高频电路第2章(完整)OK
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高频电子线路二版第二章.高频电路基础
次级回路自阻抗
M2
Zf1 Z22
初级回路自阻抗
M2
Zf2
Z11
Z22 次级回路自阻抗
Z11 初级回路自阻抗
广义失谐量： 0L ( 0 ) 2Q
r 0
0
耦合因子： A Q
临界耦合 A 1
欠耦合 A<1
过耦合 A>1
理相
1
0.7
实际
0.1
0
ω0
ω
② 选择性: 表征了对无用信号的抑制能力，
Q值越高，曲线越陡峭，选择性越好，但通频
带越窄。
③ 理想回路：幅频特性在通频带内应完全
平坦。是一个矩型.
矩型系数: 表征实际幅频特性与理想幅
频特性接近的程度.谐振曲线下降为谐振值( f0 处 )的0.1时对应的频带宽度B0.1与通频带B0.707 之比:
+
IS
RS
C
N1 N2 RL
+
R'L
IS
RS
C
L
分析：
由 N1:N2=1:n ，得 n = N2 / N1（接入系数）。利用ⅰ 的方法，也可求得负载RL等效到初级回路的等效电阻是：
பைடு நூலகம்RL
1 n2
RL
或 gL n2gL
ⅲ. 电容分压式阻抗变换电路
Ú
+
IS RS
L
C1 ÚT
C2
IS RS C L
C1 R'L
⑷ 分析几种常用的抽头并联谐振回路
ⅰ.自耦变压器阻抗变换电路
Ú1
+
IS
RS
C
N1 Ú2 L
N2
RL
高频电子 第二章(2)
高频电子线路
第二节
第2章
高频电路基础
高频电路中的基本电路
(a)
(b)
(c)
N1
N2
LS
N1 L CS
N2
(a)
(b)
图 2 — 15 高频变压器及其等效电路 (a) 电路符号; (b) 等效电路
高频电子线路
第二节
第2章
高频电路基础
高频电路中的基本电路
图 2 — 16(a)是一中心抽头变压器的示意图。 初 级为两个等匝数的线圈串联, 极性相同， 设初次级匝 比n=N1/N2。 作为理想变压器看待, 线圈间的电压和电 流关系分别为
Q A Z 21 = − j ω 0 C 1 − ξ 2 + A 2 + 2 jξ
根据同样的方法可以得到电容耦合回路的转移阻抗特性为
Z
21
= − jQ ω 0 L
1−ξ
2
A + A 2 + 2 jξ
当 ＝ A 1 ξ＝ 时 I2 达 ， 0 ， 到 最 大 值 ， I2
1 jω C jω C
m ax
高频电子线路
第二节
第2章
高频电路基础
高频电路中的基本电路
＋ 1 RS . ES ＋ － . U1 － 3 . (a)
. I1
＋ 2 ＋ . U2 RL . UL －
RS ＋ . ES － ＋ . U1 － 1
－ . I
. U2
＋ 2 ＋ . U2 － . I RL ＋ . UL －
. I2
4 －
3 －
21 max
1 Q
Z Z
21
=
1 1 1 + ξ 4
4
第二章--高频电子电路ppt超好
大能力及频率参数； 4.高频单调谐放大器的选频功能和谐振电压
放大倍数计算； 5.多级单调谐回路放大器。
（二）本章难点
1. 晶体管Y参数等效电路，晶体管的
高频放大能力 2. 高频单管单调谐放大器的选频功能
和谐振电压放大倍数计算.
2.1 概述
小信号调谐放大器的功用： 有选择地对某一频率的信号进行放大，即选频放
上述谐振回路中，信号源和负载都是直接并在L、C元件上。
因此存在以下三个问题：
第一：谐振回路Q 值大大下降，一般不能满足实际要求；
第二: 信号源和负载电阻常常是不相等的，即阻抗不匹
配。当相差较多时，负载上得到的功率可能很小；
第三: 信号源输出电容和负载电容影响回路的谐振频率，
在实际问题中，
给定后，不能任意改
2. 自耦变压器接入 自耦变压器接入电路如图所示（电路说明）：
注意：
推导方法与上述互感变压器接入方法一样，可得到
等效后的负载阻抗 R’L如下 ：
R'L
(
N1 N2
)2
RL
N1>N2 ，则R’L > RL
谐振频率: 0 1/ LC
优点: 绕制简单。
缺点: 回路与负载有直流回路。需隔直流时，这种回路不 能用。
第二章 小信号调谐放大器
2.1 概述 2.2 LC谐振回路 2.3 单调谐放大器 2.4 晶体管高频等效电路及频率参数 2.5 高频调谐放大器 2.6 调谐放大器的级联 2.7 高频调谐放大器的稳定性 2.8 集中选频小信号调谐放大器
本章重点与难点
（一）本章重点
1.并联谐振回路的选频作用； 品质因数 (Q) ---- quality factor 2.谐振回路的接入方式； 3. 晶体管Y参数等效电路，晶体管的高频放
放大倍数计算； 5.多级单调谐回路放大器。
（二）本章难点
1. 晶体管Y参数等效电路，晶体管的
高频放大能力 2. 高频单管单调谐放大器的选频功能
和谐振电压放大倍数计算.
2.1 概述
小信号调谐放大器的功用： 有选择地对某一频率的信号进行放大，即选频放
上述谐振回路中，信号源和负载都是直接并在L、C元件上。
因此存在以下三个问题：
第一：谐振回路Q 值大大下降，一般不能满足实际要求；
第二: 信号源和负载电阻常常是不相等的，即阻抗不匹
配。当相差较多时，负载上得到的功率可能很小；
第三: 信号源输出电容和负载电容影响回路的谐振频率，
在实际问题中，
给定后，不能任意改
2. 自耦变压器接入 自耦变压器接入电路如图所示（电路说明）：
注意：
推导方法与上述互感变压器接入方法一样，可得到
等效后的负载阻抗 R’L如下 ：
R'L
(
N1 N2
)2
RL
N1>N2 ，则R’L > RL
谐振频率: 0 1/ LC
优点: 绕制简单。
缺点: 回路与负载有直流回路。需隔直流时，这种回路不 能用。
第二章 小信号调谐放大器
2.1 概述 2.2 LC谐振回路 2.3 单调谐放大器 2.4 晶体管高频等效电路及频率参数 2.5 高频调谐放大器 2.6 调谐放大器的级联 2.7 高频调谐放大器的稳定性 2.8 集中选频小信号调谐放大器
本章重点与难点
（一）本章重点
1.并联谐振回路的选频作用； 品质因数 (Q) ---- quality factor 2.谐振回路的接入方式； 3. 晶体管Y参数等效电路，晶体管的高频放
第2章 高频电路基础 151页PPT文档
15
第2章 高频电路基础
2.2 高频电路中的基本电路
一、高频振荡回路
是高频电路中应用最广的无源网络，它是构成高频 放大器、振荡器以及各种滤波器的主要部件。
完成功能：
阻抗变换、信号选择与滤波、相频转换和移相 等功能，并可直接作为负载使用。
下面分简单振荡回路、抽头并联振荡回路和耦合振荡 回路三部分来讨论。
第2章 高频电路基础
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件 2.2 高频电路中的基本电路 2.3 电子噪声及其特性 2.4 噪声系数和噪声温度
1
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件
各种高频电路基本上是由有源器件、 无源 元件和无源网络组成的。
高频电路中使用的元器件与在低频电路中使 用的元器件基本相同，但要注意它们在高频使用 时的高频特性。
iS
RS C
R0
L RL
并联 谐振回路的有载 Q 值： 空载Q值：
QL
Rs
// R0 //
oL
RL
二者关系： QL
1
Q0 GS
QO GL
R0
oL
G0
36
第2章 高频电路基础
37
第2章 高频电路基础
例 2-1 设一放大器以简单并联振荡回路为负载，信 号中心频率fs=10 MHz，回路电容C=50 pF，
②并联谐振回路
Kr 0 .1 1
B0.1
102 1 f0 Q
Kr0.1 102 1
结论: 单谐振回路的选择性很差。
30
第2章 高频电路基础
Q Kr0.1 B0.707 三者关系 需要注意：
回路的Q越高， 谐振曲线越尖锐，回 路的B0.707越窄，但其 Kr0.1并不改变。
第2章 高频电路基础
2.2 高频电路中的基本电路
一、高频振荡回路
是高频电路中应用最广的无源网络，它是构成高频 放大器、振荡器以及各种滤波器的主要部件。
完成功能：
阻抗变换、信号选择与滤波、相频转换和移相 等功能，并可直接作为负载使用。
下面分简单振荡回路、抽头并联振荡回路和耦合振荡 回路三部分来讨论。
第2章 高频电路基础
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件 2.2 高频电路中的基本电路 2.3 电子噪声及其特性 2.4 噪声系数和噪声温度
1
第2章 高频电路基础
2.1 高频电路中的元器件
各种高频电路基本上是由有源器件、 无源 元件和无源网络组成的。
高频电路中使用的元器件与在低频电路中使 用的元器件基本相同，但要注意它们在高频使用 时的高频特性。
iS
RS C
R0
L RL
并联 谐振回路的有载 Q 值： 空载Q值：
QL
Rs
// R0 //
oL
RL
二者关系： QL
1
Q0 GS
QO GL
R0
oL
G0
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第2章 高频电路基础
37
第2章 高频电路基础
例 2-1 设一放大器以简单并联振荡回路为负载，信 号中心频率fs=10 MHz，回路电容C=50 pF，
②并联谐振回路
Kr 0 .1 1
B0.1
102 1 f0 Q
Kr0.1 102 1
结论: 单谐振回路的选择性很差。
30
第2章 高频电路基础
Q Kr0.1 B0.707 三者关系 需要注意：
回路的Q越高， 谐振曲线越尖锐，回 路的B0.707越窄，但其 Kr0.1并不改变。
高频电路基础知识PPT课件
晶体管的噪声主要决定于热噪声、散粒噪声和分配 噪声，在很宽的频率范围内随频率变化是很小的。
3）场效应管的噪声
场效应管的噪声主要考虑沟道电阻产生的热噪声。
2.3.2 噪声系数
第2章 高频电路基础知识 15
1）信噪比
电路某处的信号功率与噪声功率之比称为信噪比， 用符号S/N表示。通常用信噪比来表示噪声对信号的影 响，信噪比越大，信号质量越好。
第2章 高频电路基础知识
第2章 高频电路基础知识 2
第2章 高频电路基础知识
2.1 高频电路中的元器件 2.2 天线 2.3 噪声与干扰
第2章 高频电路基础知识 3
2.1 高频电路中的元器件
2.1.1 高频电路中的元件
❖电阻
➢高频电路中的电阻不仅表现有 LR
CR
电阻特性的一面，而且还表现
பைடு நூலகம்
R
有电抗特性的一面（高频特性）。
噪声一般指内部噪声，又分自然和人 为两类。自然噪声有热噪声、散粒噪声和闪 烁噪声等，人为噪声有交流噪声、感应噪声 等。
干扰一般指外部干扰，也分自然和人 为两类。自然干扰有天电干扰、宇宙干扰和 大地干扰等。人为干扰有工业干扰和无线电 台干扰。
第2章 高频电路基础知识 13
2.3.1 电路内部噪声的来源和特性 电路内部噪声的主要来源是电阻的热噪声和放大
➢高频功率管：用于高频信号功率放大，要求有较 大的允许管耗和较大的输出功率。
❖集成电路
➢通用型，如：集成模拟乘法器MC1496、 MC1495等可用于调幅、检波、调频、鉴频等。
➢专用型，如：正交鉴频器5G32，窄带发射集成 电路MC2833，窄带接收集成电路MC3361等。
第2章 高频电路基础知识 8
高频电子线路第二章精品PPT课件
2.2.3 其他形式的滤波器
2.2.3.1、石英晶体滤波器
一、石英晶体的物理特性
1、石英晶体的结构
图2.2.3.1（a）表示自然结晶
体，图（b）表示晶体的横断。
为了便于研究，人们根据石英晶
体的物理特性，在石英晶体内画
出三种几何对称轴，连接两个角
锥顶点的一根轴Z，称为光轴； 在图（b）中沿对角线的三条X 轴，称为电轴；与电轴相垂直的
当 JT 作滤波器使用时，f f p fq 决定了滤波器的通 带宽度。
2.2.3.1
晶体谐振器与一般振荡回路比较，有以下几个明显 的特点：
• ① 晶体的谐振频率 f p和 fq非常稳定。这是因为
Lq、Cq、rq 由晶体尺寸决定，由于晶体的物理特性
它们受外界因素（如温度、震动等）的影响小。
•② 有非常高的品质因数。而普通LC振荡回路的 Q 值只能到几百。
当 fs 偏离f0 ，强度减小 （原因是各 A0振幅不变，但相位变化）。
表面声波滤波器的幅频特性为具有 sin x x 的函数形式， 式中x n f f0 ，（f f f0 ）。
2.2.3.3
目前表面声波滤波器的中心频率可在10MHz～ 1GHz之间，相对带宽0.5为00 50 00 ，插入损耗最低仅几个dB，
沿弹性体表面传递的声波，有n节换能器，（n+1） 个电极或 N n个2 周期段。指间距b、指宽a决定声波波 长。
换能器频率 f0 d ， 传播速度。
周期段长（波长）：0 M 2(a b)
当外加信号频率 fs 时f0 ， 各节所发出的表面波同相迭加，振幅最大， 总振幅 As nA0
（A0 为每节所激发声波强度振幅）。
矩形系数可达1.2。 图2.2.3.8所示为一接有声表面波滤波器的预中放电
2.2.3.1、石英晶体滤波器
一、石英晶体的物理特性
1、石英晶体的结构
图2.2.3.1（a）表示自然结晶
体，图（b）表示晶体的横断。
为了便于研究，人们根据石英晶
体的物理特性，在石英晶体内画
出三种几何对称轴，连接两个角
锥顶点的一根轴Z，称为光轴； 在图（b）中沿对角线的三条X 轴，称为电轴；与电轴相垂直的
当 JT 作滤波器使用时，f f p fq 决定了滤波器的通 带宽度。
2.2.3.1
晶体谐振器与一般振荡回路比较，有以下几个明显 的特点：
• ① 晶体的谐振频率 f p和 fq非常稳定。这是因为
Lq、Cq、rq 由晶体尺寸决定，由于晶体的物理特性
它们受外界因素（如温度、震动等）的影响小。
•② 有非常高的品质因数。而普通LC振荡回路的 Q 值只能到几百。
当 fs 偏离f0 ，强度减小 （原因是各 A0振幅不变，但相位变化）。
表面声波滤波器的幅频特性为具有 sin x x 的函数形式， 式中x n f f0 ，（f f f0 ）。
2.2.3.3
目前表面声波滤波器的中心频率可在10MHz～ 1GHz之间，相对带宽0.5为00 50 00 ，插入损耗最低仅几个dB，
沿弹性体表面传递的声波，有n节换能器，（n+1） 个电极或 N n个2 周期段。指间距b、指宽a决定声波波 长。
换能器频率 f0 d ， 传播速度。
周期段长（波长）：0 M 2(a b)
当外加信号频率 fs 时f0 ， 各节所发出的表面波同相迭加，振幅最大， 总振幅 As nA0
（A0 为每节所激发声波强度振幅）。
矩形系数可达1.2。 图2.2.3.8所示为一接有声表面波滤波器的预中放电
高频-第2章高频电路基础高频电路中元器件及组件
2. 调制方法： （1）调幅 频谱线性搬移（相乘器） （2）调相 频谱非线性搬移（谐振回路、移相网络等） （3）调频 频谱非线性搬移（直接与间接调频）
直接调频：调制信号直接控制振荡器。 间接调频：先将调制信号积分后再进行直接调相。
第二章 高频电路基础
各种高频电路基本上是由有源器件、无源元件和无源网 络组成的。
非单一频率的信号（非正弦信号，如脉冲信 号），都包含不同的频率分量，有特定的频谱结构。 表现为连续或不连续特点。 占据一定的宽度。如： 语音的频谱宽度约为 100~6000Hz，图像的 频谱宽度约为0~6MHz。
3.频率特性
任何信号都具有一定的频率或波长。在自由空间，频率和
波长有如下关系：
c f
r
2
r
(L)2
j
2 r 2 (L)2
L
串联与并联转换（电感）
1
L
由上式，并用式(1.1.2)就可以得到
r
2
R r(1 Q 2 )
↑↓转换
L L p
1
1 Q2
当Q ＞＞ 1时，则
1’
LP
2’
(L)2
R Q2r
R
r
Lp L
( 1.1.4 )
缺点：1.本振泄漏(经射频通道、天线泄漏)； 2.低噪声放大器偶次谐波失真干扰； 3.直流偏差（泄漏的本振经天线接收在与本振混频为零中频 的直流信号，远大于信号）（用交流耦合或谐波混频消除）； 4.低频闪烁噪声（场效应管较严重，频率越低越大）干扰。
1.1.2 无线通信系统的类型
按系统中关键部分的不同特性分类： • 按工作频段分：中波、短波、超短波、微波和卫星等通信
直接调频：调制信号直接控制振荡器。 间接调频：先将调制信号积分后再进行直接调相。
第二章 高频电路基础
各种高频电路基本上是由有源器件、无源元件和无源网 络组成的。
非单一频率的信号（非正弦信号，如脉冲信 号），都包含不同的频率分量，有特定的频谱结构。 表现为连续或不连续特点。 占据一定的宽度。如： 语音的频谱宽度约为 100~6000Hz，图像的 频谱宽度约为0~6MHz。
3.频率特性
任何信号都具有一定的频率或波长。在自由空间，频率和
波长有如下关系：
c f
r
2
r
(L)2
j
2 r 2 (L)2
L
串联与并联转换（电感）
1
L
由上式，并用式(1.1.2)就可以得到
r
2
R r(1 Q 2 )
↑↓转换
L L p
1
1 Q2
当Q ＞＞ 1时，则
1’
LP
2’
(L)2
R Q2r
R
r
Lp L
( 1.1.4 )
缺点：1.本振泄漏(经射频通道、天线泄漏)； 2.低噪声放大器偶次谐波失真干扰； 3.直流偏差（泄漏的本振经天线接收在与本振混频为零中频 的直流信号，远大于信号）（用交流耦合或谐波混频消除）； 4.低频闪烁噪声（场效应管较严重，频率越低越大）干扰。
1.1.2 无线通信系统的类型
按系统中关键部分的不同特性分类： • 按工作频段分：中波、短波、超短波、微波和卫星等通信
第2章 抽头并联振荡回路
UT IL
I L
C
R0
U
U
(a)
UT
C1
L
R0
C2
(b)
《高频电子线路》
UT
C2 L
U
C1 R1
(c)
UT C
U1 L
R1
C1
UT
L
U1
C2 R1
(d)
(e)
图2-7 几种常见抽头振荡回路
第2章 高频电路基础
《高频电子线路》
下面以图2-7(a)、(b)为例分析抽头并联振荡回路的 特性。
(2) 阻抗变换特性
《高频电子线路》
回路两端电压u(t)与i(t)同相, 电压振幅U=IR=2 V, 故
输出电压为
u(t) = 2 cos107tV
u1(t) = pu(t) = cos107tV
回路有载品质因数
R 2000 QL = ω0L = 100 = 20
回路带宽
B = ω0 = 5 ×105 rad / s QL
≈ 199kΩ
有载品质因数QL
=
1
Q0 + R0
100 =
1 + 199
≈ 1.546
RL′
3.125
第2章 高频电路基础
《高频电子线路》
2-3 图示为一电容抽头的并联振荡回路。谐振频率 f0=1MHz，C1=400 pF，C2=100 pF 求回路电感L。 若 Q0=100，RL=2kΩ，求回路有载 QL值。
第2章 高频电路基础
《高频电子线路》
C = C1C2 = 40000 = 80 pF , C1 + C2 500 1
对于图(2-7)(a)，考虑是窄带高Q的实际情况，设
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vc
第二章 选频网络
1 1 o idt I sin( t 90 ) VCm cos t 0 C C
1 2 1 2 Wc cv cv cm cos 2 t 2 2
Wcm
1 2 1 2 cv cm c Q 2v sm 2 2
Wc 1 2 I om L cos 2 wt 2
X L0 X C0
1 0 L 0 C
L
C
2.1 串联谐振回路
第二章 选频网络
2、谐振特性
串联谐振： 串联振荡回路阻抗为纯电阻R，且为最小值，
称为“串联谐振”。
1) 0 X 0
Z R 为最小值，且为纯电阻 0 X 0
X L X C呈现感性 0 X 0 X L X C 呈现容性
选频？？
2) 谐振时电流最大且与电源同相 3)
V 1 1 1 VC0 I 0 S j VS 0C R j0C 0CR
定义品质因数： Q 0 L 1 1 L R 0CR R C
jQV V L0 S
jQV V C0 S
2.1 串联谐振回路
选频网 络
选频 的用 途？？
2.0 基本概念
三、基本定义
第二章 选频网络
谐振回路: 由电感线圈和电容组成的单个振荡回 路在谐振频率和谐振频率附近工作时称为单谐振回 路。根据电路结构形式，分成串联或并联谐振回路。
联振荡回路：由信号源与电容、电感串联 构成的振荡回路 联振荡回路：由信号源与电容、电感线圈 并联的振荡回路。
L R 不成立 •若
1 L jC Z 1 CR R j L 1 C
第二章 选频网络
R jL
R 1 j L 1 L j R CR
由于谐振时Z为实数,故上式必须为实数，因而分母中虚 部和分子中虚部必须相抵消。故：
o
2.2 并联谐振回路
第二章 选频网络
5、谐振曲线：回路端电压在信号源电流不变时与频率之间的关系
串联回路用电流比来表示，并联回路用电压比来表示。 回路端电压
I Z s I v s Y I s 1 G P j C L
谐振时回路端电压
R I /G o I v s p s P
(失谐时的电抗) X R
当 0即失谐不大时：
当谐振时：
=0
Q0
2
0
Q0
2 f f0
2.1 串联谐振回路
第二章 选频网络
5 、谐振曲线： 回路电流幅值与外加电压频率之 间的关系曲线。可用 N(f) 表示谐振曲线的函数。
s v 回路电流I N( f ) 回路谐振电流I 0 R j ( L s v R 1 ) C R 1 R j ( L ) C
2.2 并联谐振回路
第二章 选频网络
2.2.1 并联谐振回路
电感L、电容C与外加信号源相 互并联的振荡电路。
Is L + C 1/G Is – Vo L R C
1、阻抗
一般 L>> R
2.2 并联谐振回路
第二章 选频网络
其中：G
CR 1 为电导，B c 为电纳 L L
2.1 串联谐振回路
第二章 选频网络
6、通频带（ B ） 当回路外加电压的幅值不变时，改变频率，回路电流 I下 1 降到Io 的 2 时所对应的频率范围称为谐振回路的通频带
B 2 0.7 2 1或B 2f 0.7 f 2 f1
当
而
I 1 1 2 Io 2 1
第二章 选频网络
3、品质因数Q：
1 1 L Q R o cR R R C
o L
Lo v Co v
Vs Io Vs Vs Q R r
2.1 串联谐振回路
第二章 选频网络
结论：
①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Q倍。
pL R 1 p L p RC R
进一步解得
p
1 R2 2 LC L
2.2 并联谐振回路 3、品质因数：
Qp p L R
第二章 选频网络
p L 1 定义： R Q p为并联振荡回路品质因 数 R p C
L , 为谐振电路的特性阻抗 ， C R L C
1 1 1 j Gp j C 1 jQ p p L p Gp 1
②Q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。
③串联谐振时电路中的电流或者电压可以绘成向 量图。
2.1 串联谐振回路
第二章 选频网络
4、广义失谐系数： 广义失谐是表示回路失谐大小的量，其定义为 ：
L
1 o C o L o Q o R R o o
R
C RL
R——回路本身的损耗； RS——信号源内阻 RL——负载
2.1 串联谐振回路
Q
QL
第二章 选频网络
Qo
o L
R
0 L R RS R L
可见Q L Q
结论：
① Rs+RL使回路Q值降低，从而使谐振曲线变钝。
②串联谐振回路通常适用于信号源内阻Rs很小 （恒压源）和负载电阻RL也不大的情况。
1 j
1
L
R
1 C
1 1 j
1 w w 1 jQ( 0 ) w0 w
2.1 串联谐振回路
N(f)
第二章 选频网络
Q2 Q1 f0 Q1> Q2 f
串联振荡回路的谐振曲线
结论：
Q值不同即损耗R不同时，对曲线有很大影响，Q 值大曲线尖锐，选择性好，Q值小曲线钝，通带宽。
p L
Rp
Rp
结论：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。
2.2 并联谐振回路 4、广义失谐： 表示回路失谐大小的量
第二章 选频网络
1 C oC o B 失谐时的电纳 L G 谐振时的电导 G G o 2 Q (失谐不大时 )
1 L 1 LC R R
C QP Rp R p L L 1 1 Байду номын сангаас j C I CP V j C V I Q jQ P IS 0 p 0 p S P jp C P C IQ L I LP V0 R jP L V0 jP L S P P jQ P IS jP L
电路R上消耗的平均功率为：
P
1 2 RI om 2
Q 2
回路储能 每周耗能
2.1 串联谐振回路
第二章 选频网络
9、信号源内阻及负载对串联谐振回路的影响 无载Q（空载Q值）： 没有接入信号源内阻和负载电阻时回路本 身的Q值 有载Q值：接入信号源内阻和负载电阻的Q值。 （QL）
L Rs + – Vs
2 w2 L L 1 1 p Rp = = = Q p wp L = Q p = 2 CR R w p C Rw2 pC
1 1 L = = CR Gp CR L 1
Rp Qp = = R p wpC wp L
结论： 谐振电阻为感抗或者容抗的Qp倍，当Qp很大时，这个 电阻值是很大的。
2.2 并联谐振回路
前提条件： L>> R
回路谐振时：电纳为零。即：
结论：并联回路谐振电纳为零，导纳为最小值，为纯电导。 相应地为纯电阻，电阻为最大值。
2.2 并联谐振回路 2、并联谐振特性： 1）回路呈现纯阻性，且 为最大值。
第二章 选频网络
p , 呈现感性 p , 呈现容性
因此回路谐振时：
其中：GP = RC L 为谐振电导 RP = L RC 为谐振电阻
1 2 1 2 1 W P T I R T I R 每一周期时间内消耗在电阻上的能量为： R om om 2 2 fo
WC W L f L 1 o L 1 o Q 1 2 1 WR R 2 R 2 RI om 2 fo 1 2 LI om 2
时
1
0 2 0 7 Q
N(f )
Q
2
也可用线频率f0表示，即 B=
o
所以
I N(f)= I0 1
2
Q2 Q1 (f)
2 f 0 .7
f0 Q
1' 1 2 '2
0 (f0) Q1> Q2
2.1 串联谐振回路
I 1 1 I o 1 j 1 j x R
第二章 选频网络
7、相频特性曲线：回路电流的相角随频率变化的曲线
回路阻抗幅角
Q2 Q1
2
0
2
结论： ①回路电流相角为阻抗幅角的负值（ = –），回路电流 的相角是与外加电压相比较而言的。 ② Q值不同，相频特性曲线的陡峭程度不同，Q1>Q2
2.1 串联谐振回路 8、能量关系 谐振时 i I 0m sin t
达到最大
1 LC 1 f0 2 LC
2.1 串联谐振回路
第二章 选频网络
x 容性 感性
z
L
x=L– 1 C
z
2 O
0
O
0
第二章 选频网络
1 1 o idt I sin( t 90 ) VCm cos t 0 C C
1 2 1 2 Wc cv cv cm cos 2 t 2 2
Wcm
1 2 1 2 cv cm c Q 2v sm 2 2
Wc 1 2 I om L cos 2 wt 2
X L0 X C0
1 0 L 0 C
L
C
2.1 串联谐振回路
第二章 选频网络
2、谐振特性
串联谐振： 串联振荡回路阻抗为纯电阻R，且为最小值，
称为“串联谐振”。
1) 0 X 0
Z R 为最小值，且为纯电阻 0 X 0
X L X C呈现感性 0 X 0 X L X C 呈现容性
选频？？
2) 谐振时电流最大且与电源同相 3)
V 1 1 1 VC0 I 0 S j VS 0C R j0C 0CR
定义品质因数： Q 0 L 1 1 L R 0CR R C
jQV V L0 S
jQV V C0 S
2.1 串联谐振回路
选频网 络
选频 的用 途？？
2.0 基本概念
三、基本定义
第二章 选频网络
谐振回路: 由电感线圈和电容组成的单个振荡回 路在谐振频率和谐振频率附近工作时称为单谐振回 路。根据电路结构形式，分成串联或并联谐振回路。
联振荡回路：由信号源与电容、电感串联 构成的振荡回路 联振荡回路：由信号源与电容、电感线圈 并联的振荡回路。
L R 不成立 •若
1 L jC Z 1 CR R j L 1 C
第二章 选频网络
R jL
R 1 j L 1 L j R CR
由于谐振时Z为实数,故上式必须为实数，因而分母中虚 部和分子中虚部必须相抵消。故：
o
2.2 并联谐振回路
第二章 选频网络
5、谐振曲线：回路端电压在信号源电流不变时与频率之间的关系
串联回路用电流比来表示，并联回路用电压比来表示。 回路端电压
I Z s I v s Y I s 1 G P j C L
谐振时回路端电压
R I /G o I v s p s P
(失谐时的电抗) X R
当 0即失谐不大时：
当谐振时：
=0
Q0
2
0
Q0
2 f f0
2.1 串联谐振回路
第二章 选频网络
5 、谐振曲线： 回路电流幅值与外加电压频率之 间的关系曲线。可用 N(f) 表示谐振曲线的函数。
s v 回路电流I N( f ) 回路谐振电流I 0 R j ( L s v R 1 ) C R 1 R j ( L ) C
2.2 并联谐振回路
第二章 选频网络
2.2.1 并联谐振回路
电感L、电容C与外加信号源相 互并联的振荡电路。
Is L + C 1/G Is – Vo L R C
1、阻抗
一般 L>> R
2.2 并联谐振回路
第二章 选频网络
其中：G
CR 1 为电导，B c 为电纳 L L
2.1 串联谐振回路
第二章 选频网络
6、通频带（ B ） 当回路外加电压的幅值不变时，改变频率，回路电流 I下 1 降到Io 的 2 时所对应的频率范围称为谐振回路的通频带
B 2 0.7 2 1或B 2f 0.7 f 2 f1
当
而
I 1 1 2 Io 2 1
第二章 选频网络
3、品质因数Q：
1 1 L Q R o cR R R C
o L
Lo v Co v
Vs Io Vs Vs Q R r
2.1 串联谐振回路
第二章 选频网络
结论：
①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Q倍。
pL R 1 p L p RC R
进一步解得
p
1 R2 2 LC L
2.2 并联谐振回路 3、品质因数：
Qp p L R
第二章 选频网络
p L 1 定义： R Q p为并联振荡回路品质因 数 R p C
L , 为谐振电路的特性阻抗 ， C R L C
1 1 1 j Gp j C 1 jQ p p L p Gp 1
②Q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。
③串联谐振时电路中的电流或者电压可以绘成向 量图。
2.1 串联谐振回路
第二章 选频网络
4、广义失谐系数： 广义失谐是表示回路失谐大小的量，其定义为 ：
L
1 o C o L o Q o R R o o
R
C RL
R——回路本身的损耗； RS——信号源内阻 RL——负载
2.1 串联谐振回路
Q
QL
第二章 选频网络
Qo
o L
R
0 L R RS R L
可见Q L Q
结论：
① Rs+RL使回路Q值降低，从而使谐振曲线变钝。
②串联谐振回路通常适用于信号源内阻Rs很小 （恒压源）和负载电阻RL也不大的情况。
1 j
1
L
R
1 C
1 1 j
1 w w 1 jQ( 0 ) w0 w
2.1 串联谐振回路
N(f)
第二章 选频网络
Q2 Q1 f0 Q1> Q2 f
串联振荡回路的谐振曲线
结论：
Q值不同即损耗R不同时，对曲线有很大影响，Q 值大曲线尖锐，选择性好，Q值小曲线钝，通带宽。
p L
Rp
Rp
结论：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。
2.2 并联谐振回路 4、广义失谐： 表示回路失谐大小的量
第二章 选频网络
1 C oC o B 失谐时的电纳 L G 谐振时的电导 G G o 2 Q (失谐不大时 )
1 L 1 LC R R
C QP Rp R p L L 1 1 Байду номын сангаас j C I CP V j C V I Q jQ P IS 0 p 0 p S P jp C P C IQ L I LP V0 R jP L V0 jP L S P P jQ P IS jP L
电路R上消耗的平均功率为：
P
1 2 RI om 2
Q 2
回路储能 每周耗能
2.1 串联谐振回路
第二章 选频网络
9、信号源内阻及负载对串联谐振回路的影响 无载Q（空载Q值）： 没有接入信号源内阻和负载电阻时回路本 身的Q值 有载Q值：接入信号源内阻和负载电阻的Q值。 （QL）
L Rs + – Vs
2 w2 L L 1 1 p Rp = = = Q p wp L = Q p = 2 CR R w p C Rw2 pC
1 1 L = = CR Gp CR L 1
Rp Qp = = R p wpC wp L
结论： 谐振电阻为感抗或者容抗的Qp倍，当Qp很大时，这个 电阻值是很大的。
2.2 并联谐振回路
前提条件： L>> R
回路谐振时：电纳为零。即：
结论：并联回路谐振电纳为零，导纳为最小值，为纯电导。 相应地为纯电阻，电阻为最大值。
2.2 并联谐振回路 2、并联谐振特性： 1）回路呈现纯阻性，且 为最大值。
第二章 选频网络
p , 呈现感性 p , 呈现容性
因此回路谐振时：
其中：GP = RC L 为谐振电导 RP = L RC 为谐振电阻
1 2 1 2 1 W P T I R T I R 每一周期时间内消耗在电阻上的能量为： R om om 2 2 fo
WC W L f L 1 o L 1 o Q 1 2 1 WR R 2 R 2 RI om 2 fo 1 2 LI om 2
时
1
0 2 0 7 Q
N(f )
Q
2
也可用线频率f0表示，即 B=
o
所以
I N(f)= I0 1
2
Q2 Q1 (f)
2 f 0 .7
f0 Q
1' 1 2 '2
0 (f0) Q1> Q2
2.1 串联谐振回路
I 1 1 I o 1 j 1 j x R
第二章 选频网络
7、相频特性曲线：回路电流的相角随频率变化的曲线
回路阻抗幅角
Q2 Q1
2
0
2
结论： ①回路电流相角为阻抗幅角的负值（ = –），回路电流 的相角是与外加电压相比较而言的。 ② Q值不同，相频特性曲线的陡峭程度不同，Q1>Q2
2.1 串联谐振回路 8、能量关系 谐振时 i I 0m sin t
达到最大
1 LC 1 f0 2 LC
2.1 串联谐振回路
第二章 选频网络
x 容性 感性
z
L
x=L– 1 C
z
2 O
0
O
0