通信电子电路ch2.2LC谐振回路.

1、1/27 LC谐振谐振回路回路 单谐振放大器单谐振放大器 高频等效电路及频率参数高频等效电路及频率参数 高频调谐放大器高频调谐放大器 调谐放大器的级连调谐放大器的级连2/273/27作用：作用：选出有用频率信号并加以放大，而对无用选出有用频率信号并加以放大，而对无用频率信号予以抑制（宽频频率信号予以抑制（宽频-窄频）。窄频）。输入对象：输入对象：天线得到的微弱、含多种频率成分的天线得到的微弱、含多种频率成分的接收信号。接收信号。输出对象：输出对象：频率较单一、强度较大的信号。频率较单一、强度较大的信号。频率的处理由频率的处理由调谐回路调谐回路完成，强度的处理由完成，强度的处理由放大放大器器完成

2、。完成。4/27此节为全书的基础此节为全书的基础f0一路信号一路信号5/27)1(0LCjGY220)/1(|LCGYCL/1时，回路并联谐振，呈现最大阻抗。时，回路并联谐振，呈现最大阻抗。谐振频率：谐振频率： 1 0LC LCf210 针对此针对此LCLC谐振谐振回路分回路分析阻抗析阻抗和谐振和谐振状态状态6/27引入品质因数引入品质因数Q ，它反映谐振回路损耗的大小，它反映谐振回路损耗的大小CrrLQ001 定义为：回路等效损耗电阻定义为：回路等效损耗电阻/回路谐振时的感抗或容抗回路谐振时的感抗或容抗体现体现耗能与储能之比耗能与储能之比。 定义参数定义参数 CL 称为称为LCLC回路的特性

3、阻抗回路的特性阻抗 则可得则可得 CL001 空载品质因数空载品质因数(固有品质因数固有品质因数)0RQ 7/27)/(j1000QRZ将阻抗用将阻抗用频率做变量频率做变量表示为表示为通常，谐振回路研究通常，谐振回路研究故故 002j1ZQR故故20021Z）（QR)2arctan0Q（则可得则可得8/27OZ R0 阻抗幅频特性阻抗幅频特性 O 90-90阻抗相频特性阻抗相频特性09/27OZ f阻抗幅频特性阻抗幅频特性fO 90-90阻抗相频特性阻抗相频特性0Q增大增大Q增大增大随随Q Q增减的规律：增减的规律：10/27Z.soIU 0mo2j11ffQUU体现回路对通频体现回路对通频带

4、以外干扰信号带以外干扰信号的抑制能力。的抑制能力。20)/2(11ffQUUm定义定义针对某个频偏针对某个频偏的的选择性选择性频偏频偏f下的输出电压下的输出电压-谐振频率下的输出电压谐振频率下的输出电压-11/2720)(1121fBQ B = f 0 / QQ 越高，则通频带越窄越高，则通频带越窄要求通频带能包含所有有要求通频带能包含所有有用信号用信号电路参数选择电路参数选择Q频域性能指标频域性能指标2-82-1612/27O1.0 f0.7070.1B0.7B0.1求求 通频带通频带B0.1201 . 0)(110.1fBWQ K0.1 = 10Q 越高越高, 通频带越窄通频带越窄, 选择

5、性越好选择性越好 B0.1 = 10 f 0 / Q计算计算 矩形系数矩形系数K 0.1=B0.1/B0.7正常使用时，回路通常应调正常使用时，回路通常应调谐在工作信号的中心频率上谐在工作信号的中心频率上 13/27通频带通频带: :宜平坦，以尽量包含有用信号频段宜平坦，以尽量包含有用信号频段选择性选择性: :宜陡峭，以尽量抑制无用信号，将能量集宜陡峭，以尽量抑制无用信号，将能量集中中矩形系数矩形系数：综合通频带与选择性两个指标，要求：综合通频带与选择性两个指标，要求在通频带之外，边频信号幅度下降快。在通频带之外，边频信号幅度下降快。阻抗特性曲线：在谐振频率处，阻抗模值最大，在阻抗特性曲线：在

6、谐振频率处，阻抗模值最大，在其他频率处，强度被抑制，且有角度偏移，带来其他频率处，强度被抑制，且有角度偏移，带来失失真真。14/27一、一、 信号源及负载对谐振回路的影响信号源及负载对谐振回路的影响= R / RS /R0L LI Is s. .C CRssRU有载品质因数：有载品质因数：CL LRQ空载品质因数：空载品质因数：R R RL，N1N2。18/27设设L1 、L2无耗无耗1.2.212211IIUUNNNn2. 2. 电感分压器阻抗变换电路电感分压器阻抗变换电路N1N2L11U2URLRL1IL2+123M2IL22L12RURU 根据功率相等原理，有根据功率相等原理，有L221

7、LRUUR）（L2Rn 小变大小变大19/273. 3. 电容分压分压器阻抗变换电路电容分压分压器阻抗变换电路设设C1 、C2无耗无耗L22L12RURUL221LRUUR）（L21Rn当当RL 1/ C2, 可忽略可忽略RL分流分流22121j/1j/1j/1CCCUU 121CCC C11U2URLRLC2+121211CCCUUn20/27依据依据2-27，C2与与RL的并联，转换为的并联，转换为C2与与rLS的串联的串联依据依据2-27，C1、C2与与rLS 的串联，转换为的串联，转换为C1、C2 与与RL的串联的串联串并联等效电路及转换：串并联等效电路及转换：2-2721/27例例

8、下图中，线圈匝数下图中，线圈匝数 N12 = 10 匝，匝，N13 = 50 匝，匝，N45 = 5 匝，匝，L13= 8.4 H，C = 51 PF，Q =100，Is = 1 mA，RS =10 k ，RL= 2.5 k ，求有载品质因数求有载品质因数QL、通频带、通频带BW0.7、谐振输出电压、谐振输出电压Uo。IsCUo123+RLRs54S21213s12s1RNNRnR）（1010502 ）（= 250 k L24513L22L1RNNRnR）（5 . 25502 ）（= 250 k 解：将解：将Is、RS、RL均折算到并联谐振回路均折算到并联谐振回路1-3两端两端13IsCUo+

9、RLRsR0L13CLQR/13p 1261051/104 . 8100 = 40.6 k 22/27IsCUo+RL13RT = Rs / Rp /RL= 30.6 k 13TLLCRQ 75104 . 810516 .30612 BW0.7 = f 0 / QT =103 kHz ， 210LCf 12sosUIUIo12ssUUII s1312IUU s11In Am 2 . 0 2o213onUnUU 106 .402 . 02Ts nRIV 612. 0 23/27总结总结OZ RP 阻抗幅频特性阻抗幅频特性 O 90-90阻抗相频特性阻抗相频特性0 1 0，LC rCLRZ p B

10、W0.7 = f 0 / QLrCLCRp =L/rCZ并联谐振回路并联谐振回路及其特性及其特性CLCL 001 PRrQ 24/27信号源内阻及负载电阻使回路品质因数下降信号源内阻及负载电阻使回路品质因数下降, , 导致回路的通频带变宽，选择性变差。导致回路的通频带变宽，选择性变差。采用阻抗变换电路，可减小信号源内阻及负采用阻抗变换电路，可减小信号源内阻及负载电阻对忽略的影响。常用的阻抗变换电路载电阻对忽略的影响。常用的阻抗变换电路有变压器、电感分压器、电容分压器等。有变压器、电感分压器、电容分压器等。L11U2URLRL1I2IL2N1N2+N1N2L11U2URLRL1IL2+123M2IC11U2URLRLC2+L2L