高频电路 第一章 选频网络与阻抗变换ppt课件.ppt

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1、第一章选频网络与阻抗变换1、串、并联谐振回路的选频特性；2、各种窄带无源阻抗变换网络；4、传输线变压器的阻抗变换原理3、集中滤波器；1、电感线圈的高频特性在高频电路中，电感的损耗较大不能忽落，在等效电路中应考虑损耗的影响。一个实际电感可以用一个理想无损耗的电感L和一个串联损耗电阻r来等效，也可以用一个理想无损耗的电感L和一个并联的电导ge0(或电阻Re0)来等效。一个实际（有损）电感线圈可在工作频率下通过Q表，测得电感线圈的电感值L和空载品质因数Q0，其大小就能反映电感损耗的大小。LLLr0ge0电感

2、、电容在高频电路中等效Re0品质因数定义：实际电感的等效方式2、电容元件的高频特性1.1LC谐振回路LC谐振回路有并联回路和串联回路两种形式，属于无源滤波网络；其作用是：（1）选频滤波：从输入信号中选出有用频率分量，抑制无用频率分量或噪声。（2）阻抗变换电路及匹配电路；（3）实现频幅、频相变换：将频率的变化转换为振幅或相位的变化；将在频率调制中讲。1.11.1.1并联谐振回路图1.1.1并联谐振回路图1.1.1所示为一个有耗的空心线圈和电容组成的并联回路（空载）。其中r为L的损耗电阻(串联等效），C的

3、损耗很小，可忽略。为激励电流源，回路两端所得到的输出电压为。一、并联谐振回路的阻抗特性由图知：回路的阻抗1.1.1并联谐振回路等效变换动画电路谐振、谐振频率？1.1.1并联谐振回路图1.1.1并联谐振回路1.1.1并联谐振回路等效变换动画或回路的导纳：图1.1.2并联等效电路上式的物理含义？此时，图1.1.1可等效为图1.1.2。此时，回路的谐振电阻：或谐振电导1.1.1Re0为L的损耗电阻(并联等效）定义回路的空载品质因数：则回路的阻抗特性令为广义失谐∴1.1.1回路谐振时阻抗幅频特性阻抗相频特性由

4、此画出的阻抗频率特性曲线如图1.1.3所示。图1.1.3并联谐振回路阻抗频率特性曲线1.1.1并联谐振回路阻抗幅频相频曲线动画二、回路两端的电压回路两端的谐振电压：由以上分析结果，并结合图1.1.3可以得出如下几点结论：②回路失谐（）时，并联回路阻抗下降，时，当,并联回路阻抗呈感性；时，当,并联回路阻抗呈容性；1.1.1①回路谐振（）时，回路阻抗最大且为纯阻相移值增大。③电流特性并联回路谐振时的谐振电阻为或的倍，同时并联电路各支路电流的大小与阻抗成反比，因此电感和电容中电流的大小为外部电流的倍，即有:

5、且相位相反1.1.1如果忽略简单并联谐振回路（如图1.1.1所示）的损耗电阻，即，此时可以画出并联回路的电抗频率特性曲线如图1.1.4所示。图1.1.4并联回路的电抗频率特性④电压特性谐振时回路两端的电压最大，，与激励电流同相位。⑤相频特性曲线的斜率斜率越大，曲线越陡。并联谐振回路的相频特性呈负斜率，且越高，1.1.1⑥线性相频范围此时与之间呈现线性关系，成反比。且相频特性呈线性关系的频率范围与1.1.1时，相频特性可以近似表示为当三、回路的谐振特性曲线（归一化）其中：幅频特性相频特性由此画出的谐振特

6、性曲线如图1.1.5所示。1.1.1图1.1.5谐振特性曲线（动画）显然，曲线形状与有关。1.1.1由该图知，越大，曲线愈尖锐，选择性越好。四．通频带选择性矩形系数：1、通频带：定义：当时对应的频率范围称为通频带，用BW0.7表示，称之为3dB带宽。由幅频表达式N(f)知：当时显然，越大，越窄，选择性好，∴选择性与矛盾。1.1.12、矩形系数：选择性是指回路从含有各种不同频率信号的总和中选出有用信号，抑制干扰信号的能力。通常理想情况下1.1.11.1.2串联谐振回路标准的串联回路由无损耗的电感L和电阻

7、r（电感的损耗串联等效电阻）、电容C串联而成（空载）。由电压源激励，如图1.1.6所示。图1.1.6标准LC串联回路一、串联回路的阻抗特性由A、B两点向回路内看入的回路等效阻抗为1.1.2当，时，此时的ZS虚部为零，回路谐振称为回路的谐振角频率。令回路的空载品质因数并引入广义失谐，阻抗可改写为1.1.2回路阻抗的幅频特性回路阻抗的相频特性图1.1.7串联谐振回路阻抗的幅频特性和相频特性曲线由以上分析知，串联回路谐振时具有以下特点：①阻抗特性回路谐振时，回路的感抗与容抗相等，互相抵消，回路阻抗最小（）且

8、为纯阻。1.1.2②回路失谐（）串联回路阻抗增加，相移值时，，串联回路阻抗呈感性；增大。当时，，串联回路阻抗呈容性。当图1.1.8串联回路的电抗频率特性如果忽略简单串联谐振回路的损耗电阻，可以画出串联回路的电抗频率特性曲线如图1.1.8所示。1.1.2③相频特性曲线为正斜率，即二、串联谐振回路的谐振特性：定义：回路输出电流随输入信号频率而变化的特性称为回路的选频特性。图1.1.6所示串联谐振回路的输出电流表达为式中为回路谐振情况下的输出电流。上式说明，回