第一章 谐振回路ppt课件.ppt

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1、第一章谐振回路(选频网络)8/30/202111.1高频电路中的元件、器件和组件1.2简单谐振回路串联谐振、并联谐振1.3集中选频滤波器8/30/20212了解高频电路中的元件特性掌握串、并联谐振回路的主要性能掌握两种谐振回路的阻抗转换与抽头的阻抗变换了解互感耦合回路的主要性能了解其他形式的滤波器8/30/202131.1高频电路中的元器件各种高频电路基本上是由有源器件、无源元件和无源网络组成的。高频电路中使用的元器件与在低频电路中使用的元器件基本相同,但要注意它们在高频使用时的高频特性。高频电路中的元件主要有电阻(器)、电容(器)和电感(器),它们都属于无源的线性元

2、件。8/30/202141.1.1高频电路中的元件1、电阻器电阻器在高频使用时不仅表现为电阻特性，而且还表现有电抗特性的一面，一个电阻R的高频等效电路如图所示,其中,CR为分布电容,LR为引线电感,R为电阻值8/30/202152、电感线圈的高频特性电感线圈在高频频率中除表现电感L的特性外，还具有一定的损耗电阻r和分布电容，电感量L产生的感抗为jL(为工作角频率)。高频电感器也具有自身谐振频率。在谐振频率上,高频电感的阻抗的幅值最大,而相角为零,如图所示分布电容8/30/202163、电容器的高频特性一个实际的电容器在高频时除表现电容特性外，还具有损耗电阻和分布电感

3、，一个电容器的等效电路却如图所示。理想电容器的阻抗1/（jωC）,如图虚线所示,其中f为工作频率,ω=2πf8/30/202171.1.2高频电路中的有源器件用于低频或其它电子线路的器件没有什么根本不同。1）二极管半导体二极管在高频中主要用于检波、调制、解调及混频等非线性变换电路中,工作在低电平。2）晶体管与场效应管（FET）在高频中应用的晶体管仍然是双极晶体管和各种场效应管，这些管子比用于低频的管子性能更好,在外形结构方面也有所不同。高频晶体管有两大类型:一类是作小信号放大的高频小功率管,对它们的主要要求是高增益和低噪声;另一类为高频功率放大管,除了增益外,要求其在高

4、频有较大的输出功率。3）集成电路用于高频的集成电路的类型和品种要比用于低频的集成电路少得多,主要分为通用型和专用型两种。返回8/30/20218当端口电压相量与电流相量同相时，这一状况称为谐振。串联电路发生谐振时，电抗为0（容抗和感抗上的模相等，符号相反），电路的阻抗是一个纯电阻，这时阻抗的模最小。串联谐振又称电压谐振。并联电路发生谐振时，谐振各支路电流虚部(无功电流)之和为0。并联谐振又称电流谐振。所谓“谐振”，就能量关系而言，是指回路中储存的能量是不变的，只是在电感与电容之间相互转换；外加电源只提供回路电阻所消耗的能量，以维持回路的等幅振荡，而且谐振回路中电流最大。

5、只有一个回路的振荡电路称为简单振荡回路或单振荡回路。振荡回路就是由电感和电容串联或并联形成的电路，又称LC振荡电路。1.2简单谐振回路8/30/20219振荡回路（选频回路或选频网络）是高频电路中应用最广的无源网络,也是构成高频放大器、振荡器以及各种滤波器的主要部件,可直接作为负载使用。振荡回路的两大特性：选频特性和阻抗匹配特性。选频——即从输入信号中选择出有用频率分量而抑制掉无用频率分量和噪声。阻抗匹配/变换——是将实际的负载阻抗变换为前级网络所要求的最佳负载阻抗，它对提高整个电路的性能具有重要的作用。8/30/202110通常，在高频电子线路中的选频网络分为两大类。

6、一类是由电感和电容元件组成的谐振回路（也称振荡回路），它又可分为单振荡回路及耦合振荡回路；另一类是各种集中滤波器，如LC集中滤波器，石英晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器等。常用的LC选频回路有：串联谐振回路、并联谐振回路、双调谐耦合回路（双调谐回路则具有比并联谐振回路更好的选择性和更宽的通频带）等。描述电路性能的主要参数有：谐振频率f0(ω0)、谐振阻抗RP、空载及有载品质因素(Q0、QL)、通频带BW0.7等。8/30/202111归一化谐振曲线在LC串、并联回路中，任意频率下的回路电流（或电压）与回路在谐振时的电流（或电压）之比，称为归一化谐振函数，其曲线被称

7、为归一化谐振曲线，简称谐振曲线。通过对谐振曲线的研究，可以判定回路的通频带、选择性和矩形系数。8/30/202112串联谐振回路及特性(1)串联谐振(seriesresonance)回路8/30/202113(1.2.2)当串联回路随信号频率变化到0，回路阻抗变为纯电阻r，且为一最小值，这时称为串联谐振。若在串联振荡回路两端加一恒压信号,则发生串联谐振时因阻抗最小,流过电路的电流最大,称为谐振电流,其值为(1.2.3)(1.2.1)8/30/202114(1.2.6)其中Q称为回路的品质因数(qualityfactor),它也是振荡回路