《通信电子线路》课程教学课件（讲稿）第02章 通信电子线路分析基础

2017/12/11例：一个5uH的电感与可变电容器串联，外加电压值与频率值是固定。*当C=126.6pF时，电路电流达到最大值1A。*当C=100pF时，电流减小为0.5A试求：1）电源频率，心2)Q值文3）外加电压值V通信电子缆路第2章信电子线路分折基础Page1l*例：给定串联谐振回路f。=1.5MHz，C。=100pF,谐振时电阻R=5欧姆，试求Q。和Lo.又假定信号源振幅为Vsm=1mV,求谐振时，回路电流Io和回路元件上的电压VL.和Vco现信电子线路第2章送信电子线路分折基础Page#126

2017/12/11 6 例 ： 一个5uH的电感与可变电容器串联，外加电压 值与频率值是固定。 当C=126.6pF时，电路电流达到最大值1A。 当C=100pF时，电流减小为0.5A 试求： 1）电源频率，  2）Q值  3）外加电压值 通信电子线路 第 2 章 通信电子线路分析基础 Page #11 例： 给定串联谐振回路 f0 = 1.5MHz, C0= 100pF, 谐振时电阻R= 5欧姆， 试求Q0和L0 。 又假定信号源振幅为 Vsm = 1mV, 求谐振时 ，回路电流I0 和回路元件上的电压 VL0和Vc0 通信电子线路 第 2 章 通信电子线路分析基础 Page #12

2017/12/112.1选频网络串联谐振回路例：串联回路如图所示。信号源频率f=1MHz，电压振幅Vsm= 0.1V·将1-1'端短接，电容C调到100pF时谐振。此时，电容C两端的电压为10V则·将1-1'端开路再串接一阻抗Zx（电阻与电容串联），贝回路失谐；C调到200pF时重新谐振，整个电容两端电压变成2.5V求:LR线圈的电感量L1MHzVs1'0.1V·回路品质因数Q.值Yc·未知阻抗ZxV速信电子线路第2章道信电子线路分折基础Page#13电路计算仿真分析C1InEV1L.131mH1vpkIC-OA60kHz0g2002遥信电子线路第2章遥信电子能路分折基础Page=147

2017/12/11 7 通信电子线路 第 2 章 通信电子线路分析基础 Page #13 2.1 选频网络 串联谐振回路  例： • 串联回路如图所示。信号源频率 f0 = 1MHz，电压振幅 Vsm= 0.1V • 将 1-1' 端短接，电容 C 调到 100pF 时谐振。此时，电 容 C 两端的电压为 10V • 将 1-1' 端开路再串接一阻抗 ZX（电阻与电容串联)，则 回路失谐；C 调到 200pF 时重新谐振，整个电容两端电 压变成 2.5V  求： • 线圈的电感量 L • 回路品质因数 Q0 值 • 未知阻抗 ZX 电路计算 仿 真分析 通信电子线路 第 2 章 通信电子线路分析基础 Page #14

2017/12/112.1.2并联谐振回路前面讨论了串联谐振回路的谐振特性和频率特性1-14ND图2.1-1中联税荔回路选频特性曲线谐摄频率但是在高频电子线路中，信号源多为工作于放大区的有源器件（晶体管、场效应管），基本上可看做恒流源。ir/mIc/mA可变电脑区击井区饱和区Vas=0Ip2= 80MA重流王放大区B1=40μAT18-0截止区VcE/V0R216HOME2.1选频网络并联谐振回路心二并联谐振回路·信号源内阻较大时，可采用并联谐振回路R,R■1.回路阻抗OLWRL/C(R+joL)/joC1Z =(R+joL) /l11joc(R+joL)+R+joL+jocjoc1R+joL+RCjac1Y~=G,+ jB+ jaC+LjoLL/CLRC1等效并联电路：G,B=OCR,=:RCLOLV遥信电子线路第2章遥信电子线路分折基础Pages168

2017/12/11 8 2.1.2 并联谐振回路 前面讨论了串联谐振回路的谐振特性和频率特性 但是在高频电子线路中，信号源多为工作于放大区的有 源器件（晶体管、场效应管），基本上可看做恒流源。 z  R 0谐振频率 选频特性曲线 Z VS 通信电子线路 第 2 章 通信电子线路分析基础 Page #16 2.1 选频网络 并联谐振回路 二、并联谐振回路 • 信号源内阻较大时，可采用并联谐振回路  1. 回路阻抗 • 等效并联电路：   1 Z RjL j C      1 R jL j C Y L C      P RC G L  Is RP C Is C L L + – R Vo L R     1 R j L j C RjL j C         1 L C RjL j C      RC 1 j C L j L      GP   jB P L R RC  1 B C L    

2017/12/112.1选频网络并联谐振回路■2.谐振频率Y~G,+jBCieL·当 B=0，Y最小，Z最大，为纯电阻R,回路电压取得最大值，与电流源同相1B=O,C=0. ① AL>R①EVLCo,LRL/C1Z~. @ wLwR Op :LLC-R+OLoc·Z特性曲线：(z)·の=のp，X=0，Z为纯电阻容性闪最大，回路电压最大·の<のp，X>0，Z呈电感性@の>のp，X<0，Z呈电容性OpV通信电子线路第2章通信电子线路分折基础Page #172.1选频网络并联谐振回路Z1特征阻抗：福p=0,L:-LCw,C1R3.品质因数1OpLLpQp =RVCRW,CRRL=R·R,=p?:R,RCCRpRpQp,CR,=R,一PVLw,LP谐振时，L、C上的电流：达到最大值，称为电流谐振icp= jo,C.,= jo,C.i,R, = jo,isvvi,Rp-jo,isILp=R+ jo,Ljo,Ljo,L遥信电子线路第2章遂信电子能路分折基础Pages189

2017/12/11 9 通信电子线路 第 2 章 通信电子线路分析基础 Page #17 2.1 选频网络 并联谐振回路  2. 谐振频率 • 当 B = 0，Y 最小，Z 最大，为纯电阻 回路电压取得最大值，与电流源同相 • ① LR • ② LR • Z 特性曲线： •  = P ，X = 0，Z 为纯电阻 |Z| 最大，回路电压最大 •  < P ，X > 0，Z 呈电感性 •  > P ，X < 0，Z 呈电容性 1 0 P P B C L      1 P LC   2 2 1 P R LC L    Z  P 感性 容性 1 L C Z Rj L C            Y GP   jB Is RP C L 通信电子线路 第 2 章 通信电子线路分析基础 Page #18 2.1 选频网络 并联谐振回路 • 特征阻抗：  3. 品质因数 • 谐振时，L、C 上的电流： 1 P P L C L C      1 1 P P P L Q R CR L R RC       P P P P P P P R Q C R L R L R C        P L R RC   CP P P S P 0 P S I j CV      j CIR jQ I    0 0 S P LP PPP P S V V IR I RjL jL jL jQ I          Is C L + – R Vo Is RP C L 达到最大值，称为电流谐振 2   R RP 

2017/12/11一般Q为几十到几百，因此信号源的电流不是很大，而支路内的电流却是很大。谐振时电感支路或者电容支路的电流幅值为外加电流源Is的Qp倍。因此，并联谐振又称为电流谐振。ic并联谐振回路i0谐振时电流电压关系0iV通信电子线路第2章道信电子线路分折基础Page#192.1选频网络并联谐振回路RppY~G,+ jB00,=VLCR01R■4.谐振曲线：回路电压~频率Vis/y_G,GpN()ej9N()Lis/G,YG,+ jB1+1幅频相频N()=-arctangP@特性特性Vi+$?■5.广义失谐系数：偏离谐振程度o,C0@Op05=B-CF.TWLGpWpaO0·①谐振时，5=02(@-0,)24024f.②~,时,5~0fpapOp遥信电子线路第2章遥信电子线路分折基础Page#2010

2017/12/11 10 一般Q为几十到几百，因此信号源的电流不是 很大，而支路内的电流却是很大。 谐振时电感支路或者电容支路的电流幅值为外 加电流源IS的 QP倍。因此，并联谐振又称为 电流谐振。 并联谐振回路 谐振时电流电压关系 通信电子线路 第 2 章 通信电子线路分析基础 Page #19 通信电子线路 第 2 章 通信电子线路分析基础 Page #20 2.1 选频网络 并联谐振回路  4. 谐振曲线：回路电压 ~ 频率  5. 广义失谐系数  ：偏离谐振程度 • ① 谐振时， = 0 • ②   p 时， 1 p LC   p p R Q R     Is RP C L 0 1 ) ( 1 ( ) S P P j S P P I Y G G Nf e IG Y V N f V j G jB          v     Y GP   jB 1 1 P P P P P P P P P B C G L C Q G G                                     2 P  2 2 P P P P P P Q f Q f Q               2 1 ( ) 1 N f    幅频   v    y arctan 特性 相频 特性