通信电子电路ch22LC谐振回路

1/27第2章绪论

LC谐振回路单谐振放大器高频等效电路及频率参数高频调谐放大器调谐放大器的级连2/272.1

概述研究对象：小信号调谐放大器

=小信号放大器＋调谐回路在系统中的地位：超外差接收机中的高放图1-5学习内容：工作状态，性能指标（放大、选频）学习方法：理解电路图，掌握频域特性，掌握指标计算3/27作用：选出有用频率信号并加以放大，而对无用频率信号予以抑制（宽频->窄频）。输入对象：天线得到的微弱、含多种频率成分的接收信号。输出对象：频率较单一、强度较大的信号。频率的处理由调谐回路完成，强度的处理由放大器完成。2.1

概述4/272.2LC谐振回路之阻抗分析此节为全书的基础实际一路信号为窄频信号，非点频信号f0一路信号5/272.2LC谐振回路之阻抗分析L

的等效损耗电阻时，回路并联谐振，呈现最大阻抗。谐振频率：针对此LC谐振回路分析阻抗和谐振状态6/27引入品质因数Q，它反映谐振回路损耗的大小定义为：回路等效损耗电阻/回路谐振时的感抗或容抗体现耗能与储能之比。

定义参数

称为LC回路的特性阻抗

则可得

空载品质因数(固有品质因数)2.2LC谐振回路之阻抗分析7/27将阻抗用频率做变量表示为通常，谐振回路研究ω0

附近的频率特性故

ω

＋ω

0

≈2ω

0

，ωω

0

≈ω0

2，令ω-ω

0

=∆ω

故则可得2.2LC谐振回路之阻抗分析8/272.2LC谐振回路之阻抗分析OZ

R0∆阻抗幅频特性∆O90º-90º阻抗相频特性0º谐振时，回路相移为零，回路阻抗最大且为纯电阻。对应的频率信号得到最大的放大。失谐时，回路有相移，且回路阻抗下降。对应频率的信号未得到放大，实现了抑制。ω>ω0时，相移为负，回路呈容性；ω<ω0

时，相移为正，回路呈感性；Q值增大，曲线变陡-90◦<β<90◦9/272.2LC谐振回路之阻抗分析OZ

∆f阻抗幅频特性∆fO90º-90º阻抗相频特性0ºQ增大Q增大∆f称为回路的绝对失谐量，∆f/f0称为回路的相对失谐量。随Q增减的规律：10/272.2LC谐振回路并联谐振回路的通频带和选择性体现回路对通频带以外干扰信号的抑制能力。定义针对某个频偏的选择性频偏Δf下的输出电压->谐振频率下的输出电压->11/272.2LC谐振回路并联谐振回路的通频带和选择性定义通频带BB

=f

0

/

QQ

越高，则通频带越窄要求通频带能包含所有有用信号电路参数选择Q频域性能指标2-82-1612/27O1.0f0.7070.1B0.7B0.12.2LC谐振回路并联谐振回路的通频带和选择性求通频带B0.1K0.1=10Q越高,通频带越窄,

选择性越好B0.1=10f

0

/

Q计算矩形系数K

0.1=B0.1/B0.7正常使用时，回路通常应调谐在工作信号的中心频率上

13/27通频带:宜平坦，以尽量包含有用信号频段选择性:宜陡峭，以尽量抑制无用信号，将能量集中矩形系数：综合通频带与选择性两个指标，要求在通频带之外，边频信号幅度下降快。阻抗特性曲线：在谐振频率处，阻抗模值最大，在其他频率处，强度被抑制，且有角度偏移，带来失真。2.2LC谐振回路并联谐振回路的通频带和选择性14/272.2LC谐振回路阻抗变换电路一、信号源及负载对谐振回路的影响=R//RS//R0LIs.CRΣ有载品质因数：空载品质因数：RΣ<R0信号源及负载使回路品质因数下降，通频带变宽，选择性变差。故希望Q大。15/272.2LC谐振回路常用阻抗变换电路由于前后级电路的影响：1）QL值变小，选择性变差；2）负载得到的功率变小，阻抗不匹配，功率可能被中间链路吸收；3）信源和负载的电容会影响回路的谐振频率。故需要设计变换接入电路，使等效到振荡回路中的阻抗RL增大，减小信号源负载对回路的影响。16/272.2LC谐振回路常用阻抗变换电路1.变压器阻抗变换电路等效电路17/272.2LC谐振回路常用阻抗变换电路原电路RL总功率为等效电路RL’功率为两者应该相等，故欲提升QL值改善性能，则须RL’>RL，N1>N2。18/27设L1

、L2无耗2.电感分压器阻抗变换电路N1N2L1RLR’LL2+–+–123M根据功率相等原理，有小变大2.2LC谐振回路常用阻抗变换电路19/272.2LC谐振回路常用阻抗变换电路3.电容分压分压器阻抗变换电路设C1

、C2无耗当RL>>1/C2,可忽略RL分流C1RLR’LC2+–+–20/272.2LC谐振回路常用阻抗变换电路依据2-27，C2与RL的并联，转换为C2与rLS的串联依据2-27，C1、C2与rLS

的串联，转换为C1、C2

与RL’的串联串并联等效电路及转换：2-2721/27例下图中，线圈匝数N12

=10匝，N13

=50匝，N45

=5匝，L13=8.4H，C=51PF，Q=100，Is

=1mA，RS

=10k，RL=2.5k，求有载品质因数QL、通频带BW0.7、谐振输出电压Uo。IsCUo123+–RLRs54=250k=250k解：将Is、RS、RL均折算到并联谐振回路1-3两端13I’sCU’o+–R’LR’sR0L13=40.6k22/27I’sCU’o+–RΣL13RT=R’s

//Rp//R’L=30.6kBW0.7=f

0

/

QT=103kHz23/27总结OZ

RP∆阻抗幅频特性∆O90º-90º阻抗相频特性0ºBW0.7=f

0

/

QLrCLCRp=L/rCZ并联谐振回路及其特性24/27信号源内阻及负载电阻使回路品质因数下降,导致回路的通频带变宽，选择性变差。采用阻抗变换电路，可减小信号源内阻及负载电阻对忽略的影响。常用的阻抗变换电路有变压器、电感分压器、电容分压器等。L1