【正文】 2????????????ωωωωQωH00 求解得到 )5012(2 14 11 20????? ?? 由此求得 3dB帶寬 )5112( ????? ??Q0???? 或 )5212(0 ????? ?? Qffff 這說明帶寬 ??與品質(zhì)因數(shù) Q成反比， Q越大， ??越小，通帶越窄，曲線越尖銳，對信號的選擇性越好。 對不同 Q值畫出的幅頻特性曲線，如圖 1224所示。此曲線橫坐標(biāo)是角頻率與諧振角頻率之比 (即相對頻率 )，縱坐標(biāo)是轉(zhuǎn)移電壓比，也是相對量，故該曲線適用于所有串聯(lián)諧振電路，因而被稱為通用諧振曲線。當(dāng) ?=?+或 ?=?－時 , |H(j?)|= (對應(yīng) 3dB),?=?45?。 圖 12－ 23 例 127 欲接收載波頻率為 10MHz的某短波電臺的信號 ， 試 設(shè)計接收機輸入諧振電路的電感線圈 。 要求帶寬 ?f=100kHz， C=100pF。 求得： ?????????????????????102100111001010010101010414110036010142202710?????CQRffQCfL 由此得到電感線圈的參數(shù)為 L=?H和 R=?。 LCf ?210 ?解：由 二、并聯(lián)諧振電路 圖示電路的轉(zhuǎn)移電流比為 )5312(j111j11)j(12 ????????????????????LRCRLCRRIIH????? ??圖 12－ 24 代入 CR ωLω RQ 00?? 將上式改為 )5412(j11)j(12 ??????????????????00QIIH ?? 此式說明并聯(lián)諧振電路的幅頻特性曲線和計算頻帶寬度等公式均與串聯(lián)諧振電路相同，不再重述。 )5312(j111j11)j(12 ????????????????????LRCRLCRRIIH????? ??例 128 RLC并聯(lián)諧振電路中，已知 R=10k?， L=1H, C=1?F。試求電路的諧振角頻率、品質(zhì)因數(shù)和 3dB 帶寬。 解： 2100 r ad / s10010r ad / s10r ad / s10111000360?????????????????????fQLCRLRCRQLC在幻燈片放映時，請用鼠標(biāo)單擊圖片放映錄像。 根據(jù)教學(xué)需要，用鼠標(biāo)點擊名稱的方法放映相關(guān)錄像。 名 稱 時間 名 稱 時間 1 RC低通濾波電路 1:59 2 RC高通濾波電路 2:02 3 RC濾波電路 3:49 4 RL濾波電路 2:48 5 二階 RC濾波電路 3:13 6 帶 阻 濾波電路實驗 2:51 7 RC帶 阻 濾波電路 3:43 8 RC選頻振蕩器 3:08 9 整流波形的濾波 2:01 10 RC低通濾波實驗 2:45 11 半波整流和濾波 2:31 12 全波整流和濾波 3:12 13 諧振電路諧振頻率的測量 2:51 14 諧振電路品質(zhì)因素的測量 2:52 15 串聯(lián)諧振電路實驗 5:50 16 高頻 Q表 3:19 17 高頻 Q表測電感 3:00 18 高頻 Q表測電容 3:23 19 線圈的電路模型 2:56 20 諧振電路的頻率特性曲線 3:36 21 同軸電纜特性阻抗的測量 4:36 郁金香 167。 12－ 5 電路設(shè)計和計算機分析電路實例 首先介紹二階 RC濾波電路的設(shè)計，再用正弦穩(wěn)態(tài)分析程序 ACAP來繪制濾波電路的頻率特性最后介紹一個 RC選頻振蕩器的設(shè)計和實驗。 一 、 二階 RC濾波電路設(shè)計 設(shè)計低通和高通濾波器的一個重要指標(biāo)是轉(zhuǎn)折頻率，轉(zhuǎn)折頻率是輸出由最大值下降到 降 3dB時所對應(yīng)的頻率。當(dāng)濾波器電路結(jié)構(gòu)確定時，需要推導(dǎo)轉(zhuǎn)折角頻率與元件參數(shù)關(guān)系的公式。 圖 129 對于圖 12－ 9所示二階低通濾波電路 ， 令式 (12－ 17)， 可得到以下方程 |)j(| ??ωH29)1( 222C2222C ??? CRωCRω求解得到 )5512( 3 7 4 7 2 1C ??? τRCω它告訴我們可用減少 RC乘積的方法來增加濾波器帶寬。 對于圖 12－ 11所示二階高通濾波電路 ， 根據(jù)式 (12－ 19)， 令 ， 可以求得 21|)j(| ??ωH上式表明可用增加 RC乘積的方法來增加高通濾波器帶寬。 )5612( 6 7 2 7 4 1C ??? τRCω圖 1211 設(shè)計帶通濾波電路 ， 我們需要知道中心頻率與電路元件參數(shù)關(guān)系的公式 。 對于圖 12－ 12所示二階帶通濾波電路 ， 根據(jù)式 (12－ 20)表示的電壓傳輸比 ，求最大值得到中心角頻率的公式 RCω10 ? 上式表明可以用改變 RC乘積的方法改變帶通濾波電路的中心頻率。例如設(shè)計一個中心角頻率為 1000rad/s的二階帶通濾波電路，其元件參數(shù)應(yīng)滿足 0 1ωRC ?若選擇電容 C=1μF，則電阻為 R=1kΩ； 選擇電容 C=，則電阻為 R=10kΩ。 例 12－ 9試設(shè)計轉(zhuǎn)折頻率的低通和高通濾波電路。 解： 根據(jù)前面對各種 RC濾波電路特性的討論，如果用圖 12－ 6(a)和圖 12－ 8(a)一階 RC濾波電路，則需要使電路參數(shù)滿足條件 ms11C?? ωRC 假如選擇電容為 C=1μF ，則需要選擇電阻R=1kΩ 來滿足轉(zhuǎn)折頻率的要求，實際濾波器設(shè)計時還得根據(jù)濾波器的其它要求和具體情況來確定。 波特頻率特性 計算表明轉(zhuǎn)折頻率符合設(shè)計要求。 計算表明轉(zhuǎn)折頻率符合設(shè)計要求。 波特頻率特性 若用圖 12－ 9(a)二階 RC低通濾波電路，則需要根據(jù)式 (12－ 55)確定電路參數(shù)值，即 如果選擇電容 C=1μF，則電阻為 R=；選擇電容 C=，則電阻為 R=3742Ω。 s103 7 4 7 4 7 2 1 3CC－????ωωRC計算表明轉(zhuǎn)折頻率符合設(shè)計要求。 波特頻率特性 若用圖 12－ ll(a)二階 RC高通濾波電路 ， 則需要根據(jù)式 (12－ 56) 確定電路參數(shù)值 ， 即 s106 7 2 7 2 7 4 1 3CC－????ωωRC 如果選擇電容 C=1μF，則電阻為 R=；選擇電容 C=，則電阻為 R=26724Ω。 計算表明轉(zhuǎn)折頻率符合設(shè)計要求。 波特頻率特性 本教材提供的計算機分析程序 ACAP， AC2和DNAP可以畫出電路的頻率特性，用戶可以利用它們來檢驗所設(shè)計的濾波電路的頻率特性是否滿足設(shè)計要求。下面給出用 ACAP程序畫出轉(zhuǎn)折角頻率的低通濾波電路的振幅頻率特性曲線 (波特圖 )，如下所示。從曲線上可以看出時，振幅正好衰減 3dB，符合設(shè)計要求。 二 、 計算機輔助電路分析 L129 circuit data 元件 支路 開始 終止 控制 元 件 元 件 元 件 元 件 類型 編號 結(jié)點 結(jié)點 支路 數(shù) 值 1 數(shù) 值 2 數(shù) 值 3 數(shù) 值 4 V 1 1 0 .00000 R 2 1 2 C 3 2 0 R 4 2 3 C 5 3 0 獨立結(jié)點數(shù) = 3 支路數(shù) = 5角頻率 w= rad/s 求網(wǎng)絡(luò)的頻率特性并畫曲線 H(jw) = U5 /V1 W(rad/s) | U5 /V1 | (db) Min= db Max= db +01 | * +01 | * +01 | * +01 | * +02 | * +02 | * +02 | * +02 +00 | * +03 +00 | * +03 +00 | * +03 +01 | * +03 +01 | * +04 +01 | * +04 +01 | * +04 +01 | * +04 +01 | * +06 +02 | * W(rad/s) 相 位 180 9