電子線路總結第零章

2021-10-30 12:50:55 字數 1615 閱讀 5517

第1章選頻網路

諧振,就是整個迴路中的電容的容抗和電感的感抗相抵消,只剩下純電阻性。諧振迴路分為串聯諧振和併聯諧振,都是需要掌握的,兩者有很多共同點,這裡我們比較記憶和理解最好。

先說串聯諧振迴路,如右圖

其諧振條件是 (0.1-4)

由此可以匯出迴路發生串聯諧振的角頻率和頻率分別為

0.1-5)

將式(0.1-5)代入式(0.1-4)得

0.1-5a)

稱為諧振電路的特性阻抗。

我們把諧振時的迴路感抗值(或容抗值)與迴路電阻r的比值稱為迴路的品質因素,以q值表示,簡稱q值,則得

迴路電流幅值與外加電壓頻率之間的關係曲線稱為諧振曲線。因此可得到在任意頻率下的迴路電流與諧振時迴路電流之比為

式中,具有失諧量的含義,稱為廣義失諧量(或稱一般失諧量)。

模值為0.1-17)

根據式(0.1-17)可以畫出相應的諧振曲線如圖0.1-4所示。

由圖所見,迴路的q值愈高,諧振曲線愈尖銳,對外加電壓的選頻作用愈顯著,迴路的選擇性就愈好。因此,迴路q值的大小可說明迴路選擇的好壞。(這對以後要學的迴路都是對的)

當在附近時,

因此,式(0.1-17)可寫成

通頻帶:當迴路的外加訊號電壓的幅值保持不變,頻率改變為或,此時迴路電流等於諧振值的倍。稱為迴路的通頻帶,其絕對值(用或表示)為

或0.1-20)

式中(或)和(或)為通頻帶的邊界角頻率(或邊界頻率)。在通頻帶的邊界角頻率和上,。所以,在通頻帶的邊界角頻率處,廣義失諧量,可得通頻帶表示式為

0.1-21,很重要的)

迴路的相對通頻帶為

由此可見,通頻帶與迴路的品質因數q成反比,q愈高,諧振曲線愈尖銳,迴路的選擇性愈好,但通頻帶愈窄。(這對我們的併聯諧振迴路也是成立的)

現在開始,併聯諧振迴路

下面兩個都是併聯諧振迴路,但需注意以後在運用公式時,r是圖一中與電感l串聯的電阻,是圖二中的全併聯電阻,也就是諧振電阻, =,其中是諧振電導。

由併聯振盪迴路電納的併聯諧振條件,可以匯出併聯迴路諧振角頻率和諧振頻率分別為

在併聯諧振時,把迴路的感抗值(或容抗值)與電阻的比值稱為併聯振盪迴路的品質因數,即

0.2-10)

式中,即為諧振電路的特性阻抗。

因此,併聯振盪迴路的諧振電阻也可表示為

0.2-11)(這裡公式有點多,都很重要的0.2-12)

上兩式表明:在諧振時,併聯振盪迴路的諧振電阻等於感抗值或容抗值的倍。當遠大於1時,這個電阻值是很大的。

諧振曲線0.2-16)

當外加訊號源頻率與迴路諧振頻率很接近時,上兩式可寫成

0.2-18)

這些公式可以發現與串聯諧振都是一樣的,併聯振盪迴路通用形式的諧振特性和相頻特性是與串聯迴路相同的,在此不再重複討論。

通頻帶:併聯振盪迴路的絕對通頻帶為

0.2-20)

相對通頻帶為

0.2-21)

因此,併聯振盪迴路的通頻帶、選擇性與迴路品質因數的關係和串聯迴路的情況是一樣的。即愈高,諧振曲線愈尖銳,迴路的選擇性愈好,但通頻帶愈窄。

以上討論的是高的情況(即)。我們就不需要考慮低值迴路的情況(即的條件不滿足)。

等效替代:至於在有內阻和負載電阻的情況下,只需將圖轉化為標準圖(上面我們畫出來了的),再代入公式就行了。

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