【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 r1=r2=r， Q1=Q2=Q=ω0L/r， Q1 0000 2???????? ?????????? ?? QrL引入廣義失諧：L 2 r 2L 1C 1Mr 1 I 2.I1.( c )C 21CjIU????kQA ?定義耦合因子：MjZ m ??2022/6/2 29 初級(jí)線圈電流在次級(jí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)： mZI1212 ZZII m? 將 I2和 U的表達(dá)式帶入 Z21中 : ??? jAACQjZ21 22021 ?????計(jì)算轉(zhuǎn)移阻抗為 ： UICCUCjICjIUZ 221212222111????????初級(jí)回路的等效電壓源其中 ??1CjIU?L 2 r 2L 1C 1Mr 1 I 2.I1.( c )C 21CjIU????考慮次級(jí)的反映阻抗： ? ????????? ????221111 ZZZIZZIU mf2022/6/2 30 2222m a x21214)1(2?? ????AAZZ歸一化轉(zhuǎn)移阻抗 : 用歸一化轉(zhuǎn)移阻抗分析耦合回路的頻率特性 : (a) A=1： 臨界耦合，特性曲線為單峰，對(duì)應(yīng)的耦合系數(shù)為臨界耦合系數(shù) kc=1/Q。 (b) A1(kkc)： 過耦合，轉(zhuǎn)移阻抗的特性曲線為雙峰。 (c) A1(kkc)： 欠耦合，特性曲線帶寬較窄，最大值也較小。 | Z2 1|m a x| Z2 1|10 . 7 0 7k = kck kck kcff1faf0fbf202022/6/2 31 耦合回路理想的工作狀態(tài)： 臨界耦合，頻率特性為 Qkc1?4m a x21214111???ZZ臨界耦合回路的性能參數(shù)： QfB 0 2?(a) 通頻帶： QfB 0?單回路通頻帶(b) 矩形系數(shù) ： 反映特性曲線接近理想矩形的程度。 200 ???QfQfBBK臨界耦合回路1 ?? BBK理想矩形10 ??BBK單調(diào)諧回路2022/6/2 32 電容耦合諧振回路 ： R 1 L 1 C 1 C 2 L 2 R 2I.U 1. CC U2. ( b )? ?? ?CC C CCCCCk??? 21耦合系數(shù)kQA ?耦合因子：2222m a x21214)1(2?? ????AAZZ歸一化轉(zhuǎn)移阻抗：輕度過耦合時(shí)通頻帶： 通帶內(nèi)有起伏，只要凹限點(diǎn)的歸一化阻抗大于 ，這時(shí)可以獲得更大的帶寬。當(dāng)歸一化阻抗等于 ，耦合因子和帶寬為 QfBA 0 , ?? 10 . 7 0 7k kcff1faf0fbf20| Z2 1|m a x| Z2 1|2022/6/2 33 理想變壓器 ：變壓器的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間通過磁場(chǎng)進(jìn)行信號(hào)傳輸 ， 理想變壓器要求初級(jí)與次級(jí)的耦合系數(shù)為 1。 (1) 高頻變壓器 主要功能： 信號(hào)傳輸和阻抗變換。 高頻變壓器特點(diǎn)： 與低頻變壓器相比有如下特點(diǎn)。 ? 高頻變壓器常用導(dǎo)磁率高、高頻損耗小的軟磁材料作磁芯，增加初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間的耦合程度，比如錳鋅鐵氧體和鎳鋅鐵氧體； ? 高頻變壓器的尺寸要小，線圈的匝數(shù)較少，主要用在小信號(hào)場(chǎng)合。 2. 高頻變壓器和傳輸線變壓器 2022/6/2 34 ( a ) ( b ) ( c )高頻變壓器的磁芯結(jié)構(gòu) : (a) 環(huán)形磁芯 。 (b) 罐形磁芯 。 (c) 雙孔磁芯 。 N 1 N 2( a )L SC SLN 1 N 2( b )高頻變壓器及其等效電路 ： (a) 電路符號(hào) 。 (b) 等效電路 2022/6/2 35 中心抽頭變壓器： 用作功率分配器 、 功率合成器以及平衡 不平衡變換電路 (a) 中心抽頭變壓器電路 。（ b） 作四端口器件應(yīng)用 N 1N 1U 1.U 2. I 1.I 2.N 2 I 3.( a ) ( b )Z 1Z 2Z 4Z 3n : 1U 3.??????)( 213321IInInUUU????? 初級(jí)為兩個(gè)等匝數(shù)的線圈串聯(lián) , 極性相同，設(shè)初次級(jí)匝數(shù)比n=N1/N2。假設(shè)為理想變壓器 ,那么線圈間的電壓和電流關(guān)系分別為 2022/6/2 36 (2) 傳輸線變壓器： 將繞在磁環(huán)上的傳輸線構(gòu)成的高頻變壓器 。 磁環(huán)42132143( b ) . 電路符號(hào) ( a ) . 結(jié)構(gòu)示意圖傳輸線變壓器的工作方式 ： (a) 傳輸線方式 。 (b) 變壓器方式 ＋－R SE S1324U 1.R L＋－U 2. Z C I.＋－R SE S1234U 1.R L＋－U L ( a )( b )I.2022/6/2 37 ＋－RSESU1.13＋－2 ＋－U2.RL＋－UL.( a ) . 高頻反相器( b ) 不平衡 平衡變換器＋－RSESU1.13＋－2 RL/ 2＋－ I1.I2.4I1.U1/ 2.＋ －ZC I2. U1/ 2.＋ －RL/ 2 －＋U1.2U1.2＋－RSU1.13＋－2－U2.RL＋－UL.( c ) 1 : 4 阻抗變換器 I.＋I(xiàn). －U2. I.＋ －U1. ＋RSES.ES.＋－RLRbRL42 A13＋－U1.B＋－＋－UL.UL. I2. I 1.( d ) . 3 分貝耦合器 ( 等功率分配器 ) ..4..4 傳輸線變壓器的應(yīng)用舉例 ： LLi RIUIURc4122/2:)( 1 ???舉例2022/6/2 38 物理特性： 石英晶體是 SiO2的結(jié)晶體，在自然界中以六角錐體形式出現(xiàn)。對(duì)天然的石英晶體通過人工加工形成石英諧振器。 (a)外形； (b) 不同切型位置 3. 石英晶體諧振器 2022/6/2 39 物理特性： 石英晶體作為諧振器，是由于它的正壓電效應(yīng)和反壓電效應(yīng)。 ? 正壓電效應(yīng)： 當(dāng)晶體受外力作用而變形時(shí)，會(huì)在對(duì)應(yīng)表面產(chǎn)生正負(fù)電荷，形成感應(yīng)電壓； ? 反壓電效應(yīng)： 當(dāng)晶體兩面加上電壓，晶體會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形，如果加上交流電壓，晶體會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)； ? 機(jī)械振動(dòng)與頻率穩(wěn)定性 ：晶體有一個(gè)固定的機(jī)械諧振頻率。當(dāng)外加電信號(hào)的頻率與這個(gè)機(jī)械諧振頻率相等時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械共振和電諧振。石英晶體的物理特性非常穩(wěn)定。它的物理穩(wěn)定性決定了其穩(wěn)定的諧振頻率。因此石英晶體諧振器廣泛應(yīng)用在高穩(wěn)定的振蕩器、窄帶濾波器、鑒頻器中。 電路符號(hào)： 2022/6/2 40 石英晶體的工作方式： 可以在基頻上諧振，也可以在高次諧波(通常是奇次諧波，又稱泛音 )上諧振。 ? 基頻 (音 )諧振器： 利用基頻共振的諧振器。以 KHz來標(biāo)志。 ? 泛音諧振器： 利用泛音共振的諧振器。以 MHz來標(biāo)志。 ? 石英晶體諧振頻率： 基音諧振頻率最高為 25MHz，泛音諧振頻率為 250MHz以上。 石英晶體諧振器的外形 (a)與內(nèi)部結(jié)構(gòu) (b)： 2022/6/2 41 晶體諧振器的等效電路 ： (a) 包括泛音在內(nèi)的等效電路； (b) 諧振頻率附近的等效電路： qqq CLf ?21?：串聯(lián)諧振頻率? q 1 ? q 3 ? q 5C 0( a )C 0L qC qr q( b )00000112121CCfCCCLCCCCLfqqqqqqqq????????并聯(lián)諧振頻率：2022/6/2 42 主要參數(shù)特性 (以 B45型 1MHz中等精度晶體為例 )： Lq=， Cq= rq=100~200Ω， C0=2~3pF Qq=ωqLq/rq≥ 105