《谐振回路》课件.ppt

1、1、该部分为以后学习内容做准备，主要需要复习以下知识：并联谐振电路的谐振特性、谐振频率、质量系数、通带、阻抗特性(宽度和相位角)、选择性等，以及这些个特性之间的相互关系。 特别是强调抽头并联谐振电路的阻抗变换关系。 从低抽头向高抽头转换时：等效阻抗增大1/p2倍，电感量、电容、电阻(电感)值大小的变化电流源注意p倍电压源增大1/p倍串联并联阻抗的等效互换，留心等效噪声带宽、噪声系数等概念。 了解声表面波去老虎钳的特征。 第一章谐振电路，2，主要内容，射频波电路中的元件，解老虎钳和零配件概要射频波振荡电路简单振荡电路串联谐振(振荡)电路LC串，并联谐振电路比较抽头并联谐振电路耦合振荡电路串并联阻

2、抗的等效互换弹性表面波滤波器作业，3，射频波电路中元件射频波电路中的源极数据老虎钳主要是二极管、晶体管射频波电路使用的去老虎钳与次低频电路使用的去老虎钳大致相同，但请注意它们的射频波特性。 4、射频波电路中的电阻、实际的电阻器，在次低频中主要表示电阻特性，但在使用射频波时也表示电抗特性的一面。 电阻器的射频波特性与形成电阻的材料、电阻的封装形式和尺寸的大小有着密切的关系。 一个电阻r的射频波等效电路如下图所示。 其中，CR是分布电容，LR是读取电感量，r是电阻。 图1的电阻的射频波等效电路、5、图2的电容器的射频波等效电路(a )的电容器的等效电路(b )的电容器的阻抗特性、射频波电路中的电容

3、器、以及以电容器定义：介电质分隔开的两个导体构成电容器。 每个电容器都有自谐振频率SRF (自谐振频率)。 当工作频率小于自谐振频率时，所述电容器呈现正常的电容特性，而当工作频率大于自谐振频率时，所述电容器等效于电感量。 参见射频波电路原理和分析(P10 )、理想特性、6、射频波电路的电感量。 射频波电感量通常由合十礼层缠绕而成(中空或有芯，单层或多层) (也称为电感量线圈)。 质量系数q定义为射频波电感器的电感量与其串联损耗电阻之比。 品质因子越高，表示该电感量器的储藏作用越强，损失越小。 因此，在中短波波段和美波长波段中，射频波电感量等效于电感量和电阻的串联或并联。 在工作频率较高的情况下

4、，等效电路考虑电感量两端的总分布电容，并且应当与电感量并联。 射频波电感器也具有自谐振频率SRF，在SRF下，射频波电感量的阻抗振幅最大，相角为零。 如图3所示。 RFCs(RF coils )射频波高频扼流圈，7，图3的射频波电感器的自谐振频率SRF，射频波电路中的电感量(续1 )，8，射频波电路中的有源器件，射频波电路中的有源器件主要是各种二极管、晶体管和半导体集成电路。 原理上，射频波电路中使用的各种源极数据老虎钳与次低频或其他电子电路中的数据老虎钳完全不同。 只是因为在射频波区域动作，所以对数据老虎钳的性能要求高。 随着半导体和IC集成电路技术的高速发展，满足射频波应用要求的数据老虎钳

5、越来越多，也出现了专用的射频波半导体数据老虎钳。 9、二极管、类型(1)非线性变换二极管。 主要用于调制、检波(解调)及混合等电路，一般在低电平工作。 这些个的极间(结)电容小，工作频率高。 2AP系列等的点接触式和表面障壁式(射击牛鼻子) 2种形式经常被使用。 (2)变容二极管。 其主要特征是节电容随施加的反向偏压而变化。 在反向偏置状态下动作。 多用于调谐、振荡、混频、倍频等电路。VCO :可变电容管用于震荡器时，可以通过改变其反向偏置电压来改变振荡信号的频率。 该震荡器称为电压控制震荡器(VCO) (3)PIN二极管。 PIN二极管在PN结电容中间增加了本征(I )半导体，因此具有较强的

6、正向电荷存储能力。 其主要特征是射频波等效电阻由正向电流控制。 电可变电阻。 一般用于开关、点击大头针、衰减、移相电路。晶体管(类型)、双极晶体管射频波小功率管理射频波大功率管理场效应管理小信号场效应管理射频波小信号(功率)晶体管或场效应管理(FET )主要用于小信号的放大、振荡、调制解调和混合电路。 其主要要求是高增益和低噪声。 功率管主要用于功率放大器电路，除了要求男同志外，还有很大的输出功率。 11、晶体管(等效电路)、混合等效电路和残奥仪表的混合残奥仪表，在一定的频率范围内与频率无关，仅与工作点有关，可用于宽带解析。 y残奥仪表等效电路的y残奥仪表不仅与工作点有关，还与频率有关，因此仅

7、适用于窄带解析。 y残奥表是在投入产出交流短路时获得的，与外部电路无关，仅表示晶体管自身的特征。 在次低频电路中，晶体管在h残奥仪表中是等效的。 12、IC集成电路(IC )、射频波电路用IC集成电路分为通用型IC和专用型IC(ASIC )。 通用IC主要是宽带集成放大器和模拟计程仪乘法器。 ASIC主要是集成锁相环(PLL )、FM信号解调器、单片接收机等。 此外，还有放大器的组件和模块。13、射频波电路中的组件、射频波电路中的无源组件或无源网络可以主要是射频波振荡(谐振)电路、高频变压器、谐振器和滤波器等。 该这些个可执行信号传输、频率选择、阻抗转换等功能。 射频波电路的其他组件：平衡调制

8、器(混料器)、正交调制器(混料器)、移相器、匹配器和衰减器、分配器和合成器、定向耦合器、隔离器和缓冲器、射频波开关和双工器等。14、射频波振荡电路、振荡电路是由电感量和电容器串联或并联形成的电路。 是射频波电路中使用最广泛的无源网络，也是构成射频波放大器与震荡器的主要零配件，可以在电路中执行阻抗转换、信号选择(频率选择)等的任务，作为负载。 将简单振荡电路阻抗变换及抽头振荡电路的阻抗变换耦合振荡电路、15、简单振荡电路、由简单振荡电路电感量线圈和电容构成的单一振荡电路称为简单振荡电路或单一振荡电路。 串联谐振(振荡)电路分为并联谐振(振荡)电路LC串、并联谐振电路比较，谐振特性：简单振荡电路阻

9、抗在某个特定频率具有最大或最小的特性称为谐振特性，该特定频率称为谐振频率。 简单的振荡电路具有谐振特性和频率选择作用，这是在射频波电子电路中广泛应用的重要原因。 16、一、串联谐振电路、串联振荡电路：由电压源和电容器、电感量串联构成的振荡电路。 使、成为最大：环路谐振、z=R jx=R j (L )、阻抗Z(Zs )、17、串联谐振环路(特性曲线)、电路谐振时的电感量或电容电感量称为特性阻抗。 所表示的、18、谐振特性，1) 2)谐振时的电流最大，与电源同相，串联电路谐振时的电流、电压相关系谱图、19、谐振特性连续的1、3 )电感量及电容两端电压模式值相等的谐振时：因此，在串联谐振时，电感量l

10、和电容器c的电压达到最大值，输入信号电荷由于品质因子可以达到几十或几百，串联谐振也被称为电压谐振。在实际使用时，请注意电路零配件的耐压问题。质量系数q定义、谐振特性后续2、21、信号源内阻和负载对串联谐振电路的影响、结论：串联谐振电路通常适用于信号源内阻Rs小(恒压源)的情况和负载电阻RL也不大(例如微波电路)的情况， 通常，如不包含信号源内部电阻和负载电阻时的电路自身的q式那样，将网站数据库信号源的内部电阻和负载电阻的品质因子称为有负载品质因子，其中，r是电路自身的损失，RS是信号源内部电阻，RL是负载，22，广义失调系数，广义失调是表示电路失调的大小的量，其定义为： 即失调不大时：谐振时：

11、23、谐振曲线、串联谐振电路中的电流振幅与施加信号源频率的关系曲线称为谐振曲线。 可用N (f )表示谐振曲线的函数。 如果品质因子不同，即损耗r不同，对曲线有较大影响，品质因子大的曲线尖锐，选择性好，品质因子小的曲线钝，通带宽宽。 24、通频带、电路施加电压的大小不变时，改变频率，将电路电流I下降到Io时对应的频率范围称为谐振电路的通频带，所以也可以用频率f0表示，即，B=、1、25、相频率特性曲线、电路电流的相角是与频率对应的电路电流的相前进的话，有0迟滞现象的话，就是Q2。、26、能量关系、共振时、27、电感量中存储的瞬时能量的最大值等于容量中存储的瞬时能量的最大值。 能量w是不随时间变

12、化的常数，这表示虽然存储在电路整体中的能量不变，但只是在线圈和电容器之间相互变换，电阻元件不消耗施加电源的能量。 施加电源只需供给电路的电阻所消耗的能量，就能维持电路的等幅振荡，谐振时振荡电路中的电流最大。能量关系(续)、28、谐振电路q和能量的关系、以及电路r上消耗的平均功率、在每周期时间内电阻上消耗的能量、29、以及例1 :串联电路如下所示。 信号源频率F=1MHz。 电压振幅V=0.1V。 1-1端子短路，电容器c为100PF时共振。 此时，电容器c两端的电压为10V。 1-1端子开路再串联阻抗为z (电阻和电容器串联)时，电路失调，电容器c达到200PF时再谐振。 此时，电容器c两端的

13、电压为2.5V。 试求：线圈的电感量l、电路质量系数q以及未知阻抗z。 关于1、30、2、并联谐振电路，概要：在信号源的内阻和负载比较大的情况下，优选采用并联谐振电路。 结构：电感量线圈、电容c、外加信号源相互并联的振荡电路。 如图所示，因为施加信号源的内阻大，所以采用恒流源。 31、阻抗、谐振条件、一般L R、32、谐振条件继续1、谐振条件：L R不成立的话，谐振时z为实数，所以分析中使用的简单标准形式电路的两种实电路与求解结果的比较，1 )。 几乎完全一致2 )我们为了使分析和订正计算变得容易，将实际电路作为标准单纯电路，并且订正工程频率3 )频率差是，将与l串联的电阻带入LC的两端，进行

14、电路上的简略化而产生的。 4 )我们还发现，当这样的电路发生变化时，虽然校正计算时的振荡频率仅产生微小的差异，但谐振电阻相同。 从前面的导出过程可以看出来。 但是，在实际电路上看不到谐振电阻，我们简化的电路是一目了然的，36、谐振特性、1、谐振时的阻抗特性：所以电路谐振时：37、谐振电阻为：谐振时、谐振电阻为电感量或电容阻抗的Qp倍质量系数：38，谐振特性，2 .谐振时的电感量支路或电容支路的电流振幅是施加电流源IS的QP倍。 因此，并联谐振也称为电流谐振。 因为一般的q是几十到几百，所以信号源的电流不是很大，但是分路内的电流很大。 并联振荡电路中谐振时的电流电压相关系谱图，39，广义失调：表

15、示电路失调大小的量，40，串联电路用电流比表示，并联电路用电压比表示。 电路端电压谐振时，电路端电压在谐振曲线(信号源电流不变化时与频率的关系)、谐振曲线41、小失调时：谐振曲线(接着)、42、电路端电压下降到最大值时所对应的频率范围即绝对通带、相对通带、通带并联电路中，电路路端电压相对于信号源电流Is的相角差=p时=0 p时的0电感性相频率曲线如图所示，相角：相频率特性(q高时)、44、信号源内阻和负载对并联谐振电路的影响、45、LC串、并联谐振电路的比较、例1、例2， 44斯坦共和国达德串、并联谐振电路格式和对信号传输的作用、RL、其中频率与谐振频率一致的信号无损耗地通过，除了负载之外，l

16、、c网络还可以无损耗地通过其中频率与谐振频率一致的信号(如短根)，并且l、c网络除了负载之外还可以断开串，串联电路的有效质量系数和并联电路的有效质量系数相等，因此等效兼容的变换关系，在质量系数高(10以上)的情况下，50，串并联等效兼容分析，2 )串联电抗成为同性质的并联电抗，的重要式：有效质量系数，频繁使用！ 52、因为抽头点电压与路端电压之比信号源内阻：取决于能量等效原则，所以当p为小于1的正数(即，从低抽头转换为高抽头)时，等效阻抗加倍。 这里是信号源的内阻变换。抽头电路的阻抗变化的关系、1 .电感量抽头、53、不考虑互感电动势m的情况：因为谐振时品质因子高，所以ab两端的等效阻抗是：在这种情况下电路的谐振频率是：抽头变化的情况p电容抽头是、 注意，当上述阻抗类型的抽头转换为导纳形式：时，在考虑到与电容抽头电路的差互感电动势