1-1 串联LC回路.ppt

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1、1.5简单串、并联谐振回路与双耦合谐振回路（P57）概述1.5.1简单串、并联谐振回路的基本特性1.5.21.5.3品质因数及其影响1.5.4通频带与选择性1.5.6部分接入1.5.5群延时特性1.5简单串、并联谐振回路与双耦合谐振回路概述LC谐振回路是高频电路里最常用的无源网络，包括串联谐振回路和并联谐振回路两种基本结构类型。利用LC谐振回路的幅频特性和相频特性：选频：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或噪声(例如在选频放大器和正弦波振荡器中)频幅转换和频相转换(例如在斜率鉴频和相位鉴频电路里)用L、C元件组成各种形式的阻抗变换电路和

2、匹配电路所以，LC谐振回路虽然结构简单，但是在高频电路里却是不可缺少的重要组成部分，在本书所介绍的各种功能的高频电路单元里几乎都离不开它。1.5.1简单串、并联谐振回路的特性LC谐振回路是高频电路里最常用的基本选频网络。所谓选频是指从各种输入频率分量中选择出有用信号而抑制掉无用信号和噪声，这对于提高整个电路输出信号的质量和抗干扰能力是极其重要的。LC谐振回路分为并联回路和串联谐振回路两种形式，二者之间具有一定的对偶关系，先讲串联谐振电路。1.5.1简单串、并联谐振回路的特性一、串联谐振回路LC串联谐振回路的构成如图所示。串联谐振回路1.5.1简单串、并联谐

3、振回路的特性一、串联谐振回路LC串联谐振回路的构成如图所示。串联谐振回路回路总阻抗1.5.1简单串、并联谐振回路的特性一、串联谐振回路考虑高频趋肤效应后的热损耗趋肤效应r主要代表电感线圈的损耗（与电感线圈相比，电容器的损耗常常忽略不计）辐射损耗（由于电磁辐射所引起的能量损失）1.5.1简单串、并联谐振回路的特性趋肤效应趋肤效应----交流电流流经导体时趋向于流经导体的外边部分，导体的“皮肤”导致导体的交流电阻大于直流电阻1.5.1简单串、并联谐振回路的特性趋肤效应从趋肤效应的结果来看，相当于减小了导体的有效面积，从而增加了线圈的电阻值。电阻有耗，因此电阻(

4、r)越大，损耗功率越大，电感线圈在谐振电路中感抗作用就越不明显，这是我们所不希望的。尽量选用导电性能好的金属材料，毫米波电路经常采用镀金工艺或采用金作为导体。导线的直流电阻是当导线只通过直流或频率很低的交流时所呈现的电阻，此时导线横截面上电流密度(单位面积上的电流强度)可认为是均匀的。随着频率的逐渐增高，导线横截面上电流分布的不均匀现象会逐渐显著起来。1.5.1简单串、并联谐振回路的特性一、串联谐振回路LC串联谐振回路的构成如图所示。串联谐振回路回路总阻抗电抗相对频率变化关系图1.5.1简单串、并联谐振回路的基本特性----串联谐振回路以“W0”为主,低容

5、高感!阻抗相对频率变化关系图1.5.1简单串、并联谐振回路的特性一、串联谐振回路串联谐振回路电流特性回路电流1.5.1简单串、并联谐振回路的特性1.5.1简单串、并联谐振回路的特性谐振时回路电流最大，且与外加电压同相L与C上的电压大小相等，相位相差180°，外加信号源电压等于r上的电压降1.5.1简单串、并联谐振回路的特性串联谐振也称为电压谐振!串联谐振回路中：L与C上的电压和大小相等，均为信号源电压的Q0倍，相位相差180°1.5.1简单串、并联谐振回路的特性高频线路Q值通常比较大----从几十到几百电感&电容两端电压比信号源大几十、几百倍电路设计时必须

6、考虑器件的耐压问题，特别是电容串联谐振--电压谐振Q是什么？？1.5.1简单串、并联谐振回路的特性谐振回路的品质因数Q来表示回路的损耗1.5.21.5.3品质因数及其影响储能系统的储能能力谐振回路的选频能力品质因数Q在无线电技术中通常不是直接用等效电阻r、而是引入线圈的品质因数Q这一参数来表示线圈及回路的损耗性能，它是描绘储能系统性能的关键指标。定义：Q为一个周期内1.5.21.5.3品质因数及其影响1.5.21.5.3品质因数及其影响上述谐振回路的品质因数仅考虑了谐振回路自身的一个情况，称之为空载品质因数Q01.5.21.5.3品质因数及其影响谐振回路连接

7、有信号源和负载信号源有内阻RS负载电阻RLRS和RL将降低系统的Q值串联谐振回路的有载品质因数QL1.5.21.5.3品质因数及其影响谐振回路连接有信号源和负载信号源有内阻RS负载电阻RLRS和RL将降低系统的Q值串联谐振回路的有载品质因数QL1.5.21.5.3品质因数及其影响远小于空载品质因数Q0QL虽然小，但工程上，Q0总是越大越好设计电路时，应考虑如何减小RS和RL对谐振回路的影响串联谐振回路的有载品质因数QL1.5.4谐振回路的通频带与选择性归一化抑制比和广义失谐归一化抑制比(复数):串联谐振电路任意频率下的电流表达式与谐振时电流表达式之比：1.5

8、.4谐振回路的通频带与选择性归一化抑制比1.5.4谐