【正文】 LOGO 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 1 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) ? 選頻網(wǎng)絡(luò) ? 非線性電路分析基礎(chǔ) ? ? 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 2 選頻網(wǎng)絡(luò) ?引言： ? 選頻網(wǎng)絡(luò)：選出需要的頻率分量并且濾除不需要的頻率分量的電路 ? 選頻網(wǎng)絡(luò)在通信電子線路中被廣泛運(yùn)用 ? 選頻網(wǎng)絡(luò)的分類： 單振蕩回路：串聯(lián)、并聯(lián) 耦合振蕩回路 諧振回路 (由 L、 C 組成 ) 各種濾波器 LC 集中濾波器 石英晶體濾波器 陶瓷濾波器 聲表面波濾波器 電路簡單 穩(wěn)定性好、電性能好、品質(zhì)因數(shù)高、便于微型化 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 3 選頻網(wǎng)絡(luò) 串聯(lián)諧振回路 ?一、串聯(lián)諧振回路 ? LC 串聯(lián)回路 ? 串聯(lián)諧振回路 ? 1. 回路阻抗 1Z R jX R j LC? ???? ? ? ? ?????22 2 2 1Z R X R LC? ???? ? ? ? ?????a r c t a nZ XR? ?Z?ZX???L?1C??0?R2?2??00LCRVs??I0?0?zjZe ??通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 4 選頻網(wǎng)絡(luò) 串聯(lián)諧振回路 ? ? = ?0 時(shí)， X = 0， Z 為純電阻 |Z| 最小，電流最大，稱為串聯(lián) 諧振 ? ? ?0 時(shí)， X 0， Z 呈電容性 ? ? ?0 時(shí)， X 0， Z 呈電感性 ? 2. 諧振頻率 ? 電路諧振條件： ? 特征阻抗 ：諧振時(shí)的感抗或容抗 001 0XLC? ?? ? ?0011,2fL C L C? ??? 容性 Z?ZX???L?1C??0?R2?2??00 0?0?1Z R jX R j LC? ???? ? ? ? ????? 感性 001 LLCC?? ?? ? ?通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 5 選頻網(wǎng)絡(luò) 串聯(lián)諧振回路 ? 3. 品質(zhì)因數(shù) Q ? 是表征儲(chǔ)能元件、諧振回路損耗大小的一個(gè)質(zhì)量指標(biāo) ? 儲(chǔ)能元件： 電感的感抗 (電容的容抗 )與損耗電阻的比值 ? 諧振回路： 回路感抗 (容抗 ) 與回路損耗電阻的比值 ? 諧振時(shí) L、 C 上的電壓： 001LQR C R????LC? ?SLVV j L I j LZ??? ? 11 SCVVIj C j C Z??? ? 達(dá)到最大值，又稱電壓諧振 0 S SLV j VR jQ V???0 S SCV j VR jQ V?? ? ? ?LCRVs??I1 LR R C?? ?01LC? ?器件 耐壓 問題 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 6 選頻網(wǎng)絡(luò) 串聯(lián)諧振回路 ? ? ： 偏離諧振程度 ? ? ① 諧振時(shí)， ? = 0 ? ② ? ? ?0 時(shí)， ? 5. 諧振曲線 ： 回路電流 ~ 頻率 11LRXR C? ????????? ??? ?002Q ??????01LC? ? Q R??LC? ?000LR?????????00Q ????? ???????0022 ff??????LCRVs??I0() INf I?21()1Nf??? a r c t a niz? ? ?? ? ? ?ssVZ RRV R Z R jX? ? ? ? (11 )ijNj fe?????幅頻 特性 相頻 特性 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 7 選頻網(wǎng)絡(luò) 串聯(lián)諧振回路 ? Q ? ? ? (?f ) ? ? |N( f )| 尖銳 ? 6. 通 頻帶 B ? 電流下降到最大值的 時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率范圍。 ? 相對(duì)帶寬 ： ? 通頻帶的邊界點(diǎn)又稱 半功率點(diǎn) ： 21()1Nf??? 0022 ff?????? ? ()Nf?0?1 1? 2?2Q1Q12Q Q?222 1 0 . 72 ( r a d /s )B ? ? ?? ? ? ?0 . 702 ( r a d/s )1QB?? ?? ? ? ???0 .7 0 .700122Qff??????0 .702 ( Hz )ffQB ? ? ?幅頻特性 212P I R?通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 8 選頻網(wǎng)絡(luò) 串聯(lián)諧振回路 ? 7. 相頻特性曲線 ? 8. 信號(hào)源內(nèi)阻及負(fù)載對(duì)串聯(lián)諧振回路的影響 ? 無載 Q 值 ： ? 有載 Q 值 ： ? 串聯(lián)諧振回路適合 RS 很小 (恒壓源 ) 和 RL 不大的電路 1()1RRNfZ R jX j?? ? ???iz????Q2 Q1 Q1 2?2???i?0?LCRVs??RSRL00LQR??0LSLLQR R R????02ar c t an Q ?????ar c t an ???01 S LQR RRR???通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 9 選頻網(wǎng)絡(luò) 串聯(lián)諧振回路 ? 例 1： ? 串聯(lián)回路如圖所示。信號(hào)源頻率 f0 = 1MHz，電壓振幅 Vsm= ? 將 1139。 端短接，電容 C 調(diào)到 100pF 時(shí)諧振。此時(shí)，電容 C 兩端的電壓為 10V ? 將 1139。 端開路再串接一阻抗 ZX（電阻與電容串聯(lián) )，則回路失諧； C 調(diào)到 200pF 時(shí)重新諧振，整個(gè)電容兩端電壓變成 ? 求： ? 線圈的電感量 L ? 回路品質(zhì)因數(shù) Q0 值 ? 未知阻抗 ZX LCRVs??ZX11 39。1 M H z0 . 1 V通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 10 選頻網(wǎng)絡(luò) 串聯(lián)諧振回路 ? 解： LCRVs??ZX11 39。1 M H z0 . 1 V）（）（）（）（?????????????????????????501 0 0101 0 01021CQ1RCR1)3(1 0 0102 5 3101 0 0)102(1)2(1L211126000000122620????????RXQVvVvCfLCf0scsc0???通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 11 選頻網(wǎng)絡(luò) 串聯(lián)諧振回路 ? 解： LCRVs??ZX11 39。1 M H z0 . 1 V1020220211RZpF200CpF200,pF100)125100()1(R1Q251260XXX39。39。39。0X0L0LjjCjCCCCCCCRRRQVvQXXXLXsc?????????????????????????????????????又）（又通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 12 選頻網(wǎng)絡(luò) 并聯(lián)諧振回路 ?二、并聯(lián)諧振回路 ? 信號(hào)源內(nèi)阻較大時(shí)，可采用并聯(lián)諧振回路 ? 1. 回路阻抗 ? 等效并聯(lián)電路： ? ? 1Z R j L jC? ???1R j LjCYLC?????PRCGL?Is RP C L Is C L + – R Vo ?L R ? ?? ? 1R j L j CR j LjC???????? 1LCR j LjC?????1RC jCL j L? ??? ? PG jB? ?PLRRC?1BCL? ???通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 13 選頻網(wǎng)絡(luò) 并聯(lián)諧振回路 ? 2. 諧振頻率 ? 當(dāng) B = 0， Y 最小， Z 最大，為純電阻 回路電壓取得最大值，與電流源同相 ? ① ?LR ? ② ?LR ? Z 特性曲線 ： ? ? = ?P ， X = 0， Z 為純電阻 |Z| 最大，回路電壓最大 ? ? ?P ， X 0， Z 呈電感性 ? ? ?P ， X 0， Z 呈電容性 1 0PPBC L? ?? ? ?1P LC? ?221PRL C L? ??Z?P?容性 感性 1LCZR j LC???????????PY G jB??Is RP C L 通信電子線路 第 2 章 通信電子線路分析基礎(chǔ) Page 14 選頻網(wǎng)絡(luò) 并聯(lián)諧振回路 ? 特征阻抗 ： ? 3. 品質(zhì)因數(shù) ? 諧振時(shí)， L、 C 上的電流： 1PPL C LC?? ?? ? ?11PPPLQR CRLR R C???? ? ? ?PP PPPPPRQC RLRLR C?? ?? ? ? ?PLRRC?0 PC P P P S P SI j C V Qj jIC I R??? ? ?00 SPLPP P PPSV V I RIR j L j L j L jQ I? ? ?? ? ? ? ??Is C L