高频课件-第2章-通信电子电路基础(串联谐振)

第二次课调制信号(低频信号)：载波（高频信号）：调制：已调信号：解调：调制方式：

调幅、调频、调相无线电信号的发射：无线电信号的接收：频带的资源性：复习1第二次课调制信号(低频信号)：复习1第二章高频电路基础几个基本概念◆带宽：通信线路传递数据的能力。带宽越宽，通信容量越大。

◆通频带：是通信电路频率响应的一个重要指标。通频带愈宽,通信电路工作的频率范围愈宽。在放大电路中，通频带反映了电路对不同频率信号的放大能力；输入信号只有落在通频带内，经过电路后，输出与输入波形才相同，不产生失真。半功率点下限频率上限频率2第二章高频电路基础几个基本概念半功率点下限频率上限频率2◆选择性：从众多频率中，电子设备选出有用频率，并抑制

不需频率的能力。对LC回路，显然，谐振曲线愈尖锐，选择性愈好。

显然：选择性与通频带是矛盾的。◆灵敏度：电子设备捕获微弱信号的能力。随着传输距离的增加，传输信号会变弱，但高灵敏度的电子设备仍可以接收数据，并维持稳定连接。所以，高的灵敏度可大幅提高传输距离。

3◆选择性：从众多频率中，电子设备选出有用频率，并抑制3◆Q值（品质因数,P11）：储能器件(如电感线圈、电容等)或谐振电路所存储能量与损耗能量之比。Q=存储能量（无功功率）损耗能量（有功功率）对电感元件:对电容元件:Q值愈大，损耗愈小。Q值愈大，曲线愈尖锐，回路的选择性愈好。Q值愈大，通频带愈窄，信息容量愈小。4◆Q值（品质因数,P11）：储能器件(如电感线圈、电容等)2.2.1串联谐振回路1基本原理一、串联谐振回路的组成由R、L、C、VS组成主要包括三部分：电感线圈的损耗电阻r、信号源的内阻RS、负载电阻RL。R=r+RS

+RL为回路提供能量的信号源。52.2.1串联谐振回路1基本原理一、串联谐振回路的组成由阻抗：阻抗的模：阻抗的幅角：6阻抗：阻抗的模：阻抗的幅角：6湖南理工学院物理与电子信息系电抗：电流：7湖南理工学院物理与电子信息系电抗：电流：7串联谐振频率：串联谐振阻抗：串联谐振电流：或由X=08串联谐振频率：串联谐振阻抗：串联谐振电流：或由X=08ω=ω0，X=0，|Z|=r，二、讨论：电抗特性随ω的变化串联谐振ω＞ω0，X＞0，Z呈感性，为正值ω＜ω0，X＜0，Z呈容性，为负值电抗：9ω=ω0，X=0，|Z|=r，二、讨论：电抗特性随ω的变化串三、串联谐振回路的特点1.谐振时，阻抗最小，电流最大，=0。2.谐振时，电感和电容上的电压很高。所以，VL0或VC0要比VS高几十到几百倍，故串联谐振是一个电压放大器，又称电压谐振，必须考虑元件的耐压问题。回路的有载品质因素一般为几十到几百10三、串联谐振回路的特点1.谐振时，阻抗最小，电流最大，=0四、相对谐振曲线Q值越高，谐振曲线越尖锐，带宽越窄，回路的选择性越好。指:任意频率下的回路电流与谐振时的回路电路之比值。其模为：11四、相对谐振曲线Q值越高，谐振曲线越尖锐，带宽越窄，回路的选为简化，定义：串联振荡回路的通用谐振曲线上述两式称为通用谐振方程为广义失谐（一般失谐)则相对谐振曲线可简化为：其模为：12为简化，定义：串联振荡回路的通用谐振曲线上述两式称为通在ω接近ω0附近，注意：称为绝对失谐常把则：广义失谐广义失谐绝对失谐13在ω接近ω0附近，注意：称为绝对失谐常把则：广义失谐广义失谐五、通频带定义：保持值不变，改变输入信号频率ω，当时,对应频率ω1和ω2分别叫下限频率和上限频率,ω2-ω1为回路的通频带，也称为回路的带宽：或ω1，ω2亦叫“半功率点”。14五、通频带定义：保持值不变，改变输入信号频率ω，当根据公式：或上述两式相减,有:有：上限频率ω2处,下限频率ω1处,和15根据公式：或上述两式相减,有:有：上限频率ω2处,下限频率ω

信号源内阻和负载对Q的影响一、考虑信号源内阻和负载后，Q叫等效品质因子，用QL表示等效品质因素QL：串联电路中，电感线圈的电阻为r、信号源的内阻为RS、负载电阻RL串联连接，则回路总电阻R∑：为回路的固有品质因素。16信号源内阻和负载对Q的影响一、考虑信号源内阻和负载后二、RS与RL对Q值的影响考虑RS与RL后，QL值均下降理由：电压源的内阻RS很小，QL较大，回路选择性很好。注意事项：1.串联回路需与电压源连接。2.串联回路的负载RL要小。理由：

RL越小，QL越大，回路选择性越好。17二、RS与RL对Q值的影响考虑RS与RL后，QL值均下降理由例2.1给定串联谐振回路的f0=1.5MHz，C0=100pF,谐振时电阻R=5Ω。(1)试求Q0和L0.(2)若电压信号源的振幅Vsm=1mV,求谐振时回路中电流I0及回路元件上的电压VL0m和VC0m.解：18例2.1给定串联谐振回路的f0=1.5MHz，C0=100例2.2串联谐振回路如图。信号源频率f0=1MHz，电压振幅Vsm=0.1V。将11端短路，电容调到100PF时谐振。此时，电容C两端的电压为10V。如将11端开路再串接一阻抗Zx（由电阻RX与电容CX串联而成），则回路失谐，C调到200PF时重新谐振，电容两端电压变为2.5V.试求线圈的电感量L,品质因数Q0，未知阻抗Zx。11端开路后再接入Zx，回路重新谐振。由于L不变，则前后两次电容的容量相等，则有：解：LrC111MHz0.1VZXVsCx19例2.2串联谐振回路如图。信号源频率f0=1MHz，电压（C+Cx）两端电压即电感两端电压