【正文】 并聯(lián)諧振頻率 qqq1CL??CLCCCCL qq0q0qp11 ????很接近因此,由于 qp0qqp ???? 與CC ???顯然 接入系數(shù) p很小，一般為 103數(shù)量級，所以 ?p與 ?q很接近。 這種陶瓷片的兩面用銀作為電極，經(jīng)過直流高壓極化之后具有和石英晶體相類似的壓電效應(yīng)。 2 L 2 2 L 1 (a) (b) 聲表面波濾波器 SAWF（ Surface Acoustic Wave Filter） 是一種以鈮酸鋰、石英或鋯鈦酸鉛等壓電材料為襯底（基體）的一種電聲換能元件。 R s ~ U s R L 壓電基片 發(fā)送叉指 換 能 器 發(fā)收叉指 換 能 器 吸聲材料 聲表面波濾波器的符號如圖 (a)所示，圖 (b)為它的等效電路 . 其左邊為發(fā)送換能器， is和 Gs表示信號源。 ⑤ 選擇性好，矩形系數(shù)可達 。矩形系數(shù)越小，則幅頻特性越理想。 區(qū)別在于后者僅可以在較窄的頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)較理想的阻抗變換，而前者在較寬的頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)較理想的阻抗變換，但各頻率點的變換值有差別。 1. LC并聯(lián)諧振回路幅頻曲線所顯示的選頻特性在高頻電路中有非常重要的作用，其選頻性能的好壞可由通頻帶和選擇性 (回路 Q值 )這兩個相互矛盾的指標(biāo)來衡量。 ③ 由于利用晶體表面的彈性波傳送，不涉及電子的遷移過程，所以抗輻射能力強。嚴格地說，傳輸?shù)穆暡ㄓ斜砻娌ê腕w波，但主要是聲面波。 圖 (a)為由二個諧振子組成的濾波器 ， 圖 (b)為由五個諧振子組成四端濾波器 。 必須指出，在 ?q與 ?p的角頻率之間，諧振器所呈現(xiàn)的等效電感 利用某些陶瓷材料的壓電效應(yīng)構(gòu)成的濾波器，稱為陶瓷濾波器。 一個是 LCR支路的 串聯(lián)諧振角頻率 ?q， 即石英片本身的 自然角頻率 。 右圖表示石英諧振器的基頻等效電路 。圖 (a)表示自然結(jié)晶體，圖 (b)表示晶體的橫截面。 ? 1稱為 弱耦合 ； ? = 1為 臨界耦合 ； ? 1稱為 強耦合 。 2211s2 2 RRVIm a x ? 3） 全諧振 ： 調(diào)節(jié)初級回路的電抗及次級回路的電抗，使兩個回路都單獨的達到與信號源頻率諧振，即 x11 = 0， x22 = 0， 這時稱耦合回路達到全諧振。 即 回路本身的電抗 = – 反射電抗 ， 我們稱初級回路達到部分諧振 ，這時初級回路的電抗與反射電抗互相抵消 ， 初級回路的電流達到最大值 22222211s1Rz)M(RVIm a x ??? 初級回路在部分諧振時所達到的電流最大值，僅是在所規(guī)定的調(diào)諧條件下達到的，即規(guī)定次級回路參數(shù)及耦合量不變的條件下所達到的電流最大值，并非回路可能達到的最大電流。 考慮了反射阻抗后的耦合回路如下圖 。以 Xf1為例，當(dāng) X22呈感性 (X220)時，則 Xf1呈容 (Xf10)； 反之，當(dāng) X22呈容性 (X220)時，則 xf1呈感性 (Xf10)。 ?? ?11112 ZVMjIMjV 39。 耦合回路由兩個或者兩個 以上的單振蕩回路通過各 種不同的耦合方式組成。 LL RPR 239。 ???????? ??sI. Rs L C1 C2 RL C1 C2 RLs C1 C2 R’L 1 2 3 1 3 2 C 證明：把圖中 RL與 C2的并聯(lián)形式轉(zhuǎn)換為串連形式 當(dāng) 時，可得 21CRL ???LLS RCR 2221??再把 RLS與 C C2串連形式轉(zhuǎn)換成并聯(lián)形式 LSL RCR 2239。所以 p在 0～ 1之間，調(diào)節(jié) p的大小可以改變折合電阻的數(shù)值。 同時還可以看出， Q越高，在 f0 附近，相位頻率特性越陡。 于是 頻率特性 所謂回路的頻率特性就是 回路端電壓 與頻率的關(guān)系。 1， 從而可得帶寬為 并聯(lián)諧振回路 串聯(lián)諧振回路適用于電源內(nèi)阻為低內(nèi)阻的情況或低阻抗電路。 若在串聯(lián)振蕩回路兩端加一恒壓信號 U， 則發(fā)生串聯(lián)諧振時因 阻抗最小 ，流過電路的 電流最大 ，稱為 諧振電流 ，其值為 rUI.0 ?? 在任意頻率下的回路電流 I與諧振電流之比為 )(111110000..??????? ????????rLjrCLjZrrUZUIISS??)(1100 ???? ??? jQ( ) 其模為 其中 22 )(11000???? ???QIICrrLQ00 1?? ??( ) Q被稱為回路的 品質(zhì)因數(shù) ，它是振蕩回路的另一個重要參數(shù)。 目前通用型的寬帶集成放大器，工作頻率可達一、二百兆赫茲，增益可達五、六十分貝，甚至更高。 電調(diào)諧器和壓控振蕩器也廣泛用于電視接收機的高頻頭中。 1. 二極管 半導(dǎo)體二極管在高頻中主要用于檢波、調(diào)制、解調(diào)及混頻等非線性變換電路中，工作在低電平。 電容器的串、并聯(lián)等效電路 r C R Cp 3. 電容器的高頻特征 為了說明電容器損耗的大小，引入 電容器的品質(zhì)因數(shù) Q，它等于容抗與串聯(lián)電阻之比 CrrCQ?? 11??( ) RCCRQPP???? 1 ( ) 電容器損耗電阻的大小主要由介質(zhì)材料決定。在兩種形式中，電感值近似不變，串聯(lián)電阻與并聯(lián)電阻的乘積等于感抗的平方。 電感線圈的串聯(lián)等效電路 r L 2. 電感線圈的高頻特性 集膚效應(yīng) ? 電阻 r隨頻率增高而增加，這主要是集膚效應(yīng)的影響。 ? 在理想情況下， 電阻是一個耗能元件 電容是儲存電能的元件 電感是儲存磁能的元件 ? 線路中磁能和電能是不能突然改變的，即電感線圈中的電流和電容器中的電荷都不能驟然增加 諧振回路元件的高頻特性 ? 在線路中引用的無源元件（ R、 L和 C）都是理想元件。第 2章 諧振回路 諧振回路元件的高頻特性 諧振回路 諧振回路的耦合連接 耦合回路 濾波器 內(nèi)容提要 諧振回路在高頻電路中即為 選頻網(wǎng)絡(luò) ，它能選出我們需要的頻率分量和濾除不需要的頻率量。 諧振回路元件的高頻特性 ? 無源元件上的電流和電壓的關(guān)系稱為元件的伏安特性。因而，電感線圈的等效電路可以表示為電感 L和電阻 r串聯(lián)，如圖所示。 pLjRLjr ??11)(1 ???( ) 電感線圈串、并聯(lián)等效電路 根據(jù)等效電路的原理，在左圖中 12兩端的導(dǎo)納應(yīng)等于右圖中 1’ 2’兩端的導(dǎo)納，即 r L 1 2 R LP 1’ 2’ 由上式，并用式 ()就可以得到 ( ) rLrQR 222 ???LL p ? 由上述結(jié)果表明， 一個高 Q電感線圈，其等效電路可以表示為串聯(lián)形式 ,也可以表示為并聯(lián)形式。 電容器的等效電路也有兩種形式，如圖所示。 隨著半導(dǎo)體和集成電路技術(shù)的高速發(fā)展，能滿足高頻應(yīng)用要求的器件越來越多，也出現(xiàn)了一些專門用途的高頻半導(dǎo)體器件。這種振蕩器稱為壓控振蕩器(VCO)， 壓控振蕩器是鎖相環(huán)路的一個重要部件。 3. 集成電路 用于高頻的集成電路的類型和品種要比用于低頻的集成電路少得多 ,主要分為通用型和專用型兩種。 當(dāng)信號角頻率為 ω時，其串聯(lián)阻抗為： )1(1 CLjrCjLjrsZ ???? ??????( ) r L C 當(dāng) ωω0時，回路呈容性， |Zs|r； 當(dāng) ωω0時，回路呈感性， |Zs|r； 當(dāng) ω＝ ω0時，感抗與容抗相等， |Zs|最小，并為純電阻 r， 我們稱此時發(fā)生了 串聯(lián)諧振 ，且串聯(lián)諧振角頻率 ω0為 : LC10 ??( ) X O ω ω0 容性 感性 回路阻抗的模 |Zs|和幅角隨 φ變化的曲線分別如下圖所示： r |Zs| O ω0 ω φ π/ 2 － π/ 2 ω0 ω O 串聯(lián)諧振頻率 ω0是串聯(lián)振蕩回路的一個重要參數(shù)。 令上式等于 1/2，則可以推得ξ=177。根據(jù)式 ? ? ? ? ????????????? 2222 ωLrωLωCjωLrrY? ? ?????? ????????? ???ωLωCjLCrωLωCjωLrY 112C L r C L r CRr 1?crR 1?( ) 當(dāng) r遠遠小于 ωL時， (ω接近 ω0 ) LCggCωrLgLωrLωQpp1000????CLgr p?LCrgp ? 由