高频电子电路11

1、1.1 LC选频网络选频网络 LC 谐谐振振回回路路：单单LC谐谐振振回回路路（串串联联，并并联联）双双调调谐谐回回路路 各各种种滤滤波波器器：L LC C 集集中中滤滤波波器器石石英英晶晶体体滤滤波波器器陶陶瓷瓷滤滤波波器器声声表表面面波波滤滤波波器器 选出所需频率信号，滤除干扰频率信号。选出所需频率信号，滤除干扰频率信号。 1. 选频网络作用选频网络作用2. 选频网络分类选频网络分类 )1.1.1 选频网络的基本特性 理想的选频电路通频带内的幅频特性应满足：理想的选频电路通频带内的幅频特性应满足：fof1f22f0.72f0.1理想理想实际实际(f)=H(f ) / H(fo)f0.40.

2、60.81.00.200df)f(dH 通频带外的幅频特性应满足通频带外的幅频特性应满足0)f(H 既幅频特性是一个关于频率既幅频特性是一个关于频率的矩形窗函数，的矩形窗函数，是一个物理不可是一个物理不可实现的系统实现的系统 。 实际选频电路的幅频特性只实际选频电路的幅频特性只能是接近矩形，其接近程度（选能是接近矩形，其接近程度（选择性）用矩形系数择性）用矩形系数K0.1表示。表示。 7.01.01.0f2f2K 2f0.7称为通频带，称为通频带，7 .00212f2)ff(2ffB 理想选频电路的矩形系数理想选频电路的矩形系数K0.1=1，而实际选频电路的矩形，而实际选频电路的矩形系数总大于

3、系数总大于1。 为不引入信号的相位失真，要求在通频带范围内选频电路为不引入信号的相位失真，要求在通频带范围内选频电路具有具有线性的相频特性线性的相频特性，即，即 df)f(d 即群延迟时间（包络延迟时间）即群延迟时间（包络延迟时间）为常数，使在有效频带宽度内信号为常数，使在有效频带宽度内信号的各频率分量都延迟一个相同时间的各频率分量都延迟一个相同时间，以保证输出信号中各频率分量，以保证输出信号中各频率分量之间的相对关系与输入信号完全相之间的相对关系与输入信号完全相同。同。 o+/2(f)f-/20-ofof1f22f07理想理想实际实际 实际选频回路的相频特性曲线并不是一条直线，所以回路实际选

4、频回路的相频特性曲线并不是一条直线，所以回路的电流或端电压对各个频率分量所产生的相移不成线性关系，的电流或端电压对各个频率分量所产生的相移不成线性关系，不可避免地会不可避免地会产生相位失真，使选频回路输出信号的包络波形产生相位失真，使选频回路输出信号的包络波形产生变化产生变化 。RpLCRSiSRLCRSiS1.1.2 LC 选频回路 LC 谐谐振振回回路路分分为为：并并联联 LC 谐谐振振回回路路 串串联联 LC 谐谐振振回回路路 RLCRSuS1.1.电路结构电路结构 并联谐振回路并联谐振回路 串联谐振回路串联谐振回路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) 谐谐振振条条件件：当当回回路路总总电电抗抗 X=0 时时，回回路路呈呈谐谐振振状状态态CRLZpo =pR 串串联联谐谐振振阻阻抗抗RZso (3) 谐谐振振频频率率：由由于于，0X 即即，0 C1L0 =0LC10 LC21f0 RpLCRSiSSOZjXRCLZP jXR)C1L( jRZSOS POZ3.3.回路谐振特性回路谐振特性(2) (2) 谐振阻抗：谐振阻抗：并联谐振阻抗并联谐振阻抗RLCRSuSRp

6、LCRSiS物物理理意意义义：谐谐振振条条件件下下，回回路路储储存存能能量量与与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 （请请注注意意：R 与与 RP的的关关系系）CRLRp 4.4.回路品质因数回路品质因数并联回路并联回路串联回路串联回路 opp2jQ1RZ RLCRSuSRLCRSiS)(RLj1Rooop jXRCLZp jXRZS )1(1/CLRLjRCL )C1L( jR )(RLj1Rooo j1Rp jpeZ )2jQ1(RZos )j1

7、(R jseZ 5.5.回路阻频特性回路阻频特性 opp2jQ1RZ j1Rp PjpeZ )2jQ1(RZos )j1(R SjseZ RLCRSuSRLCRSiS其其中中：o2Q 称称广广义义频频率率 2pp1RZ 2s1RZ 1ptg 1stg 5 回回路路阻阻抗抗频频率率特特性性 2pp1RZ 2s1RZ 1ptg 1stg o PZ o SZ讨讨论论：(1) 当当o ，即，即CL1o ， 即即CL10 有有00p并并联联 LC谐谐振振回回路路呈呈电电容容性性，0s 串串联联 LC谐谐振振回回路路呈呈电电感感性性电容性电容性电感性电感性RpR并并联联 谐谐振振回回路路：回回路路电电压压

8、与与工工作作频频率率之之间间的的关关系系串串联联 谐谐振振回回路路： 回回路路电电流流与与工工作作频频率率之之间间的的关关系系常常用用的的谐谐振振曲曲线线为为归归一一化化谐谐振振曲曲线线，即即为为 poipiioipZiZiuu 211 sosssioisZuZuii 211 Q2 Q1Q11OQ2或或P S OQ1Q2PS或或 同样定义并联（串联）谐振回路端电压（电流）的相位为同样定义并联（串联）谐振回路端电压（电流）的相位为 1Ptg 1Stg . .回路谐振曲线回路谐振曲线并并联联 谐谐振振回回路路：o ，piiRiu （取取最最大大值值） 电电感感支支路路电电流流：iiopoiLjQi

9、iLRjLjui 电电容容支支路路电电流流：ipooiciCRjCjui =ijQi 串串联联 谐谐振振回回路路： Ruiii （取取最最大大值值） 电电感感端端电电压压： iooiLuRLjLjiu =ijQu 电电容容端端电电压压：ioioCicjQuCRujj1iu RpLCRSiSiiiCiRiL+ui- -RLCRSuS+ uC - -+ uL - -ii+ui- -+uR- -7.7.谐振时电压与电流的关系谐振时电压与电流的关系并并联联 谐谐振振回回路路：21uuioi 令：211 串串联联 谐谐振振回回路路：21iiioi 211 由定义可得：由定义可得：12Qo Q2Bo 或或Qfo 结结论论：Q 值值越越大大频频带带越越窄窄，回回路路损损耗耗越越小小。 ioiuu o 121ioiii o 121. .回路通频带回路通频带并并联联 谐谐振振回回路路的的有有载载 Q 值值：LR/R/RQoLpsL 空空载载时时的的 Q 值值LRQopO 串串联联 谐