高頻電子電路11

1、1.1 LC選頻網(wǎng)絡選頻網(wǎng)絡 LC 諧諧振振回回路路：單單LC諧諧振振回回路路（串串聯(lián)聯(lián)，并并聯(lián)聯(lián)）雙雙調調諧諧回回路路 各各種種濾濾波波器器：L LC C 集集中中濾濾波波器器石石英英晶晶體體濾濾波波器器陶陶瓷瓷濾濾波波器器聲聲表表面面波波濾濾波波器器 選出所需頻率信號，濾除干擾頻率信號。選出所需頻率信號，濾除干擾頻率信號。 1. 選頻網(wǎng)絡作用選頻網(wǎng)絡作用2. 選頻網(wǎng)絡分類選頻網(wǎng)絡分類 )1.1.1 選頻網(wǎng)絡的基本特性 理想的選頻電路通頻帶內的幅頻特性應滿足：理想的選頻電路通頻帶內的幅頻特性應滿足：fof1f22f0.72f0.1理想理想實際實際(f)=H(f ) / H(fo)f0.40.

2、60.81.00.200df)f(dH 通頻帶外的幅頻特性應滿足通頻帶外的幅頻特性應滿足0)f(H 既幅頻特性是一個關于頻率既幅頻特性是一個關于頻率的矩形窗函數(shù)，的矩形窗函數(shù)，是一個物理不可是一個物理不可實現(xiàn)的系統(tǒng)實現(xiàn)的系統(tǒng) 。 實際選頻電路的幅頻特性只實際選頻電路的幅頻特性只能是接近矩形，其接近程度（選能是接近矩形，其接近程度（選擇性）用矩形系數(shù)擇性）用矩形系數(shù)K0.1表示。表示。 7.01.01.0f2f2K 2f0.7稱為通頻帶，稱為通頻帶，7 .00212f2)ff(2ffB 理想選頻電路的矩形系數(shù)理想選頻電路的矩形系數(shù)K0.1=1，而實際選頻電路的矩形，而實際選頻電路的矩形系數(shù)總大于

3、系數(shù)總大于1。 為不引入信號的相位失真，要求在通頻帶范圍內選頻電路為不引入信號的相位失真，要求在通頻帶范圍內選頻電路具有具有線性的相頻特性線性的相頻特性，即，即 df)f(d 即群延遲時間（包絡延遲時間）即群延遲時間（包絡延遲時間）為常數(shù)，使在有效頻帶寬度內信號為常數(shù)，使在有效頻帶寬度內信號的各頻率分量都延遲一個相同時間的各頻率分量都延遲一個相同時間，以保證輸出信號中各頻率分量，以保證輸出信號中各頻率分量之間的相對關系與輸入信號完全相之間的相對關系與輸入信號完全相同。同。 o+/2(f)f-/20-ofof1f22f07理想理想實際實際 實際選頻回路的相頻特性曲線并不是一條直線，所以回路實際選

4、頻回路的相頻特性曲線并不是一條直線，所以回路的電流或端電壓對各個頻率分量所產(chǎn)生的相移不成線性關系，的電流或端電壓對各個頻率分量所產(chǎn)生的相移不成線性關系，不可避免地會不可避免地會產(chǎn)生相位失真，使選頻回路輸出信號的包絡波形產(chǎn)生相位失真，使選頻回路輸出信號的包絡波形產(chǎn)生變化產(chǎn)生變化 。RpLCRSiSRLCRSiS1.1.2 LC 選頻回路 LC 諧諧振振回回路路分分為為：并并聯(lián)聯(lián) LC 諧諧振振回回路路 串串聯(lián)聯(lián) LC 諧諧振振回回路路 RLCRSuS1.1.電路結構電路結構 并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路 串聯(lián)諧振回路串聯(lián)諧振回路CRLRp RLCRSiSCj1LjRCj1)LjR(Zp CjLjRZ

5、1s )C1L( jRCL )CL( jR1 jXRCL jXR （注注意意：LR )C1L(X ZPRLCRSuSZS. . 回路阻抗回路阻抗RLCRSuSRLCRSiS (1) 諧諧振振條條件件：當當回回路路總總電電抗抗 X=0 時時，回回路路呈呈諧諧振振狀狀態(tài)態(tài)CRLZpo =pR 串串聯(lián)聯(lián)諧諧振振阻阻抗抗RZso (3) 諧諧振振頻頻率率：由由于于，0X 即即，0 C1L0 =0LC10 LC21f0 RpLCRSiSSOZjXRCLZP jXR)C1L( jRZSOS POZ3.3.回路諧振特性回路諧振特性(2) (2) 諧振阻抗：諧振阻抗：并聯(lián)諧振阻抗并聯(lián)諧振阻抗RLCRSuSRp

6、LCRSiS物物理理意意義義：諧諧振振條條件件下下，回回路路儲儲存存能能量量與與消消耗耗能能量量之之比比P2io2iR/uL/uQ =LRoP +ui-iiRiLiQ2io2i =RLo =p2io2iR/uCu =poCR =RiC/i2io2i =RC10 （請請注注意意：R 與與 RP的的關關系系）CRLRp 4.4.回路品質因數(shù)回路品質因數(shù)并聯(lián)回路并聯(lián)回路串聯(lián)回路串聯(lián)回路 opp2jQ1RZ RLCRSuSRLCRSiS)(RLj1Rooop jXRCLZp jXRZS )1(1/CLRLjRCL )C1L( jR )(RLj1Rooo j1Rp jpeZ )2jQ1(RZos )j1

7、(R jseZ 5.5.回路阻頻特性回路阻頻特性 opp2jQ1RZ j1Rp PjpeZ )2jQ1(RZos )j1(R SjseZ RLCRSuSRLCRSiS其其中中：o2Q 稱稱廣廣義義頻頻率率 2pp1RZ 2s1RZ 1ptg 1stg 5 回回路路阻阻抗抗頻頻率率特特性性 2pp1RZ 2s1RZ 1ptg 1stg o PZ o SZ討討論論：(1) 當當o ，即，即CL1o ， 即即CL10 有有00p并并聯(lián)聯(lián) LC諧諧振振回回路路呈呈電電容容性性，0s 串串聯(lián)聯(lián) LC諧諧振振回回路路呈呈電電感感性性電容性電容性電感性電感性RpR并并聯(lián)聯(lián) 諧諧振振回回路路：回回路路電電壓壓

8、與與工工作作頻頻率率之之間間的的關關系系串串聯(lián)聯(lián) 諧諧振振回回路路： 回回路路電電流流與與工工作作頻頻率率之之間間的的關關系系常常用用的的諧諧振振曲曲線線為為歸歸一一化化諧諧振振曲曲線線，即即為為 poipiioipZiZiuu 211 sosssioisZuZuii 211 Q2 Q1Q11OQ2或或P S OQ1Q2PS或或 同樣定義并聯(lián)（串聯(lián)）諧振回路端電壓（電流）的相位為同樣定義并聯(lián)（串聯(lián)）諧振回路端電壓（電流）的相位為 1Ptg 1Stg . .回路諧振曲線回路諧振曲線并并聯(lián)聯(lián) 諧諧振振回回路路：o ，piiRiu （取取最最大大值值） 電電感感支支路路電電流流：iiopoiLjQi

9、iLRjLjui 電電容容支支路路電電流流：ipooiciCRjCjui =ijQi 串串聯(lián)聯(lián) 諧諧振振回回路路： Ruiii （取取最最大大值值） 電電感感端端電電壓壓： iooiLuRLjLjiu =ijQu 電電容容端端電電壓壓：ioioCicjQuCRujj1iu RpLCRSiSiiiCiRiL+ui- -RLCRSuS+ uC - -+ uL - -ii+ui- -+uR- -7.7.諧振時電壓與電流的關系諧振時電壓與電流的關系并并聯(lián)聯(lián) 諧諧振振回回路路：21uuioi 令：211 串串聯(lián)聯(lián) 諧諧振振回回路路：21iiioi 211 由定義可得：由定義可得：12Qo Q2Bo 或或Qfo 結結論論：Q 值值越越大大頻頻帶帶越越窄窄，回回路路損損耗耗越越小小。 ioiuu o 121ioiii o 121. .回路通頻帶回路通頻帶并并聯(lián)聯(lián) 諧諧振振回回路路的的有有載載 Q 值值：LR/R/RQoLpsL 空空載載時時的的 Q 值值LRQopO 串串聯(lián)聯(lián) 諧