2 高频电路基础

1、高频电子线路第二章第二章 高频电路基础高频电路基础2.1 2.1 高频电路中的元器件高频电路中的元器件2.2 2.2 高频电路中的基本电路高频电路中的基本电路2.3 2.3 电子噪声及其特性电子噪声及其特性 2.4 2.4 噪声系数和噪声温度噪声系数和噪声温度高频电子线路第二章第二章 高频电路基础高频电路基础2.1 2.1 高频电路中的元器件高频电路中的元器件* * *高频电子线路高频电路中的元器件高频电路中的元器件 高频电路是由各种有源器件、高频电路是由各种有源器件、 无源元件和无无源元件和无源网络组成的。源网络组成的。 高频电路中使用的元器件与在低频电路中使高频电路中使用的元器件与在低频电

2、路中使用的元器件基本相同用的元器件基本相同, 但要注意它们在工作频率较但要注意它们在工作频率较高时的高频特性。高时的高频特性。高频电子线路高频电路中的元件高频电路中的元件1） 电阻电阻 一个电阻一个电阻R的高频等效电路如图所示的高频等效电路如图所示, 其中其中, CR为分布电容为分布电容, LR为引线电感为引线电感, R为电阻。为电阻。LRCRR电阻的高频等效电路电阻的高频等效电路 高频电子线路 理想电容器的阻抗为理想电容器的阻抗为1/(jC), 如图（如图（b）虚线）虚线所示所示 ，实际电容器存在损耗电阻，实际电容器存在损耗电阻RC和引线电感和引线电感LC，如图（，如图（a）所示。）所示。

3、电容器的高频等效电路及阻抗特性电容器的高频等效电路及阻抗特性 LCRCC(a)阻抗频率 f(b)02） 电容电容高频电路中的元件高频电路中的元件高频电子线路 理想电感器理想电感器L的阻抗为的阻抗为jL，实际电感器存，实际电感器存在分布电容和损耗电阻。在分布电容和损耗电阻。3） 电感电感高频电路中的元件高频电路中的元件阻抗与相角阻抗相角频率 fSRF0电感器的高频等效电路电感器的高频等效电路高频电子线路 1） 晶体二极管晶体二极管 晶体二极管在高频中主要用于调制、解晶体二极管在高频中主要用于调制、解调及混频等非线性变换电路中调及混频等非线性变换电路中, 工作在低电平。工作在低电平。 高频电路中的

4、有源器件高频电路中的有源器件 另一种在高频中应用很广的二极管是变容另一种在高频中应用很广的二极管是变容二极管。二极管。CV高频电子线路 2） 晶体三极管与场效应管（晶体三极管与场效应管（FET） 在高频中应用的晶体管仍然是双极晶体管在高频中应用的晶体管仍然是双极晶体管和各种场效应管，这些管子比用于低频的管子和各种场效应管，这些管子比用于低频的管子性能更好性能更好, 在外形结构方面也有所不同。在外形结构方面也有所不同。 高频晶体管有两大类型高频晶体管有两大类型: 一类是作小信号放一类是作小信号放大的高频小功率管大的高频小功率管, 对它们的主要要求是高增益对它们的主要要求是高增益和低噪声和低噪声;

5、 另一类为高频功率放大管另一类为高频功率放大管, 除了增益除了增益外外, 要求其在高频有较大的输出功率。要求其在高频有较大的输出功率。 高频电路中的有源器件高频电路中的有源器件高频电子线路 2） 晶体三极管与场效应管（晶体三极管与场效应管（FET） 晶体管的高频参数：晶体管的高频参数： 高频电路中的有源器件高频电路中的有源器件截止频率截止频率 f特征频率特征频率 fT T截止频率截止频率 ffffT高频电子线路第二章第二章 高频电路基础高频电路基础2.2 2.2 高频电路中的基本电路高频电路中的基本电路* * * * * *高频电子线路 高频电路中的基本电路（无源组件或无源高频电路中的基本电路

6、（无源组件或无源网络）主要有高频振荡（谐振）回路、网络）主要有高频振荡（谐振）回路、 高频变高频变压器、谐振器与滤波器等压器、谐振器与滤波器等, 它们完成信号的传它们完成信号的传输、输、 频率选择及阻抗变换等功能。频率选择及阻抗变换等功能。 高频电路中的组件高频电路中的组件高频电子线路（一）（一） 高频振荡回路高频振荡回路* * * * * *高频电子线路并联谐振回路并联谐振回路 串联谐振回路串联谐振回路 分类分类高频振荡（谐振）回路高频振荡（谐振）回路高频振荡（谐振）回路由电感和电容组成。高频振荡（谐振）回路由电感和电容组成。高频电子线路LrCX 00容性感性(a)(b)|ZS|r00(c)

7、0 /20(d)/2串联振荡回路及其特性串联振荡回路及其特性 串联谐振回路串联谐振回路高频电子线路LrCX 00容性感性(a)(b)|ZS|r00(c)0 /20(d)/2)1(1CLjrCjLjrZSLC10串联谐振回路串联谐振回路令其虚部为零，求得串联谐振频率为令其虚部为零，求得串联谐振频率为LCf210高频电子线路串联谐振回路串联谐振回路串联谐振频率为串联谐振频率为此时阻抗最小，且为纯电阻此时阻抗最小，且为纯电阻LrCX 00容性感性(a)(b)|ZS|r00(c)0 /20(d)/2LC10LCf210高频电子线路LrCX 00容性感性(a)(b)|ZS|r00(c)0/20(d)/2

8、LrCX 00容性感性(a )(b )|ZS|r00(c )0 /20(d ) /2LrCX 00容性感性(a)(b)|ZS|r00(c)0/20(d)/2串联谐振回路串联谐振回路)1(1CLjrCjLjrZSLC10高频电子线路LrCX 00容性感性(a)(b)|ZS|r00(c)0 /20(d)/2 若在串联振荡回路两端加一若在串联振荡回路两端加一恒压信号恒压信号 , 则发生串联谐振时则发生串联谐振时因阻抗最小因阻抗最小, 流过电路的电流最大流过电路的电流最大, 称为谐振电流称为谐振电流, 其值为其值为UrUI0串联谐振回路串联谐振回路高频电子线路CrrLQQII00200201)(11)

9、(11)(11111000000jQrLjrCLjZrrUZUIISS 在任意频率下的回路电流在任意频率下的回路电流 与谐振电流之比为与谐振电流之比为I串联谐振回路串联谐振回路其中其中, 称为回路的品质因数。称为回路的品质因数。高频电子线路)(11)(11111000000jQrLjrCLjZrrUZUIISS220000011()1IIQLQrC r 其模为其模为 在任意频率下的回路电流在任意频率下的回路电流 与谐振电流之比为与谐振电流之比为I串联谐振回路串联谐振回路高频电子线路根据上式画出相应的曲线根据上式画出相应的曲线, 称为谐振曲线。称为谐振曲线。II0Q1 Q2Q1Q20串联谐振回路

10、串联谐振回路220000011()1IIQLQrC r高频电子线路 在实际应用中在实际应用中, 外加信号的频率外加信号的频率与回路谐振频率与回路谐振频率0之差之差=-0表示频率偏离谐振的程度表示频率偏离谐振的程度, 称为失谐。称为失谐。 当当与与0很接近时很接近时, 令令 为广义失谐为广义失谐2011II串联谐振回路串联谐振回路000000202002)(2)(ff000000202002)(2)(ff0022ffQQ则则 可写成可写成高频电子线路II0Q1 Q2Q1Q20 当保持外加信号的幅值不变而改变其频率时当保持外加信号的幅值不变而改变其频率时, 将回路将回路电流值下降为谐振值的电流值下

11、降为谐振值的 时对应的频率范围称为回路时对应的频率范围称为回路的通频带的通频带, 也称回路带宽也称回路带宽, 通常用通常用B来表示。令上式等来表示。令上式等于于 , 则可推得则可推得=1, 从而可得带宽为从而可得带宽为.2121QffB02串联谐振回路串联谐振回路Q越高，带宽越窄。越高，带宽越窄。高频电子线路串联谐振回路串联谐振回路由于有：由于有：QUUUCL所以串联谐振时：所以串联谐振时：CrrLQQII00200201)(11UL.UC.0U.I0.串联谐振时的电流、串联谐振时的电流、 电压关系电压关系 LrCX 00容性感性(a)(b)|ZS|r00(c)0 /20(d)/2（又称为电压

12、谐振）（又称为电压谐振）高频电子线路LrCCIC.IR.R0IL.L0B11/ 2Q1 Q2Q1Q20 /2/2感性Q2Q1Q1 Q2容性Z(a)(b)(c)(d)U.0|zp|/R0I. 并联谐振回路及其等效电路、并联谐振回路及其等效电路、 阻抗特性和辐角特性阻抗特性和辐角特性 (a) 并联谐振回路并联谐振回路; （b）等效电路）等效电路; （c）阻抗特性）阻抗特性; （d）辐角特性）辐角特性 并联谐振回路并联谐振回路高频电子线路LrCCIC.IR.R0IL.L0B11/ 2Q1Q2Q1Q20 /2 /2感性Q2Q1Q1Q2容性Z( a )( b )( c )( d )U.0|zp|/R0I

13、. 并联谐振回路的并联阻抗为并联谐振回路的并联阻抗为 CjLjrCjLjr11)(0jRjQRZjQCrLZpp121)(10000并联谐振回路并联谐振回路高频电子线路并联谐振回路并联谐振回路 定义使感抗与容抗相等的频率为并联谐振频率定义使感抗与容抗相等的频率为并联谐振频率0, 令令Zp的虚部为零的虚部为零, 求解方程的根就是求解方程的根就是0, 可得可得CrrLQQLC00201111式中式中, Q为回路的品质因数为回路的品质因数, CrrLQQLC002011111QLC10当当 时时,高频电子线路LrCCIC.IR.R0IL.L0B11/ 2Q1 Q2Q1Q20 /2 /2感性Q2Q1Q

14、1 Q2容性Z( a )( b )( c )( d )U.0|zp|/R0I.并联回路在谐振时的阻抗最大并联回路在谐振时的阻抗最大, 为一电阻为一电阻R0CQLQCrLR000并联谐振回路并联谐振回路jRjQRZjQCrLZpp121)(10000在任意频率下的阻抗在任意频率下的阻抗高频电子线路000020111CRLRQQLCLrCCIC.IR.R0IL.L0B11/ 2Q1 Q2Q1Q20 /2 /2感性Q2Q1Q1 Q2容性Z( a )( b )( c )( d )U.0|zp|/R0I.并联回路在谐振时的阻抗最大并联回路在谐振时的阻抗最大, 为一电阻为一电阻R0CQLQCrLR000并

15、联谐振回路并联谐振回路品质因数品质因数Q的另一种表示形式的另一种表示形式高频电子线路CrrLQQLC00201111LrCCIC.IR.R0IL.L0B11/ 2Q1Q2Q1Q20 /2 /2感性Q2Q1Q1Q2容性Z( a )( b )( c )( d )U.0|zp|/R0I.000020111CRLRQQLCLrCCIC.IR.R0IL.L0B11/ 2Q1 Q2Q1Q20 /2 /2感性Q2Q1Q1 Q2容性Z( a )( b )( c )( d )U.0|zp|/R0I.并联谐振回路并联谐振回路品质因数品质因数Q的两种表示形式的两种表示形式高频电子线路并联回路在在任意频率下的阻抗并联

16、回路在在任意频率下的阻抗并联谐振回路并联谐振回路jRjQRZjQCrLZpp121)(10000000001()211ppLCrZj QRRZjj Q与与0相差不大时可简化为相差不大时可简化为 对应的阻抗模值与辐角分别为对应的阻抗模值与辐角分别为202001)2(1RQRZparctan)2arctan(0QZ高频电子线路LrCCIC.IR.R0IL.L0B11/2Q1 Q2Q1Q20 /2 /2感性Q2Q1Q1 Q2容性Z( a )( b )( c )( d )U.0|zp|/R0I.202001)2(1RQRZp并联谐振回路并联谐振回路QffB02并联谐振回路的幅频特性并联谐振回路的幅频特

17、性高频电子线路LrCCIC.IR.R0IL.L0B11/ 2Q1 Q2Q1Q20 /2 /2感性Q2Q1Q1 Q2容性Z( a )( b )( c )( d )U.0|zp|/R0I.LrCX 00容性感性(a )(b )|ZS|r00(c )0 /20(d ) /2LrCX 00容性感性(a)(b)|ZS|r00(c)0/20(d)/2并联谐振回路并联谐振回路并联谐振回路的相频特性并联谐振回路的相频特性arctan)2arctan(0QZ对比串联回路：对比串联回路：高频电子线路并联谐振回路并联谐振回路由于有：由于有：QIIICL所以并联谐振时：所以并联谐振时：IL.IC.0I.U.并联谐振时

18、的电流、并联谐振时的电流、 电压关系电压关系LrCCIC.IR.R0IL.L0B11/ 2Q1 Q2Q1Q20 /2 /2感性Q2Q1Q1 Q2容性Z( a )( b )( c )( d )U.0|zp|/R0I.（又称为电流谐振）（又称为电流谐振）000020111CRLRQQLC高频电子线路LrCX 00容性感性(a )(b )|ZS|r00(c )0 /20(d ) /2LC10CrrLQQII00200201)(11QffB02公公 式式 归归 纳纳串联谐振回路基本公式：串联谐振回路基本公式：高频电子线路公公 式式 归归 纳纳LrCCIC.IR.R0IL.L0B11/2Q1 Q2Q1Q

19、20 /2 /2感性Q2Q1Q1 Q2容性Z(a )(b )(c )(d )U.0|zp|/R0I.CQLQCrLR000CrrLQQLC00201111CrrLQQLC00201111QffB02000020111CRLRQQLC并联谐振回路基本公式：并联谐振回路基本公式：高频电子线路 例例 1 设一放大器以简单并联振荡回路为负设一放大器以简单并联振荡回路为负载载, 信号中心频率信号中心频率fs=10MHz, 回路电容回路电容C=50 pF, (1) 试计算所需的线圈电感值。试计算所需的线圈电感值。 (2) 若线圈品质因数为若线圈品质因数为Q=100, 试计算回路试计算回路谐振电阻及回路带宽

20、。谐振电阻及回路带宽。 (3) 若放大器所需的带宽若放大器所需的带宽B=0.5 MHz, 则应则应在回路上并联多大电阻才能满足放大器所需带在回路上并联多大电阻才能满足放大器所需带宽要求宽要求? 并联谐振回路并联谐振回路高频电子线路将将f0以兆赫兹以兆赫兹(MHz)为单位为单位, 以皮法以皮法(pF)为单位为单位, L以以微亨（微亨（H）为单位，）为单位， 上式可变为一实用计算公式上式可变为一实用计算公式:CfCfL20620225330101)21( 将将f0=fs=10 MHz代入代入, 得得5.07L CfL20220)2 (11CfL20220) 2 (11解解 (1) 计算计算L值。值

21、。 由式由式(2 4), 可得可得并联谐振回路并联谐振回路高频电子线路 (2) 回路谐振电阻和带宽。由式回路谐振电阻和带宽。由式(2 6)，可得，可得76400100 2105.07 103.18 1031.8kRQL 并联谐振回路并联谐振回路回路带宽为回路带宽为 0100kHzfBQ高频电子线路 设回路上并联电阻为设回路上并联电阻为R1, 并联后的总电阻为并联后的总电阻为R1R0, 总的回路总的回路有载品质因数有载品质因数为为QL。 由带宽公式由带宽公式, 有有200LLQBfQ此时要求的带宽此时要求的带宽B=0.5 MHz, 故故回路总电阻为回路总电阻为并联谐振回路并联谐振回路(3) 求满

22、足求满足0.5 MHz带宽的并联电阻。带宽的并联电阻。760100101020 2105.07 106.37k6.377.97k6.37LR RQLRRRRR 需要在回路上并联的电阻。需要在回路上并联的电阻。200LLQBfQ高频电子线路 电路如下图所示，已知电路如下图所示，已知L=586H，C=200pF，r=12，RL为负载电阻。试求：为负载电阻。试求： (1) 未接入未接入RL时，回路的品质因数时，回路的品质因数Q0、谐振电阻、谐振电阻RP、通频带、通频带BW0.7。 (2) RL= 200k时，时，回路的等效品质因数回路的等效品质因数QL 、谐、谐振电阻振电阻R 、通频带、通频带BW0

23、.7 。 课课 堂堂 练练 习习高频电子线路 电路如下图所示，已知电路如下图所示，已知L=586H，C=200pF，r=12，RL为负载电阻。试求：为负载电阻。试求： (1) 未接入未接入RL时，回路的品质因数时，回路的品质因数Q0、谐振电阻、谐振电阻RP、通频带、通频带BW0.7。01465kHz2fLC244kpLRCr14300CRQp00.703.3kHzfBWQ课课 堂堂 练练 习习高频电子线路 电路如下图所示，已知电路如下图所示，已知L=586H，C=200pF，r=12，RL为负载电阻。试求：为负载电阻。试求： (2) RL= 200k时，时，回路的等效品质因数回路的等效品质因数

24、QL 、谐、谐振电阻振电阻R 、通频带、通频带BW0.7 。 / /110kpLRRR064.5LQRC00.77.2kHzLfBWQ课课 堂堂 练练 习习高频电子线路抽头并联谐振回路抽头并联谐振回路000020111CRLRQQLC抽头并联谐振回路的引入：抽头并联谐振回路的引入：“部分接入部分接入”高频电子线路抽头并联谐振回路抽头并联谐振回路几种常见抽头振荡回路几种常见抽头振荡回路 “部分接入部分接入”高频电子线路0202202)(22RpRUURRURUUUpTTT抽头并联谐振回路抽头并联谐振回路LCR0UUT(a)LC2R0UUTC1(b)LR1UC2C1(c)LR1UTC1C2(e)U

25、1R1UT(d)U1LCUTIIL002221QjRpZpZTR 1 （接入系数）（接入系数）（等效原则）（等效原则）将将R0等效为等效为R：高频电子线路抽头并联谐振回路抽头并联谐振回路22221pRRLLLRLLL接入系数接入系数 2122LLLLLp高频电子线路LCR0UUT(a)LC2R0UUTC1(b)LR1UC2C1(c)LR1UTC1C2(e)U1R1UT(d)U1LCUTIIL2112121211CCCCCCCCUUpT抽头并联谐振回路抽头并联谐振回路212212)(LLLLLLUUpTLCR0UUT(a)LC2R0UUTC1(b)LR1UC2C1(c)LR1UTC1C2(e)U

26、1R1UT(d)U1LCUTIILL2L1接入系数接入系数高频电子线路TTTIUI UIpI抽头并联谐振回路抽头并联谐振回路RiLCRLRiTLCRLIIT电流源的折合电流源的折合 2iiTRRp 高频电子线路21p总总 结结低抽头低抽头高抽头高抽头R、Z：U：I：1pp2p高抽头高抽头低抽头低抽头p1p（抽头端（抽头端回路端）回路端） （回路端（回路端抽头端）抽头端）高频电子线路 例例 2 如图所示，抽头回路由电流源激励如图所示，抽头回路由电流源激励, 忽略回路忽略回路本身的固有损耗本身的固有损耗, 试求回路两端电压试求回路两端电压u(t) 、输出电压、输出电压u1(t)的表示式及回路带宽。

27、的表示式及回路带宽。C2C12000 pF500R12000 pF10 HLi Icos 107tI1 mAu1(t)抽头并联谐振回路抽头并联谐振回路高频电子线路 解解 由于忽略了回路本身的固有损耗由于忽略了回路本身的固有损耗, 因此可以认为因此可以认为Q。 由图可知由图可知, 回路电容为回路电容为pFCCCCC10002121 谐振角频率为谐振角频率为 sradLC/10170电阻电阻R1的接入系数的接入系数200015 . 012211RpRCCCp等效到回路两端的电阻为等效到回路两端的电阻为 抽头并联谐振回路抽头并联谐振回路C2C12000 pF500R12000 pF10 HLiIco

28、s 107tI1 mAu1(t)（ ）高频电子线路 谐振时回路两端电压谐振时回路两端电压u(t)与与i(t)同相同相, 电压振幅电压振幅U=IR=2V, sradQBLRQtVtpututVtuLL/10520100200010cos)()(10cos2)(500717输出电压为输出电压为 回路有载品质因数回路有载品质因数 回路带宽回路带宽 抽头并联谐振回路抽头并联谐振回路高频电子线路 在高频电路中在高频电路中, 有时用到两个互相耦合的振荡回路有时用到两个互相耦合的振荡回路, 也称为双调谐回路。也称为双调谐回路。 图图 （a）是互感耦合回路）是互感耦合回路, 图图 (b)是电容耦合回路。是电容

29、耦合回路。耦合振荡回路耦合振荡回路* *L2C2R2L1C1MR1I.U1.U2.R1L1C1C2L2R2I.U1.CCU2.L2r2L1C1Mr1I2.I1.E.jC1I.r2L1L2C1C2Cmr1( a )( b )( c )( d )C2E jL1I.两种常见的耦合回路两种常见的耦合回路高频电子线路 耦合振荡回路的作用：一是用来进行阻抗变换以耦合振荡回路的作用：一是用来进行阻抗变换以完成高频信号的传送；二是形成比简单振荡回路更好完成高频信号的传送；二是形成比简单振荡回路更好的频率特性。的频率特性。L2C2R2L1C1MR1I.U1.U2.R1L1C1C2L2R2I.U1.CCU2.L2

30、r2L1C1Mr1I2.I1.E.jC1I.r2L1L2C1C2Cmr1( a )( b )( c )( d )C2E jL1I.两种常见的耦合回路两种常见的耦合回路耦合振荡回路耦合振荡回路* *高频电子线路L2C2R2L1C1MR1I.U1.U2.R1L1C1C2L2R2I.U1.CCU2.L2r2L1C1Mr1I2.I1.E.jC1I.r2L1L2C1C2Cmr1(a)(b)(c)(d)C2E jL1I.L2C2R2L1C1MR1I.U1.U2.R1L1C1C2L2R2I.U1.CCU2.L2r2L1C1Mr1I2.I1.E.jC1I.r2L1L2C1C2Cmr1(a)(b)(c)(d)C

31、2E jL1I.耦合系数为耦合系数为21212LLMLLMk)(21CCCCCCCCk耦合振荡回路耦合振荡回路* *高频电子线路|Z21|max|Z21|10.707k k0k k0k k0ff1faf0fbf20耦合振荡回路耦合振荡回路* *k=k0为临界耦合为临界耦合kk0为过耦合为过耦合高频电子线路选择性常采用矩形系数来表示选择性常采用矩形系数来表示7.01.0122ffKro耦合振荡回路耦合振荡回路* *高频电子线路QfB07 . 02QfB01 . 05 . 415. 37 . 01 . 01 . 0BBkr|Z21|max|Z21|10.707k k0k k0k k0ff1faf0

32、fbf20（单谐振回路的（单谐振回路的 ）96. 91 . 0rk对临界耦合对临界耦合耦合振荡回路耦合振荡回路* *高频电子线路P67: 2-3 P67: 2-3 图示为波段内调谐用的并联振荡回路，可变电容图示为波段内调谐用的并联振荡回路，可变电容C C的的变化范围为变化范围为 1212260 pF260 pF，C Ct t为微调电容，要求此回路的为微调电容，要求此回路的调谐范围为调谐范围为5355351605 kHz1605 kHz，求回路电感，求回路电感L L和和C Ct t的值，并的值，并要求要求C C的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。的最大和最小值与波段的最低和最高频率对应。1

33、2min12max,1122(12 10)1122(260 10)tttCCCLCLCLCLC 33根据已知条件，可以得出：回路总电容为因此可以得到以下方程组1605 10535 10课课 堂堂 练练 习习高频电子线路1212121212121232260 10260 10912 1012 108260 109 12 102601081019812535 10260190.3175ttttttCCCCCCpFLmH -1261605，535（）（）10103149423435课课 堂堂 练练 习习高频电子线路课课 外外 作作 业业2 22 2对于收音机的中频放大电路，其中心频率对于收音机的中频

34、放大电路，其中心频率f f0 0=465 =465 kHzkHzB B0.7070.707=8kHz=8kHz，回路电容，回路电容C=200 PFC=200 PF，试计算回路电，试计算回路电感和感和 Q QL L值。若电感线圈的值。若电感线圈的 Q QO O=100=100，问在回路上应并，问在回路上应并联多大的电阻才能满足要求。联多大的电阻才能满足要求。 2 24 4 图示为一电容抽头的并联振荡回路。谐振频率图示为一电容抽头的并联振荡回路。谐振频率f f0 0=1MHz=1MHz，C C1 1=400 pf=400 pf，C C2 2=100 pF =100 pF 求回路电感求回路电感 L

35、L。若。若 Q Q0 0=100=100，R RL L=2k=2k，求回路有载，求回路有载 Q QL L值。值。 高频电子线路（二）（二） 高频变压器和传输线变压器高频变压器和传输线变压器* *高频电子线路（三）（三） 石英晶体谐振器石英晶体谐振器* * *高频电子线路石英晶体谐振器石英晶体谐振器石英晶体谐振器石英晶体谐振器高频电子线路石英晶体谐振器石英晶体谐振器 石英晶体具有石英晶体具有压电效应压电效应：当晶体受到应力作用：当晶体受到应力作用时时, 在它的某些特定表面上将出现电荷在它的某些特定表面上将出现电荷, 而且应力而且应力大小与电荷密度之间存在着线性关系大小与电荷密度之间存在着线性关系

36、, 这是这是正压电正压电效应效应； 当晶体受到电场作用时当晶体受到电场作用时, 在它的某些特定方向在它的某些特定方向上将出现应力变化上将出现应力变化, 而且电场强度与应力变化之间而且电场强度与应力变化之间存在着线性关系存在着线性关系, 这是这是逆压电效应逆压电效应。高频电子线路 当交流电压加在晶体两端当交流电压加在晶体两端, 晶体先随电压变化晶体先随电压变化产生应变产生应变, 然后机械振动又使晶体表面产生交变然后机械振动又使晶体表面产生交变电荷。电荷。 当外加交流电压的频率等于晶体的固有频率时当外加交流电压的频率等于晶体的固有频率时, 晶体片的机械振动最大晶体片的机械振动最大, 晶体表面电荷量

37、最多晶体表面电荷量最多, 外外电路中的交流电流最强电路中的交流电流最强, 于是产生了于是产生了压电谐振压电谐振。石英晶体谐振器石英晶体谐振器高频电子线路静态电容静态电容C0约约1pF10pF 动态电感动态电感Lq约约10-3H102 H动态电容动态电容Cq约约10-4pF10-1pF动态电阻动态电阻rq约几十欧到几百欧约几十欧到几百欧下图是石英晶振的符号和等效电路。下图是石英晶振的符号和等效电路。由以上参数可以看到：由以上参数可以看到： ） 石英晶振的值和特性阻抗石英晶振的值和特性阻抗都非常高，值都非常高，值可达几万到几百万可达几万到几百万, 因为：因为：1qqqqqLQrCr石英晶体谐振器石英晶体谐振器高频电子线路 2） 由于石英晶振的接入系数由于石英晶振的接入系数p=Cq(C0+Cq)很小很小, 所以外接元器件参数对石英晶振的影响很小。所以外接元器件参数对石英晶振的影响很小。 因此不难理解石英晶振的频率稳定度是非常高的。因此不难理解石英晶振的频率稳定度是非常高的。静态电容静态电容C0约约1pF10pF 动态电感动态电感Lq约约10-3H102 H动态电容动态电容Cq约约10-4pF10-1pF动态电阻动态电阻rq约几十欧到几百欧约几十欧到几百欧下图是石英晶振的符号和等效电路。下图是石英晶振的符号和等效电路。由以上参数可以看到：由以上参数可以看到：石英晶体谐振器石英晶体谐振器高