高频第2章 选频网络.ppt

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1、2选频网络2.1串联谐振回路2.2并联谐振回路2.2串、并联阻抗的等效互换与回路抽头时的阻抗变换2.5耦合回路2.6滤波器的其他形式2选频网络高频电子线路中常用的选频网络有：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。功能：选频、阻抗变换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2.1.2串联振荡回路的相位特性曲线2.1.4能量关系及电源内阻与负载电阻的影响由电感线圈和电容器组成的单个振荡电路，称为单

2、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2.1串联谐振回路wO电抗容性感性wLX=wL－1wCw01Cw－阻抗Rw0w一、谐振现象jωL1/(jωC)2.1.1基本原理wO电抗容性感性wLX=wL－1wCw01Cw－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），而偏离此频率时将迅速增大。阻抗2.1.1基本原理Rw0w谐振频率谐振条件:即

3、信号频率或2.1.1基本原理阻抗wO电抗容性感性wLX=wL－1wCw01Cw－Rw0w谐振频率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2.1.1基本原理1)<0时，X<0呈容性；2)=0时，X=0呈纯阻性；2)>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！2.1.1基本原理wO电抗容性感性wLx=wL－1wCw01Cw－阻抗实际上，谐振时又因为所以2.1.1基本原理谐振时，电感、电容消失了！考虑到，谐振时2.串联谐振时，电感和电容两端的电压

4、模值大小相等，且等于外加电压的Q倍；由于Q值较高,常在几十到几百左右,必须预先注意回路元件的耐压问题。2.1.1基本原理回路的品质因数回路的品质因数回路的品质因数Q定义为回路谐振时的感抗(或容抗)与回路等效损耗电阻R之比，即将代入上式，则得在LC谐振回路中，用Q评价谐振回路损耗的大小。Q值常在几十到几百左右。Q值越大，回路的损耗越小，其选择性越好。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；2)>0时，X>0呈感性。2.阻抗性质随频率变化的规律：2.

5、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串联振荡回路的谐振曲线和通频带选频特性曲线N(ω)Q1ω0ω见右图，频率ω偏离ω0越远，N(ω)下降得越多。因此，可以用ω－ω0表示频率偏离谐振的程度，称为失谐量。1.频率选择性2.1

6、.2串联振荡回路的谐振曲线和通频带对于同样的频率ω和ω0，回路的Q值愈大，N(ω)下降的越多。回路的Q值愈高，谐振曲线愈尖锐，对外加电压的选频作用愈显著，回路的选择性就愈好。图2.1.4串联振荡回路的谐振曲线2.1.2串联振荡回路的谐振曲线和通频带所以，定义广义失谐量因此，要衡量电路偏离谐振的程度，必须包含Q和失谐量的综合效果。当0，即失谐不大时：2.1.2串联振荡回路的谐振曲线和通频带广义失谐量幅频特性函数N(ξ)和曲线分别为图2.1.5串联振荡回路通用谐振曲线2.1.2串联振荡回路的谐振曲线和通频带2.通频带图2.1.6串联振荡回路的通频带2.1.2串联振荡

7、回路的谐振曲线和通频带下面，求解带宽2.1.2串联振荡回路的谐振曲线和通频带回路Q值越高，选择性越好，但通频带越窄，二者矛盾。2.通频带2.1.2串联振荡回路的谐振曲线和通频带2.1.2串联振荡回路的相位特性曲线由于人耳听觉对于相位特性引起的信号失真不敏感，所以早期的无线电通信在传递声音信号时，对于相频特性并不重视。但是，近代无线电技术中，普遍遇到数字信号与图像信号的传输问题，在这种情况下，相位特性失真要严重影响通信质量。图2.1.7串联振荡回路的相位特性曲线图2.1.8串联振荡回路通用相位特性2.1.2串联振荡回路的相位特性曲线由右图可见，Q值愈大