第一章选频回路4-1

第一章选频回路与阻抗变换功能：选频、阻抗变换应用：射频系统的各个模块——放大、振荡、调制、解调本章主要内容：1.选频回路的主要指标2.LC串、并联选频回路3.窄带和宽带无源阻抗变换网络4.简单介绍常用的集中参数选频滤波器1.1选频回路的指标功能：选出有用信号，滤除或抑制无用信号LC回路种类集中选择性滤波器（声表面波滤波器、陶瓷滤波器、石英晶体滤波器）电路特征——无源线性网络幅频特性性能描述相频特性(1)中心频率0f(2)通频带BW3dB(3)带内波动(4)选择性与矩形系数0.10.11/2BWKBW1、幅频特性(5)插入损耗inoutPLP(6)输入输出阻抗RinRoutPoutPin选频回路BW20dB2、相频特性表现：相频特性为线性结果：通频带内不同频率信号延迟相同时间不产生相位失真()1.2LC串并联谐振回路电阻r电导G阻抗Z导纳Y电感L电容C电容C电感L电压源VS电流源IS电流I电压V电路的对偶性串联并联I()Zj1.2.1谐振的基本概念与特性1.并联谐振回路标准电路形式谐振的定义:输入阻抗为纯电阻回路输入导纳LjCjGY1)(谐振频率LCfoo12谐振时的特点GY)(0CL001RIVSo输出电压最大且与信号源同相1.阻抗特性2.电压特性3.品质因数QRTVCVQ/2222能谐振时回路一周内的耗谐振时回路总的储能RLRGCQ004.电流特性SsLIjQLjRILjVI000SSCIjQRICjVCjI000特点：电抗支路的电流比信号源大Q倍电感电流电容电流电阻电流oRSVIIR2.串联谐振回路表1.2.1串﹑并联特性对照表SISVLCf1200LCf1200GY)(0rZ)(0并联串联电路结构L.C.G并联C.L.r串联激励信号源电流源电压源谐振角频率谐振阻抗品质因数谐振时电流(电压)LRGCQP00CrrLQ001SCLQIIISCLQVVV1.2.2选频特性分析内容:回路输出电压(电流)及回路阻抗随频率变化特性000/()()1()1()1()SSsIIIGVVYjGjCjQL输出电压:广义失谐:)(00Q说明:1.输出电压是复数2.输出电压与频率有关3.阻抗~频率特性与电压~频率特性相同(因为，而为常数)SVZISI1.并联谐振回路近似条件:00200000000)(2)(2))(()(QQQQ讨论谐振频率附近的选频特性（）002arctgQ其中：jseQVjQVjQGIV2000000)2(1)(21)()(21/)(公式：（1）幅频特性（归一化选频特性）公式：200)2(11)()(QVVS回路的值越高，选择性越好Q注意：高的选择性与宽的通频带对的要求是矛盾的Q12S令得:QffBWdB0320f大，通频带很难窄Q高，通频带窄①选择性②通频带③矩形系数96.931,01,0dBBWBWK进一步说明单并联回路对高的选择性与宽的通频带这对矛盾不能兼顾1（2）相频特性02arctgQ公式：00200/()()2()211()jsIGVVejQQ①谐振时0)(0含义：回路阻抗呈纯电阻，输出电压与信号电流同相②失谐时当时，当时，00)(00)(问题：回路通频带点上()?00200/()()2()211()jsIGVVejQQ注意:回路的阻抗性质会随频率而变并联回路阻抗呈感性；并联回路阻抗呈容性。③相频特性曲线斜率02arctgQ公式：020Qdd特点：①负斜率②越大，相频特性越陡QQ大问题：回路通频带点上()?④电抗特性曲线()1()()SSIIVYGjCL输出电压:输出阻抗：()111()11()()()SVZIYGjCjCLL0G（设回路）G=0时的电抗特性相位特性⑤线性相频范围600)(2)(Q当时，~)(相频特性呈线性02arctgQ公式：Q特征：相频特性呈线性关系的频率范围与成反比Q大2.串联谐振回路的选频特性变量对偶时，特性曲线相同变量相同时，特性曲线变化相反对偶特性应用：I()xj电路相频特性电抗特性选频特性V/V01.2.3实际并联回路与有载Q1.实际并联回路考虑损耗的线圈的等效电路串联小电阻r实际并联回路电路形式分析方法等效1.实际的线圈(或电容)是有损耗的----等效电路如何2.并联回路的前后接有信号源与负载-----对的影响Q讨论的意义：（1）串并联支路阻抗变换22111SSSSSSPPXrjXrjXrjXR等效：)1())(1(2222QrrxrrxrRsssssssP实部相等：虚部相等：)11())(1(2222QxxrxxxrXsssssssP定义：支路Q串联支路ssxQr并联支路PPRQXPPssXRrxQ两者相等无损耗理想并联回路参数：无损耗理想回路01LC谐振阻抗无穷Q＝标准并联谐振回路标准并联谐振回路参数：01LC谐振阻抗1PRG0PRQL等效实际有损耗PL（2）实际并联回路分析令：01LC支路Q：0LLXQrr00PPPPLRQQLr（回路Q等于支路Q）20PRQr高Q（r很小）时，不满足高Q（r较大）时，21(1)PLLQ11PPLCLC(1)PRrQ谐振阻抗：谐振频率Q值PLL0P（因为）PLL0P谐振时1PPLC而是1PPPLC（因为）2.有载品质因数Q讨论信号源内阻及负载对回路的影响谐振阻抗PLSTRRRR////和不影响回路谐振频率只影响谐振阻抗和回路QSRLR有载为：0001QRRRRQLRRQLPSPTTeeQ结果：通频带变宽，选择性变差回路损耗对应-----空载：000PLRQrL＞＞1高Q0Q等效结果：通频带变宽，选择性变差有载为：0001QRRRRQLRRQLPSPTTeeQPRQ空载Q为PR