【正文】 4)1(2????????Z Z討論： ? 當(dāng) η=kQ=1時，臨界耦合 ? 歸一化轉(zhuǎn)移阻抗： ? 當(dāng) η=kQ﹤ 1時，弱耦合 ? 當(dāng) η=kQ﹥ 1時，強(qiáng)耦合 4m a x21214111???ZZ與單諧振回路的諧振曲線比較 ? 雙調(diào)諧回路的諧振曲線頂部平緩，帶寬要寬 ? 在頻帶之外，曲線下降也更陡峭 通頻帶與矩形系數(shù) ? 通頻帶： ? 令 ? 矩形系數(shù)：為表示曲線邊沿的陡峭程度，通常用曲線接近理想矩形的程度來度量。 濾波器 常用種類： LC集中選頻濾波器、石英晶體濾波器、陶瓷濾波器、聲表面波濾波器等 優(yōu)點(diǎn)： 有利于電路和設(shè)備的微型化，便于大量生產(chǎn) 可提高電路和系統(tǒng)的穩(wěn)定性等性能 可簡化電路和系統(tǒng)的設(shè)計 ? LC集中選頻濾波器 ? LC 集中選擇性濾波器可分為低通、高通、帶通和帶阻等形式。 ? 上圖是由五節(jié)單節(jié)濾波器組成，有六個調(diào)諧回路的帶通濾波器，圖中每個諧振回路都諧振在帶通濾波器的 f i 上，耦合電容 C 0 的大小決定了耦合強(qiáng)弱，因而又決定了濾波器的傳輸特性，始端和末端的電容 C0′ 分別連接信源和負(fù)載，調(diào)節(jié)它們的大小，可以改變信源內(nèi)阻 R s 、負(fù)載 R L 與濾波器的匹配，匹配好了，可以減少濾波器的通帶衰減。理想帶通濾波器的特性 與實(shí)際帶通濾波器的特性如下圖所示 。圖 (a) 表示自然結(jié)晶體，圖 (b) 表示晶體的橫截面。 ? 制作過程 正反壓電效應(yīng) ? 定義：當(dāng)晶體受外力作用而變形時，就在它對應(yīng)的表面上產(chǎn)生正負(fù)電荷，呈現(xiàn)出電壓，稱為正壓電效應(yīng)；反之，當(dāng)在晶體兩面加電壓時，晶體又會發(fā)生機(jī)械形變，稱為反壓電效應(yīng)。且換能性能具有諧振特性，在諧振頻率，換能效率最高。諧振頻率等于晶體機(jī)械振動的固有頻率。石英晶體的基頻頻率最高可達(dá) 25MHz ，頻率再高就工作在泛音頻率（即工作在機(jī)械振動諧波上）。這種模擬在晶體諧振點(diǎn)附近比較適合。圖中右邊支路的電容 C 0 稱為石英諧振器的靜電容。 一般 C 0 在 幾 PF ~ 幾十 PF 。這是普通 LC 電路無法比擬的。 等效電路的阻抗： ? 上式忽略 r q 后可簡化為 由圖 可見，該電路有兩條支路。 石英諧振器的電抗曲線 ? 必須指出，在 w q 與 w p 的角頻率之間，諧振器所呈現(xiàn)的等效電感 并不等于石英晶體片本身的等效電感 L q 。 串聯(lián)諧振頻率 并聯(lián)諧振頻率 ? 為了擴(kuò)大感性區(qū)加寬濾波器的通帶寬度，通常可串聯(lián)一電感或并聯(lián)一電感來實(shí)現(xiàn)。 石英晶體諧振器 ? 晶體諧振器的應(yīng)用 晶體振蕩器： 高頻窄帶濾波器： 使用注意： 1）晶體不能承受大功率，只能在小信號下使用，否則會損壞 2）為保證晶體的頻響曲線，在實(shí)際應(yīng)用時達(dá)到設(shè)計指標(biāo)，必須盡可能做到使輸入、輸出端的阻抗都匹配 ? 原理、符號及等效電路 ? 材料：壓電陶瓷 ? 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)，因此可以代替石英晶體作為濾波器用。 ? 等效電路：類似于晶體諧振器，但 Q值小得多。 ? 電路符號與等效電路：與晶體諧振器相同 兩端陶瓷濾波器外形及符號： ? 價格： 便宜 ? 應(yīng)用：接收機(jī)和其它儀器中 三端陶瓷濾波器 實(shí)物圖： 2. 陶瓷濾波器電路 ： ? 性能較好的陶瓷濾波器通常是將多個陶瓷諧振器接入梯形網(wǎng)絡(luò)而構(gòu)成，是一種帶通或帶阻濾波器。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。 ? 下圖表示上圖 (a) 所示的陶瓷濾波器的等效電路。 若 2 L 1 的串聯(lián)頻率等于 2 L 2 的并聯(lián)頻率，則對要通過的頻率 2 L 1 阻抗最小， 2 L 2 阻抗最大。 5 kHz 的頻帶，則要求 f q1 = 465 kHz ， f p2 = 465kHz ， f p1 = (465 + 5) kHz ， f q2 = (465 – 5) kHz 。對 456+5kHz 的信號，串臂陶瓷片產(chǎn)生并聯(lián)諧振，阻抗最大，信號不能通過；對 456–5kHz 的信號，并臂陶瓷片產(chǎn)生串聯(lián)諧振，阻抗最小，使信號旁路（無輸出）。該濾波器僅能通過頻帶為 456 177。 ? (2) 采用單片陶瓷濾波器的中頻放大器電路 ： ? 下圖 為采用單片陶瓷濾波器的中頻放大器電路。由于陶瓷濾波器 2 L 工作在 456kHz 上，因此對 456kHz 信號呈現(xiàn)極小的阻抗，此時負(fù)反饋?zhàn)钚?，增益最大? 聲表面波濾波器 ? SAW: Surface Acoustic Wave ? SAW的特點(diǎn)：能量密度高 ? 傳播速度快 ? 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。它以鈮酸鋰、鋯鈦酸鉛或石英等壓電材料為基片，利用真空蒸鍍法，在拋光過的基片表面形成厚度約１０ μｍ的鋁膜或金膜電極，稱其為叉指電極。 工作原理： ? 當(dāng)把輸入電信號加到發(fā)送換能器上時，叉指間便會產(chǎn)生交變電場。向基片內(nèi)部傳送的體波會很快衰減，而表面波則向垂直于電極的左、右兩個方向傳播。 ? 聲表面波濾器的濾波特性，如中心頻率、頻帶寬度、頻響特性等一般由叉指換能器的幾何形狀和尺寸決定。 ? 嚴(yán)格地說，傳輸?shù)穆暡ㄓ斜砻娌ê腕w波，但 主要是聲面波。 ? ② 尺寸小，重量輕。 ? 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(qiáng)。 ? ⑤ 選擇性好，矩形系數(shù)可達(dá) ~ 。 ? 主要應(yīng)用： ? 通信接收機(jī)、電視機(jī)、其他無線電設(shè)備 聲表面波濾波器應(yīng)用實(shí)例 ? V1是預(yù)中放部分，起前置放大作用； ? Z1為 SAWF起集中選頻作用； ? TA7680AP為彩電圖像中頻放大器 IC。 ? 1. 各種形式的選頻網(wǎng)絡(luò)在通信電子線路中得到廣泛的應(yīng)用。 ? 2. 選頻網(wǎng)絡(luò)可分為兩大類。 ? 3. 串聯(lián)諧振回路是指電感、電容、信號源三者串聯(lián)；并聯(lián)諧振回路是指電感、電容、信號源三者并聯(lián)。 ? ④ 通頻帶均可表示為 B= ? 串并聯(lián)諧振回路的不同點(diǎn)是： ? ① 品質(zhì)因數(shù)的表示形式不同， ? 串聯(lián)諧振回路中： ? ? 并聯(lián)諧振回路中： ? ② 串聯(lián)諧振回路諧振時，其電感和電容上的電壓為信號源電壓的 Q 倍，稱為電壓諧振；并聯(lián)諧振回路諧振時其電感和電容支路的電流為信號源電流的 Q 倍，稱為電流諧振。 ? 4. 回路采用抽頭接入的目的是為了減少負(fù)載和信號源內(nèi)阻對回路的影響，由低抽頭折合到回路的高端時，等效電阻提高了 倍，即采用抽頭接入時，回路 Q 值提高了。以耦合系數(shù) K 表示耦合的強(qiáng)弱，耦合因數(shù) h 表示相對臨介耦合時的相對強(qiáng)弱。次級回路的電阻反映到初級回路仍為電阻，次級回路的電抗反映到初級回路仍為電抗，但抗的性質(zhì)相反。根據(jù)其各自特點(diǎn)應(yīng)用到不同場合。 典型例題講解 ? 例、如圖所示并聯(lián)諧振回路，信號源與負(fù)載都是部分接入的，已知 、 ，并已知回路的 L、 、 和空載時品質(zhì)因數(shù) ，求： ? 與 ? 不變，要求回路總負(fù)載與信號源匹配，如何調(diào)整回路參數(shù)？ SR LR1C 2C 0Q0f LR本章作業(yè)： ? ? ? ?