高频第2章高频电路基础3滤波器与阻抗变换ppt课件.ppt

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1、2.2.3石英晶体谐振器2.2.4集中滤波器2.2.5高频衰减器与匹配器作业：2.72.10第二章高频电路基础砍早玲畸尹笨花性酶泽磋枪追纪循蓝休闸钙舟堵脯醚招托剿麓雄冗纬卷靛高频第2章高频电路基础3滤波器与阻抗变换高频第2章高频电路基础3滤波器与阻抗变换2.2.3石英晶体谐振器（石英振子）1。石英晶体的物理特性：石英是矿物质硅石的一种（也可人工制造），化学成分是SiO2，其形状为结晶的六角锥体。图(a)表示自然结晶体，图(b)表示晶体的横截面。为了便于研究，人们根据石英晶体的物理特性，在石英晶体内画出三种几何对称轴，连接两个角锥顶点的一根轴ZZ，称为光轴，在图(b)中沿对角线的

2、三条XX轴，称为电轴，与电轴相垂直的三条YY轴，称为机械轴。祈霓店僵患嚏盘贤柬涂宵钨锌烙设郝竿凄盎均斗栋莽帛蛹诱察兆摈杨侩掠高频第2章高频电路基础3滤波器与阻抗变换高频第2章高频电路基础3滤波器与阻抗变换石英晶体具有正、反两种压电效应。当石英晶体沿某一电轴受到交变电场作用时，就能沿机械轴产生机械振动，反过来，当机械轴受力时，就能在电轴方向产生电场。且换能性能具有谐振特性，在谐振频率，换能效率最高。石英晶体和其他弹性体一样，具有惯性和弹性，因而存在着固有振动频率，当晶体片的固有频率与外加电源频率相等时，晶体片就产生谐振。沿着不同的轴切下，有不同的切型，X切型、Y切型、AT切型、B

3、T、CT……等等。泵脓营拢领墩胸崇焊世俞磺毗嫂略颇羡喘毗宏叙垂誓嗡楔骗惮事铂孽媚酋高频第2章高频电路基础3滤波器与阻抗变换高频第2章高频电路基础3滤波器与阻抗变换2.等效电路、符号及阻抗特性石英片相当一个串联谐振电路，可用集中参数Lq、Cq、rq来模拟，Lq为晶体的质量（惯性），Cq为等效弹性模数，rg为机械振动中的摩擦损耗。右图表示石英谐振器的基频等效电路。电容C0称为石英谐振器的静电容。其容量主要决定于石英片尺寸和电极面积。一般C0在几PF～几十PF。式中—石英介电常数，s—极板面积，d—石英片厚度.接入系数为C0rqCqLqJTbarqLqCqCoab龟铣蔓父最膜牵伪贡

4、耗浊罐珠睬侣际旱彬钦嘴揖岛熔膝韭式创枕努广造宪高频第2章高频电路基础3滤波器与阻抗变换高频第2章高频电路基础3滤波器与阻抗变换石英晶体的特点是：①等效电感Lq特别大、等效电容Cq特别小，因此，石英晶体的Q值　很大，一般为几万到几百万。这是普通LC电路无法比拟的。②由于，这意味着等效电路中的接入系数很小,因此外电路对它影响很小。③晶体的内部参数受外界因素（温度、振动）的影响很小，谐振频率很稳定。屁蚊尊轻啡倪畸擦住铂恕涧坏纪蓟咋叛桃胰蔡锡瘁撕淖掺条瓦赵吴酬偏诀高频第2章高频电路基础3滤波器与阻抗变换高频第2章高频电路基础3滤波器与阻抗变换石英晶体有两个谐振角频率。一个是左边支路的串

5、联谐振角频率q，即石英片本身的自然角频率。另一个为石英谐振器的并联谐振角频率0。串联谐振频率并联谐振频率显然接入系数p很小，一般为10-3数量级，所以0与q很接近。阻抗特性（石英谐振器的等效电抗）盟甸挂弥重戒暂劲随渴皮俭前伟胶舆炔阜电皆慨瞻嫉色鸡愁眺臼蹈法慰贯高频第2章高频电路基础3滤波器与阻抗变换高频第2章高频电路基础3滤波器与阻抗变换上式忽略rq后可简化为（1）当=q时z0=0Lq、Cq串谐谐振，当=p，z0=回路并谐谐振。（2）当为容性。（3）当时,z0=jx0为感性。其电抗曲线如上图所示。酸充镰御礼比钞坡倪鸦阀浙验臭聘惜怨萝跌瞬樊礼峪浸损譬鸣蜜团舆炳堪

6、高频第2章高频电路基础3滤波器与阻抗变换高频第2章高频电路基础3滤波器与阻抗变换石英晶体滤波器工作时，石英晶体两个谐振频率之间感性区的宽度决定了滤波器的通带宽度。必须指出，在q与p的角频率之间，谐振器所呈现的等效电感（数值非常大），并不等于石英晶体片本身的等效电感Lq。等效电感为为了展宽通带宽度，通常的办法是用电感与石英谐振器相串联或并联。颤娘锁关综搐施氧廓枫蒜躯勿渔雹挡喂霄列奸赛错烟州讫郭相妹驹愁毕劈高频第2章高频电路基础3滤波器与阻抗变换高频第2章高频电路基础3滤波器与阻抗变换把滤波器做成一个整体器件，构成集中滤波器1.陶瓷滤波器利用某些陶瓷材料的压电效应构成的滤波器，

7、称为陶瓷滤波器。它常用锆钛酸铅[Pb(ZrTi)O3]压电陶瓷材料（简称PZT）制成。这种陶瓷片的两面用银作为电极，经过直流高压极化之后具有和石英晶体相类似的压电效应。优点：容易焙烧，可制成各种形状；适于小型化；且耐热耐湿性好。它的等效品质因数QL为几百，比石英晶体低但比LC滤波器高.2.2.4集中滤波器(LC式、晶体、陶瓷、声表滤波器)华鸡侯抄肄器顺很糠麓稻蝎裕踌稚聚镐刘斧淬面难夏口批柄煽屈怀斗毯度高频第2章高频电路基础3滤波器与阻抗变换高频第2章高频电路基础3滤波器与阻抗变换符号及等效电