收音机中的频率选择

1、收音机中的频率选择收音机中的频率选择 任务任务1 1收音机中的频率选择收音机中的频率选择 (LC(LC并联谐振电路）并联谐振电路）收音机中的频率选择收音机中的频率选择1.11.1 收音机中的频率选择收音机中的频率选择1.21.2 并联谐振回路及其选频特性并联谐振回路及其选频特性 1.4 1.4 部分接入的并联谐振回路部分接入的并联谐振回路1.31.3 并联谐振回路频率特性及通频并联谐振回路频率特性及通频带带例题例题问题与思考一问题与思考一问题与思考二问题与思考二问题与思考三问题与思考三收音机中的频率选择收音机中的频率选择学习目标：学习目标：1.了解了解LC并联谐振电路在收音机中的作并联谐振电路

2、在收音机中的作用以及收音机调台的原理用以及收音机调台的原理2.掌握掌握LC并联谐振电路的选频原理并联谐振电路的选频原理3.会对会对LC并联谐振电路进行调谐，并选并联谐振电路进行调谐，并选出所需频率出所需频率4.能对能对LC并联谐振电路的谐振状态和失并联谐振电路的谐振状态和失谐状态进行判断谐状态进行判断 收音机中的频率选择收音机中的频率选择1.11.1 收音机中的频率选择收音机中的频率选择输入输入电路电路混频器混频器本机本机振荡振荡中频中频放大放大检波器检波器低频功低频功率放大率放大（高频放大器）（高频放大器）收音机首先面临的是选频问题选频电路收音机首先面临的是选频问题选频电路收音机中的频率选择

3、收音机中的频率选择1.11.1 收音机中的频率选择收音机中的频率选择收音机中的选频电路：收音机中的选频电路：LC并联谐振电路并联谐振电路选台选频选台选频收音机中的频率选择收音机中的频率选择问题导入：收音机是如何选台的问题导入：收音机是如何选台的？选台选频选台选频收音机中的频率选择收音机中的频率选择在调幅收音机中，为了选出所需要的信号，常常要调节回路电容回路电容的电容值，以改变谐振回路的固有谐振频率，使之与所选信号的频率相等，这个过程称为调谐，收音机的调台过程就是谐振回收音机的调台过程就是谐振回路的调谐过程。路的调谐过程。收音机中的频率选择收音机中的频率选择 与选台有关的电路与选台有关的电路 与

4、选台有关的电路与选台有关的电路与选台有关的电路与选台有关的电路收音机中的频率选择收音机中的频率选择收音机中的频率选择收音机中的频率选择天线、线圈天线、线圈双连电容双连电容收音机中的频率选择收音机中的频率选择一、收音机中的选频电路一、收音机中的选频电路LC并联谐振回路并联谐振回路1.21.2并联谐振回路及其特点并联谐振回路及其特点回路损耗回路损耗收音机中的频率选择收音机中的频率选择回路损耗回路损耗1oC rgRL问题：什么是问题：什么是并联谐振？并联谐振？收音机中的频率选择收音机中的频率选择二、什么是并联谐振二、什么是并联谐振并联谐振回路的总导纳为并联谐振：并联谐振： 当并联回路总电纳为当并联回

5、路总电纳为0时，回路发时，回路发生谐振，回路感抗与容抗相等。生谐振，回路感抗与容抗相等。收音机中的频率选择收音机中的频率选择并联谐振回路的总导纳为并联谐振回路的总导纳为1. 谐振电导谐振电导当回路发生谐振时，回路感抗与容抗相等，电纳当回路发生谐振时，回路感抗与容抗相等，电纳b0，总导纳只有电导部分，称为谐振电导，用总导纳只有电导部分，称为谐振电导，用 表示，即表示，即og 与回路损耗电阻与回路损耗电阻 成正比，成正比， 越大，则越大，则 越大。越大。可见，可见， 也反映了回路的损耗，亦可称为回路的损耗也反映了回路的损耗，亦可称为回路的损耗电导电导 。ogrrogog三、并联谐振回路的主要参数和

6、特点三、并联谐振回路的主要参数和特点收音机中的频率选择收音机中的频率选择2.并联谐振频率并联谐振频率012fLC 当并联回路总电纳为当并联回路总电纳为0时，回路发生谐振，时，回路发生谐振，回路感抗与容抗相等，回路感抗与容抗相等，LC1由此可得到并联谐振频率为由此可得到并联谐振频率为并联谐振角频率为并联谐振角频率为 单位为：单位为：Hz单位为：单位为：rad/s收音机中的频率选择收音机中的频率选择 1. 并联谐振回路的谐振频率是回路本身并联谐振回路的谐振频率是回路本身固有的固有的，也称固有谐振频率。它仅由回路的元件参数决也称固有谐振频率。它仅由回路的元件参数决定，而与其它因素无关。定，而与其它因

7、素无关。2. 当外加信号的频率与回路的并联谐振频率当外加信号的频率与回路的并联谐振频率相相等等时，回路发生谐振。时，回路发生谐振。3. 当外加信号的频率与回路的并联谐振频率不当外加信号的频率与回路的并联谐振频率不相等时，可调节相等时，可调节L或或C，使回路谐振频率与外加，使回路谐振频率与外加信号频率相等，使电路达到谐振，这个过程称信号频率相等，使电路达到谐振，这个过程称为为调谐调谐。注意：注意：收音机中的频率选择收音机中的频率选择3.品质因素品质因素oQ当回路谐振时，回路的感抗值（或容抗值）当回路谐振时，回路的感抗值（或容抗值）与回路的损耗电阻与回路的损耗电阻r 的比值称为品质因素。的比值称为

8、品质因素。品质因素也能反映回路的损耗，回路的损耗越品质因素也能反映回路的损耗，回路的损耗越小，品质因素越高。小，品质因素越高。1oCrgRL收音机中的频率选择收音机中的频率选择4.并联谐振回路的特点并联谐振回路的特点(1)并联谐振时，回路呈纯电阻，且阻抗最大。并联谐振时，回路呈纯电阻，且阻抗最大。（2）并联谐振时，回路端电压也最大。）并联谐振时，回路端电压也最大。(3) 谐振时，回路感抗与容抗相等，流过回路谐振时，回路感抗与容抗相等，流过回路的电流与回路电压同相。的电流与回路电压同相。0LRCrZ收音机中的频率选择收音机中的频率选择1.频率特性频率特性不同频率的信号通过电路时所引起的电路不同频

9、率的信号通过电路时所引起的电路响应的变化，称为频率特性。响应的变化，称为频率特性。幅频特性：回路电压振幅随幅频特性：回路电压振幅随频率频率变化的关系。变化的关系。1.31.3并联谐振回路频率特性及通频带并联谐振回路频率特性及通频带问题：频率特性怎么表示？问题：频率特性怎么表示？收音机中的频率选择收音机中的频率选择LjCjgIYIUss10.)1(1(000.LggCjgIs)(10000.jQgIs00gIUs当当 时，回路端电压最大，即时，回路端电压最大，即0收音机中的频率选择收音机中的频率选择并联回路的幅频特性曲线表达式为并联回路的幅频特性曲线表达式为相频特性曲线表达式为相频特性曲线表达式

10、为00arctanoQ 200200)(11QUU收音机中的频率选择收音机中的频率选择00020200)(20022ff200200)(11QUU2020)2(11Q2020)2(11ffQ)2()(00000arctgQarctgQ收音机中的频率选择收音机中的频率选择(a)并联回路幅频特性 (b)并联回路相频特性收音机中的频率选择收音机中的频率选择1.外加信号频率与回路的固有谐振频率相等时，获得最外加信号频率与回路的固有谐振频率相等时，获得最大的电压输出大的电压输出选频的依据。选频的依据。2.并联回路具有窄带特性，即具有选频和滤波作用，并联回路具有窄带特性，即具有选频和滤波作用，是最简单的滤

11、波电路。是最简单的滤波电路。3. ff0 时，回路谐振，呈纯阻时，回路谐振，呈纯阻f f0 时，回路失谐，呈容性时，回路失谐，呈容性f = 8kHz对通频带的要求：电路通频带对通频带的要求：电路通频带=信号带宽信号带宽例题例题收音机中的频率选择收音机中的频率选择一、几种形式的部分接入并联谐振回路一、几种形式的部分接入并联谐振回路1.4 1.4 部分接入的并联谐振回路部分接入的并联谐振回路电感部分接入电感部分接入电容部分接入电容部分接入收音机中的频率选择收音机中的频率选择几种形式的部分接入并联谐振回路几种形式的部分接入并联谐振回路变压器耦合变压器耦合变压器耦合变压器耦合收音机中的频率选择收音机中

12、的频率选择接入系数接入系数 p 定义为接入电压定义为接入电压1与回路两端总电压与回路两端总电压U的比值。的比值。111122kkILMULMpUILLML二、接入系数二、接入系数p1.电感部分接入电路的接入系数电感部分接入电路的接入系数 收音机中的频率选择收音机中的频率选择2.电容部分接入电路的接入系数电容部分接入电路的接入系数 其中，其中，1212C CCCC为回路总叫电容为回路总叫电容 。UUp1CC1111CC1CC212CCC收音机中的频率选择收音机中的频率选择这种电路的接入系数等于线圈匝数比，即这种电路的接入系数等于线圈匝数比，即11UNpUN其中，其中，N为初级线圈匝数，为初级线圈

13、匝数，N1为次级线圈匝数。为次级线圈匝数。3.变压器耦合电路的接入系数变压器耦合电路的接入系数 收音机中的频率选择收音机中的频率选择电感部分接入，接入系数为部分感抗比总感抗电感部分接入，接入系数为部分感抗比总感抗电容部分接入，接入系数为部分容抗比总容抗电容部分接入，接入系数为部分容抗比总容抗变压器接入，接入系数为次级线圈匝数比初级变压器接入，接入系数为次级线圈匝数比初级匝数。匝数。结论结论部分接入的优点部分接入的优点不改变元件参数，只需改变结论系数，就可以不改变元件参数，只需改变结论系数，就可以改变回路与负载的耦合程度。改变回路与负载的耦合程度。问题：部分接入的并联问题：部分接入的并联谐振电路

14、如何分析？谐振电路如何分析？收音机中的频率选择收音机中的频率选择三、负载电阻部分接入的并联谐振回路负载电阻部分接入的并联谐振回路负载是纯电阻时，分析电路时通常将负载部分接入的电负载是纯电阻时，分析电路时通常将负载部分接入的电路折合成如图所示的等效电路来进行分析。路折合成如图所示的等效电路来进行分析。电路等效的电路等效的条件是负载电阻吸收的功率相等。条件是负载电阻吸收的功率相等。21LLRRp/221LLRURU等效后的电阻为等效后的电阻为收音机中的频率选择收音机中的频率选择(a)含有电抗成分的负载部分接入的并联谐振回路 (b)等效电路当负载不是纯电阻而是含有电抗成分时，可用同样方法当负载不是纯

15、电阻而是含有电抗成分时，可用同样方法分析，如图所示。等效后的电感电容值为分析，如图所示。等效后的电感电容值为21LLLLp2LLCp C四四.负载为含有电抗的部分接入并联谐振回路负载为含有电抗的部分接入并联谐振回路收音机中的频率选择收音机中的频率选择五五.电源部分接入并联谐振电路电源部分接入并联谐振电路如果有恒流源或恒压源接到部分电抗上，如图所示。这种如果有恒流源或恒压源接到部分电抗上，如图所示。这种部分接入电路可用与负载部分接入的方法进行等效分析，部分接入电路可用与负载部分接入的方法进行等效分析，等效后的电流电压值为等效后的电流电压值为ssIpI1ggUUp例题例题收音机中的频率选择收音机中

16、的频率选择1.在调幅收音机中，调台是利用什么电路？在调幅收音机中，调台是利用什么电路？2.在调幅收音机中，为了选出所需要的信号，在调幅收音机中，为了选出所需要的信号，需要调节什么元件？需要调节什么元件？3.调台实际上是什么过程？调台实际上是什么过程？4.在调幅收音机的方框图中，哪部分电在调幅收音机的方框图中，哪部分电路与调台有关？路与调台有关？收音机中的频率选择收音机中的频率选择1.并联谐振时，回路的阻抗如何？2.并联回路的品质因数有何意义？3.并联谐振频率与并联谐振有何关系？4.什么是调谐？什么是失谐？收音机中的频率选择收音机中的频率选择1. 并联回路的窄带特性有何意义？2.并联回路的通频带

17、与回路损耗有何关系？对选频作用有何影响？3. 当信号频率大于或小于回路的并联谐振频率时，回路呈何种电抗性质？4.通频带对于信号传输有何意义？调幅收音机的通频带至少要达到多少？收音机中的频率选择收音机中的频率选择1.接入系数有何意义？2.部分接入的并联谐振电路有何作用？3.部分接入的并联谐振电路应如何分析？收音机中的频率选择收音机中的频率选择例题一例题一 设收音机选频电路如图所示，已知设收音机选频电路如图所示，已知C=1000pF，L50 H，问能收到载频为，问能收到载频为多少的电台信号？若想收到载频为多少的电台信号？若想收到载频为900kHz的电台信号，则要将电容调到多的电台信号，则要将电容调

18、到多少？。少？。f710kHzC625pF收音机中的频率选择收音机中的频率选择 例题二例题二有一个有一个RLC并联电路，已知谐振频率并联电路，已知谐振频率f010MHz，L=4H，Q0100，R40k，试求：，试求：（1）通频带）通频带BW；（2）若将通频带增加为原来的）若将通频带增加为原来的2倍，则并联电阻应为多大？倍，则并联电阻应为多大？BW163kHzg040sgL65sQL61.5R11k收音机中的频率选择收音机中的频率选择例题三例题三设一放大器以简单并联振荡回路为负载设一放大器以简单并联振荡回路为负载, 信号中心频率信号中心频率f0=10MHz, 回路电容回路电容C=50 pF, (

19、1) 试计算所需的线圈电感值。试计算所需的线圈电感值。 (2) 若线圈品质因数为若线圈品质因数为Q0=100, 试计算回路谐振电试计算回路谐振电导导g0及回路带宽及回路带宽BW。 (3) 若放大器所需的带宽若放大器所需的带宽BW=0.5 MHz, 则应在回则应在回路上并联多大电阻才能满足放大器所需带宽要求路上并联多大电阻才能满足放大器所需带宽要求? uL07. 5kHzQfB1000 需要在回路上并联需要在回路上并联7.97 k的电阻。的电阻。 g031.4s收音机中的频率选择收音机中的频率选择CfCL20220)2(11将将f0以兆赫兹以兆赫兹(MHz)为单位为单位, 以皮法以皮法(pF)为

20、单位为单位, L以以微亨（微亨（H）为单位，）为单位， 上式可变为一实用计算公式上式可变为一实用计算公式:CfCfL20620225330101)21( 将将f0=fs=10 MHz代入代入, 得得uL07. 5 (2) 回路谐振电阻和带宽回路谐振电阻和带宽764000100 2105 07 103 18 1031 8RQL. k (1) 回路电感回路电感收音机中的频率选择收音机中的频率选择回路带宽为回路带宽为 kHzQfB1000 (3) 求满足求满足0.5 MHz带宽的并联电阻。带宽的并联电阻。 设回路上并设回路上并联电阻为联电阻为R1, 并联后的总电阻为并联后的总电阻为R1R0, 总的回路有载总的回路有载品质因数为品质因数为QL。 由带宽公式由带宽公式, 有有020eLefQBQ收音机中的频率选择收音机中的频率选择760100101020 2105 07 106 376 377 976 37eR RQL.kRR.RR.kR. 需要在回路上并联需要在回路上并联7.97 k的电阻。的电阻。 回路总电阻为回路总电阻为收音机中的频率选择收音机中的频率选择uL07.