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《選頻網(wǎng)絡(luò)教學(xué)目的理解選頻網(wǎng)絡(luò)基本電路構(gòu)成特性和功能.doc》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第二章選頻網(wǎng)絡(luò)教學(xué)目的：理解選頻網(wǎng)絡(luò)基本電路構(gòu)成、特性和功能，抽頭阻抗變換；熟練掌握單調(diào)諧回路的諧振曲線、特性分析和通頻帶分析；掌握耦合回路的調(diào)諧特性的分析；了解耦合回路的頻率特性。教學(xué)內(nèi)容：1串聯(lián)諧振回路2并聯(lián)諧振回3串、并聯(lián)阻抗的等效互換與回路抽頭時(shí)的阻抗變換4耦合回路5濾波器的其它形式教學(xué)重點(diǎn)：串、并聯(lián)諧振回路的諧振特性、諧振曲線和通頻帶分析教學(xué)難點(diǎn)：阻抗變換的原理及等效關(guān)系引言選頻網(wǎng)絡(luò)是其它功能單元電路的基本組成部分，它的作用就是選出需要的頻率分量并且濾除不需要的頻率分量。因此掌握各種選頻網(wǎng)絡(luò)的特性是很重要的通常選頻網(wǎng)絡(luò)可以分為兩
2、大類，一類是由電感電容組成的振蕩回路，它有可分為單振蕩回路和耦合振蕩回路；另一類是各種濾波器，如LC集中濾波器、石英晶體濾波器、陶瓷濾波器等，重點(diǎn)討論第一類濾波器?！?.1串聯(lián)諧振回路一電路結(jié)構(gòu)：圖2.1.1由電感線圈和電容器組成的單個(gè)振蕩電路稱為單振蕩回路。信號源與電容和電感串接，就構(gòu)成串聯(lián)振蕩回路。振蕩回路具有諧振特性，所以它具有選頻和濾波作用。二電路分析1阻抗特性圖2.1.2討論：當(dāng)，，稱回路發(fā)生串聯(lián)諧振，諧振頻率為當(dāng)回路呈感性當(dāng)回路呈容性2諧振特性1）回路阻抗最小，回路電流最大，且電壓與電流同相2）若令稱為回路的品質(zhì)因數(shù)則串聯(lián)諧振
3、時(shí)，電感L和電容C上的電壓達(dá)到最大值且為輸入信號電壓的Q倍，故串聯(lián)諧振也稱為電壓諧振。由于Q一般可達(dá)幾十或幾百，所以必須預(yù)先注意回路元件的耐壓問題。3諧振曲線及通頻帶諧振曲線描述電流大小隨外加電壓頻率的變化關(guān)系曲線，通常用曲線來描述由此可得，諧振曲線如圖2.1.3所示圖2.1.3若令稱為廣義失諧系數(shù)當(dāng)失諧不大時(shí)由此可得諧振曲線的通用形式通頻帶的定義：當(dāng)回路外加電壓的幅值不變，改變頻率時(shí)，回路電流I下降到Io的倍時(shí)所對應(yīng)的頻率范圍稱為諧振回路的通頻帶用B表示，即根據(jù)定義由圖2.1.4可見當(dāng)時(shí)又根據(jù)則圖2.1.4總結(jié)：Q值不同即損耗R不同時(shí)，
4、對曲線有很大影響，Q值大曲線尖銳，選擇性好，通頻帶窄，Q值小曲線鈍，通帶寬。4相頻特性曲線描述回路電流的相角y隨頻率w變化的曲線，用的相角表示。由此可得相頻特性曲線如圖2.1.5所示圖2.1.55能量關(guān)系（諧振時(shí)）設(shè)諧振時(shí)回路瞬時(shí)電流由此可見：諧振時(shí)回路中儲存的能量是不變的，只是在線圈與電容器之間相互轉(zhuǎn)換。且電抗元件不消耗外加電動勢的能量，外加電動勢只提供回路電阻所消耗的能量，以維持回路的等幅振蕩Q的物理含義：電路R上消耗的平均功率為：每一周期時(shí)間內(nèi)消耗在電阻上的能量為：6信號源內(nèi)阻及負(fù)載對串聯(lián)諧振回路的影響通常把沒有接入信號源內(nèi)阻和負(fù)載
5、電阻時(shí)回路本身的Q值叫做空載品質(zhì)因數(shù)表示為把接入信號源內(nèi)阻和負(fù)載電阻的Q值叫做有載品質(zhì)因數(shù)表示：其中R為回路本身的損耗，RS為信號源內(nèi)阻，RL為負(fù)載結(jié)論：串聯(lián)諧振回路通常適用于信號源內(nèi)阻Rs很小(恒壓源）和負(fù)載電阻RL也不大的情況?！?.2并聯(lián)諧振回路一電路結(jié)構(gòu)由電感線圈L、電容C和外加信號源相互并聯(lián)的振蕩回路稱為并聯(lián)振蕩回路。如圖2.2.1所示，圖2.2.1二電路分析1阻抗特性一般wL>>R代入上式則：。這時(shí)稱回路發(fā)生并聯(lián)諧振，諧振頻率回路品質(zhì)因數(shù)回路的阻抗大小與頻率的關(guān)系如圖2.2.2所示圖2.2.22諧振特性1)回路阻抗為最大，電壓
6、最大且與電流同相2)可見諧振時(shí)電感支路或者電容支路的電流幅值為外加電流源IS的QP倍。因此，并聯(lián)諧振又稱為電流諧振。3諧振曲線、相頻特性曲線和通頻帶在任一工作頻率下并聯(lián)回路兩端的電壓與諧振電壓之比為其中稱為廣義失諧量在小失諧情況下諧振曲線關(guān)系式表示回路兩端電壓幅值與外加信號源頻率之間的關(guān)系曲線相頻特性曲線關(guān)系式表示并聯(lián)回路兩端電壓與電流源的相差，通頻帶定義：當(dāng)回路端電壓下降到最大值的倍時(shí)所對應(yīng)的頻率范圍。因?yàn)椴⒙?lián)諧振回路的諧振曲線及相頻特性曲線表示式與串聯(lián)回路對應(yīng)相同，所以曲線形狀相同；頻帶的定義相同，所以并聯(lián)回路的通頻帶4信號源內(nèi)阻和負(fù)
7、載電阻對并聯(lián)諧振回路的影響考慮信源內(nèi)阻及負(fù)載時(shí)回路等效電路如圖2.2.3所示：圖2.2.3回路的諧振電導(dǎo):回路的有載品質(zhì)因數(shù)：結(jié)論：并聯(lián)回路適用于信源電阻及負(fù)載電阻較大的情況，以使品質(zhì)因數(shù)較高而獲得好的選擇性。§2.3串、并聯(lián)阻抗等效互換與抽頭變換所謂等效就是指電路工作在某一頻率時(shí)，不管其內(nèi)部的電路形式如何，從端口看過去其阻抗或者導(dǎo)納是相等的。一串并聯(lián)阻抗的等效互換圖2.3.1在圖2.3.1中，根據(jù)AB兩端阻抗相等的原則可得當(dāng)Q值較高時(shí)：結(jié)論：1.串聯(lián)回路等效為并聯(lián)回路后，電抗性質(zhì)相同，大小相等；2.小的串聯(lián)電阻變成大的并聯(lián)電阻二其它形式
8、的并聯(lián)諧振回路諧振阻抗計(jì)算在圖2.3.2中，其中圖2.3.2ab兩端電路阻抗：諧振時(shí)總電抗為0，即可見回路兩端的諧振電阻為任一支路的電抗值平方與兩支路電阻和的比三抽頭式并聯(lián)電路的阻抗變換1幾種
