高频电路基础-2并联谐振及滤波器.pptVIP

2.2.2 高频变压器和传输线变压器 作业：2.2、2.5 第二章 高频电路基础（4时） 2.2.1 高频谐振回路 2. 抽头并联谐振回路 3. 耦合谐振回路 n 信号源内阻及负载电阻对并联谐振回路的影响 考虑到信号源内阻( )和负载( )对并联谐振 回路的影响的电路如图所示 并联回路与信号源和负载连接 令谐振回路总电导为，则 gs C L gpgL 现设无载Q值为Qo ( 没有接入负载和电流源内阻的Q值 ) 有载Q值为QL( 接入了负载和电流源内阻的Q值 ) 则 于是 结论: 回路并联接入的gs和gL越大(即Rs和RL越小)，则QL 较Q0下降就越多 , 也就是信号源内阻和负载电阻的旁路作用 越严重。因此，其信号源必须是高内阻的恒流源。 2.抽头并联振荡电路 （1）自耦变压器(紧耦合）连接 如图，在不考虑自耦变压器的损耗前提下，从1、3两端 看过去阻抗R上所得到的功率P1与2，3端RL所得到的功率P2 相等，并设13端的电压为U1，23端的电压为U2。 Rs L C RL 1 3 可以写出 说明它对回路的影响减小 引入接入系数，以pL表示： (匝数比） P在01之间，调节P的大小可以改变折合电阻的数值。P 越小，RL与回路的接入部分越少，对回路影响越小。 或 对于空心线圈（互感很小），接入系数与电容时一样计算。 即 (L2为接入部分电感量) 对于有互感M线圈， （2）双电容抽头耦合连接 电路如图，回路电容值 负载电阻RL接在电容的抽头部分2 3端，同样可以把RL 等效折合到1 3端。 RL的折合公式为 上式可以用功率相等的方法证明，也可以用串、并联 等效代换公式导出。现在用这种方法证明。 Rs L C1 C2RL C1 C2 RLS C1 C2 RL 1 2 3 1 3 2 C 证明：把图中RL与C2的并联形式转换为串连形式 当 时，可得 再把RLS与C1、C2串连形式转换成并联形式 式中， 将1.2.8 代入1.2.9得 由于 ，所以 RLRL , 其接入系数公式为 （1.2.8） （1.2.9） 虽然双电容抽头的连接方式多了一个 电容元件，但是，它避免了绕制变压器 和线圈抽头的麻烦，调整方便，同时还 起到隔电流作用。 当频率较高时，可将分布电容作为此 类电路总的电容，这个方法得到广泛应 用。 （3）双电感抽头耦合连接 这里L1与L2是没有耦合的，它们各自屏蔽起来，串连组 成回路电感，若将RL折合到13端可得 由于， 则，其接入系数为 因该电路电感需要采用屏蔽措施，故其应用不如前面几 种广泛。 Rs L L1 L2 RL RsC L RL 1 3 2 1 3 u 当外接负载不为纯阻，还包含电抗部分时，上 述等效关系仍然成立 例如 由上式可知，电阻折合 变大，而电容折合变小( 实际容抗变大)。从低抽 头向高抽头折合时，一般 规律是阻抗变大。 C RL CL C LRLCL u 等效折合的方法也完全适用于信号流 信号源与负载可以分别采用 部分接入形式，右图就是接 收机中常用的连接形式。图 中，信号源自耦合变压器形 式接入，接入系数为p1；负 载以变压器的形式接入，接 入系数为p2。 L C RsL CL Rl RsC RP L P1P2 Rs u当电感之间有耦合时，若为紧耦合（中周变压器）则接 入系数为它们的线圈匝数比。 部分接入小结： 1、电感间无耦合时，接入系数为分压比，即电感量分配 比. P小于1； 2、电感间为紧耦合时，接入系数为分压比，即电感匝数 比，P=N1/(N1+N2),P小于1； 3、电感间耦合系数为M时， 4、电容接入时，接入系数为分压比，即电容量分配比， P=C1/(C1+C2),C1为非接入电容，P小于1； 5、低抽头变换到高抽头，阻抗变大 倍；电压源变大 1/p倍,电流源变小p倍； 3.耦合振荡回路-又叫双调谐回路。 几种常见的耦合回路 耦合系数k 对于（a）回路 对于（b）回路 对于（c）回路 对于（d）回路 对于（f）回路 分为回路1对回路2的影响 回路2对回路1的影响 定义：两回路的耦合系数为k1与k2的几何平均值 列回路方程 解得： 上两式中，令 Zf1称为次级回路对初级回路的反映阻抗。同样可得到初 级对次级的反映阻抗Zf2 转移阻抗 经化简，得到 对于电容耦合回路，同样可得到 三种耦合： 强耦合 A1,即kko 临界耦合 A=1，即ko=1/Q 弱耦合 A1 ）状态下，有两个极大值Z21max，且在=0处， 有凹点，曲线呈双峰。可求得归一化转移阻抗 临界耦合下的带宽 (单调谐电路，其矩形系数为9.95) 双耦合调谐电路的调谐方法： 1.部分谐振-初级和次级部分调谐。 初级部分调谐：次级参数及耦合量不变，调初级参数使其谐振。 次级部分调谐：初级参数及耦合量不变，调次级参数使其谐振。 2.复谐振-部分调谐基础上调整耦合系数使其匹配。 从初级 复调谐和从次级复调谐是一样的，都能使次级电流最大。 3.全谐振和最佳全谐振-初次级独自谐振为全谐振，在此基 础上再调整耦合量到匹配，即为最佳全谐振。此时次级电流最 大，但耦合量最小，称为临界耦合 2.2.2高频变压器和传输线变压器 高频变压器 与低频变压器的区别是高频损耗小，因此，磁 芯 材料采用损耗小的高频磁芯材料，如锰锌铁氧体材 料和镍锌铁氧体等。还具有体积小，线圈匝数少等 特点。其原理与低频变压器相同。 传输线变压器 其工作原理符合变压器和传输线的工作原理， 即 工作在两种模式，既可