單調(diào)諧放大電路的接入系數(shù)與等效轉(zhuǎn)換

1、3.3.1 源和負(fù)載源和負(fù)載部分接入部分接入并聯(lián)并聯(lián) 回路的幾個(gè)回路的幾個(gè)變換參數(shù)變換參數(shù) 阻抗等效變換依據(jù) 等效變換條件 接入系數(shù)定義 3.3 阻抗等效互換 ； 輸輸出出端端口口視視入入電電抗抗 L RX 一、等效變換條件 1、接入電路后不明顯改變諧振回 路的電流電壓關(guān)系; 2、電路參數(shù)一定有所限制； S RX 輸入端口視入電抗輸入端口視入電抗 二、接入系數(shù)定義二、接入系數(shù)定義 電電抗抗回回路路參參與與分分壓壓同同性性質(zhì)質(zhì)總總 與與外外電電路路相相連連部部分分電電抗抗 p 諧諧振振回回路路總總電電壓壓 接接入入處處電電壓壓 T U U p 三、負(fù)載阻抗等效變換依據(jù)三、負(fù)載阻抗等效變換依據(jù) 變

2、換前與變換后阻抗上獲得的功率相等變換前與變換后阻抗上獲得的功率相等 1、功率關(guān)系與等值電阻 ; 2 1 2 L L R U P 負(fù)載功率：負(fù)載功率： L T L R U P 2 2 2 并聯(lián)諧振兩端功率：并聯(lián)諧振兩端功率： LL PP 3 則則合合前前后后功功率率相相等等： 2 22 2 22U U R R R U R U T L L L T L ； 22 2 4 p R R U U R L L T L 阻阻公公式式：則則合合到到并并聯(lián)聯(lián)電電路路等等值值電電 L R 四、輸入阻抗等效變換依據(jù)四、輸入阻抗等效變換依據(jù) 變換前與變換后激勵(lì)源輸入回路的功率相等變換前與變換后激勵(lì)源輸入回路的功率相等

3、等效模型示意圖 ；、輸輸入入功功率率： 入入 UIP S 1 TSU IP 入入 、并并聯(lián)聯(lián)諧諧振振電電路路功功率率：2 TSS UIUIPP ,3 入入入入 、功功率率相相等等： S T SS pI U U II 4勵(lì)勵(lì)電電流流源源：、則則合合到到并并聯(lián)聯(lián)電電路路的的激激 五、電路參數(shù)限制五、電路參數(shù)限制 1 1；、輸出端口電抗：、輸出端口電抗： L O G X 1 2；、輸入端口電抗：、輸入端口電抗： S I G X 1Q p之之積積的的要要求求：、接接入入系系數(shù)數(shù)與與品品質(zhì)質(zhì)因因數(shù)數(shù)3 例3-1 電路如圖所示，寫出激勵(lì)源和負(fù)載的接入系數(shù)計(jì)算式。 1 C 2 C 1 L 2 L L L R

4、 G 1 S G S I T U OU IU 解：1、求激勵(lì)源的接入系數(shù) p1 ： T I p U U 1 由定義可得：由定義可得： 21 1 1 2 1 2 2 2 2 1 1 : 1 1 1 1 LjLj Lj T I p R G L Lj Lj G Lj G Lj G Lj G T I p U U U U S S S S S S 滿足時(shí)：滿足時(shí)：當(dāng)條件當(dāng)條件 由定義可得：由定義可得： 21 1 1 2 1 12 12 12 2 12 2 2 1 : 1 1 11 1 CC C T O p R GC Cj CjCjG CjCjG CjCjG CjG CjCjG CjG T o p U U

5、U U L L L L L L L L 滿滿足足時(shí)時(shí)：當(dāng)當(dāng)條條件件 義義可可得得：由由定定 2、求負(fù)載的接入系數(shù) p2 ： 3.3.2 串并聯(lián)阻抗等效互換 及負(fù)載、信號(hào)源復(fù)雜接入諧振回路時(shí)的阻抗變換 11 jXrZAB 一、串并聯(lián)阻抗互換 串聯(lián)阻抗： 并聯(lián)阻抗： 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 22 22 22 22 11 1 XR XR j XR XR jXR XjR jXR ZAB ; 2 2 2 2 2 22 1 XR XR r 1、確定單口阻抗表達(dá)式 2、分別比較實(shí)部和虛部等效必須等值 2 2 2 2 2 2 2 1 XR XR X 二、串并聯(lián)品質(zhì)因數(shù)Q關(guān)系 串聯(lián)電路品

6、質(zhì)因數(shù): 2 2 1 1 X R r X L Q 并聯(lián)電路品質(zhì)因數(shù): 2 2 X R P Q 等效阻抗電路的品質(zhì)因數(shù)不變, p pL L Q QQ QQ Q 三、串并聯(lián)阻抗等效互換參數(shù) ; 1 2 2 2 2 2 2 2 22 1 Q R XR XR r 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 Q X XR XR X ; 1 1 2 2 rR Q 122 1 1XX Q 當(dāng)Q 1時(shí)（高Q）：; 1 2 2 rRQ 12 XX 結(jié)論： 串、并聯(lián)阻抗互換中，電抗（阻抗的虛部）不變， 串聯(lián)小電阻（串聯(lián)阻抗的實(shí)部?。┳?yōu)椴⒙?lián)大電阻（并 聯(lián)阻抗的實(shí)部大）。 3.3.3 負(fù)載或信號(hào)源的部份接入或耦

7、合接入 并聯(lián)回路的阻抗變換 、雙電感分壓方式與并聯(lián)諧振電路接入結(jié)構(gòu)圖 當(dāng)： L Y L 1 1 ， 則可對(duì)電路進(jìn)行等效折合。 雙電感分壓方式接入回路電路圖： 2、接入系數(shù)：接入系數(shù)定義為： M2LL ML U U p 21 1 T 1、則合條件分析 21L LM 若為緊耦合即： ，帶入上式得接入系數(shù) p， 此 時(shí)即為自耦變壓器耦合。 若L1、L2 沒有互感，即 M=0， L1、L2為電感分壓，得接入系數(shù) 。此時(shí)即為自感分壓耦合。 21 1 LL L p 3、則合電導(dǎo)：。 2 LL YpY 二、負(fù)載用變壓器（互感）耦合接入回路電路結(jié)構(gòu)圖： 1、則合條件：阻抗映射：一般線圈繞在鐵氧體磁芯上屬于緊耦

8、合 ， 。 1 21 LL M k 此時(shí)歸為理想變壓器耦合 。 1 2 T N N U U p 。 2 LL YpY 若N1N2 ，則折合以后阻抗增大，使等效的并聯(lián)電路的品質(zhì)因數(shù) Qp會(huì)增大，其帶寬 2f 0.7變窄，矩形系數(shù) Kr0.1減小。可見，采取互感 耦合方式部份接入后使選擇能力增強(qiáng)。 耦合系數(shù) 接入系數(shù)定義為： 2、接入系數(shù)： 3、則合電導(dǎo)： 三、負(fù)載用雙電容分壓方式與并聯(lián)諧振電路接入結(jié)構(gòu)圖 2、接入系數(shù) p ： 1時(shí)，時(shí)，當(dāng)當(dāng)則合條件：則合條件：、 L YC 對(duì)電路進(jìn)行等效折合。 雙電容分壓接入系數(shù)定義為： 21 2 1 21 21 1 T CC C C CC CC cj 1 cj

9、 1 U U p L 2 L YpY 3、則合電導(dǎo) ： 四、信號(hào)源部份接入并聯(lián)回路時(shí)阻抗和激勵(lì)源變換 1. 電感感性接入方式等效折合電路圖： 其中，L = L1 + L2 , 在L1 、L2 之間： 21 1 : LL L p 無無感感接接入入系系數(shù)數(shù) 1轉(zhuǎn)換條件分析及其接入系數(shù) 有互感時(shí)的接入系數(shù)： MLL ML p 2 21 1 上式中互感 系數(shù)M： 21, L L 的線圈繞制方向一致時(shí)，取M ； 當(dāng) 21, L L的線圈繞制方向相反時(shí)，取M 。 當(dāng) L 2 L YpY 2則合電導(dǎo) ： 2. 電容容性接入方式電路及等效折合結(jié)構(gòu)圖 21 2 T CC C U U P 1則合條件： 2接入系數(shù)

10、： LS YCYC 11 ; L 2 L YpY 3則合電導(dǎo) ： 例3-2. 電路如圖3-1所示，屬并聯(lián)諧振電路。信號(hào)源與負(fù)載 都是部分接入，已知： , 21L0 0 Q Q和和空空載載品品質(zhì)質(zhì)因因數(shù)數(shù)、CCLRRS ? 2 (1) 0.70 如如何何調(diào)調(diào)整整回回路路參參數(shù)數(shù) 號(hào)號(hào)源源匹匹配配不不變變，要要求求總總負(fù)負(fù)載載于于信信）（ ；、求求： L R Bf 解：（1）計(jì)算 f0 和帶寬B0.7 21 21 0 2 1 2 1 CC CC L LC f 0 Q 0 7 . 0 f B 空載空載 空載帶寬：空載帶寬： 二、負(fù)載用變壓器（互感）耦合接入回路電路結(jié)構(gòu)圖： 1、則合條件：阻抗映射：一

11、般線圈繞在鐵氧體磁芯上屬于緊耦合 ， 。 1 21 LL M k 此時(shí)歸為理想變壓器耦合 。 1 2 T N N U U p 。 2 LL YpY 若N1N2 ，則折合以后阻抗增大，使等效的并聯(lián)電路的品質(zhì)因數(shù) Qp會(huì)增大，其帶寬 2f 0.7變窄，矩形系數(shù) Kr0.1減小?？梢姡扇』ジ?耦合方式部份接入后使選擇能力增強(qiáng)。 耦合系數(shù) 接入系數(shù)定義為： 2、接入系數(shù)： 3、則合電導(dǎo)： 三、負(fù)載用雙電容分壓方式與并聯(lián)諧振電路接入結(jié)構(gòu)圖 2、接入系數(shù) p ： 1時(shí)，時(shí)，當(dāng)當(dāng)則合條件：則合條件：、 L YC 對(duì)電路進(jìn)行等效折合。 雙電容分壓接入系數(shù)定義為： 21 2 1 21 21 1 T CC C

12、C CC CC cj 1 cj 1 U U p L 2 L YpY 3、則合電導(dǎo) ： 四、信號(hào)源部份接入并聯(lián)回路時(shí)阻抗和激勵(lì)源變換 1. 電感感性接入方式等效折合電路圖： 其中，L = L1 + L2 , 在L1 、L2 之間： 21 1 : LL L p 無無感感接接入入系系數(shù)數(shù) 1轉(zhuǎn)換條件分析及其接入系數(shù) 有互感時(shí)的接入系數(shù)： MLL ML p 2 21 1 上式中互感 系數(shù)M： 21, L L 的線圈繞制方向一致時(shí)，取M ； 當(dāng) 21, L L的線圈繞制方向相反時(shí)，取M 。 當(dāng) L 2 L YpY 2則合電導(dǎo) ： 2. 電容容性接入方式電路及等效折合結(jié)構(gòu)圖 21 2 T CC C U U

13、 P 1則合條件： 2接入系數(shù)： LS YCYC 11 ; L 2 L YpY 3則合電導(dǎo) ： 例3-2. 電路如圖3-1所示，屬并聯(lián)諧振電路。信號(hào)源與負(fù)載 都是部分接入，已知： , 21L0 0 Q Q和和空空載載品品質(zhì)質(zhì)因因數(shù)數(shù)、CCLRRS ? 2 (1) 0.70 如如何何調(diào)調(diào)整整回回路路參參數(shù)數(shù) 號(hào)號(hào)源源匹匹配配不不變變，要要求求總總負(fù)負(fù)載載于于信信）（ ；、求求： L R Bf 解：（1）計(jì)算 f0 和帶寬B0.7 21 21 0 2 1 2 1 CC CC L LC f 0 Q 0 7 . 0 f B 空載空載 空載帶寬：空載帶寬： （3）求負(fù)載和電感內(nèi)阻折合到并聯(lián)諧振電路的電阻 0 R L R CC CC p R R p R R p RR L PL Lp 21 21 2 2 2 2 2 2 0 1 1 11 11 | 若使總負(fù)