高頻課件-第2章-通信電子電路基礎(chǔ)(串聯(lián)諧振)

第二次課調(diào)制信號(hào)(低頻信號(hào))：載波（高頻信號(hào)）：調(diào)制：已調(diào)信號(hào)：解調(diào)：調(diào)制方式：

調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相無線電信號(hào)的發(fā)射：無線電信號(hào)的接收：頻帶的資源性：復(fù)習(xí)1第二次課調(diào)制信號(hào)(低頻信號(hào))：復(fù)習(xí)1第二章高頻電路基礎(chǔ)幾個(gè)基本概念◆帶寬：通信線路傳遞數(shù)據(jù)的能力。帶寬越寬，通信容量越大。

◆通頻帶：是通信電路頻率響應(yīng)的一個(gè)重要指標(biāo)。通頻帶愈寬,通信電路工作的頻率范圍愈寬。在放大電路中，通頻帶反映了電路對(duì)不同頻率信號(hào)的放大能力；輸入信號(hào)只有落在通頻帶內(nèi)，經(jīng)過電路后，輸出與輸入波形才相同，不產(chǎn)生失真。半功率點(diǎn)下限頻率上限頻率2第二章高頻電路基礎(chǔ)幾個(gè)基本概念半功率點(diǎn)下限頻率上限頻率2◆選擇性：從眾多頻率中，電子設(shè)備選出有用頻率，并抑制

不需頻率的能力。對(duì)LC回路，顯然，諧振曲線愈尖銳，選擇性愈好。

顯然：選擇性與通頻帶是矛盾的?！綮`敏度：電子設(shè)備捕獲微弱信號(hào)的能力。隨著傳輸距離的增加，傳輸信號(hào)會(huì)變?nèi)?，但高靈敏度的電子設(shè)備仍可以接收數(shù)據(jù)，并維持穩(wěn)定連接。所以，高的靈敏度可大幅提高傳輸距離。

3◆選擇性：從眾多頻率中，電子設(shè)備選出有用頻率，并抑制3◆Q值（品質(zhì)因數(shù),P11）：儲(chǔ)能器件(如電感線圈、電容等)或諧振電路所存儲(chǔ)能量與損耗能量之比。Q=存儲(chǔ)能量（無功功率）損耗能量（有功功率）對(duì)電感元件:對(duì)電容元件:Q值愈大，損耗愈小。Q值愈大，曲線愈尖銳，回路的選擇性愈好。Q值愈大，通頻帶愈窄，信息容量愈小。4◆Q值（品質(zhì)因數(shù),P11）：儲(chǔ)能器件(如電感線圈、電容等)2.2.1串聯(lián)諧振回路1基本原理一、串聯(lián)諧振回路的組成由R、L、C、VS組成主要包括三部分：電感線圈的損耗電阻r、信號(hào)源的內(nèi)阻RS、負(fù)載電阻RL。R=r+RS

+RL為回路提供能量的信號(hào)源。52.2.1串聯(lián)諧振回路1基本原理一、串聯(lián)諧振回路的組成由阻抗：阻抗的模：阻抗的幅角：6阻抗：阻抗的模：阻抗的幅角：6湖南理工學(xué)院物理與電子信息系電抗：電流：7湖南理工學(xué)院物理與電子信息系電抗：電流：7串聯(lián)諧振頻率：串聯(lián)諧振阻抗：串聯(lián)諧振電流：或由X=08串聯(lián)諧振頻率：串聯(lián)諧振阻抗：串聯(lián)諧振電流：或由X=08ω=ω0，X=0，|Z|=r，二、討論：電抗特性隨ω的變化串聯(lián)諧振ω＞ω0，X＞0，Z呈感性，為正值ω＜ω0，X＜0，Z呈容性，為負(fù)值電抗：9ω=ω0，X=0，|Z|=r，二、討論：電抗特性隨ω的變化串三、串聯(lián)諧振回路的特點(diǎn)1.諧振時(shí)，阻抗最小，電流最大，=0。2.諧振時(shí)，電感和電容上的電壓很高。所以，VL0或VC0要比VS高幾十到幾百倍，故串聯(lián)諧振是一個(gè)電壓放大器，又稱電壓諧振，必須考慮元件的耐壓?jiǎn)栴}?；芈返挠休d品質(zhì)因素一般為幾十到幾百10三、串聯(lián)諧振回路的特點(diǎn)1.諧振時(shí)，阻抗最小，電流最大，=0四、相對(duì)諧振曲線Q值越高，諧振曲線越尖銳，帶寬越窄，回路的選擇性越好。指:任意頻率下的回路電流與諧振時(shí)的回路電路之比值。其模為：11四、相對(duì)諧振曲線Q值越高，諧振曲線越尖銳，帶寬越窄，回路的選為簡(jiǎn)化，定義：串聯(lián)振蕩回路的通用諧振曲線上述兩式稱為通用諧振方程為廣義失諧（一般失諧)則相對(duì)諧振曲線可簡(jiǎn)化為：其模為：12為簡(jiǎn)化，定義：串聯(lián)振蕩回路的通用諧振曲線上述兩式稱為通在ω接近ω0附近，注意：稱為絕對(duì)失諧常把則：廣義失諧廣義失諧絕對(duì)失諧13在ω接近ω0附近，注意：稱為絕對(duì)失諧常把則：廣義失諧廣義失諧五、通頻帶定義：保持值不變，改變輸入信號(hào)頻率ω，當(dāng)時(shí),對(duì)應(yīng)頻率ω1和ω2分別叫下限頻率和上限頻率,ω2-ω1為回路的通頻帶，也稱為回路的帶寬：或ω1，ω2亦叫“半功率點(diǎn)”。14五、通頻帶定義：保持值不變，改變輸入信號(hào)頻率ω，當(dāng)根據(jù)公式：或上述兩式相減,有:有：上限頻率ω2處,下限頻率ω1處,和15根據(jù)公式：或上述兩式相減,有:有：上限頻率ω2處,下限頻率ω

信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載對(duì)Q的影響一、考慮信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載后，Q叫等效品質(zhì)因子，用QL表示等效品質(zhì)因素QL：串聯(lián)電路中，電感線圈的電阻為r、信號(hào)源的內(nèi)阻為RS、負(fù)載電阻RL串聯(lián)連接，則回路總電阻R∑：為回路的固有品質(zhì)因素。16信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載對(duì)Q的影響一、考慮信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載后二、RS與RL對(duì)Q值的影響考慮RS與RL后，QL值均下降理由：電壓源的內(nèi)阻RS很小，QL較大，回路選擇性很好。注意事項(xiàng)：1.串聯(lián)回路需與電壓源連接。2.串聯(lián)回路的負(fù)載RL要小。理由：

RL越小，QL越大，回路選擇性越好。17二、RS與RL對(duì)Q值的影響考慮RS與RL后，QL值均下降理由例2.1給定串聯(lián)諧振回路的f0=1.5MHz，C0=100pF,諧振時(shí)電阻R=5Ω。(1)試求Q0和L0.(2)若電壓信號(hào)源的振幅Vsm=1mV,求諧振時(shí)回路中電流I0及回路元件上的電壓VL0m和VC0m.解：18例2.1給定串聯(lián)諧振回路的f0=1.5MHz，C0=100例2.2串聯(lián)諧振回路如圖。信號(hào)源頻率f0=1MHz，電壓振幅Vsm=0.1V。將11端短路，電容調(diào)到100PF時(shí)諧振。此時(shí)，電容C兩端的電壓為10V。如將11端開路再串接一阻抗Zx（由電阻RX與電容CX串聯(lián)而成），則回路失諧，C調(diào)到200PF時(shí)重新諧振，電容兩端電壓變?yōu)?.5V.試求線圈的電感量L,品質(zhì)因數(shù)Q0，未知阻抗Zx。11端開路后再接入Zx，回路重新諧振。由于L不變，則前后兩次電容的容量相等，則有：解：LrC111MHz0.1VZXVsCx19例2.2串聯(lián)諧振回路如圖。信號(hào)源頻率f0=1MHz，電壓（C+Cx）兩端電壓即電感兩端電壓