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《高頻電子電路1.1.3》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、1.1.3LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)一串、并聯(lián)阻抗等效互換1串、并聯(lián)等效互換的模型電路AAX1RXXR22R1BB為了分析電路的方便,常需把串聯(lián)電路變換為并聯(lián)電路。其中X1為電抗元件(純電感或純電容),Rx為X1的損耗電阻;R為與X串聯(lián)的外接電阻,X為轉(zhuǎn)換后的112電抗元件,R為轉(zhuǎn)換后的電阻。22等效互換原理分析AAX1RXXR22R1BB等效互換的原則:等效互換前的電路與等效互換后的電路阻抗相等22R2(jX2)R2X2R2X2(R?R)?jX???j1X12222R?jXR?XR?X2222222RX?有:實部:22R?R?①1X22R?X222RX
2、虛部:22X?②122R?X22X1R2又?回路的品質(zhì)因數(shù)QL1??QL2?R1?RXX2R2R2?由①式得:R1?RX?=2R221?QL11?()X212X?X(1??得結(jié)果為:R2?(R1?RX)(1?QL1)同理:212)QL12等效互換原理分析12X?X(1?)?得結(jié)果為:R?(R?R)(1?Q)同理:21221XL1QL1一般來說,QL1比較大,即當QL1>>10時,有2?R2?(R1?RX)QL1X1?QL1?X?XR1?RX?21結(jié)果表明:串聯(lián)電路轉(zhuǎn)換等效成并聯(lián)電路后,電抗X2的特性與X1相同。當QL1較大時,X2?X1基本不變
3、,而R2比2(R1?RX)大QL1倍。L1CRCiRRpL2例1:iSSSSR其中,L?L21?LL1R?R(Q)2?R(o1)2?1注意:??PL10RRCLC二變壓器阻抗變換電路假設(shè)初級電感線圈的圈數(shù)為N,1次級圈數(shù)為N,且初次間全耦合+M+2C(k=1),線圈損耗忽略不計,則等效u1N1N2RLu2到初級回路的電阻R'上所消耗的功L--率應(yīng)和次級負載R上所消耗功率相L等,即R'Lu2u2?21?2RLu1或?R?RLRLu2L2變壓器初次級電壓比u/u等于相應(yīng)圈數(shù)比N/N,故有1212?N12RL?()RLN2N1可通過改變比值調(diào)整R'的
4、大小。N2L三回路抽頭的阻抗變換?為什么會存在“抽頭式”電路?–1、減小信號源內(nèi)阻和負載對回路和影響;–2、可調(diào)抽頭還可以實現(xiàn)阻抗匹配功能。?常見的抽頭電路(電路圖見下頁):–按被抽頭的元件分:電感抽頭和電容抽頭–按抽頭在整個電路中位置分:源端抽頭和負載端抽頭1常用的抽頭振蕩回路電感抽頭部分接入電容分壓部分接入L2C2CLL1C1L2C2LCRCLLR11L1)為什么通過抽頭可調(diào)節(jié)諧振阻抗?aZ?=ZbcacL2??2?(L?L)p12bZac?ZCrbcL1Rp?pL將QQpp??代入?LRp2c??pL?得R?pR引入抽頭時阻抗的變化由于L
5、與C串聯(lián)后這個支路,2bL2在諧振頻率?p下呈容性,所以在?下可將其看作一個電容C?ZpbcLC’1??2C?pL1Z?bccr為了簡化2??L?這些表達p1ZL式,提出bcr12所以??()了接入系2Zac??p(L1?L2)?L1?L2數(shù)p的概r念2)抽頭系數(shù)(接入系數(shù))p的嚴格定義?抽頭式電路中,抽頭所夾的那個元件的阻抗,與它所在的那個支路的整個阻抗之比,稱為抽頭系數(shù)或接入系數(shù),通常記為pa?例如:ZL1?pL1L1p???LZL1串L2?p(L1?L2)L1?L22bZbc2代入上頁,可得?pLCZ1ac抽頭處看進去的阻抗較小c關(guān)于電容
6、抽頭時p的公式根據(jù)接入系數(shù)p的嚴格定義C2抽頭所夾元件阻抗p?aL抽頭所在支路總阻抗C11j?CC12??√b11C?C?12Cj?Cj?C112p是否等于?C?C12注意課后習題中C1和C2位置3)抽頭式電路中電壓的關(guān)系IacaI:諧振環(huán)路電流kI和I:支路電流bcacIL2bc回顧諧振時各電IkVacb流的大小關(guān)系CLV1bc可知I??I和Ikacbcc從而可近似認為I?I?IL1L2k注:高頻電路通常工作于諧振狀態(tài)或接近于諧振狀態(tài)4)抽頭式電路中電阻的等效變換a根據(jù)等效變換時能量守恒定律,L222bC1Vbc1Vac?RiL12R2R?i
7、ic2aRi?Vac1???等RV2p2效R’L2ibciCbL1去掉抽頭后電阻變大c5)抽頭式電路中電流源的等效變換Vabc根據(jù)前面的電壓關(guān)系的結(jié)論?pVVI?ZacbcSbc?p??L2VI??ZacSacCbZbc2ISL1再根據(jù)前面的阻抗關(guān)系的結(jié)論?pZVIacbcS2帶入上式得p??pcVI?acSa等效IS?L2?IS??pISCbL1去掉抽頭后電流源變小c6)抽頭式電路中電容的等效變換a可以證明:L2當C??C時,C??p2C?(L1)2CiiiibCL1?L2CL1i即去掉抽頭等效后電容變小ca注:證明方法是令ac兩端在等等效前
8、后的阻抗相等來證明的。L效2由于推導(dǎo)比較繁瑣且大綱不要C?Cib求,故略去推導(dǎo)過程,但結(jié)論L1希望同學們記住。c抽頭等效關(guān)系總結(jié)(bc為抽頭,ac為總