【正文】 能的轉換 石英晶體振諧器的等效電路和符號 ： ? 石英片相當一個串并聯諧振電路，可用集中參數 L q 、 C q 、 r q 來模擬， L q 為晶體的質量（慣性）， C q 為 等效彈性模數， r q 為機械振動中的摩擦損耗。是以石英為介質在兩極板間所形成的電容，其容量主要決定于石英片尺寸和電極面積。 ? ② 由于 ，這意味著上圖 所示等效電路圖 中的接入系數 很小，因此外電路影響很小。石英晶體濾波器工作時，石英晶體兩個諧振頻率之間感性區(qū)的寬度決定了濾波器的通帶寬度。 ? 和石英晶體相比 ，陶瓷濾波器的 優(yōu)點是： ? 1）容易焙燒 ， 可制成各種形狀 ? 2） 適于小型化 ； ? 3）且耐熱耐濕性好。 ? (1) 四端陶瓷濾波器 ： ? 如將陶瓷濾波器連成如圖 所示的形式，即為四端陶瓷濾波器。適當選擇串臂和并臂陶瓷濾波器的串、并聯諧振頻率，就可得到理想的濾波特性。 對 456kHz 的載頻信號來說，串臂陶瓷片產生串聯諧振，阻抗最小；并臂陶瓷片產生并聯諧振，阻抗最大，因而能讓信號通過。 5kHz 的信號。而對離 465kHz 稍遠的頻率，濾波器呈現較大的阻抗，使負反饋加大，增益下降，因而提高了此中放級的選擇性。左端叉指電極為發(fā)端換能器，右端叉指電極為收端換能器。向左傳送的聲表面波被涂于基片左端的吸聲材料所吸收，向右傳送的聲表面波由接收換能器接收，由于正壓電效應，在叉指對間產生電信號，并由此端輸出。 工作原理 ? 當輸入信號的頻率ｆ等于換能器的頻率 f0時 ，各節(jié)所激發(fā)的表面波同相疊加 ， 振幅最大 ， 可寫成 As2 NA02N－1N－ 01N2N? ff0ooA n A?非均勻叉指換能器 RsUsRL發(fā)端換 能器 收端換 能器＋－聲表面波濾波器 ? 3. 特點 ： ? ① 工作頻率高，中心頻率在 10MHz–1GHz 之間，且頻帶寬 ，相對帶寬為 %~50% 。 ? ④ 溫度穩(wěn)定性好。 本章小結 ? 本章討論的內容是學習通信電子線路的重要基礎。第一類是由電感和電容元件組成的諧振回路，它又分為單振蕩回路和耦合振蕩回路，第二類是各種濾波器，主要有 LC 集中濾波器、石英晶體濾波器、陶瓷濾波器和聲表面波濾波器等。 ? ③ 串聯諧振回路失諧時，當 f f 0 時回路呈感性， f f 0 時回路呈容性；并聯諧振回路失諧時，當 f f 0 時回路呈容性， f f 0 時回路呈感性。耦合回路中的反映阻抗是用來說明一個回路對耦合的另一回路電流影響。其中石英晶體濾波器的 Q 值最高，選擇性最好；聲表面波濾波器工作頻率高，抗輻射能力強，廣泛用于通信設備中。 ? 6. 選擇性濾波器主要有 LC 集中選擇性濾波器、石英晶體濾波器、陶瓷波波器和聲表面波濾器。 ? 5. 由相互間有影響的兩個單振蕩回路組成的回路稱為耦合回路。串并聯諧振回路的共同點是： ? ① 當 Q 值很高時，諧振頻率相等 ? ② 特性阻抗相同 ? ③ 廣義失諧都是表示回路失諧大小的量，用 表示。它能選出我們需要的頻率分量和濾除不需要的頻率分量，因此掌握各種選頻網絡的特性及分析方法是很重要的。 ? 不利之處：帶內插入損耗較大。動態(tài)范圍大，可達 100dB 。這些幾何尺寸包括叉指對數、指條寬度 a 、指條間隔 b 、指條有效長度 B 和周期長度 M 等。由于逆壓電效應的作用，基體材料將生產彈性變形，從而產生聲波振動。 ? 聲表面濾波器的優(yōu)點： ? 體積小、重量輕、中心頻率高、相對帶寬較寬、理想的矩形選頻特性 結構特征：用叉指形電極作換能器 實物圖 聲表面波濾波器結構示意圖如上圖所示。陶瓷濾波器接在中頻放大器的發(fā)射極電路里取代旁路電容器。其濾波特性如圖 (b) 所示。 例若要求濾波器通過 456 177。諧振子數目愈多，濾波器的性能愈好。 ? 通頻帶與選擇性：通頻帶比晶體濾波器稍寬 ? 選擇性比晶體濾波器稍差 ? 濾波特性介于石英晶體濾波器與 LC濾波器之間。 ? 如圖 所示可以證明串聯一電感 L s 則減小 w q ，并聯一電感 L s 則加大 w p ，兩種方法均擴大了石英晶體的感性電抗范圍。左邊是單電容支路，右邊是串聯支路，合成并聯回路。 石英晶體的特點是 ： ? ① 等效電感 L q 特別大、等效電容 C q 特別小，因此，石英晶體的 Q 值 很大，一般為幾萬到幾百萬。 ? 上圖 表示石英諧振器的基頻等效電路。諧振頻率的高低取決于晶體切割成形的幾何尺寸。 固有諧振頻率 : ? 當石英晶體沿某一電軸受到交變電場作用時，就能沿機械軸產生機械振動，反過來，當機械軸受力時，就能在電軸方向產生電場。 石英晶體諧振器 ? 物理特性： ? 石英是礦物質硅石的一種（也可人工制造），化學成分是 SiO2 ，其形狀為結晶的六角錐體。這里只分析帶通濾波器的特點 ，帶通濾波器 在某一指定的頻率范圍 f p1 ~ f p2 之中，信號能夠通過，而在此范圍之外，信號不能通過。由耦合系數的定義可知，任何電路的耦合系數不但都是無量綱的常數，而且永遠是個小于 1 的正數。 插入損耗 ： ? 由于回路有諧振電阻 R p 存在，它會消耗功率因此信號源送來的功率不能全部送給負載 RL ，有一部分功率被回路電導 g p 所消耗了。?dbabT UUUUp ??這種方法的優(yōu)缺點 ? 優(yōu)點： ? 1）實現了阻抗變換 ? 2）避免了繞制變壓器和線圈抽頭的麻煩，調整方便 ? 3）可起到隔直流作用 ? 缺點：多接入了一個電容元件 另一個重要結論 ? 負載電阻和信號源內阻小時，應采用：串聯諧振方式 ? 負載電阻和信號源內阻大時，應采用：并聯諧振方式 ? 負載電阻和信號源內阻不大不小時，應采用：抽頭接入方式 如晶體管作信號源，其輸出阻抗就常采用這種方式。 LL RpR 239。 ? 2）主要功用： ? ? ? 3）接入系數 p: 定義：與外電路相連的那部分電抗與本回路參數分壓的同性質總電抗之比。 LPSPppLRRRRQLRQ???? ?1?例： ? 例 2：有一并聯諧振回路如圖 所示，并聯回路的無載 Q 值 Q p = 80 ， 諧振電阻 R p = 25k W ，諧振頻率 f o = 30MHz ，信號源電流幅度 Is = ? (1) 若信號源內阻 R s = 10kW ，當負載電阻 R L 不接時，問通頻帶 B和諧振時輸出電壓幅度 V o 是多少？ ? (2) 若 Rs = 6kW， R L = 2kW，求此時的通頻帶 B 和 V o 是多少？ ? 解 ： (1) ∵ R s = 10k W ， ? 而 ? ? ? (2) ? ? ? ? ? 故并聯電阻愈小，即 Q L 越低，通帶愈寬。 ? 2) ＞ f ，或 f＞ ， U均下降，偏離越大，下降得越多。 2222)1()( LCLrCIBGIYIU SSs?? ??????sICrLUU ?? ???0sLpCp IQII ??? ??因此，并聯諧振又稱為電流諧振 。下面對應串聯諧振回路來討論并聯回路。 ? 由于信號源內阻及負載的接入將使回路的總電阻增加，從而使Q下降，顯然： ? 這會使回路的選擇性變壞，通頻帶加寬。 2）通頻帶 ?