高頻電子線路2

1、高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ) 高頻電子線路中的一些共性問題，如高頻電子線路中的一些共性問題，如基本元器件、基本電路及基本指標?；驹骷⒒倦娐芳盎局笜?。高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)1 1第一節(jié)第一節(jié)高頻電路中的元器件高頻電路中的元器件第一節(jié)第一節(jié) 高頻電路中的元器件高頻電路中的元器件一、高頻電路中的元件一、高頻電路中的元件1、電阻、電阻LRCRR 圖 2 1 電阻的高頻等效電路 一個電阻R的高頻等效電路如圖2 1所示, 其中, CR為分布電容, LR為引線電感, R為電阻。高頻

2、電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié)高頻電路中的元器件高頻電路中的元器件2 2 電容電容LCRCC(a)阻抗頻率 f(b)0 圖2 2 電容器的高頻等效電路 (a) 電容器的等效電路; （b） 電容器的阻抗特性 高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié)高頻電路中的元器件高頻電路中的元器件阻抗與相角阻抗相角頻率 fSRF03 3 電感電感二、高頻電路中的有源器件二、高頻電路中的有源器件自學自學高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)第二節(jié)第二節(jié)高頻電路中的基本電路高頻電路中的基本電路第二節(jié)第二節(jié) 高頻

3、電路中的基本電路高頻電路中的基本電路主要的基本電路：振蕩回路、高頻變壓器、諧振主要的基本電路：振蕩回路、高頻變壓器、諧振器、濾波器等。器、濾波器等。以上電路的功能：信號傳輸、頻率選擇、阻抗匹以上電路的功能：信號傳輸、頻率選擇、阻抗匹配。配。高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)第二節(jié)第二節(jié)高頻電路中的基本電路高頻電路中的基本電路一、高頻振蕩回路一、高頻振蕩回路功能：阻抗變換、選頻、濾波與移相等。功能：阻抗變換、選頻、濾波與移相等。 1、并聯(lián)諧振回路、并聯(lián)諧振回路（適用于電流源激勵）（適用于電流源激勵）(1) 回路阻抗特性回路阻抗特性00011111PZjCRLRj R

4、CL 并聯(lián)阻抗并聯(lián)阻抗 ZP高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)00011111PRZjCjRCRLL 當當= 0時，電路發(fā)生并聯(lián)諧振。時，電路發(fā)生并聯(lián)諧振。0000101 12CLL CfL C 回 路 諧 振 角 頻 率 ：回 路 諧 振 頻 率 ； 并聯(lián)諧振角頻率并聯(lián)諧振角頻率0高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ) 回路的特性阻抗回路的特性阻抗 諧振時的容抗或感抗稱為回路的特性阻抗諧振時的容抗或感抗稱為回路的特性阻抗001L CLLCCC 并聯(lián)諧振回路品質(zhì)因數(shù)并聯(lián)諧振回路品質(zhì)因數(shù)Q200200222/:CUCRQTURTUT 諧振時

5、回路的總儲能諧振時回路一周內(nèi)的耗能諧振時回路電壓的有效值； ：信號的周期。高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)02CRQT 000000021,RRQCTLCRL 根據(jù)： 諧振時的并聯(lián)阻抗諧振時的并聯(lián)阻抗諧振時并聯(lián)阻抗諧振時并聯(lián)阻抗ZP最大：最大：max0PZRQ 高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)諧振時的電流諧振時的電流00000000osoocosooLsLcRsUI RUCRIUjCjjQIRUURIjjQIjLLRIIII 高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)第二節(jié)第二節(jié)高頻電路中的基本電路高頻電路中

6、的基本電路（2）并聯(lián)諧振回路的頻率特性）并聯(lián)諧振回路的頻率特性0000000000000011111PRRZCCjRCjRLCLRRjRCjQ 0020200,arctan1pzRZQQ 高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)LrCCIC.IR.R0IL.L0B11/2Q1Q2Q1Q20/2/2感性Q2Q1Q1Q2容性Z(a)(b)(c)(d)U.0|zp|/R0I.0220000,1arctanpzRZQQ 阻抗的幅頻特性阻抗的幅頻特性阻抗的相頻特性阻抗的相頻特性高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)LrCCIC.IR.R0IL.L0B11

7、/2Q1Q2Q1Q20/2/2感性Q2Q1Q1Q2容性Z(a)(b)(c)(d)U.0|zp|/R0I.a、諧振時阻抗最大，且為純電阻。諧振時阻抗最大，且為純電阻。Z Zp p= =R R0 0。b b、回路失諧時（、回路失諧時（ 0 0），阻抗下降。），阻抗下降。Q Q越大下降越大下降越快。越快。 0 0，阻抗為容性。阻抗為容性。c c、諧振時，諧振時，IL=IC=QIs，LCII與相位相反。高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)通常用在窄帶系統(tǒng)，工作頻率通常用在窄帶系統(tǒng)，工作頻率 在在 0 0附近，近似認為：附近，近似認為：200002, 并聯(lián)諧振回路的選頻特性并

8、聯(lián)諧振回路的選頻特性2200000020000002()22ff o 稱為失諧稱為失諧 或絕對失或絕對失諧諧02fQf 稱為廣義失諧稱為廣義失諧而：而：高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)第二節(jié)第二節(jié)高頻電路中的基本電路高頻電路中的基本電路000000000(11112111soosPooooI RUUI ZjRCjRCLLUUUfjjQjQf 諧振時輸出電壓）回路輸出電壓回路輸出電壓oU02,a r c t a n1ooUU 高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)第二節(jié)第二節(jié)高頻電路中的基本電路高頻電路中的基本電路 3db通頻帶（回路帶寬

9、）通頻帶（回路帶寬）2221121opofffZR ，00. 0707221ffBffQQ 可得0.1Q值越小，通頻帶越寬。值越小，通頻帶越寬。 高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ) 矩形系數(shù)矩形系數(shù)Kr0.10 .1r 0 .10 .7 0 7BKBLrCCIC.IR.R0IL.L0B11/2Q1Q2Q1Q20/2/2感性Q2Q1Q1Q2容性Z(a)(b)(c)(d)U.0|zp|/R0I.0.1矩形系數(shù)越大，說明對帶矩形系數(shù)越大，說明對帶外頻率衰減越慢。選擇性外頻率衰減越慢。選擇性越差。越差。理想選頻網(wǎng)絡(luò)矩形系數(shù)等理想選頻網(wǎng)絡(luò)矩形系數(shù)等于于1。單并聯(lián)諧振回路單并

10、聯(lián)諧振回路Kro=9.96高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ) 線性相頻范圍：線性相頻范圍：LrCCIC.IR.R0IL.L0B11/2Q1Q2Q1Q20/2/2感性Q2Q1Q1Q2容性Z(a)(b)(c)(d)U.0|zp|/R0I.0002( )arctanarctanarctanzfQQf 在在0點的斜率為：點的斜率為：002ZQdQd 值越小，線性范圍越大。高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)3357000()60.58, 0.58/ 30.066(11)357()6

11、()22ZZZtgxxxarctgxxxQQ 當Z 認 為（)隨線 性 變 化 。高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)（3）實際的并聯(lián)諧振回路）實際的并聯(lián)諧振回路r-電感線圈的損耗電阻，在已知電感線圈的損耗電阻，在已知電感線圈的電感和品質(zhì)因數(shù)電感線圈的電感和品質(zhì)因數(shù)QL時時可計算出可計算出r。LLQr 一般情況下線圈的一般情況下線圈的Q值在幾十到一、二百。值在幾十到一、二百。高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)實際電路中實際電路中r很小。滿足：很小。滿足：rL 0201()1111()111, PLrjLjCCZrCrjLrjLjCjCj

12、CLLjCRLLRLCrr 的值不變高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)20222221/ooooooLRC rrRQRrRRRQRQr 即 ：高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)(4) 串、并聯(lián)阻抗的等效變換與抽頭時的阻抗變換串、并聯(lián)阻抗的等效變換與抽頭時的阻抗變換信號源內(nèi)阻及負載對并聯(lián)諧振回路的影響信號源內(nèi)阻及負載對并聯(lián)諧振回路的影響為減小為減小RL、RS對回路對回路Q值的影響；實現(xiàn)阻抗匹配，值的影響；實現(xiàn)阻抗匹配，采用抽頭式并聯(lián)諧振回路。采用抽頭式并聯(lián)諧振回路。高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)抽頭并聯(lián)

13、諧振回路抽頭并聯(lián)諧振回路LCR0UUT(a)LC2R0UUTC1(b)LR1UC2C1(c)LR1UTC1C2(e)U1R1UT(d)U1LCUTIIL關(guān)心信號源內(nèi)阻關(guān)心信號源內(nèi)阻RS 和負載電阻和負載電阻RL對并聯(lián)諧振回路的對并聯(lián)諧振回路的影響；影響；并聯(lián)諧振回路對信號源的等效負載電阻。并聯(lián)諧振回路對信號源的等效負載電阻。 高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)第二節(jié)第二節(jié)高頻電路中的基本電路高頻電路中的基本電路簡化分析的條件：簡化分析的條件：窄帶高窄帶高Q情況情況。 窄帶說明外部電路對諧振回路電流影響較小，高窄帶說明外部電路對諧振回路電流影響較小，高Q情情況使串并

14、變換時電抗部分數(shù)值幾乎不變。況使串并變換時電抗部分數(shù)值幾乎不變。1211101oOooLLCLC ，電路諧振頻率沒電路諧振頻率沒變。變。高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)等效后信號源供給的功率不變等效后信號源供給的功率不變：22222a bd boa bood ba bd bUURRURRpRUUpU稱為介入系數(shù)，接入系數(shù)小于稱為介入系數(shù)，接入系數(shù)小于1高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)無互感時：無互感時：1112()abodboUjL ILpUjLLIL 1NpN緊耦合：緊耦合：121212111CCpCCCC 電容端接入電容端接入

15、高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)RiLCRLRiTLCRLIIT電流源的折合電流源的折合 從部分接入到全部接入阻抗變大，電源變小從部分接入到全部接入阻抗變大，電源變小。21abToTTTaboTIRUI RUIURppIURpIpI高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)第二節(jié)第二節(jié)高頻電路中的基本電路高頻電路中的基本電路 例例 2 如圖2 9， 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。 C2C12000 pF500R12000 pF10 HLi Icos 107tI1 mAu1(t)

16、高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)第二節(jié)第二節(jié)高頻電路中的基本電路高頻電路中的基本電路C2C12000 pF500R12000 pF10 HLi Icos 107tI1 mAu1(t) 解解 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12121000C CCpFCC 諧振角頻率為諧振角頻率為 70110/rad sLC 高頻電子線路高頻電子線路第第2 2章章 高頻電路基礎(chǔ)高頻電路基礎(chǔ)第二節(jié)第二節(jié)高頻電路中的基本電路高頻電路中的基本電路C2C12000 pF500R12000 pF10 HLi Icos 107tI1 mAu1(t)電阻電阻R R1 1的接入系數(shù)：的接入系數(shù)：21121210.511CCpCCCC 等效到回路兩端的電阻為：等效到回路兩端的電阻為： 1212 0 0 0RRp回路兩端電壓回路兩端電壓u u( (t t) )與與i i( (t t) )同相同相, , 電壓振幅電壓振幅U U= =IRIR=2 V, =2 V, 故：故：7( )2 cos(10)u tt V高頻電子線路高頻電子線路第第2