高频通信电路第一章PPT课件
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高频电子线路课件高频通信
2021/1/4
高频电子线路课件高频通信
•结论：仅当R=0时能产生等幅振荡（起振条 件δ≤0）
•若回路有电阻存在，电流每循环一次，即损 失一部分功率，振幅越来越小，成为衰减振荡。
•为维持等幅振荡，必须不断在正确时间补充 由于回路电阻耗去的电能，采用有源器件与 正反馈电路完成。
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2021/1/4
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2021/1/4
高频电子线路课件高频通信
振幅稳定条件
§ 结论：在反馈型振荡器中，放大器的放大 倍数随振荡幅度的增强而下降，振幅才能 处于稳定平衡状态。
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2021/1/4
高频电子线路课件高频通信
•A •B •1/F
•硬自激
•应避免硬自激
•Q
•VomB
•VomQ •Vom
▪ 稳定条件分为振幅稳定条件和相位稳定条件
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2021/1/4
高频电子线路课件高频通信
振幅稳定条件
§ 振幅稳定条件是指当外界因素造成振荡幅度 变化后，振荡器能够自动恢复原来振荡幅度 所需满足的条件。
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2021/1/4
高频电子线路课件高频通信
•平衡状态是不稳定：如果通过放大和反馈的不断 循环, 振荡器越来越偏离原来的平衡状态, 从而导 致振荡器停振或突变到新的平衡状态。
2021/1/4
高频电子线路课件高频通信
§可见, 当谐振电阻Reo较大时, 并联谐振回路 两端的电压变化是一个振幅按指数规律衰减 的正弦振荡。
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2021/1/4
高频电子线路课件高频通信
并联谐振回路中自由振荡衰减的原因在于 损耗电阻的存在。
§若回路无损耗, 即Ｒe0→∞, 则衰减系数 α→０。回路两端电压变化将是一个等幅 正弦振荡。
高频第1章 谐振回路与阻抗变换
I (ω0 ) = VS (ω0 ) r
. .
第1章 谐振回路与阻抗变换
品质因数Q 回路的储能与耗能之比； (3) 品质因数Q：回路的储能与耗能之比； ω0 L ρ 1 Q= = = r ω0Cr r 电压特性： (4) 电压特性：谐振时通过电感与电容的电 压大小相等，方向相反。 压大小相等，方向相反。
V (ω0 ) V (ω0 ) V (ω ) = ≈ = V (ω ) • e jφ (ω ) ω − ω0 (ω + ω0 )(ω − ω0 ) 1 + jQ( ) 1 + j 2Q( )
. . .
ωω0
ω0
第1章 谐振回路与阻抗变换
(1) 幅频特性
V (ω0 ) V (ω ) = ω − ω0 2 1 + [2Q ( )]
ω =ω0
= −2
Q
ω0
可见，当输入频率发生变化时， 可见，当输入频率发生变化时，输出电压的幅度和 相位均发生变化。 相位均发生变化。
第1章 谐振回路与阻抗变换
电抗特性：若忽略损耗电阻R (3) 电抗特性：若忽略损耗电阻R
1 jX = jω L / / jωC
1 1 1 − ω 2 LC 1 1 = − ωC = = + jωC ⇒ X ωL ωL jX jω L
第1章 谐振回路与阻抗变换
例题
• 1 已知LC并联谐振回路的电感L在 f 0 = 30MHz 已知LC并联谐振回路的电感L LC并联谐振回路的电感 时测得 L = 1µ H， Q0 = 100 。 时的C和并联谐振电阻R 求谐振回路为 f 0 = 30 MHz 时的C和并联谐振电阻R.
2 已知并联谐振回路的谐振频率 f0 = 10MHz ， C = 50 pF，调频带
. .
第1章 谐振回路与阻抗变换
品质因数Q 回路的储能与耗能之比； (3) 品质因数Q：回路的储能与耗能之比； ω0 L ρ 1 Q= = = r ω0Cr r 电压特性： (4) 电压特性：谐振时通过电感与电容的电 压大小相等，方向相反。 压大小相等，方向相反。
V (ω0 ) V (ω0 ) V (ω ) = ≈ = V (ω ) • e jφ (ω ) ω − ω0 (ω + ω0 )(ω − ω0 ) 1 + jQ( ) 1 + j 2Q( )
. . .
ωω0
ω0
第1章 谐振回路与阻抗变换
(1) 幅频特性
V (ω0 ) V (ω ) = ω − ω0 2 1 + [2Q ( )]
ω =ω0
= −2
Q
ω0
可见，当输入频率发生变化时， 可见，当输入频率发生变化时，输出电压的幅度和 相位均发生变化。 相位均发生变化。
第1章 谐振回路与阻抗变换
电抗特性：若忽略损耗电阻R (3) 电抗特性：若忽略损耗电阻R
1 jX = jω L / / jωC
1 1 1 − ω 2 LC 1 1 = − ωC = = + jωC ⇒ X ωL ωL jX jω L
第1章 谐振回路与阻抗变换
例题
• 1 已知LC并联谐振回路的电感L在 f 0 = 30MHz 已知LC并联谐振回路的电感L LC并联谐振回路的电感 时测得 L = 1µ H， Q0 = 100 。 时的C和并联谐振电阻R 求谐振回路为 f 0 = 30 MHz 时的C和并联谐振电阻R.
2 已知并联谐振回路的谐振频率 f0 = 10MHz ， C = 50 pF，调频带
高频电路原理与分析PPT课件
•15
第1章 绪论
1.3 本课程的特点
高频电子线路是在科学技术和生产实践中发展起 来的, 也只有通过实践才能得到深入的了解。 因此, 在 学习本课程时必须要高度重视实验环节, 坚持理论联系 实际, 在实践中积累丰富的经验。 随着计算机技术和电 子设计自动化（EDA技术）的发展, 越来越多的高频电 子线路可以采用EDA软件进行设计、 仿真分析和电路 板制作, 甚至可以做电磁兼容的分析和实际环境下的仿 真。因此, 掌握先进的高频电路EDA技术, 也是学习高 频电子线路的一个重要内容。
由上面的例子可以总结出无线通信系统的基本组成, 从中也可看出高频电路的基本内容应该包括:
（1）高频振荡器 （2）放大器 （3）混频或变频 （4）调制与解调
•3
第1章 绪论
1.1.2 无线通信系统的类型 按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下 一些类型: （1） 按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、 短波通信、 超短波通信、 微波通信和卫星通信等。 所 谓工作频率, 主要指发射与接收的射频（RF）频率。 射频实际上就是“高频”的广义语, 它是指适合无线电 发射和传播的频率。 无线通信的一个发展方向就是开 辟更高的频段。
•13
第1章 绪论
射线
(a) 电离层
(b) 对流层
(c)
(d)
图1— 5
（a） 直射传播; （b） 地波传播; （c） 天波传播; （d） 散射传播
•14
第1章 绪论
5. 调制特性 无线电传播一般都要采用高频（射频）的另一个原 因就是高频适于天线辐射和无线传播。 只有当天线的尺 寸到可以与信号波长相比拟时, 天线的辐射效率才会较高, 从而以较小的信号功率传播较远的距离, 接收天线也才能 有效地接收信号。
第1章 绪论
1.3 本课程的特点
高频电子线路是在科学技术和生产实践中发展起 来的, 也只有通过实践才能得到深入的了解。 因此, 在 学习本课程时必须要高度重视实验环节, 坚持理论联系 实际, 在实践中积累丰富的经验。 随着计算机技术和电 子设计自动化（EDA技术）的发展, 越来越多的高频电 子线路可以采用EDA软件进行设计、 仿真分析和电路 板制作, 甚至可以做电磁兼容的分析和实际环境下的仿 真。因此, 掌握先进的高频电路EDA技术, 也是学习高 频电子线路的一个重要内容。
由上面的例子可以总结出无线通信系统的基本组成, 从中也可看出高频电路的基本内容应该包括:
（1）高频振荡器 （2）放大器 （3）混频或变频 （4）调制与解调
•3
第1章 绪论
1.1.2 无线通信系统的类型 按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下 一些类型: （1） 按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、 短波通信、 超短波通信、 微波通信和卫星通信等。 所 谓工作频率, 主要指发射与接收的射频（RF）频率。 射频实际上就是“高频”的广义语, 它是指适合无线电 发射和传播的频率。 无线通信的一个发展方向就是开 辟更高的频段。
•13
第1章 绪论
射线
(a) 电离层
(b) 对流层
(c)
(d)
图1— 5
（a） 直射传播; （b） 地波传播; （c） 天波传播; （d） 散射传播
•14
第1章 绪论
5. 调制特性 无线电传播一般都要采用高频（射频）的另一个原 因就是高频适于天线辐射和无线传播。 只有当天线的尺 寸到可以与信号波长相比拟时, 天线的辐射效率才会较高, 从而以较小的信号功率传播较远的距离, 接收天线也才能 有效地接收信号。
高频通信电路第一章PPT课件
VS R VS R
jL j
1 j0C
0 L
R
VS
j 1 0CR
Q
VS
0 L
R
1
0CR
1 R
L C
VL0 jQVS VC0 jQVS
2020/2/13
通信工程系
8/85
品质因数Q ：
谐振时回路感抗值（或容抗值）与回路电阻R的比值称为回路 的品质因数，以Q表示，它表示回路损耗的大小。
电压V0 IS / GP相应达到最大值且与IS同相
2020/2/13
通信工程系
23/85
1.2-3 谐振特性
B
0时，V
ISRp
L CR
IS，V与IS同 相。
谐振条件:
B0
C 1 L
p
1 LC
,
fp
2
1 LC
若 L 不 成R 立
谐振时Z为实数,故
通信电子线路
2010-2011 第二学期
电子与信息工程学院 通信工程系
1
Chapter 1 选频网络
§1.1 串联谐振回路 §1.2 并联谐振回路 §1.3 串、并联阻抗等效互换与回
路抽头时的阻抗变换 §1.5 耦合回路 §1.6 电噪声
2020/2/13
通信工程系
2/85
引言
1.选频的基本概念 所谓选频就是选出需要的频率分量并且滤除
不需要的频率分量。 1.选频网络的分类
振荡回路（由L、C组成） 单振荡回路
耦合振荡回路
各种滤波器
LC集中滤波器 石英晶体滤波器 陶瓷滤波器 声表面波滤波器
2020/2/13
通信原理知识高频电路ppt课件
图4.3.1 单调谐回路谐振放大器的 原理性电路与等效电路
几十μV～几mV
fo–fs=fi
1V左右
高频放大 混频
fs
fs
中频放大 检波 低频放大
fi
F
F
fo 本地振荡
通常需要多级放大器来提供足够高的增益和足够好的选择 性，从而为下一级（例如混频和检波）提供性能良好的有用信 号。
高频小信号放大器的电路分析包括：1. 多级分单级，2. 静 态分析，3. 动态分析，4. 整合系统几个基本步骤。
高频小信号放大器的主要质量指标
4) 工作稳定性：指放大器的工作状态(直流偏置)、晶体管 参数、电路元件参数等发生可能的变化时，放大器的主要特 性的稳定。
F
A
A
低频小信号模型
高频小信号模型
出于分析的方便，将把稳定性问题及其改善放至最后讨论。
End
高频小信号放大器的分析方法
几十μV～几mV
fo–fs=fi
yre yfe yie Ys
yre 表示输出电压对输入电流的控制作用（反向控制）； 表示输y入fe 电压对输出电流的控制作用（正向控制）。ｙfe越大,
表示晶体管的放大能力越强；ｙre越大, 表示晶体管的内部反 馈越强。ｙre的存在, 对实际工作带来很大危害, 是谐振放大器 自激的根源, 同时也使分析过程变得复杂, 因此应尽可能使其
放大器输入导纳Yi
•
I1
•
yie V1
•
yre V2
•
I2
•
yfe V1
•
yoe V2
•
•
I2 YL V2
Yi
yie
yre yfe yoe YL
•
高频电子线路PPT 第1章
第1章 绪论
通信电子线路
通信工程教研室：胡宗福
主要参考书： 1. 严国萍等编. 《通信电子线路》，科学出版社，2006 2. 曾兴雯等编. 《通信电子线路》，科学出版社，2006 3. 张肃文主编. 《高频电子线路》，高等教育出版社，1989 4. 董尚武主编. 《电子线路II》，清华大学出版社，2008
电子线路的定义：包含有源器件的无源网络的统称。
通信电子线路：应用于通信系统中的高频电子线路。
第1章 绪论
《通信电子线路》课程的目的:
为通信工程专业学生将来在通信信号发送、接收与处 理设备的设计、制造、测试与使用奠定基础。 1. 使学生具有分析与设计高频/非线性电子线路的能力; 2. 能灵活运用有/无源的元器件进行高频信号放大、调 制 与解调、高频信号源功能电路的设计与实现； 3. 高频/非线性电子线路性能的测试与分析能力; 4. 进一步学习射频电子线路的能力和高频/非线性电子线 路的语言表达和交流能力。
第1章 绪论
四. 按元件性质: 线性性和参数恒定性 1）线性电子线路：由线性元件组成的电子线路。用线性
代数方程、线性微分方程或线性差分方程来描述。 2）非线性电子线路：由非线性元件组成的电子线路。用非 线性代数方程、非线性微分方程或非线性差分方程来描述
3) 恒定参数电子线路：由恒定参数元件组成的电子线路。 4) 变参(时变)电子线路：含有时变参数元件的电子线路。
比。如图1.2(a)所示
g0
ICQ U BEQ
(1.2―1)
iC
tan＝g0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱiC
tan＝gm
ICQ
Q
Q
ICQ
iC
0
UBEQ
uBE
uBE
通信电子线路
通信工程教研室：胡宗福
主要参考书： 1. 严国萍等编. 《通信电子线路》，科学出版社，2006 2. 曾兴雯等编. 《通信电子线路》，科学出版社，2006 3. 张肃文主编. 《高频电子线路》，高等教育出版社，1989 4. 董尚武主编. 《电子线路II》，清华大学出版社，2008
电子线路的定义：包含有源器件的无源网络的统称。
通信电子线路：应用于通信系统中的高频电子线路。
第1章 绪论
《通信电子线路》课程的目的:
为通信工程专业学生将来在通信信号发送、接收与处 理设备的设计、制造、测试与使用奠定基础。 1. 使学生具有分析与设计高频/非线性电子线路的能力; 2. 能灵活运用有/无源的元器件进行高频信号放大、调 制 与解调、高频信号源功能电路的设计与实现； 3. 高频/非线性电子线路性能的测试与分析能力; 4. 进一步学习射频电子线路的能力和高频/非线性电子线 路的语言表达和交流能力。
第1章 绪论
四. 按元件性质: 线性性和参数恒定性 1）线性电子线路：由线性元件组成的电子线路。用线性
代数方程、线性微分方程或线性差分方程来描述。 2）非线性电子线路：由非线性元件组成的电子线路。用非 线性代数方程、非线性微分方程或非线性差分方程来描述
3) 恒定参数电子线路：由恒定参数元件组成的电子线路。 4) 变参(时变)电子线路：含有时变参数元件的电子线路。
比。如图1.2(a)所示
g0
ICQ U BEQ
(1.2―1)
iC
tan＝g0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱiC
tan＝gm
ICQ
Q
Q
ICQ
iC
0
UBEQ
uBE
uBE
高频电路课件
cj
u
PN结呈电容效应: PN结正偏时,扩散电容cD起主要作用; PN结反偏时,势垒电容(结电容) cj起主要 作用。
在PN结反偏时经过特殊处理使cj有较大变 化范围—变容二极管 2.晶体管 场效应管 高频小功率管:高增益,低噪声,工作频率可达
几GHz。 高频大功率管：高增益,较大输出功率。
几百MHz下，输出功率可达10-1000w。 场效应管：同高频率下，增益同级，噪声
通常用波形图或数学表达式描述，f(t) 2.频谱特性
(角)频率和振幅之间的关系。F(ω) 有幅频特性和相频特性。 周期信号离散的频谱；非周期信号连续的 频谱。 较复杂的信号用频谱表示较为方便。 重要参数是频带宽度。 例：语音范围在 100HZ-6KHZ， 一般在 300-3400HZ，
调幅带宽为 9KHZ， 调频带宽为 200KHZ， 电视带宽为 8MHZ。 频分复用是无线通信采用高频原因之一。 三.频率特性 指无线电信号的频率或波长。 无线电波在电磁波频谱中的位置看p5，在 电磁波中无线电波频率相对较低，波长相 对较长。 无线电波波段划分：p5
第二章 高频电路基础
• § 2.1 高频电路中的元器件
一.高频电路中的元件
1.高频电阻
cR
LR
R
LR—引线电感; cR —分布电R容 LR cR越小,高频特性越好, 高频特性与制作电阻的材料、封装形式和
尺寸大小有关。
金属膜电阻比碳膜电阻高频特性好；
碳膜电阻比线绕电阻高频特性好；
表面贴装电阻比引线电阻高频特性好；
更低。 一种砷化镓场效应管，工作频率可达十几 GHz。 金属氧化物场效应管，几GHz频率上， 输出功率能达几瓦。 3.集成电路 高频比低频品种少 通用有:宽带集成放大器,100-200 MHz,
u
PN结呈电容效应: PN结正偏时,扩散电容cD起主要作用; PN结反偏时,势垒电容(结电容) cj起主要 作用。
在PN结反偏时经过特殊处理使cj有较大变 化范围—变容二极管 2.晶体管 场效应管 高频小功率管:高增益,低噪声,工作频率可达
几GHz。 高频大功率管：高增益,较大输出功率。
几百MHz下，输出功率可达10-1000w。 场效应管：同高频率下，增益同级，噪声
通常用波形图或数学表达式描述，f(t) 2.频谱特性
(角)频率和振幅之间的关系。F(ω) 有幅频特性和相频特性。 周期信号离散的频谱；非周期信号连续的 频谱。 较复杂的信号用频谱表示较为方便。 重要参数是频带宽度。 例：语音范围在 100HZ-6KHZ， 一般在 300-3400HZ，
调幅带宽为 9KHZ， 调频带宽为 200KHZ， 电视带宽为 8MHZ。 频分复用是无线通信采用高频原因之一。 三.频率特性 指无线电信号的频率或波长。 无线电波在电磁波频谱中的位置看p5，在 电磁波中无线电波频率相对较低，波长相 对较长。 无线电波波段划分：p5
第二章 高频电路基础
• § 2.1 高频电路中的元器件
一.高频电路中的元件
1.高频电阻
cR
LR
R
LR—引线电感; cR —分布电R容 LR cR越小,高频特性越好, 高频特性与制作电阻的材料、封装形式和
尺寸大小有关。
金属膜电阻比碳膜电阻高频特性好；
碳膜电阻比线绕电阻高频特性好；
表面贴装电阻比引线电阻高频特性好；
更低。 一种砷化镓场效应管，工作频率可达十几 GHz。 金属氧化物场效应管，几GHz频率上， 输出功率能达几瓦。 3.集成电路 高频比低频品种少 通用有:宽带集成放大器,100-200 MHz,
哈工大高频电子线路课件
➢ 是将通过空间传来的电磁波接收下来，并从中取出需要接 收的信息信号。
二、解调
➢ 解调是调制的逆过程。即从已调波中恢复出原基带信号的 过程。
➢ 与模拟调制相对应，也分为三种： 检波——振幅调制(AM) 鉴频——频率调制(FM) 鉴相——相位调制(PM)
12
三、直接检波式接收机
特点：
①电路简单 ②接收灵敏度太差，选择性也差，很少直接采用。
7
第2节 无线电发送设备的组成与原理
一、无线发送的基本任务
➢ 无线电发送是以自由空间为传输信道，把需要传送的信息 (声音、文字或图象)变换成无线电波传送到远方的接收点
二、信息传输的基本要求
➢ 传送距离要远 ➢ 要能实现多路传输，且各路信号传输时，应互不干扰
8
三、基带信号的特点：
➢ 不同的原始信息占有不同的频带宽度。 ➢ 基带信号占有的频带属于低频范围。
直接发送基带信号存在的问题
很难实现多路通信 要求有很长的天线，在工艺及使用上都是很困
难的。
9
四、载波调制传送方式：
➢ 调制：载波调制是用需传送的信息（基带信号）（调制信 号）去控制高频载波的参数，使载波信号的某一个或几个 参数（振幅、 频率或相位）按照需传送的信息（调制信 号）的规律变化。
➢ 调制方式
但传播距离远。主要用于广播、船舶通信、和飞行通信。
22
3、直线传播（空间波）
➢ 电波从发射天线发出，沿直线传播到接收天线 ➢ 适合频率f： 30MHz以上(波长λ为10m以下) 的超短波 ➢ 特点：这种传播的距离只限制在视距范围内（也叫视距传
播） 增高天线可以提高直线传播的距离。
23
4、卫星中继等
特点： ①有固定频率的中频放大器，它不仅可以实现较高的放大倍数， 而且选择性也很容易得到满足——可以同时兼顾高灵敏度与高选择性
二、解调
➢ 解调是调制的逆过程。即从已调波中恢复出原基带信号的 过程。
➢ 与模拟调制相对应，也分为三种： 检波——振幅调制(AM) 鉴频——频率调制(FM) 鉴相——相位调制(PM)
12
三、直接检波式接收机
特点：
①电路简单 ②接收灵敏度太差，选择性也差，很少直接采用。
7
第2节 无线电发送设备的组成与原理
一、无线发送的基本任务
➢ 无线电发送是以自由空间为传输信道，把需要传送的信息 (声音、文字或图象)变换成无线电波传送到远方的接收点
二、信息传输的基本要求
➢ 传送距离要远 ➢ 要能实现多路传输，且各路信号传输时，应互不干扰
8
三、基带信号的特点：
➢ 不同的原始信息占有不同的频带宽度。 ➢ 基带信号占有的频带属于低频范围。
直接发送基带信号存在的问题
很难实现多路通信 要求有很长的天线，在工艺及使用上都是很困
难的。
9
四、载波调制传送方式：
➢ 调制：载波调制是用需传送的信息（基带信号）（调制信 号）去控制高频载波的参数，使载波信号的某一个或几个 参数（振幅、 频率或相位）按照需传送的信息（调制信 号）的规律变化。
➢ 调制方式
但传播距离远。主要用于广播、船舶通信、和飞行通信。
22
3、直线传播（空间波）
➢ 电波从发射天线发出，沿直线传播到接收天线 ➢ 适合频率f： 30MHz以上(波长λ为10m以下) 的超短波 ➢ 特点：这种传播的距离只限制在视距范围内（也叫视距传
播） 增高天线可以提高直线传播的距离。
23
4、卫星中继等
特点： ①有固定频率的中频放大器，它不仅可以实现较高的放大倍数， 而且选择性也很容易得到满足——可以同时兼顾高灵敏度与高选择性
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Vcom Icom
R 2 2L2 Vsm R
R 2 2L2 Vsm 1 Q2
故：VL0超前 I的0 角度小于 90o
2020/2/13
通信工程系
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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：
(失谐时的阻抗) X R
L 1
C
R
o L
不需要的频率分量。 1.选频网络的分类
振荡回路（由L、C组成） 单振荡回路
耦合振荡回路
各种滤波器
LC集中滤波器 石英晶体滤波器 陶瓷滤波器 声表面波滤波器
2020/2/13
通信工程系
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§1.1 串联谐振回路
1.1-1 概述 1.1-2 谐振及谐振条件 1.1-3 谐振特性 1.1-4 能量关系 1.1-5 谐振曲线和通频带 1.1-6 相频特性曲线
谐振回路具有选频和滤波作用。
2020/2/13
通信工程系
5/85
1.1-2 谐振及谐振条件
1 阻抗
z R jx R j(L 1 ) | z | e j C
| z | R2 X 2 R2 (L 1 )2
C
arctg
X
arctg
L
1 C
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通信工程系
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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。
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。
注意：损耗电阻是包含在R中的，所以
Q oL 1 1 • L R ocR R R C
当谐振时：
0L
1
0C
vLo
vCo
Io
Vs R
•
Vs
•
r
Vs • Q
因此串联谐振时，电感L和电容C上的电压达到最大值且为输 入信号电压的Q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。
1 C
idt
1
C
I0
sin(
t
90o )
VCm
cos t
电容储能：Wc
1 2
Cv
2
c
1 2
CV
2 Cm
cos2
t
Q 1 L RC
最大储能：Wcm
1 2
CV
2 cm
1 2
C
Q
2V
2 sm
1C 2
1 R2
L C
Vs2m
1 2
L
I
2 0m
电感电压
Wcm
1 2
I
2 om
L
Wc
1 2
I
2 om
L
cos
2
t
回路电流
电感储能：WL
1 2
Li2
1 2
LI
2 om
sቤተ መጻሕፍቲ ባይዱn
2
ω
t
最大储能：
WLm
1 2
I
2 om
L
总储能：
W
WL
WC
1 2
LI
2 om
sin
2
t
1 2
LI
2 om
cos2
t
1 2
LI
2 om
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W 是一个不随时间变化的常数。这说明回路中 储存的能量是不变的，只是在线圈与电容器之 间相互转换。且电抗元件不消耗外加电动势的 能量，外加电动势只提供回路电阻所消耗的能 量，以维持回路的高幅振荡。所以谐振回路中 电流最大。
R
R
令X 0
X
0
L
1
0C
0
0
1 LC
f0
2
1 LC
当 时0
I
I0
vs R
达到最大
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x 容性
O
|z|
感性 L
x L 1 C
0
1
R
C
z
– 1 C
O 0
0
2
当 0时节|z| >R，
R
o
o
Qo
o
o
当 0即失谐不大时：
Q0
•
2 0
Q0
•
2f f0
当谐振时： = 0。
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1.1-4 能量关系
谐振时 谐振电流 i I0m sin t
电容两端电压：vc
> =0，x > 0呈感性，电流滞后电压，i < 0 < 0，x<0呈容性，电流超前电压，i > 0 = 0 |z| = R x = 0达到串联谐振。 当回路谐振时的感抗或容抗，称之为特性阻抗。用表示
1 X L0 X C0 0 L 0C
L C
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结论：
①电感上储存的瞬时能量的最大值与电容上储存的瞬时能量 的最大值相等。
②能量W是一个不随着时间变化的常数，这说明整个回路中 储存的能量保持不变，只是在线圈和电容器之间相互转换，
电抗元件不消耗外加电源的能量。
③外加电源只是提供回路电阻所消耗的能量，以维持回路的
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1.1-1 概述
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。信号源与电容和电感串接，就 构成串联振荡回路。
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， 这个特定频率就叫做谐振频率。
VS R VS R
jL j
1 j0C
0 L
R
VS
j 1 0CR
Q
VS
0 L
R
1
0CR
1 R
L C
VL0 jQVS VC0 jQVS
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品质因数Q ：
谐振时回路感抗值（或容抗值）与回路电阻R的比值称为回路 的品质因数，以Q表示，它表示回路损耗的大小。
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1.1-3 谐振特性
1) 0 X 0 Z R 为最小值，且为纯电阻
0 X 0
X L XC呈现感性
0 X 0
X L XC呈现感性
2) 谐振时电流最大且与电源同相 定义品质因数：
3)
VL0 VC0
I0 j0L
I0
1 0C
通信电子线路
2010-2011 第二学期
电子与信息工程学院 通信工程系
1
Chapter 1 选频网络
§1.1 串联谐振回路 §1.2 并联谐振回路 §1.3 串、并联阻抗等效互换与回
路抽头时的阻抗变换 §1.5 耦合回路 §1.6 电噪声
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引言
1.选频的基本概念 所谓选频就是选出需要的频率分量并且滤除
等幅振荡，谐振时振荡器回路中的电流最大。