常只考慮電容和損耗。電容器的等效電路也有兩種形式，如圖所示。1、電容的品質(zhì)因數(shù)大小及其損耗關(guān)系：由定義式可推得：Q定義為容抗與串聯(lián)電阻之比Q越大，表征電容的損耗越小。2、電

7、容的損耗電阻串并聯(lián)等效線路變換公式：當(dāng)滿足Q>>1則：結(jié)論：1一個實際電容，其等效電路可以表示為串聯(lián)形式，也可以表示為并聯(lián)形式。2兩種形式電容量不變：并聯(lián)電阻1.1.2高頻電路中的有源器件1、二極管：1）非線性變換二極管：檢波、調(diào)制、解調(diào)、混頻等特點：工作于低電平，極間電容小，工作頻率高，利用多數(shù)載流子導(dǎo)電機理。常用的形式：點接觸式（如2AP系列）二極管：f:100~200MHz表面勢壘式（肖特基）二極管:f>300MHz2）變?nèi)荻O管：壓控振蕩器、混頻、倍頻等特點：電容隨偏置電壓變化，即結(jié)電容Cj與外加反偏電壓之間呈非線性關(guān)系

8、。3）PIN二極管：電可控開關(guān)、限幅器、電調(diào)衰減器等特點：高頻等效電阻受正向直流電流的控制，是一個電可調(diào)電阻2、三極管1）高頻小功率管和小信號場效應(yīng)管：主要用于：小信號放大器、振蕩電路、調(diào)制與解調(diào)電路、混頻電路等主要要求：高增益、低噪聲2）高頻大功率管和場效應(yīng)功