《選頻網(wǎng)絡(luò)》PPT課件

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1、第二章選頻網(wǎng)絡(luò)高頻電子線(xiàn)路中常用的選頻網(wǎng)絡(luò)有：所謂選頻（濾波）,就是選出需要的頻率分量和濾除不需要的頻率分量。單振蕩回路耦合振蕩回路選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩電路（由L、C組成）各種濾波器LC集中濾波器石英晶體濾波器陶瓷濾波器聲表面波濾波器單諧振回路：由單個(gè)L、C組成的諧振回路；耦合諧振回路：通過(guò)磁場(chǎng)（互感）或電場(chǎng)（電容）將兩個(gè)或兩個(gè)以上的單諧振回路耦合而成的回路；LC集中濾波器：用多個(gè)L、C，通過(guò)串聯(lián)和并聯(lián)構(gòu)成的多節(jié)濾波器。石英晶體濾波器：石英晶體是一種具有壓電效應(yīng)的二氧化硅晶體，晶體有光軸，與光軸不同角度將晶體切割成

2、片狀，兩面鍍上銀層，各焊上引線(xiàn)，可制作成石英晶體。由于具有壓電效應(yīng)，動(dòng)態(tài)時(shí)其等效電路是L、C的串并聯(lián)形式，因此有串聯(lián)和并聯(lián)兩個(gè)諧振頻率，具有諧振特性和濾波特性，有時(shí)也稱(chēng)為石英諧振器。除此之外，還有許多類(lèi)型的濾波器，如開(kāi)關(guān)電容濾波器、數(shù)字濾波器等。上述可知，最常用的、容易調(diào)諧的、容易進(jìn)行級(jí)間耦合匹配的、廉價(jià)的仍是LC調(diào)諧回路。所以，本節(jié)將著重討論LC諧振回路。陶瓷濾波器：實(shí)際上是壓電陶瓷濾波器，其特性與石英的特性相近,不過(guò)是人工用鋯鈦酸鉛[Pb(ZrTi)O2]燒結(jié)而成。有時(shí)也叫壓電陶瓷諧振器。聲表面波濾波器

3、：它是利用集成電路制造技術(shù)，在壓電基片上（壓電陶瓷等）形成兩對(duì)叉指形還能器，用叉指形還能器來(lái)產(chǎn)生、控制和檢出聲表面波，從而達(dá)到對(duì)電信號(hào)的濾波作用。R、C濾波器：通過(guò)R、C的串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成濾波器。R、C濾波器通常用在低頻電路中。2.1串聯(lián)諧振回路2.2并聯(lián)諧振回路2.3串、并聯(lián)阻抗的等效互換與回路抽頭時(shí)的阻抗變換2.4耦合回路2.5濾波器的其他形式2.1串聯(lián)諧振回路2.1.1基本原理2.1.2串聯(lián)振蕩回路的諧振曲線(xiàn)和通頻帶2.1.3串聯(lián)振蕩回路的相位特性曲線(xiàn)2.1串聯(lián)諧振回路由電感線(xiàn)圈和電容器組成的單個(gè)振蕩電

4、路，稱(chēng)為單振蕩回路。2.1串聯(lián)諧振回路信號(hào)源與電容和電感串接，就構(gòu)成串聯(lián)振蕩回路。2.1串聯(lián)諧振回路高頻電子線(xiàn)路中的電感線(xiàn)圈等效為電感L和損耗電阻R的串聯(lián)；電容器等效為電容C和損耗電阻R的并聯(lián)。通常，相對(duì)于電感線(xiàn)圈的損耗，電容的損耗很小，可以忽略不計(jì)。損耗電阻RwwO電抗2.1.1基本原理一、諧振現(xiàn)象阻抗容性感性wLX=wL－1wCw01Cw－0w2.1.1基本原理wO電抗容性感性wLX=wL－1wCw01Cw－阻抗Rw0w諧振頻率串聯(lián)單振蕩回路的諧振特性：其阻抗在某一特定頻率上具有最小值（諧振狀態(tài)），而偏

5、離此頻率時(shí)將迅速增大。2.1.1基本原理諧振條件:即信號(hào)頻率或阻抗wO電抗容性感性wLX=wL－1wCw01Cw－Rw0w諧振頻率2.1.1基本原理1.諧振時(shí)，回路阻抗值最小，即Z=R；諧振頻率選頻特性曲線(xiàn)，具有帶通選頻特性。當(dāng)信號(hào)源為電壓源時(shí)，回路電流最大，二、諧振特性當(dāng)回路阻抗Z＝R，即為一個(gè)純電阻時(shí)，稱(chēng)為串聯(lián)諧振。2.1.1基本原理1)??0時(shí)，X>0呈感性。2.阻抗性質(zhì)隨頻率變化的規(guī)律：諧振時(shí)，電感、電容消失了！wO電抗容性感性wLx=

6、wL－1wCw01Cw－阻抗2.1.1基本原理實(shí)際上，諧振時(shí)：諧振電流達(dá)到最大，且與同相又因?yàn)樗?.1.1基本原理為了表征諧振時(shí)電感L和電容C兩端電壓值的大小，引用電感線(xiàn)圈的品質(zhì)因數(shù)線(xiàn)圈的Q值常在幾十到一、二百左右。特性阻抗：稱(chēng)為回路的品質(zhì)因數(shù)定義：回路品質(zhì)因數(shù)指諧振時(shí)，回路感抗（或容抗）與電阻R的比值。2.1.1基本原理考慮到，諧振時(shí)3.串聯(lián)諧振時(shí)，電感和電容兩端的電壓模值大小相等，且等于外加電壓的Q倍；由于Q值較高，必須預(yù)先注意回路元件的耐壓?jiǎn)栴}。2.1.1基本原理。二者的關(guān)系可以借助回路中的電流和電

7、壓的相量圖求得。實(shí)際上，損耗是包含在線(xiàn)圈中的，所以電感線(xiàn)圈上的電壓諧振時(shí)O2.1.1基本原理總結(jié)，具有帶通選頻特性。1.諧振時(shí)，回路阻抗值最小，即Z=R；當(dāng)信號(hào)源為電壓源時(shí)，回路電流最大，即1)??0時(shí)，X>0呈感性。2.阻抗性質(zhì)隨頻率變化的規(guī)律：3.串聯(lián)諧振時(shí)，電感和電容兩端的電壓模值大小相等，且等于外加電壓的Q倍。2.1.1基本原理注意：線(xiàn)圈Q與回路Q(chēng)的區(qū)別回路的品質(zhì)因數(shù)線(xiàn)圈的品質(zhì)因數(shù)(回路的特性阻抗)二者的區(qū)別：回路Q(chēng)0限定于諧振時(shí)，線(xiàn)圈

8、Q無(wú)此限制。二者的相同點(diǎn)：都表示回路或線(xiàn)圈中的損耗。2.1.2串聯(lián)振蕩回路的諧振曲線(xiàn)和通頻帶1.定義：回路中電流幅值與外加電壓頻率之間的關(guān)系曲線(xiàn)稱(chēng)為諧振曲線(xiàn)。因此，表示諧振曲線(xiàn)的函數(shù)為2.1.2串聯(lián)振蕩回路的諧振曲線(xiàn)和通頻帶諧振曲線(xiàn)包括幅頻特性曲線(xiàn)和相頻特性曲線(xiàn)，分別用N(ω)和ψ(ω)兩函數(shù)表示。僅對(duì)選頻特性而言，通常只關(guān)心幅頻特性N(ω)。針對(duì)幅頻特性，又分為兩個(gè)方面：頻率選擇性和通頻帶。2.1.2串聯(lián)振蕩回