2.1谐振基础回路

第２章高频小信号放大器

2.1谐振回路

2.2

小信号谐振放大器

2.3

集中选频放大器

2.4放大器的噪声

本章小结2.1谐振回路作用：选择信号；阻抗变换。应用：调谐放大、高频功放、振荡、调制、混频等主要要求：

掌握并联谐振回路的选频特性及其主要参数的计算。理解回路Q值、信号源、负载等对回路特性的影响。了解变压器、电感分压器、电容分压器等常用阻抗变换电路及其阻抗变换的关系。2.1谐振回路2.1.1并联谐振回路的阻抗频率特性一、谐振回路基本参数Is.LCIs.LrCL的等效损耗电阻Z+Uo

–•并联谐振回路的等效阻抗时，回路并联谐振谐振频率：谐振阻抗：r<<

L引入品质因数Q，它反映谐振回路损耗的大小Q定义为：

定义参数

，称为LC回路的特性阻抗

则可得

空载品质因数，固有品质因数例2.1.1

L=180mH,C=140pF,r=10W,试求（1）f0、Q、Rp。Is.LrCZ+Uo

–•解：Hz

=1MHz因为通常，谐振回路研究ω0附近的频率特性，由于ω十分接近ω0，故可近似认为：则可得令二、阻抗频率特性曲线O½Z

½RPΔw幅频特性曲线ΔwOj90º-90º相频特性曲线0º这对曲线说明了并联谐振回路具有怎样的频率特性？O½Z

½RPΔw幅频特性曲线ΔwOj90º-90º相频特性曲线0ºQ增大Q增大谐振时，回路相移为零，回路阻抗最大且为纯电阻。失谐时，回路有相移，且回路阻抗下降。ω>ω0

时,回路呈容性，相移为负；ω<ω0

时,回路呈感性，相移为正；-90o<j

<90oQ

值增大，曲线变陡2.1.2并联谐振回路的通频带和选择性Is.LrCZ+Uo

–•谐振时回路输出电压回路的绝对失谐量1、电压谐振曲线并联回路两端电压并联谐振回路归一化输出电压的幅频特性曲线Q值越大，幅频特性曲线越尖锐，相频特性曲线越陡峭。2、通频带

占有一定频带的信号在并联谐振回路中传输时，由于幅频特性曲线的不均匀性而不可避免地产生频率失真。通频带实际上是为了限制频率失真的大小而规定的一个值。值由最大值下降到0.707时，所确定的频带宽度2Δf

就是回路的通频带BW0.7该式表明：回路Q越高，幅频特性曲线越尖锐，通频带越窄；回路谐振频率越高，通频带越宽。3、选择性

选择性指回路从含有各种不同频率信号总和中选出有用信号、排除无用信号的能力。回路谐振曲线越尖锐,则选择性越好。正常使用时，谐振回路的谐振频率应调谐在所需信号的中心频率上。BW0.1=10f0/Q通带与选择性的综合评价计算矩形系数K0.1计算选择性矩形系数越接近1，选择性越好2.1.3信号源及负载对谐振回路的影响一、谐振回路的有载品质因数Re=Rs//RP//RL有载品质因数：空载品质因数：信号源及负载使回路有载品质因数下降,通频带变宽，选择性变差。RP=L/Cr

例2.1.2

下图中，L=586mH,C=200pF,r=12W,RS

=RL=100kW

，试分析信号源及负载对谐振回路特性的影响。LrUs.CRLRS解：1.计算不考虑RS、RL时的回路固有特性：f0、Q、RP、BW0.72.计算考虑RS、RL时的回路特性：f0、Qe、Re、BW0.7LrUs.CRLRSLIs.CReRe=Rs//RP//RL由于L、C基本不变，故谐振频率f0仍为465kHz。等效负载电阻有载品质因数通频带

可见：信号源内阻及负载电阻使回路品质因数下降,导致回路通频带变宽，选择性变差。应采取措施减小信号源和负载的影响。二、阻抗变换电路1.变压器阻抗变换电路设变压器为无耗的理想变压器可变大，也可变小，取决于n常用的有：变压器、电感分压器和电容分压器2.电感分压器阻抗变换电路大变小小变大若将RL

接在1、3端，输入电压加在2、3端，则设L1

、L2无耗且，则3.电容分压器阻抗变换电路设C1

、C2无耗，由功率相等可得当RL>>1/w

C2,可忽略RL的分流,则得

例2.1.3

下图中，线圈匝数N12

=10匝，N13

=50匝，N45

=5匝，L13=8.4mH,C=51pF,Q=100,Is

=1mA,Rs

=10kW,RL=2.5kW,求有载品质因数Qe、通频带BW0.7、谐振输出电压Uo。=250kW=250kW解：将Is

、RS

、RL均折算到并联谐振回路1-3两端kW=40.6kWRe=R's

//Rp//R'L=30.6kW由折算前后信号源输出功率相等，可得作业：1.LC并联谐振回路有何基本特性?说明Q对回路特性的影响。思考讨论题解：并联谐振回路具有谐振特性，当外加信号频率与回路谐振频率相等，即回路调谐时，回路两端输出电压为最大，且相移为零；当外加频率与回路谐振频率不相等时，即回路失谐时，回路两端输出电压迅速下降，相移值增大。利用回路的谐振特性，通过调谐，可以从各种不同信号频率的信号总和中选出有用信号、滤除无用信号，这称为谐振回路的选频作用。当谐振回路Q值越大，回路谐振频率越尖锐，其选频作用越好，但通频带将会变窄。思考讨论题2.并联谐振回路的品质因数是否越大越好？说明如何选择并联谐振回路的有载品质因