第二章----选频网络

1、 电感的损耗电阻或电阻，电容的损耗电阻忽略不计。2-1 单调谐回路单调谐回路 2-1-1.2-1-1.串联谐振回路串联谐振回路 ZVjXRVCLjRVI1选频特性2-1-22-1-2、串联谐振回路的幅频特性、串联谐振回路的幅频特性2-1-3、参数计算、参数计算一、谐振频率及谐振特性ZVjXRVCLjRVI1当时 即 和 同相时，电路发生谐振。CL1IV1、谐振频率、谐振频率：LCfLC211002、特性阻抗：谐振时感抗或容抗。、特性阻抗：谐振时感抗或容抗。CLLLCCL11003、品质因数：储能与耗能之比。串联回路中为特性阻抗与电阻之比。LCRCRRLQ111004、谐振特性：（1）、谐振时，

2、回路电抗最小且呈阻性 。 Z=R（2）、谐振时，回路电流最大且与外加电流同相。 RVI（3）、谐振时电感及电容两端电压幅值相等且等于外加 电压的Q倍。VjQLjRVLjIVL000VjQCjRVCjIVC000115、谐振曲线：回路电流或电压与外加电压频率之间的关系曲线00011111jQRCLjII000000022QQQQ 令202222111111ffQQIIOOomm6、通频带：回路电流等于谐振值的 倍时的频率之差的绝对值。21121112ommII0022QQQ07 . 022-1-4：相频特性曲线回路电流的相角 （与外加电压）随频率 变化的曲线。0002arctgQarctgQ00

3、011111jQRCLjII2-1-5：信号源内阻及负载对串联回路的影响RCLR LR s+-sVLsOLRRRLQ串联谐振回路常用于信号源内阻很小（恒压源）和负载电阻也不太大的情况。2-2、并联谐振回路并联谐振回路2-21、并联谐振回路并联谐振回路SICILICRL2.3 LC 阻抗变换网络阻抗变换网络 一一 串串、并并联联阻阻抗抗等等效效互互换换1 1 串串、并并联联等等效效互互换换的的模模型型电电路路BX1RXR1AABX2R2为了分析电路的方便，常需把串联电路变换为并联电为了分析电路的方便，常需把串联电路变换为并联电路。其中路。其中 X X1 1为电抗元件为电抗元件（纯电感或纯电容）

4、，（纯电感或纯电容） ，xR为为1X的的损耗电阻；损耗电阻；1R为与为与1X串联的外接电阻，串联的外接电阻，2X为转换后的为转换后的电抗元件，电抗元件，2R为转换后的电阻。为转换后的电阻。BX1RXR1AABX2R2等效互换的原则：等效互换的原则：等等效效互互换换前前的的电电路路与与等等效效互互换换后后的的电电路路阻阻抗抗相相等等22221X1jXR)jX(RjX)RR( 22222222222222XRXRjXRXR 有有：实实部部： 2222222X1XRXRRR 虚虚部部： 22222221XRXRX 又又回回路路的的品品质质因因数数 222LX111LXRQRRXQ 由由式式得得： 2

5、222X1)XR(1RRR =21L2Q1R 2 2 等等效效互互换换原原理理分分析析得得结结果果为为： )Q1)(RR(R21LX12 同同理理： )Q11(XX21L12 串串联联电电路路转转换换等等效效成成并并联联电电路路后后，电电抗抗2X的的特特性性与与1X相相同同。当当1LQ较较大大时时，12XX 基基本本不不变变，而而2R比比)RR(X1大大21LQ倍倍。2 2 等等效效互互换换原原理理分分析析得得结结果果为为： )Q1)(RR(R21LX12 同同理理： )Q11(XX21L12 一一般般来来说说，1LQ 比比较较大大， 即即当当1LQ 1 10 0时时，有有 1221LX12X

6、XQ)RR(RX111LRRXQ 结结果果表表明明：例例 1 1：其其中中，12LLRCL)RL(R)Q(RR121o21LP LC10 注意：注意：RL1CRSiSL2RpCRSiSRLN1N2M+u1- -+u2- -C二二 、变压器阻抗变换电路、变压器阻抗变换电路 RL 假设初级电感线圈的圈数为假设初级电感线圈的圈数为N1，次级圈数为次级圈数为N2，且初次间全耦合，且初次间全耦合(k=1)，线圈损耗忽略不计，则等效，线圈损耗忽略不计，则等效到初级回路的电阻到初级回路的电阻RL上所消耗的功上所消耗的功率应和次级负载率应和次级负载RL上所消耗功率相上所消耗功率相等，即等，即 或或 L22L2

7、1RuRu 2221LLuuRR 变压器初次级电压比变压器初次级电压比u1u2等于相应圈数比等于相应圈数比N1N2，故有，故有 L221LR)NN(R 可通过改变可通过改变 比值调整比值调整RL的大小。的大小。 21NN 高高频频电电路路的的实实际际应应用用中中， 常常用用到到激激励励信信号号源源或或负负载载与与振振荡荡回回路路中中的的电电感感或或电电容容部部分分接接入入的的并并联联振振荡荡回回路路， 常常称称为为抽抽头头振振荡荡回回路路或或部部分分接接入入并并联联振振荡荡回回路路。 三三 回路抽头的阻抗变换回路抽头的阻抗变换1 1 常常用用的的抽抽头头振振荡荡回回路路 电电感感抽抽头头部部分

8、分接接入入电电容容分分压压部部分分接接入入L2L1CL2L1CRLC2C1LLC2C1RL三三 回路抽头的阻抗变换回路抽头的阻抗变换典典型型实实用用电电路路：2 2 等效电路：等效电路：在电路的定量分析中常把部分接入的外电路在电路的定量分析中常把部分接入的外电路等效到并联回路两端。等效到并联回路两端。其其中中：2121CCCCC ， 有有互互感感无无互互感感M2LLLLL2121iSRSL1C2C1RLiSRSL2L1C2C1RLabbacdcdL2LCRLRS iS LCRLRS iS ababiSRSL2L1C2C1RLacbdiS RS LCRLab LLSSSSRuuRiuuiRuuR

9、1)(1)(1)(12abdbabcb2abcb三三 回路抽头的阻抗变换回路抽头的阻抗变换3 3 等等效效原原则则：等等效效电电路路与与原原电电路路功功率率相相等等 LLSSSSRuRuuiuiRuRu2db2abcbab2cb2ab L22LS1SS21SGpGipigpg+ucb-+uab-+udb-+uab-4 4 接接入入系系数数（抽抽头头系系数数）p定定义义：回路电压部分接入电压 p 1 1 iSRSL2L1C2C1RLacbd4 4 接入系数（抽头系数）接入系数（抽头系数） 定定 义义 ：回路电压部分接入电压 p1iS ； iC iR 2-4 2-4 双调谐回路双调谐回路ususi

10、sis单单调调谐谐回回路路的的幅幅频频特特性性离离矩矩形形较较远远。在在通通频频带带内内响响应应不不均均匀匀，且且阻阻抗抗变变换换也也不不够够灵灵活活方方便便。因因此此在在实实际际中中为为得得到到接接近近矩矩形形的的频频响响特特性性，或或因因阻阻抗抗变变换换的的需需要要，在在无无线线电电通通信信电电路路中中常常采采用用耦耦合合振振荡荡系系统统。该该系系统统一一般般由由两两个个和和两两个个以以上上单单振振荡荡回回路路通通过过不不同同的的耦耦合合方方式式组组成成，通通常常称称为为耦耦合合回回路路。1 1 耦耦合合回回路路的的常常用用类类型型互互感感耦耦合合回回路路并并联联型型串串 联联 型型电电容

11、容耦耦合合回回路路isis+u2m-K称称为为耦耦合合系系数数： )CC)(CC(CKLLMKm2m1m21电容耦合回路：电容耦合回路：互感耦合回路：互感耦合回路：反反映映了了回回路路间间的的耦耦合合程程度度。 +u2m-2：耦合回路的频率特性SI2V1V+-+-21111VCjVCCjLjVgVIMMS122220VCjVCCjLjVgVMMMMCCCCC211LCOOOQ211VCjjgVIMS1210VCjjgVM222222241gCgICVMsmMmgCM耦合因数gIVsm2max201频率特性曲线2222max22412VVm频率特性特点只限于高Q、窄带的任何单一电抗耦合形式，任何

12、种形式的调谐方法的耦合回路。1、 时为临界耦合。 为单峰曲线且谐振点上有可能的最大值。1 kQ1 kQ2、 时为弱耦合，单峰曲线，峰值变小。1 kQ3、 时为强耦合，双峰曲线，最大峰值于临界耦合 最大值相等。对于凹陷点的值小于0.707的强耦合没有什么应用价值. 2B 3 3 耦耦合合回回路路的的通通频频带带通通频频带带可可定定义义为为：当当 21时，所对应的广义失谐时，所对应的广义失谐o2Q 中的中的 2为回路的通频带。为回路的通频带。讨讨论论一一个个典典型型的的情情况况：当当1 时时， 1令令 214)1(222221 即即可可得得：21424 o2Q2 Q22Bo 21显显然然，比比单单

13、调调谐谐回回路路通通频频带带Qo要要宽宽，其其谐谐振振曲曲线线的的形形状状也也更更接接近近矩矩形形，具具有有较较好好的的选选择择性性。4 4 矩矩形形系系数数定定义义： 7 .01 .01 .0f2f2K 即即定定义义为为谐谐振振曲曲线线峰峰值值下下降降到到 0 0. .1 1 时时的的频频率率范范围围1 . 02 f与与通通频频带带7 . 02 f之之比比。如如右右图图所所示示，理理想想情情况况下下的的矩矩形形窗窗滤滤波波器器的的矩矩形形系系数数 11 . 0f2 7 . 0f2 1K1 .0 而而单单调调谐谐回回路路的的矩矩形形系系数数95. 9110f2f2K27 . 01 . 01 . 0 双双调调谐谐回回路路的的矩矩形形系系数数，在在临临界界耦耦合合的的情情况况下下为为16.31100f2f2K47 .01 .01 .0 可可见见1 . 0K是是一一个个大大于于或或等等于于1的的数数，其其数数值值越越小小，选选择择性性越越好好，对对应应的的幅幅频频特特性性越越理理想想，矩矩形形系系数数1 . 0K的的理理想想数数值值为为1 。选择性临界耦合时的通频带:Q07.022临界耦合时的矩形