收音机中频率选择PPT课件

1、学习目标：1.了解LC并联谐振电路在收音机中的作用以及收音机调台的原理2.掌握LC并联谐振电路的选频原理3.会对LC并联谐振电路进行调谐，并选出所需频率4.能对LC并联谐振电路的谐振状态和失谐状态进行判断 第1页/共52页1.11.1 收音机中的频率选择收音机中的频率选择输入电路混频器本机振荡中频放大检波器低频功率放大（高频放大器）收音机首先面临的是选频问题选频电路第2页/共52页1.11.1 收音机中的频率选择收音机中的频率选择收音机中的选频电路：收音机中的选频电路：LC并联谐振电路并联谐振电路选台选频选台选频第3页/共52页问题导入：收音机是如何选台的？选台选频选台选频第4页/共52页在调

2、幅收音机中，为了选出所需要的信号，常常要调节回路电容的电容值，以改变谐振回路的固有谐振频率，使之与所选信号的频率相等，这个过程称为调谐，收音机的调台过程就是谐振回路的调谐过程。第5页/共52页 与选台有关的电路与选台有关的电路 与选台有关的电路与选台有关的电路与选台有关的电路与选台有关的电路第6页/共52页第7页/共52页天线、线圈天线、线圈双连电容双连电容第8页/共52页一、收音机中的选频电路LC并联谐振回路1.21.2并联谐振回路及其特点并联谐振回路及其特点回路损耗第9页/共52页回路损耗回路损耗1oC rgRL问题：什么是并联谐振？第10页/共52页二、什么是并联谐振并联谐振回路的总导纳

3、为并联谐振： 当并联回路总电纳为0时，回路发生谐振，回路感抗与容抗相等。第11页/共52页并联谐振回路的总导纳为1. 谐振电导当回路发生谐振时，回路感抗与容抗相等，电纳b0，总导纳只有电导部分，称为谐振电导，用 表示，即og 与回路损耗电阻 成正比， 越大，则 越大。可见， 也反映了回路的损耗，亦可称为回路的损耗电导 。ogrrogog三、并联谐振回路的主要参数和特点第12页/共52页2.并联谐振频率012fLC 当并联回路总电纳为0时，回路发生谐振，回路感抗与容抗相等，LC1由此可得到并联谐振频率为并联谐振角频率为 单位为：Hz单位为：rad/s第13页/共52页 1. 并联谐振回路的谐振频

4、率是回路本身固有的，也称固有谐振频率。它仅由回路的元件参数决定，而与其它因素无关。2. 当外加信号的频率与回路的并联谐振频率相等时，回路发生谐振。3. 当外加信号的频率与回路的并联谐振频率不相等时，可调节L或C，使回路谐振频率与外加信号频率相等，使电路达到谐振，这个过程称为调谐。注意：注意：第14页/共52页3.品质因素oQ当回路谐振时，回路的感抗值（或容抗值）与回路的损耗电阻r 的比值称为品质因素。品质因素也能反映回路的损耗，回路的损耗越小，品质因素越高。1oCrgRL第15页/共52页4.并联谐振回路的特点(1)并联谐振时，回路呈纯电阻，且阻抗最大。（2）并联谐振时，回路端电压也最大。(3

5、) 谐振时，回路感抗与容抗相等，流过回路的电流与回路电压同相。0LRCrZ第16页/共52页1.频率特性不同频率的信号通过电路时所引起的电路响应的变化，称为频率特性。幅频特性：回路电压振幅随频率变化的关系。1.31.3并联谐振回路频率特性及通频带并联谐振回路频率特性及通频带问题：频率特性怎么表示？第17页/共52页LjCjgIYIUss10.)1(1(000.LggCjgIs)(10000.jQgIs00gIUs当 时，回路端电压最大，即0第18页/共52页并联回路的幅频特性曲线表达式为相频特性曲线表达式为00arctanoQ 200200)(11QUU第19页/共52页00020200)(2

6、0022ff200200)(11QUU2020)2(11Q2020)2(11ffQ)2()(00000arctgQarctgQ第20页/共52页(a)并联回路幅频特性 (b)并联回路相频特性第21页/共52页1.外加信号频率与回路的固有谐振频率相等时，获得最大的电压输出选频的依据。2.并联回路具有窄带特性，即具有选频和滤波作用，是最简单的滤波电路。3. ff0 时，回路谐振，呈纯阻f f0 时，回路失谐，呈容性f = 8kHz对通频带的要求：电路通频带=信号带宽例题例题第28页/共52页一、几种形式的部分接入并联谐振回路1.4 1.4 部分接入的并联谐振回路部分接入的并联谐振回路电感部分接入电

7、容部分接入第29页/共52页几种形式的部分接入并联谐振回路变压器耦合变压器耦合第30页/共52页接入系数 p 定义为接入电压1与回路两端总电压U的比值。111122kkILMULMpUILLML二、接入系数p1.电感部分接入电路的接入系数 第31页/共52页2.电容部分接入电路的接入系数 其中，1212C CCCC为回路总叫电容 。UUp1CC1111CC1CC212CCC第32页/共52页这种电路的接入系数等于线圈匝数比，即11UNpUN其中，N为初级线圈匝数，N1为次级线圈匝数。3.变压器耦合电路的接入系数 第33页/共52页电感部分接入，接入系数为部分感抗比总感抗电感部分接入，接入系数为

8、部分感抗比总感抗电容部分接入，接入系数为部分容抗比总容抗电容部分接入，接入系数为部分容抗比总容抗变压器接入，接入系数为次级线圈匝数比初级变压器接入，接入系数为次级线圈匝数比初级匝数。匝数。结论结论部分接入的优点部分接入的优点不改变元件参数，只需改变结论系数，就可以不改变元件参数，只需改变结论系数，就可以改变回路与负载的耦合程度。改变回路与负载的耦合程度。问题：部分接入的并联问题：部分接入的并联谐振电路如何分析？谐振电路如何分析？第34页/共52页三、负载电阻部分接入的并联谐振回路负载是纯电阻时，分析电路时通常将负载部分接入的电路折合成如图所示的等效电路来进行分析。电路等效的条件是负载电阻吸收的

9、功率相等。21LLRRp/221LLRURU等效后的电阻为第35页/共52页(a)含有电抗成分的负载部分接入的并联谐振回路 (b)等效电路当负载不是纯电阻而是含有电抗成分时，可用同样方法分析，如图所示。等效后的电感电容值为21LLLLp2LLCp C四.负载为含有电抗的部分接入并联谐振回路第36页/共52页五.电源部分接入并联谐振电路如果有恒流源或恒压源接到部分电抗上，如图所示。这种部分接入电路可用与负载部分接入的方法进行等效分析，等效后的电流电压值为ssIpI1ggUUp例题例题第37页/共52页1.在调幅收音机中，调台是利用什么电路？2.在调幅收音机中，为了选出所需要的信号，需要调节什么元

10、件？3.调台实际上是什么过程？4.在调幅收音机的方框图中，哪部分电路与调台有关？第38页/共52页1.并联谐振时，回路的阻抗如何？2.并联回路的品质因数有何意义？3.并联谐振频率与并联谐振有何关系？4.什么是调谐？什么是失谐？第39页/共52页1. 并联回路的窄带特性有何意义？2.并联回路的通频带与回路损耗有何关系？对选频作用有何影响？3. 当信号频率大于或小于回路的并联谐振频率时，回路呈何种电抗性质？4.通频带对于信号传输有何意义？调幅收音机的通频带至少要达到多少？第40页/共52页1.接入系数有何意义？2.部分接入的并联谐振电路有何作用？3.部分接入的并联谐振电路应如何分析？第41页/共5

11、2页例题一例题一 设收音机选频电路如图所示，已知C=1000pF，L50 H，问能收到载频为多少的电台信号？若想收到载频为900kHz的电台信号，则要将电容调到多少？。f710kHzC625pF第42页/共52页 例题二例题二有一个RLC并联电路，已知谐振频率f010MHz，L=4H，Q0100，R40k，试求：（1）通频带BW；（2）若将通频带增加为原来的2倍，则并联电阻应为多大？BW163kHzg040sgL65sQL61.5R11k第43页/共52页例题三例题三设一放大器以简单并联振荡回路为负载, 信号中心频率f0=10MHz, 回路电容C=50 pF, (1) 试计算所需的线圈电感值。

12、 (2) 若线圈品质因数为Q0=100, 试计算回路谐振电导g0及回路带宽BW。 (3) 若放大器所需的带宽BW=0.5 MHz, 则应在回路上并联多大电阻才能满足放大器所需带宽要求? uL07. 5kHzQfB1000 需要在回路上并联7.97 k的电阻。 g031.4s第44页/共52页CfCL20220)2(11将f0以兆赫兹(MHz)为单位, 以皮法(pF)为单位, L以微亨（H）为单位， 上式可变为一实用计算公式:CfCfL20620225330101)21( 将f0=fs=10 MHz代入, 得uL07. 5 (2) 回路谐振电阻和带宽764000100 2105 07 103 1

13、8 1031 8RQL. k (1) 回路电感第45页/共52页回路带宽为 kHzQfB1000 (3) 求满足0.5 MHz带宽的并联电阻。 设回路上并联电阻为R1, 并联后的总电阻为R1R0, 总的回路有载品质因数为QL。 由带宽公式, 有020eLefQBQ第46页/共52页760100101020 2105 07 106 376 377 976 37eR RQL.kRR.RR.kR. 需要在回路上并联7.97 k的电阻。 回路总电阻为第47页/共52页uL07. 5kHzQfB1000 需要在回路上并联7.97 k的电阻。 第48页/共52页例题四例题四回路如图，已知：f0465KHz

14、，Q0=100，N1 - 3=160匝，N4 - 510匝，N2- 3140匝，C=200pF，RL1K ， Rs 16k 。求回路电感L，有载品质因数QL，通频带BW。第49页/共52页L=586 Hg0=5.84 sg 13.6 sQL43BW=10.1kHz第50页/共52页1.1.在调幅收音机中，为了选出所需要的信号，在调幅收音机中，为了选出所需要的信号，采用采用LCLC并联谐振回路进行选频并联谐振回路进行选频。2. LC2. LC并联谐振回路的主要参数有：谐振电导并联谐振回路的主要参数有：谐振电导g g0 0，谐振频率谐振频率f f0 0，品质因数，品质因数Q Q0 0。3.3.谐振时，并联谐振回路呈纯阻，且阻抗最大，谐振时，并联谐振回路呈纯阻，且阻抗最大，端电压最大，感抗与容抗相等。端电压最大，感抗