回路帶寬的計算.ppt

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1、第二章高頻電路基礎(chǔ)1.高頻電路中的元器件2.高頻電路中的基本電路3.電子噪聲及其特性4.噪聲系數(shù)和噪聲溫度第一節(jié)高頻電路中的元器件一、高頻電路中的元件高頻元件包括：電阻，電容，電感。注意：高頻元件在使用時要注意他們的高頻特性。第一節(jié)高頻電路中的元器件自身諧振頻率SRF（SelfResonantFrequency）fSRF時，電容器等效為一個電感。與電容器類似，高頻電感器也具有自身諧振頻率SRF。第一節(jié)高頻電路中的元器件品質(zhì)因數(shù)Q品質(zhì)因數(shù)Q定義為高頻電感的感抗與其串聯(lián)損耗電阻之比。Q值越高，表明該電感的儲能作用越強，損耗越小。Q值的計算：第一節(jié)高頻

2、電路中的元器件二、高頻電路中的器件高頻電路中的有源器件主要是二極管、晶體管和集成電路（IC），完成信號的放大、非線性變換等功能。第二節(jié)高頻電路中的基本電路一、高頻振蕩回路高頻振蕩回路包括并聯(lián)諧振回路和串聯(lián)諧振回路。振蕩回路的諧振特性簡單振蕩回路的阻抗在某一特定頻率上具有最大或最小值的特性稱為諧振特性，這個特定頻率稱為諧振頻率。第二節(jié)高頻電路中的基本電路（1）并聯(lián)諧振回路簡單并聯(lián)諧振回路電路所示，L為電感線圈，r是其損耗電阻，通常很小，可以忽略，C為電容。并聯(lián)諧振回路第二節(jié)高頻電路中的基本電路并聯(lián)諧振回路的計算并聯(lián)諧振頻率：令的虛部為零，求解可得：回路在諧振時的阻抗最大，為：并聯(lián)阻抗：當(dāng)

3、信號角頻率為ω時第二節(jié)高頻電路中的基本電路由于有得到：時，圖2-4（a）的并聯(lián)諧振回路可用圖2-4（b）所示的等效電路來表示。圖2-4（b）并聯(lián)諧振回路等效電路圖2-4（a）并聯(lián)諧振回路第二節(jié)高頻電路中的基本電路在高條件下，有：并聯(lián)回路通常用于窄帶系統(tǒng)，此時與相差不大，因此，可進一步簡化為：并聯(lián)諧振回路第二節(jié)高頻電路中的基本電路根據(jù)可畫出歸一化的并聯(lián)諧振阻抗特性和輻角特性。容性感性圖2-4（c）阻抗特性圖2-4（d）輻角特性第二節(jié)高頻電路中的基本電路回路帶寬3dB通頻帶（半功率點通頻帶）定義為阻抗幅頻特性下降為諧振值（中心頻率處）的時對應(yīng)的頻率范圍，也稱回路帶寬，通常用或來表示?；芈穾?/p>

4、寬的計算——令等于，則可推得=1，從而可得3dB帶寬為：定義矩形系數(shù)：第二節(jié)高頻電路中的基本電路（2）串聯(lián)諧振回路串聯(lián)諧振回路是與并聯(lián)諧振回路對偶的電路，其電路組成、電抗特性、幅頻特性和輻角特性（相頻特性）如圖所示。串聯(lián)諧振角頻率為:電抗特性幅頻特性輻角特性（相頻特性）電路組成第二節(jié)高頻電路中的基本電路2.抽頭并聯(lián)振蕩回路激勵源或負載與回路電感或電容部分聯(lián)接的并聯(lián)振蕩回路，稱為抽頭并聯(lián)振蕩回路。抽頭回路的作用：通過改變抽頭位置或電容分壓比來實現(xiàn)回路與信號源的阻抗匹配，或者進行阻抗變換。信號源部分接入負載部分接入第二節(jié)高頻電路中的基本電路抽頭系數(shù)（接入系數(shù)）定義：與外電路相連的那部分電抗

5、與本回路參與分壓的同性質(zhì)總電抗之比。用電壓比來表示：負載部分接入信號源部分接入第二節(jié)高頻電路中的基本電路阻抗變換和信號源變換對于信號源部分接入：由功率相等：信號源部分接入第二節(jié)高頻電路中的基本電路阻抗變換和信號源變換對于負載部分接入：由功率相等：負載部分接入例1設(shè)一放大器以簡單并聯(lián)振蕩回路為負載,信號中心頻率fs=10MHz,回路電容C=50pF,(1)試計算所需的線圈電感值。(2)若線圈品質(zhì)因數(shù)為Q=100,試計算回路諧振電阻及回路帶寬。(3)若放大器所需的帶寬B=0.5MHz,則應(yīng)在回路上并聯(lián)多大電阻才能滿足放大器所需帶寬要求?解(1)計算L值。將f0以兆赫茲(MHz)為單位,Ｃ以

6、皮法(pF)為單位,L以微亨（μH）為單位，上式可變?yōu)橐粚嵱糜嬎愎?將f0=fs=10MHz代入,得(2)回路諧振電阻和帶寬?；芈穾挒?3)求滿足0.5MHz帶寬的并聯(lián)電阻。設(shè)回路上并聯(lián)電阻為R1,并聯(lián)后的總電阻為R1∥R0,總的回路有載品質(zhì)因數(shù)為QL。由帶寬公式,有此時要求的帶寬B=0.5MHz,故回路總電阻為需要在回路上并聯(lián)7.97kΩ的電阻。圖2—10電流源的折合例2如圖2—11，抽頭回路由電流源激勵,忽略回路本身的固有損耗,試求回路兩端電壓u(t)的表示式及回路帶寬。解由于忽略了回路本身的固有損耗,因此可以認為Q→∞。由圖可知,回路電容為諧振角頻率為電阻R1的接入系數(shù)等效

7、到回路兩端的電阻為回路兩端電壓u(t)與i(t)同相,電壓振幅U=IR=2V,故輸出電壓為回路有載品質(zhì)因數(shù)回路帶寬3)耦合振蕩回路在高頻電路中,有時用到兩個互相耦合的振蕩回路,也稱為雙調(diào)諧回路。把接有激勵信號源的回路稱為初級回路,把與負載相接的回路稱為次級回路或負載回路。第二節(jié)高頻電路中的基本電路三、石英晶體諧振器晶體諧振器與一般振蕩回路比較，有幾個明顯的特點:（1）晶體的諧振頻率非常穩(wěn)定。（2）有非常高的品質(zhì)因數(shù)。（3）接入系數(shù)非常小。（4）