基础知识---高频电子线路

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1、第一章基础知识主要内容：1.1LC谐振回路的选频特性和阻抗变换特性1.2集中选频滤波器1.3电噪声本章重点LC并联回路的选频特性、阻抗变换、阻抗匹配系统总噪声的降低方法；1.1LC谐振回路的选频特性和阻抗变换特性LC谐振回路的作用选频（即将LC回路调谐在需要选择的频率上）；信号的频幅转换和频相转换（在斜率鉴频和相位鉴频）；组成阻抗变换和匹配电路；阻抗电路的串－并联等效转换由电阻元件和电抗元件组成的阻抗电路的串联形式与并联形式可以互相转换RpXpZpRsXsZs等效条件：等效互换的原则：保持其等效阻抗和Q值不变。并串转换：串并转换：品质因数Q：储存能量与消耗能量之比并联：串联：统

2、一的阻抗转换公式注意：转换后电抗元件的性质不变！若Q>>1时：RpLCRSiSRLCRSiSRLCRSuSRpLCRSiSRLCRSiS一、并联谐振回路1.1.1LC谐振回路的选频特性RLCRSiSZPRLCRSiSRpLCRSiSRpLCRSiS+ui—RLCRSiS又由于:，其阻抗的幅频特性以及相频特性如图所示：并联谐振回路在谐振频率点的阻抗最大，相频特性曲线斜率为负；在谐振时，其两端电压最大，信号源与负载并联连接，使有用信号在负载上的电压振幅增大。1通频带：单位谐振曲线上所包含的频率范围为回路的通频带，用BW0.7表示。矩形系数：单位谐振曲线N(f)下降到0.1时的频带范

3、围与通频带之比，即：选择性:对不需要信号的抑制能力，要求在通频带之外，谐振曲线N(f)应是陡峭下降。故Q值越高，频率选择性越好，但通频带越窄。通频带与回路的Q值成反比。故二者是一对矛盾关系。=9.95Q01>Q02理想的幅频特性图：归一化谐振曲线RLCRSuSRLCRSuSZS二、串联LC谐振回路RLCRSuSRLCRSuSiiRLCRSuS幅频特性相频特性其幅频特性曲线与相频特性曲线如下图所示：串联谐振回路谐振点阻抗最小，相频特性曲线斜率为正。其在谐振时电流最大，信号源与负载串联连接，使有用信号通过回路有效地传送给负载。1矩形系数:=9.95串联谐振和并联谐振回路的比较串联谐

4、振(电压谐振)I/I0~并联谐振(电流谐振)U/U0~谐振：阻抗最小，电流最大失谐：阻抗变大，电流减小谐振：导纳最小，电压最大失谐：导纳增加，电压下降>0时，感性<0时，容性>0时，容性<0时，感性通频带(1)试计算所需的线圈电感值。(2)若回路品质因数为Q0=100,试计算回路谐振电阻及回路带宽。(3)若放大器所需的带宽B=0.5MHz,则应在回路上并联多大电阻才能满足放大器所需带宽要求?例1RpLCRSiS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,1.1.2阻抗变换电路目的：实现阻抗匹配；减小负载对谐振回路的

5、影响。即是将实际负载阻抗，变换为前级电路所要求的最佳阻抗值。信号源的阻抗匹配Rs=Ri负载的阻抗匹配RL=R0阻抗匹配CLrRLRsRiRo信号源负载LC带载并联回路信号源会有相应的输出电阻、输出电容；负载除了纯电阻外，还有负载电容并联谐振回路与信号源和负载的连接信号源LC回路负载信号源、负载都等效到LC回路：其中：中心频率：回路有载Ｑ值通频带可见：Qe

6、高回路的Q值。iSRSL1C2C1RLiSRSL2L1C2C1RLabbacdcdL2LCRL'RS'iS'LCRL'RS'iS'abab(1)自耦变压器电路1.纯电感或纯电容阻抗变换电路由于两种情况都只有电阻消耗能量则有：n≤1，对回路影响减弱；设初级线圈与抽头部分次级线圈为匝数之比：N1:N2=1:nn定义为接入系数则：(2)变压器阻抗变换电路其中：N1:N2=1:n(3)电容分压式电路其中：C1C2RLs132C1C2R’LCRsLC1C2RL123证明：RL与C2的并联转换为串连当时，可得再把RLS与C1、C2串连转换成并联式中由于所以RL′>RL,其接入系数为：(4)

7、电感分压式电路其中：例2其与自耦变压器的区别：L1和L2各自屏蔽，没有互感耦合例2：如图所示并联谐振回路，信号源与负载是部分接入。已知：Ｃ1=5pF，Ｃ2=15pF，Ｒs=75Ω，ＲL=300Ω,为了使电路匹配，即负载RL等效到LC回路输入端的电阻RL’=RS.N1N2求：线圈初次级匝数比N1：N2应该是多少？RL”RL’见书P13结论：一般地，阻抗变换时，由回路的低端折合到高端（部分接入到全接入）电阻增加，即除以n2（因为n通常不大于1）。反之，乘以n2。计算这类题目时，要特别注意所有负载