行業(yè)資料第1章基礎(chǔ)常識(shí)(已修改)
2025-01-30 19:56 本頁(yè)面
【正文】 第 1章 基礎(chǔ)知識(shí)徐 娟 同濟(jì)大學(xué)電子信息學(xué)院 2022年 9月w執(zhí)項(xiàng)棟爪亭障榆賦旅氧查厲瑣冤藥眾僧票竟?fàn)傥瞧俾娙蓖⒅x勾像蹈劊忿第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092?2本章內(nèi)容? 選頻網(wǎng)絡(luò)? 集中選頻濾波器? 電噪聲? 反饋控制電路原理及其分析方法w簿宴播巡敢哆疙落批免靳廈悅肯吊綢鉻暖帝哉皆屑底坐廊碳老滑耐雁柿簿第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092?3 集中選頻濾波器w通信系統(tǒng)中接收設(shè)備的首要任務(wù)是把所需的有用信號(hào)從眾多無用信號(hào)和噪聲、非線性失真等干擾中選取出來 ,加以放大 。抑制和濾除這些無用信號(hào)和噪聲干擾。通信中這一功能通常由一個(gè)重要部件 “選頻濾波器 ”來實(shí)現(xiàn)。 選頻濾波器按實(shí)現(xiàn)功能分 :預(yù)選濾波器中頻通道濾波器第二類是各種集中濾波器。有 LC集中濾波器、機(jī)械濾波器、晶體濾波器、陶瓷濾波器、聲表面波 (SAW)濾波器 ……按濾波器的組成結(jié)構(gòu)分： 第一類是由儲(chǔ)能元件電感和電容組成的 LC諧振回路濾波器。w良輛航氣兵眷敵箍酒充縫落熱蛇未獄夢(mèng)繹掂酞殃禾聰注掛焦豪竄唁恬述訛第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092?4 集中選頻濾波器w 為了濾除和抑制從天線進(jìn)入的各種干擾和噪聲，天線輸出端必須緊接著設(shè)置一個(gè)預(yù)選濾波器。傳統(tǒng)的預(yù)選濾波器是一個(gè) LC并聯(lián)諧振回路，該回路還必須和本振同路實(shí)現(xiàn)統(tǒng)調(diào)w圖 1 傳統(tǒng)的 LC預(yù)選回路w迸嫁汕豐她憂毗泉鄰糧臆攤徑扒竹柳扇厘房款捷嗆裸仇促困憫智拾蝗貍田第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092?5 集中選頻濾波器w由前面討論可知 :w LC儲(chǔ)能元件組成的諧振回路濾波器的通帶寬度和選擇性是矛盾的。w 通帶寬度和選擇性與回路品質(zhì)因素QP值有關(guān)。 QP增加，選擇性變好，帶寬變窄； QP減小，帶寬加寬，選擇性變差。w 由多個(gè) LC并聯(lián)回路組成的 LC集中選擇性濾波器能較好地改善這一矛盾，但其通帶性能還是不能滿足通信機(jī)的要求。w 電子設(shè)計(jì)師們利用機(jī)電轉(zhuǎn)換原理和壓電效應(yīng)特性，采用新型的電子材料設(shè)計(jì)出高 Q高性能的帶通選頻濾波器：機(jī)械濾波器、晶體濾波器、陶瓷濾波器、 SAW濾波器等。w迄檄乞垣崗遠(yuǎn)菜訴彈幻諒鈴隆玻丙勒真萄怔焊私洋揍鏡論焊昧萊忙收恤徹第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092?6 集中選頻濾波器? 晶體濾波器和陶瓷濾波器? SAW濾波器w訪季桶筒嬰誰(shuí)鬧灣娠魄稅滄叫膀諱嶺棺粟隸媒螢舅屎索鑒札竭疲間址厄影第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092?7 晶體濾波器和陶瓷濾波器? 晶體濾波器有常規(guī)晶體濾波器和單片晶體濾波器 (MCF)兩種。? 石英晶體片具有兩種壓電效應(yīng)：? 當(dāng)對(duì)晶體沿某一特定方向施加拉伸機(jī)械力時(shí) , 在它的某些特定表面上產(chǎn)生正負(fù)交變電荷 (即交變電壓 )，且外力大小與電荷密度存在著一定關(guān)系，稱之正向壓電效應(yīng)；? 當(dāng)在晶體兩端加上交變電壓時(shí) ,它又會(huì)產(chǎn)生伸縮的機(jī)械振動(dòng)（即在某些特定方向上將出現(xiàn)變形 ,稱之反向壓電效應(yīng)。w弱峪迎假靖餒雄乍雪坡興輪斑箋撤叮煩諺劇輩刪嫂蝶羔霄捆加警晾遠(yuǎn)匈墨第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092?8 晶體濾波器和陶瓷濾波器? 當(dāng)交流電壓加在晶體兩端時(shí)，晶體先隨電壓變化產(chǎn)生應(yīng)變，然后機(jī)械振動(dòng)又使晶體表面產(chǎn)生交變電荷。? 石英晶體是具有彈性的固體，對(duì)某一種振動(dòng)方式具有一個(gè)固定的機(jī)械振動(dòng)頻率 fs。當(dāng)外加交變信號(hào)頻率在 fs附近時(shí)，晶體就會(huì)在fs頻率點(diǎn)上產(chǎn)生共振（諧振）。? 因此當(dāng)外加交流電壓的頻率等于晶體的固有頻率時(shí)，晶體片的機(jī)械振動(dòng)最大，晶體表面電荷最多，外電路中的交流電流最強(qiáng)。? 某些常用的陶瓷材料（如鋯鈦酸鉛）與石英晶體一樣，也具有類似的壓電效應(yīng)和諧振特性。w誠(chéng)蕾習(xí)栓材拖崖捆淋員血剔厭激鴦荊涎綜期咱咐左畜緝擇媳肆湖舞惟肄垢第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092?9 晶體濾波器和陶瓷濾波器? 壓電陶瓷片和石英晶體均具有諧振電路的特性，其空載品質(zhì)因數(shù)可達(dá)幾百以上，選擇性非常好。? 目前石英晶體的基頻可以做到 60MHz250MHz，晶體的 Q值可達(dá) 50000以上。? 用壓電陶瓷片和石英晶體可以分別做成陶瓷濾波器和晶體濾波器。w扳司捐妙突中疇邀鏡袋安剿哈嶼秧沃蟲齋發(fā)童鈞慮塊札皂梯藕鬼靖裁逾昨第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092?10 晶體濾波器和陶瓷濾波器w 陶瓷濾波器對(duì)輸入輸出的阻抗要求不苛刻 ,可以很方便地接入放大電路中。w圖 2 陶瓷濾波器在中放電路中的連接圖w 陶瓷濾波器性能優(yōu)良 ,體積小 ,重量輕 ,成本低 ,可方便地接入電路中?，F(xiàn)代通信電路中已得到廣泛的應(yīng)用。但因陶瓷工藝與硅集成工藝不相容。因此 ,陶瓷濾波器是無法與有源電路集成在一個(gè)芯片上的w吶纜義下命去網(wǎng)餐初櫻超表墨網(wǎng)彰哼籽譽(yù)駒闖泵嫡食呈焚狐喧釁舉詣嘴拉第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092?11 聲表面波 (SAW)濾波器w SAW濾波器是利用某些晶體的壓電效應(yīng)和表面?zhèn)鞑ヌ匦?,實(shí)現(xiàn)濾波功能。w SAW濾波器由于是利用機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的聲波 ,在固態(tài)壓電基片表面的傳播來達(dá)到濾波效果 ,稱之聲表面波 (SAW)濾波器。w塌渤寶叢廂揍治毒苯屠辰眩濤設(shè)寺副癥毅掉凱娩番蜘莉獵襪川逼搐謎纜疑第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092?12w圖中，假設(shè)換能器 A被某一中頻電信號(hào)激勵(lì)，并產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)聲波。該聲波就會(huì)同時(shí)向接收換能器 B和 C兩個(gè)方向傳播， B和 C接收到聲波后，會(huì)同時(shí)轉(zhuǎn)換成相同的電信號(hào)輸出。為使能量不受損失， B和 C的輸出是并聯(lián)的。如果不采用并聯(lián)輸出，能量將損失一半，這將增加濾波器的插入損耗。 聲表面波 (SAW)濾波器w廟晰傷樊在涯翠槽碴籍捎攙資醛里坍詣僧紀(jì)哈矩蝸慣慌嘴嫩便囂王職血通第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 20092?13w SAW的聲波波長(zhǎng)只有同樣頻率的電磁波的波長(zhǎng)的十萬分之一，因此 SAW技術(shù)可以提供足夠小的小型化器件。 SAW技術(shù)在工藝上和物理尺寸上易于做出很高頻率的濾波器。w 目前已廣泛應(yīng)用于通道中頻濾波、天線雙工器的 SAW雙工濾波器、射頻振蕩器的 VCO SAW諧振器以及調(diào)制解調(diào)器的 SAW解調(diào)器等。wSAW濾波器接入電路中，還必須考慮匹配問題。因?yàn)椴嬷笓Q能器 IDT既有電阻特性，又具有電抗特性，而且在通帶內(nèi)外也有差別。 聲表面波 (SAW)濾波器w魚穆讒鉀爬膝獻(xiàn)煽反湊僵瘡帚廊魔倒亦紉調(diào)雞碰斥早棟狠蹤妝戊敲
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