华师2011年高频电路复习课件汇编

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1、1.串联谐振回路串联谐振回路n由电感线圈和电容器组成的单个振荡电由电感线圈和电容器组成的单个振荡电路，称为单振荡回路。信号源与电容和路，称为单振荡回路。信号源与电容和电感串接，就构成串联振荡回路。电感串接，就构成串联振荡回路。n串联振荡回路的阻抗在某一特定频率上串联振荡回路的阻抗在某一特定频率上具有最小值，而偏离这个特定频率的时具有最小值，而偏离这个特定频率的时候阻抗将迅速增大。单振荡回路的这种候阻抗将迅速增大。单振荡回路的这种特性称为谐振特性，这个特定频率就叫特性称为谐振特性，这个特定频率就叫做谐振频率。做谐振频率。n谐振回路具有选频和滤波作用。谐振回路具有选频和滤波作用。jezCLjRjx

2、Rz|)1(2222)1(|CLRXRzLC21fLC10C1LX0X0000令当当 时时0RvIIs0达到最大达到最大谐振时电流最大且与电源同相谐振时电流最大且与电源同相S0S000LVRLjLjRVLjIVS00S000CVCR1jCj1RVC1IVCLRCRRLQ1100：定定义义品品质质因因数数S0LVjQVS0CVjQV 品质因数品质因数Q Q ： 谐振时回路感抗值（或容抗值）与回路电阻谐振时回路感抗值（或容抗值）与回路电阻R R的比值称为回路的比值称为回路的品质因数，以的品质因数，以Q Q表示，它表示回路损耗的大小。表示，它表示回路损耗的大小。 当谐振时：当谐振时： 因此串联谐振时

3、，电感因此串联谐振时，电感L L和电容和电容C C上的电压达到最大值且为上的电压达到最大值且为输入信号电压的输入信号电压的Q Q倍，故串联谐振也称为电压谐振。因此，必须倍，故串联谐振也称为电压谐振。因此，必须预先注意回路元件的耐压问题预先注意回路元件的耐压问题。QVrVRVIsssoCoLovvCLRRcRRLQ11ooCL001结论：结论：电感线圈与电容器两端的电压模值电感线圈与电容器两端的电压模值相等，且等于外加电压的相等，且等于外加电压的Q Q倍倍。Q Q值一般可以达到几十或者几百，故值一般可以达到几十或者几百，故电容或者电感两端的电压可以是信号电容或者电感两端的电压可以是信号电压的几十

4、或者几百倍，称为电压谐电压的几十或者几百倍，称为电压谐振，在实际应用的时候要加以注意。振，在实际应用的时候要加以注意。信号源内阻及负载对串联谐振回路的影响信号源内阻及负载对串联谐振回路的影响LS0LRRRLQ 通常把没有接入信号源内阻和负载电阻时回通常把没有接入信号源内阻和负载电阻时回路本身的路本身的Q值叫做无载值叫做无载Q（空载（空载Q值）值） 如式如式 把接入信号源内阻和负载电阻的把接入信号源内阻和负载电阻的Q值叫做有载值叫做有载Q值，用值，用QL表示：表示： 其中其中R为回路本身的损耗，为回路本身的损耗，RS为信号源内阻，为信号源内阻，RL为负载为负载 ooQRLQ结论：串联谐振回路通常

5、适用于信号源结论：串联谐振回路通常适用于信号源内阻内阻Rs很小很小( (恒压源）和负载电阻恒压源）和负载电阻RL也也不大的情况。不大的情况。 Rs + C RL L R 为空载时的品质因数为空载时的品质因数为有载时的品质因数为有载时的品质因数 QQQQLL可见2.2.并联谐振回路并联谐振回路 对于信号源内阻和负载比较大的情况，对于信号源内阻和负载比较大的情况，宜采用并联谐振回路。宜采用并联谐振回路。 如下图所示：其中由于外加信号源内阻如下图所示：其中由于外加信号源内阻很大，为了分析方便，采用恒流源。很大，为了分析方便，采用恒流源。 Is 1/G C L Is C L + R Vo )1(1)(

6、11)(CLjRCjLjRCjLjRCjLjRz)1(1)1(LCjLRCCLjRCLz谐振时谐振时LCfLCLC21,11pp数数为并联振荡回路品质因为并联振荡回路品质因定义定义pppQRCRL1：SPPPSp0pp0CPIjQC1QICjVCjCj1VISPPPPSP0P0LPIjQLjLQILjVLjRVI 谐振时电感支路或者电容支路的谐振时电感支路或者电容支路的电流幅值为外加电流源电流幅值为外加电流源ISIS的的QP倍。因倍。因此，并联谐振又称为电流谐振。此，并联谐振又称为电流谐振。 谐振曲线谐振曲线 串联回路用电流比来表示，并联回路用电压比来表示串联回路用电流比来表示，并联回路用电压

7、比来表示。 回路端电压回路端电压 谐振时回路端电压谐振时回路端电压 由此可作出谐振曲线由此可作出谐振曲线 LCjGIYIZI1Psss vPspso/GIRIvjjQLCjGGYGGIYIfN11111/)(00pppppssovv3 3 谐振曲线和通频带谐振曲线和通频带在小失谐时：在小失谐时：00PQ000PQ02PQ结论：结论：为为纯纯阻阻性性为为最最大大时时当当010:100，、VV呈呈感感性性减减小小时时当当010:200，、VVVQ1 Q2 Q2 0 N(f)= Q1Q1 0VV f 0 1 2 N(f) Vom 当回路端电压下降到最大值的当回路端电压下降到最大值的 时所对应的频率范

8、围时所对应的频率范围 即即 绝对通频带绝对通频带 2110027 . 07 . 0122wwBpoQfB 211111200vvvvj12o7 . 0pffQBQffp07 . 02po7 . 012Qff相对通频带相对通频带通频带通频带mV021LR1R1R11QPLPSLLPSPR1R1R1L1LPSPPPRRRR1RL1LPSPRRRR1QQQL同同相相变变化化。与与LSLRRQ、性性。较较高高而而获获得得较较好好的的选选择择以以使使也也较较大大的的情情况况, ,很很大大，负负载载电电阻阻内内阻阻并并联联谐谐振振适适用用于于信信号号源源L LL LS SQ QR RR R C L Rs

9、Rp RL 信号源内阻和负载电阻对并联谐振回路的影响信号源内阻和负载电阻对并联谐振回路的影响sI Is C Rs a b + Vab L1 L2 d + Vab Is Rs d b C Vdb L1+L2 接入系数接入系数P P 即为抽头点电压与端电压的比即为抽头点电压与端电压的比根据能量等效原则：根据能量等效原则： 因此因此dbabVVP GVGVs2bds2abs2s2dbabsGPGVVGs2s1RPR bdabVV ssRR 21P回路抽头时阻抗的变化（折合）关系回路抽头时阻抗的变化（折合）关系由于由于 , ,因此因此P P是小于是小于1 1的正数，即的正数，即 即由低抽头向高抽头转换

10、时，等效阻抗提高即由低抽头向高抽头转换时，等效阻抗提高 倍。倍。IsCRsRoabdIsRsdbCLRo 由于由于 从从ab端到端到bd端电压变换比为端电压变换比为1/P ，在保持功率相同的条件下，电流变换比就是在保持功率相同的条件下，电流变换比就是P倍。倍。即由低抽头向高抽头变化时，电流源减小了即由低抽头向高抽头变化时，电流源减小了P倍。倍。bdsabsVIVI ssbdabsIPIVVI因因此此电流源的折合电流源的折合：右图表示电流源的折合关系。因为是等效变右图表示电流源的折合关系。因为是等效变换，变换前后其功率不变。换，变换前后其功率不变。 因此，抽头的目的是：因此，抽头的目的是： 减小

11、信号源内阻和负载对回路和影响。减小信号源内阻和负载对回路和影响。 负载电阻和信号源内阻小时应采用串联方式；负载电阻和信号源内阻小时应采用串联方式；负载电阻和信号源内阻大时应采用并联方式；负载电阻和信号源内阻大时应采用并联方式；负载电阻信号源内阻不大不小采用部分接入方式负载电阻信号源内阻不大不小采用部分接入方式 。接入系数的计算可参照前述分析。接入系数的计算可参照前述分析。 C P1 C L RL P2 Is Rs Rp Is Rs Rp RL V (a) (b) 给定回路谐振频率给定回路谐振频率fp = 465 kHz，Rs = 27K ，Rp =172K ， RL = 1.36K ，空载空载