《选频网络》PPT课件

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1、第二章选频网络高频电子线路中常用的选频网络有：所谓选频（滤波）,就是选出需要的频率分量和滤除不需要的频率分量。单振荡回路耦合振荡回路选频网络振荡电路（由L、C组成）各种滤波器LC集中滤波器石英晶体滤波器陶瓷滤波器声表面波滤波器单谐振回路：由单个L、C组成的谐振回路；耦合谐振回路：通过磁场（互感）或电场（电容）将两个或两个以上的单谐振回路耦合而成的回路；LC集中滤波器：用多个L、C，通过串联和并联构成的多节滤波器。石英晶体滤波器：石英晶体是一种具有压电效应的二氧化硅晶体，晶体有光轴，与光轴不同角度将晶体切割成

2、片状，两面镀上银层，各焊上引线，可制作成石英晶体。由于具有压电效应，动态时其等效电路是L、C的串并联形式，因此有串联和并联两个谐振频率，具有谐振特性和滤波特性，有时也称为石英谐振器。除此之外，还有许多类型的滤波器，如开关电容滤波器、数字滤波器等。上述可知，最常用的、容易调谐的、容易进行级间耦合匹配的、廉价的仍是LC调谐回路。所以，本节将着重讨论LC谐振回路。陶瓷滤波器：实际上是压电陶瓷滤波器，其特性与石英的特性相近,不过是人工用锆钛酸铅[Pb(ZrTi)O2]烧结而成。有时也叫压电陶瓷谐振器。声表面波滤波器

3、：它是利用集成电路制造技术，在压电基片上（压电陶瓷等）形成两对叉指形还能器，用叉指形还能器来产生、控制和检出声表面波，从而达到对电信号的滤波作用。R、C滤波器：通过R、C的串并联网络构成滤波器。R、C滤波器通常用在低频电路中。2.1串联谐振回路2.2并联谐振回路2.3串、并联阻抗的等效互换与回路抽头时的阻抗变换2.4耦合回路2.5滤波器的其他形式2.1串联谐振回路2.1.1基本原理2.1.2串联振荡回路的谐振曲线和通频带2.1.3串联振荡回路的相位特性曲线2.1串联谐振回路由电感线圈和电容器组成的单个振荡电

4、路，称为单振荡回路。2.1串联谐振回路信号源与电容和电感串接，就构成串联振荡回路。2.1串联谐振回路高频电子线路中的电感线圈等效为电感L和损耗电阻R的串联；电容器等效为电容C和损耗电阻R的并联。通常，相对于电感线圈的损耗，电容的损耗很小，可以忽略不计。损耗电阻RwwO电抗2.1.1基本原理一、谐振现象阻抗容性感性wLX=wL－1wCw01Cw－0w2.1.1基本原理wO电抗容性感性wLX=wL－1wCw01Cw－阻抗Rw0w谐振频率串联单振荡回路的谐振特性：其阻抗在某一特定频率上具有最小值（谐振状态），而偏

5、离此频率时将迅速增大。2.1.1基本原理谐振条件:即信号频率或阻抗wO电抗容性感性wLX=wL－1wCw01Cw－Rw0w谐振频率2.1.1基本原理1.谐振时，回路阻抗值最小，即Z=R；谐振频率选频特性曲线，具有带通选频特性。当信号源为电压源时，回路电流最大，二、谐振特性当回路阻抗Z＝R，即为一个纯电阻时，称为串联谐振。2.1.1基本原理1)<0时，X<0呈容性；2)=0时，X=0呈纯阻性；3)>0时，X>0呈感性。2.阻抗性质随频率变化的规律：谐振时，电感、电容消失了！wO电抗容性感性wLx=

6、wL－1wCw01Cw－阻抗2.1.1基本原理实际上，谐振时：谐振电流达到最大，且与同相又因为所以2.1.1基本原理为了表征谐振时电感L和电容C两端电压值的大小，引用电感线圈的品质因数线圈的Q值常在几十到一、二百左右。特性阻抗：称为回路的品质因数定义：回路品质因数指谐振时，回路感抗（或容抗）与电阻R的比值。2.1.1基本原理考虑到，谐振时3.串联谐振时，电感和电容两端的电压模值大小相等，且等于外加电压的Q倍；由于Q值较高，必须预先注意回路元件的耐压问题。2.1.1基本原理。二者的关系可以借助回路中的电流和电

7、压的相量图求得。实际上，损耗是包含在线圈中的，所以电感线圈上的电压谐振时O2.1.1基本原理总结，具有带通选频特性。1.谐振时，回路阻抗值最小，即Z=R；当信号源为电压源时，回路电流最大，即1)<0时，X<0呈容性；2)=0时，X=0呈纯阻性；3)>0时，X>0呈感性。2.阻抗性质随频率变化的规律：3.串联谐振时，电感和电容两端的电压模值大小相等，且等于外加电压的Q倍。2.1.1基本原理注意：线圈Q与回路Q的区别回路的品质因数线圈的品质因数(回路的特性阻抗)二者的区别：回路Q0限定于谐振时，线圈

8、Q无此限制。二者的相同点：都表示回路或线圈中的损耗。2.1.2串联振荡回路的谐振曲线和通频带1.定义：回路中电流幅值与外加电压频率之间的关系曲线称为谐振曲线。因此，表示谐振曲线的函数为2.1.2串联振荡回路的谐振曲线和通频带谐振曲线包括幅频特性曲线和相频特性曲线，分别用N(ω)和ψ(ω)两函数表示。仅对选频特性而言，通常只关心幅频特性N(ω)。针对幅频特性，又分为两个方面：频率选择性和通频带。2.1.2串联振荡回