通信电子线路课件：选频网络

1、通信电子电路（非线性电子电路）调谐放大电路 一、选频网络的分类：L、C串联谐振电路 （L、C、RL串联）L、C并联谐振电路 （L、C、RL并联）两级低频放大电路调谐放大电路二、调谐放大电路结构1、利用了LC调谐回路作为电路的负载组成的放大电路。2、偏置电路为分压式电流负反馈电路。LC调谐回路概述 LC谐振回路是高频电路里最常用的无源网络， 包括并联回路和串联回路两种结构类型。 利用LC谐振回路的幅频特性和相频特性，不仅可以进行选频，即从输入信号中选择出有用频率分量而抑制掉无用频率分量或噪声(例如在选频放大器和正弦波振荡器中)，而且还可以进行信号的频幅转换和频相转换(例如在斜率鉴频和相位鉴频电路

2、里)。另外，用L、 C元件还可以组成各种形式的阻抗变换电路和匹配电路。所以，LC谐振回路虽然结构简单，但是在高频电路里却是不可缺少的重要组成部分，在本书所介绍的各种功能的高频电路单元里几乎都离不开它。 调谐放大电路三、选频网络（调谐电路）作用与特性（1）作用：选取有用的频率和实现阻抗匹配。（2）频率特性：幅频特性和相频特性。 图中的f0为谐振频率，且在f0频率上的增益A(f0)达到最大，而且相移A(f0)为零。 增益从最大值A(f0)下降3dB（即0.707倍）时的上下限频率之差称为通频带。用BW0.7表示。 通频带必须大于信号的频谱宽度。调谐放大电路I 选择性图2为理想矩形幅频特性，代表了在

3、通频带内所有的频率的增益都完全相等。调谐放大电路II 时延特性单一频率时延复杂（多）频率时延根据相移特性曲线可以看出当输入信号的频率比较复杂（多）时，可能会出现经过选频网络的时延不同的现象。或者称为附加相移。从而出现失真。虽然相频曲线为非线性的，但是在f0附近，可近似认为相频曲线为线性的。则此时上面两式子可认为是常数。则信号不会出现失真。调谐放大电路四、串联谐振网络分析1. 串联谐振回路I 由L、C和RL组成串联回路。其中Rs为信号源内阻，而RL为负载，r主要为电感内阻。II 回路中电流的计算定义：谐振角频率谐振频率调谐放大电路四、串联谐振网络分析引入参数：有载品质因数空载品质因数一般失谐指数

4、 为一般失谐指数，若电路中不为零，则电路处于失谐状态。否则0时，电路处于谐振状态。R=Rs+RL+r调谐放大电路四、串联谐振网络分析由回路得到：通过代入前面的定义关系以及：得到电流的表达式：其中：幅频特性：相频特性：调谐放大电路四、串联谐振网络分析III 电路特性分析：1、只有在0附近，近似得到2、Qe增大，幅频特性曲线和相频特性曲线均变陡峭，而且近似认为曲线是对称的。3、谐振时，回路电流达到最大I0。与此同时，电抗元件上产生的电压分别为：电感：调谐放大电路四、串联谐振网络分析同理：说明谐振时，电感和电容的电压大小相等，但相位相反。电抗元件电压和为零。与信号源电压的相位关系如图所示：调谐放大电

5、路四、串联谐振网络分析4、通频带：当1时，此时，角频率分别为H或L（fH或fL）。当ffH时，调谐放大电路四、串联谐振网络分析5、Qe越大，选频网络的选择性则越好。 Qe越大越大选择性 随I()减小而减小。区别：由：其中Q0为回路的固有品质因数，取决于L中的固有损耗。调谐放大电路四、并联谐振网络分析1. 并联谐振回路I 由L、C和RL组成并联回路。其中Rs为信号源内阻，而RL为负载，Rp为电感的损耗电阻，RpQ02r。II 回路中电流的计算定义：谐振角频率谐振频率调谐放大电路四、并联谐振网络分析引入参数：有载品质因数空载品质因数一般失谐指数品质因数与串联谐振的表达式正好相反。调谐放大电路四、并

6、联谐振网络分析由回路得到：通过代入前面的定义关系得到：上式改写为：幅频特性：相频特性：调谐放大电路四、并联谐振网络分析谐振时，令B()0；回路呈纯阻，得到其中， 0为回路自然谐振角频率，Q0为L的固有品质因数。上面的分析表明，r的存在，造成了并联谐振回路的谐振角频率不等于0，且p10时，两者才接近。调谐放大电路四、并联谐振网络分析在高Q的情况下， 且 与图5进行比较，等效为了3个电阻并联的形式，与图5相同。且得到关系式：在高Q情况下，L、r串联支路与L、Rp并联支路可互换。并联谐振电路分析电路特性分析Qe上升，频率特性曲线变陡。且下降速度加快。 电路在谐振状态时，回路两端呈现为纯电阻Re，阻值

7、最大，但处于失谐时，阻抗值下降。 0时，呈现容性，滞后相移 0时，呈现感性，超前相移并联谐振电路分析3. 电路处于谐振时，Vo输出达到最大值。且流过电感、电容的回路电流分别都为总电流的Qe倍。Qe的大小与Rs、RL和RpQ02 r 有关。4. 通频带如前推导得到：同样得到谐振时，电流大小相等，但方向相反。阻抗变换网络理想变压器阻抗变换阻抗变换网络理想变压器阻抗变换1.初次级满足关系式：2.次级阻抗变换到输入端得到阻抗变换网络电感分压器由等功率得到经变换得到R在输入端等效电阻为：其中，阻抗变换网络电容分压器由等功率得到：R等效到输入端的等效电阻例题分析求：电路的：1、谐振频率； 2、通频带； 3、电压放大倍数。例题分析画出该电路的交流等效图例题分析画出折算网络等效图例题分析通过折算网络得到：其中，其中， n1、n2 称为接入系数。实际取值小于1。优点：由于n1、n2 均小于1，可减小Cie、Coe、gie和goe的影响。例题分析画出最终的简化图其中电容为：因此可以求出电路的谐振频率为：例题分析II 通频带：把电路中的电阻用电导来表示：因为：所以，阻尼电阻越小，则BW0.7则越宽。要想得到更宽的频带，可采用多级的参差调谐的方式。例题分析III 电压放大倍数（谐振时）又因为电流源折算到谐振电路的两端时，其等效电流：那么，最终得到：作业：2、某接收机的