第一章-基础知识

高频电子线路,尉理哲,第一章基础知识,选频网络,1,阻抗变换,2,电噪声,3,反馈控制电路,4,选频网络的基本特性,信号能量主要集中在一定宽度的频带范围内通频带内的幅频特性H(f)满足通频带外的幅频特性H(f)满足理想的幅频特性是关于频率的矩形窗函数,选频网络的幅频特性,选频网络,分类,谐振回路,：由电感和电容串联或并联形成的回路,滤波器,：LC集中参数滤波器、石英晶体滤波器、陶瓷滤波器、声表面波滤波器等,简单谐振回路,耦合谐振回路,返回,简单谐振回路,只有一个回路的振荡电路称为简单谐振回路回路阻抗在某一特定频率上具有最小或最大值的特性称为谐振特性这个特定频率称为谐振频率简单谐振回路具有谐振特性和频率选择作用串联谐振回路并联谐振回路,串联谐振回路,串联阻抗为回路电抗谐振角频率为,谐振频率为,串联谐振回路,谐振电流任意频率下的回路电流与谐振电流之比归一化谐振曲线,串联谐振回路,Q为回路品质因数，描述回路的储能与耗能之比归一化谐振曲线上N(f)时所包含的频率范围称为回路的通频带，亦称回路带宽，通常用BW0.7表示矩形系数K0.1定义为归一化谐振曲线N(f)值下降到0.1时的频带宽度BW0.1与通频带BW0.7之比，即,并联谐振回路,串联谐振回路的谐振曲线,返回,并联谐振回路,并联阻抗谐振角频率当时，回路在谐振时阻抗最大，为归一化谐振曲线、通频带、矩形系数与串联谐振回路相同,并联谐振回路阻抗特性,例题,设一放大器以简单并联谐振回路为负载，信号中心频率fs=10MHz，回路电容C=50pF试计算所需线圈电感值若回路品质因数为Q=100，试计算回路谐振电阻及回路带宽若放大器所需带宽B=0.5MHz，则应在回路上并联多大的电阻才能满足放大器所需带宽要求？,解：（1）计算L值。由谐振频率表达式可得：,将,以兆赫（MHz）为单位，C以皮法（PF）为单位，L以微亨（H）为单位。上式可变为一实用计算公式,将,C=50pF代入，得,L=5.07(H),(2)回路谐振电阻和带宽由式（1.1.7）知,回路带宽为,（3）求满足0.5MHz带宽的并联电阻。设回路上并联的电阻为，并联后的总电阻为，回路的有载品质因数为，由带宽公式可以得到,回路总电阻为,因此，需要在回路上并联7.97k的电阻。,串、并联回路在谐振时特点,串联回路在谐振时，回路电抗为0，回路总阻抗为最小值，回路电流达到最大值串联回路与信号源和负载串联，用于使有用信号通过回路更有效地传送给负载并联回路在发生谐振时，回路阻抗最大，回路两端电压最大并联回路与信号源和负载串联，用于使有用信号在负载上的电压振幅最大,选频电路特性,品质因数越高，谐振曲线越尖锐，通频带越窄，选择性就越好；选择性与带宽相矛盾理想谐振回路矩形系数K0.1为1，实际谐振回路K0.1总大于1矩形系数K0.1越接近于1，表示偏离理想谐振回路越小单谐振的矩形系数可推出来是一个定值，约为9.95，偏离理想回路值较大,串联谐振回路的应用,串联谐振电路常用在接收机的输入选频电路及滤波电路L1为一次绕线组，L2为二次绕线组，C为可变电容L1和L2绕在铁氧化磁棒上，常为磁性天线例题：如图所示收音机，如可变电容的最大容量为270pF，要接收电台的频率范围是535-1605kHz，试求L1的值，如要接收900kHz，可变电容容量应调为多少？,返回,收音机输入电路,石英晶体滤波器,石英晶体特有的正、逆两种压电效应正压电效应：当晶体受到机械力时，晶体两面会产生正、负电荷，呈现出电压逆压电效应：当在晶体两面施加交变电压时，晶体将会产生弹性变形（伸张或压缩）石英晶体具有谐振回路的特性石英晶体和其它弹性体一样，具有弹性和惯性，因而存在着固有振动频率。当外加电信号频率在此自然频率附近时，就会发生谐振现象。它既表现为晶片的机械共振，又在电路上表现出电谐振。这时有很大的电流流过晶体，产生电能和机械能的转换晶片越薄，频率越高强度越差，加工越难，一般基频30MHz,陶瓷滤波器,利用陶瓷材料的压电效应构成。单片陶瓷滤波器又称为单端口陶瓷滤波器,显然，具有与石英相同的谐振特性，其,值高于,LC回路，低于石英晶体,等效于压电陶瓷谐振子的固定电容值；,电感电容电阻分别相当于机械振动时的等效质量、等效弹性模数和等效阻尼。,等效电路图,单端口符号,双端口符号,声表面波滤波器,特点：体积小、重量轻，工作频率较陶瓷滤波器高的多，f可达5MHz1GHz，K0.11电信号由交叉指形换能器转换成声波传输的声波有表面波和体波，但主要是表面波在压电衬底的另一端可用第二个叉指形换能器将声波转换成电信号f=f0时，各节声表面波传播过程中相位相同，振幅相加，U最大ff0时，各节声表面波传播过程中相位相反，振幅相减，U0很小,返回,阻抗变换,自耦变压器阻抗变换电路,利用功率相等的概念,变压器阻抗变换电路,电容分压式阻抗变换电路,负载两端的电压与信号源的端电压之间的关系为,其中,电感分压式阻抗变换电路,返回,电