1、一、一、LC串联谐振回路串联谐振回路CLrZS)(CLjrCjLjrzs 11 LC10 1、串联谐振频率：串联谐振频率：2、品质因数：品质因数：回路谐振时无功功率回路谐振时无功功率 与损耗功率之比与损耗功率之比CrrLQ001 r是是L和和C的损耗之和的损耗之和3、特性阻抗特性阻抗：谐振时容抗或感抗的值谐振时容抗或感抗的值 CLCL 001 4、广义失谐、广义失谐：能够清楚的反映失谐的大小：能够清楚的反映失谐的大小)()1()(1)(1)1(11)1(0000000 QjrjQrrLjrCLrjrCLjrzs其其中中，为为感感性性阻阻抗抗，为为容容性性阻阻抗抗；，电电路路失失谐谐；时时，当当
2、，电电路路谐谐振振时时，当当ZZrZrZ0000 通信电路中用到的谐振电路多为窄带电路，即通信电路中用到的谐振电路多为窄带电路，即与与0很接近，则有很接近，则有，令令因因为为 00000002)()(QQ是是失失谐谐量量，其其中中则则 0022ffQQ5、串联谐振回路的幅频特性和相频特性、串联谐振回路的幅频特性和相频特性通频带：通频带：ooooQffBWQBW227.07.0或 矩形系数：矩形系数：95.97.01.01.0BWBWK zo/2-/2相频特性相频特性幅频特性幅频特性IoI00.707I0BW0.70.7221)2(1ooooIQII arctgQarctgooz )2(曲线越窄
3、，选曲线越窄，选频特性越好，频特性越好，定义当定义当I下降下降到到I0的的 时，时，对应的频率范对应的频率范围为通频带围为通频带BW0.7211、并联谐振频率、并联谐振频率LCfLCoo 211 或或2、品质因数、品质因数LggCQooo 001 3、广义失谐、广义失谐0002)(QQ二、并联谐振回路二、并联谐振回路CLrIy+U-CLgoIy+U-LC理想，理想，g0是是L和和C的损耗之和。的损耗之和。)1()(1)(1)1(11)1(10000000000000 jgjQggCjgLCgjgLCjgLjCjgy 4、并联谐振回路的幅频特性和相频特性、并联谐振回路的幅频特性和相频特性d、通频
4、带通频带ooooQffBWQBW227.07.0或 e、矩形系数矩形系数95.97.01.01.0BWBWK zo/2-/2相频特性相频特性幅频特性幅频特性UoU00.707U0BW0.70.7221)2(1 ooooUQUU arctgQarctgooz )2(曲线越窄，选曲线越窄，选频特性越好，频特性越好，定义当定义当U下降下降到到U0的的 时，对应的频时，对应的频率范围为通频率范围为通频带带BW0.721三、三、LC谐振回路与信号源和负载的连接谐振回路与信号源和负载的连接CLrCLRLRssIRoCLCLRLRssIC LR osI谐振频率：谐振频率：CLfo 21(C=C+CL)谐振阻
5、抗：谐振阻抗：Re=Rs/Ro/RL)CQLQR(ooooo 有载品质因数：有载品质因数：CRLRQoeoee 通频带：通频带：eoQfBW7.01、LC谐振回路与信号源和负载直接连接谐振回路与信号源和负载直接连接例：已知并联振荡回路的例：已知并联振荡回路的 fo=465KHz，C=200pF，BW=8kHz，求，求:(1)回路的电感回路的电感L和有载和有载QL；(2)如将通频带加宽为如将通频带加宽为10kHz，应在回路两端并，应在回路两端并 接一个多大的电阻？接一个多大的电阻？解解:（1）HCfLo 58021212558.BfQoL 谐振时的阻抗：谐振时的阻抗：R o=QLoL 98.4K
6、（2）设要并接的电阻为）设要并接的电阻为RL，由题意知，由题意知5.46BfQoL KLQRRgoLLo8.78/10 KRRRRoLoL6.3951/112、部分接入、部分接入目的：目的：实现阻抗匹配；减小负载对谐振回路的影响实现阻抗匹配；减小负载对谐振回路的影响CLRLCLRLRLU1U2设接入系数为：设接入系数为：n=U2/U1，则：则：RL=n2RL信号源的阻抗匹配信号源的阻抗匹配 Rs=Ri负载的阻抗匹配负载的阻抗匹配 RL=R0阻抗匹配阻抗匹配CLrRLRssIRiRo（1）自耦变压器部分接入电路）自耦变压器部分接入电路 接入系数：接入系数：LLUUnT12S/RnRRss ：折算
7、到谐振回路两端时折算到谐振回路两端时当将当将部分到全部部分到全部增大增大0200RnRR 折折算算到到信信号号源源两两端端时时：当当将将全部到部分全部到部分减小减小R0信号源的匹配信号源的匹配:Rs=R0L1N1N2L2MRSR01323NNn 紧耦合紧耦合：n=M/L2紧耦合：紧耦合：21NNn R接入系数接入系数:2112121111CCCCCCCCUUnT （2）电容抽头部分接入电路）电容抽头部分接入电路负载部分接入电路负载部分接入电路实现阻抗变换实现阻抗变换接入系数：接入系数：1323NNn LLLRnRR21 ：折折算算到到谐谐振振回回路路两两端端时时将将接入系数：接入系数：211C
8、CCn LLLRnRR21 ：折折算算到到谐谐振振回回路路两两端端时时将将例：图示电路是一电容抽头的并联振荡回路，信号角例：图示电路是一电容抽头的并联振荡回路，信号角频率频率=10 106rad/s。试计算谐振时。试计算谐振时回路电感回路电感L和有和有载载QL值（设线圈值（设线圈Qo值为值为100）；并计算输出电压与）；并计算输出电压与回路电压的相位差。回路电压的相位差。解解：由题意知由题意知s/rado61010 FCCCCC 802121HCLo 12512 KLQCQRooooo1252.0211 CCCn KRnRLL50125728.C)R/R(LR/RQoLooLoL 112221
9、221111111CjCCRRCjRCjRCjCjRCjRUULLLLLLo71.510111121arctgCCRCarctgL一一、单调谐回路中通频带和选择性问题、单调谐回路中通频带和选择性问题 单调谐回路中单调谐回路中Q值越高，谐振曲线越尖锐，值越高，谐振曲线越尖锐，通频带越窄，选择通频带越窄，选择有用信号的能力越强有用信号的能力越强即选择性越好即选择性越好。但在需要保证一定通频带。但在需要保证一定通频带的条件下，又要选择性好，对于单调谐回路来说是难以胜任的。的条件下，又要选择性好，对于单调谐回路来说是难以胜任的。2.2 LC双调谐回路双调谐回路 采用耦合振荡回路就可以解决单调谐回路中通
10、频带和选择性的矛盾。采用耦合振荡回路就可以解决单调谐回路中通频带和选择性的矛盾。耦合系数耦合系数反映两回路的相对耦合程度。定义为耦合元件电抗反映两回路的相对耦合程度。定义为耦合元件电抗(电纳电纳)的的绝对值与初、次级回路中绝对值与初、次级回路中同性质同性质元件电抗元件电抗(电纳电纳)值的几何中项之比。值的几何中项之比。21LLMk C2C1CCCCCCk 耦合系数耦合系数k通常在通常在01之间，之间，k0.05称称为强耦合；为强耦合；k=1称为全耦合称为全耦合。二、耦合谐振回路及特性分析二、耦合谐振回路及特性分析1、两个概念、两个概念耦合因数耦合因数表示耦合与表示耦合与Q共同对回路特性造成的影
11、响。共同对回路特性造成的影响。21rrMkQQ 电电路路中中：在在等等振振等等2、频率特性分析、频率特性分析 0221211ZIZIEZIZImm设：设：初级回路总阻抗为初级回路总阻抗为Z1，次级回，次级回路总阻抗为路总阻抗为Z2，两回路之间的耦合，两回路之间的耦合阻抗为阻抗为Zm，则两回路方程为：，则两回路方程为：L1L2C1r1C2r2+_I2EI1整理上式，得右式整理上式，得右式为了简化分析，只讨论为了简化分析，只讨论等振、等等振、等Q电路。电路。等振：等振：指初、次级回路谐振频率相等；指初、次级回路谐振频率相等；等等Q：指初、次级回路指初、次级回路Q相等。相等。12212212)(IZ
12、ZZZZZZImmm 得到归一化幅频特性：得到归一化幅频特性：222max22412II21max22201rrEII 达达到到最最大大值值，为为时时，当当 的的表表达达式式，可可以以得得到到，代代入入，222222111112100201)1()1(),1()1(IMjZjrCLjrZjrCLjrZQQQmee 2222124)1(rrEI不同不同值时的频率特性曲线：值时的频率特性曲线：=11110max22II =1，称为临界耦合，称为临界耦合，曲线为单峰。曲线为单峰。Qf2Bo7.0 15.3K1.0 1，称为过耦合，称为过耦合，曲线为双峰。曲线为双峰。=2.41时时Qf1.3Bo7.0
13、 34.2K1.0 222max22412 II一、石英晶体滤波器一、石英晶体滤波器 利用石英晶体的利用石英晶体的压电效应压电效应和和逆压电效应逆压电效应可以将其制成晶体谐振器。通常可以将其制成晶体谐振器。通常把基频谐振称为把基频谐振称为基音谐振基音谐振，把高次谐波上的谐振称为，把高次谐波上的谐振称为泛音谐振。泛音谐振。一般的用图示的一般的用图示的LC谐振回路来模拟石英晶体的电特性谐振回路来模拟石英晶体的电特性。CqLqrqC0JTXffs0fp容性容性感性感性）（串串串串并并串串0000112121CCfCCfCCCCLfCLfqsqsqqqpqqs 2、应用：振荡器、应用：振荡器 高频窄带
14、滤波器高频窄带滤波器Z1Z2RL1122差接桥式带通滤波器差接桥式带通滤波器具有高具有高Q，通带极窄，通带极窄2.3 滤波器滤波器1、电器特性、电器特性二、陶瓷滤波器二、陶瓷滤波器321工艺：工艺：由压电陶瓷制成。但由压电陶瓷制成。但Q值低于石英晶体，约为几百，高于值低于石英晶体，约为几百，高于LC谐振电路谐振电路。优点：优点：体积小、成本低、通带衰耗小和矩形系数小等。体积小、成本低、通带衰耗小和矩形系数小等。缺点：缺点：一致性差。频率特性离散性大，通频带不够宽。一致性差。频率特性离散性大，通频带不够宽。三、声表面波滤波器三、声表面波滤波器声 表 面 波声 表 面 波传播方向传播方向RsUsR
15、L声表面波滤波器结构图声表面波滤波器结构图依靠基片变形激起表面超声波实现依靠基片变形激起表面超声波实现选频特性：选频特性：当叉指换能器的几何参数当叉指换能器的几何参数以及发端换能器的距离一定时，它就以及发端换能器的距离一定时，它就具有选择某一频率信号输出的能力。具有选择某一频率信号输出的能力。特点：特点：可满足多种频率特性、性能稳可满足多种频率特性、性能稳定、工作频率高、体积小、可靠性高定、工作频率高、体积小、可靠性高等。等。精品课件精品课件！精品课件精品课件！一千兆赫一千兆赫几百兆赫几百兆赫几十兆赫几十兆赫最高工作频率最高工作频率可达可达50%可达可达10%小于小于1%相对带宽相对带宽可小于可小于1.2可小于可小于4矩形系数矩形系数可满足多种频率可满足多种频率特性、性能稳定、特性、性能稳定、工作频率高工作频率高可靠性高、性能可靠性高、性能稳定、成本低、稳定、成本低、工作频率较高工作频率较高频率稳定、频率稳定、Q值高、相值高、相对带宽窄对带宽窄特点特点符号符号三端三端两端两端声表面滤波器声表面滤波器陶瓷滤波器陶瓷滤波器晶体滤波器晶体滤波器滤波器名称滤波器名称四、总结四、总结
