高頻電子線路(第二章 選頻網(wǎng)絡(luò))

1、0000000000000000 m0 m1 .,12 .,1,3 .,LCLCCQQCRCRLQLCCRVVVV.0解 題 注 意 ：注 意 腳 標(biāo) ： L求最 好 用， 因 為,都 是 給 定 的 。是 通 過(guò),求 出 ， 誤 差 大 。是 矢 量 ；是 標(biāo) 量 。66012000221200sm00m0m0sm112122 3.14 1.5 10100 10511113(2 3.14 1.5 10 )100 101m0.2m5=212mLCQC RLHCVVIARVVQ VV解：諧振時(shí)回路電流：習(xí)題詳解：習(xí)題習(xí)題詳解：習(xí)題2.5習(xí)題詳解：習(xí)題習(xí)題詳解：習(xí)題2.6+pFC1001端短路。解

2、：先看第一次諧振，11111100101000.1CCSSVVQ VQV又LRVMHz1 . 01）（ HCLCL253 10100)102(11112261201006012061200111253 1015.9100100 101115.9100 210100 10LLQRRCQCRQC而（ ）（ ）+pFC200211LRVMHz1 . 01H2539 .15。端接解：再看第二次諧振，XZ11ZX沒(méi)有改變。注意：諧振頻率0pFCCLL100100還是可知根據(jù)也沒(méi)變同時(shí)總總中一定含有電容可見(jiàn)XZ?XCV5 . 2pFCCCCCCCXXXX200100pF)100pF(222可以推出串聯(lián)后仍

3、為與由22.52.5250.1CSVCVQV總總又兩端的電壓為+pFC200211LRVMHz1 . 01H2539 .15?pFCX200261211253 10 63.625100 10LRQC總總（ ）XR個(gè)電阻可知圖中“？”處是一XR）（且總7 .479 .156 .63RRRX串聯(lián)而成和由pFCRZXXX2007 .47）（)7967 .47(1020010217 .4711260jjCjRZXXX由于由于Q公式有好幾個(gè)公式有好幾個(gè),所以解法也所以解法也有很多種有很多種,但結(jié)果應(yīng)當(dāng)是一樣的。但結(jié)果應(yīng)當(dāng)是一樣的。高頻電子技術(shù)2.3 串、并聯(lián)電路及抽頭式電路的等效變換串、并聯(lián)電路及抽頭式

4、電路的等效變換l本節(jié)主要內(nèi)容：2.3.1 串、并聯(lián)阻抗等效變換2.3.2 抽頭式電路的等效變換第二章第二章 選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)這一節(jié)的目的在于學(xué)習(xí)這一節(jié)的目的在于為學(xué)習(xí)為學(xué)習(xí)“高頻小信號(hào)放大器高頻小信號(hào)放大器”打好基礎(chǔ)打好基礎(chǔ)高頻電子技術(shù)2.3.1 串、并聯(lián)阻抗等效變換串、并聯(lián)阻抗等效變換l什么是“等效”？所謂等效就是指電路工作在某一頻率時(shí)，不管其內(nèi)部的電路形式如何，從外部看去其阻抗是相等的。l為什么要進(jìn)行等效變換？主要是為了使電路的分析更加方便。例如：第二章第二章 選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)等效等效導(dǎo)納直接相加，計(jì)算得以簡(jiǎn)化！導(dǎo)納直接相加，計(jì)算得以簡(jiǎn)化！高頻電子技術(shù)1、并聯(lián)等效成串聯(lián)、并聯(lián)等效成串聯(lián)

5、2.3.1 串、并聯(lián)阻抗等效變換串、并聯(lián)阻抗等效變換注：圖中電抗帶顏色，純電阻不帶顏色注：圖中電抗帶顏色，純電阻不帶顏色ABXSRSABXPRP等效等效阻抗應(yīng)該相等兩點(diǎn)看去兩個(gè)電路從根據(jù)等效的要求,AB,PPPPjXRjXR)(而并聯(lián)電路的阻抗為SSjXR 顯然串聯(lián)電路的阻抗為PPPPPPPPXXRRjRXRX222222高頻電子技術(shù)1、并聯(lián)等效成串聯(lián)（續(xù)）、并聯(lián)等效成串聯(lián)（續(xù)）2.3.1 串、并聯(lián)阻抗等效變換串、并聯(lián)阻抗等效變換PPPPSPPPPSXXRRXRXRXR222222),(有等效定義聯(lián)電路阻抗令并聯(lián)電路阻抗等于串PPPPPPXRXRXR221111請(qǐng)同學(xué)們回憶請(qǐng)同學(xué)們回憶一下并聯(lián)

6、諧振一下并聯(lián)諧振回路中的回路中的Q值值:PpppppXRCRLRQ恰好可以表示為 倒數(shù)倒數(shù)代入代入代入代入高頻電子技術(shù)1、并聯(lián)等效成串聯(lián)（結(jié)論）、并聯(lián)等效成串聯(lián)（結(jié)論）2.3.1 串、并聯(lián)阻抗等效變換串、并聯(lián)阻抗等效變換PSPSXQQXQRR222 1 1得到所以通常由于高頻電路中, 1,QPSPSXXQRR2這個(gè)結(jié)論用語(yǔ)言表達(dá)就是：這個(gè)結(jié)論用語(yǔ)言表達(dá)就是：諧振電路中的并聯(lián)支路等效成串聯(lián)支路時(shí)，電抗諧振電路中的并聯(lián)支路等效成串聯(lián)支路時(shí)，電抗部分基本不變，電阻部分變?yōu)樵瓉?lái)的部分基本不變，電阻部分變?yōu)樵瓉?lái)的1/Q2高頻電子技術(shù)2、串聯(lián)等效成并聯(lián)、串聯(lián)等效成并聯(lián)l采用上面相同的方法進(jìn)行分析（推導(dǎo)從略

7、）l得出的結(jié)論是相同的l用公式表達(dá)為2.3.1 串、并聯(lián)阻抗等效變換串、并聯(lián)阻抗等效變換SPSPXXRQR2這個(gè)結(jié)論用語(yǔ)言表達(dá)就是：這個(gè)結(jié)論用語(yǔ)言表達(dá)就是：諧振電路中的串聯(lián)支路等效成并聯(lián)支路時(shí)，電抗諧振電路中的串聯(lián)支路等效成并聯(lián)支路時(shí)，電抗部分基本不變，電阻部分變?yōu)樵瓉?lái)的部分基本不變，電阻部分變?yōu)樵瓉?lái)的Q2倍倍高頻電子技術(shù)注意：利用上述結(jié)論回顧和理解并聯(lián)諧振回路知識(shí)注意：利用上述結(jié)論回顧和理解并聯(lián)諧振回路知識(shí)2.3.1 串、并聯(lián)阻抗等效變換串、并聯(lián)阻抗等效變換2();,(r),sPsPLrRRQRRr電抗部分 在圖中為等效后不變上圖中的 其實(shí)就是圖中它約為倍的即可見(jiàn)和 是有很大差別的驗(yàn)證了我們

8、學(xué)過(guò)的知識(shí)rLCRSiSRpLCRSiS222()11()ppppppppLLRQLQQ rCrrrCC高頻電子技術(shù)3.并聯(lián)諧振回路其他形式并聯(lián)諧振回路其他形式并聯(lián)電路的廣義形式：并聯(lián)電路的廣義形式：高頻電子技術(shù)221212()1()ppppLZZRRRRC 或 （）1212p12=,pRRRRLR R這時(shí)，如果 ，都不大的情況下，可以認(rèn)為 ，都集中在電感之路。且Q這一概念在實(shí)際中很+有用。高頻電子技術(shù)2.3.2 抽頭式電路的阻抗變換抽頭式電路的阻抗變換l為什么會(huì)存在“抽頭式”電路?1、減小信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載對(duì)回路的影響； 2、可調(diào)抽頭還可以實(shí)現(xiàn)阻抗匹配功能。l常見(jiàn)的抽頭電路（電路圖見(jiàn)下頁(yè)）：按

9、被抽頭的元件分：電感抽頭和電容抽頭按抽頭在整個(gè)電路中位置分：源端抽頭和負(fù)載端抽頭第二章第二章 選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)高頻電子技術(shù)常見(jiàn)的抽頭電路常見(jiàn)的抽頭電路2.3.2 抽頭式電路的阻抗變換抽頭式電路的阻抗變換電電感感抽抽頭頭部部分分接接入入電電容容分分壓壓部部分分接接入入L2L1CL2L1CRLC2C1LLC2C1RL高頻電子技術(shù)1、為什么通過(guò)抽頭可調(diào)節(jié)諧振阻抗？、為什么通過(guò)抽頭可調(diào)節(jié)諧振阻抗？2.3.2 抽頭式電路的阻抗變換抽頭式電路的阻抗變換aZbcZacZbcZac=?L1L2CrLLp221)(bc注意：電感、電容串并聯(lián)時(shí)注意：電感、電容串并聯(lián)時(shí) 值的大小的計(jì)算！值的大小的計(jì)算！高頻電子技術(shù)

10、引入抽頭時(shí)阻抗的變化引入抽頭時(shí)阻抗的變化2.3.2 抽頭式電路的阻抗變換抽頭式電路的阻抗變換ZbcL1L2CCCLpp下可將其看作一個(gè)電容所以在下呈容性在諧振頻率串聯(lián)后這個(gè)支路與由于,2CrLZpbc21221122121)()(LLLrLLrLZZppacbc所以bc為了簡(jiǎn)化這為了簡(jiǎn)化這些表達(dá)式，些表達(dá)式，提出了接入提出了接入系數(shù)系數(shù)p的概的概念念高頻電子技術(shù)2、抽頭系數(shù)（接入系數(shù)）、抽頭系數(shù)（接入系數(shù)）p的嚴(yán)格定義的嚴(yán)格定義l抽頭式電路中，抽頭所夾的那個(gè)元件的阻抗，與它所在的那個(gè)支路的整個(gè)阻抗之比，稱為抽頭系數(shù)或接入系數(shù)，通常記為pl例如：2.3.2 抽頭式電路的阻抗變換抽頭式電路的阻抗變

11、換)(211211LLLZZpppLLL串211LLLabL1L2Cc2,pZZacbc可得帶入上頁(yè)抽頭處看進(jìn)去的阻抗較小抽頭處看進(jìn)去的阻抗較小高頻電子技術(shù)關(guān)于電容抽頭時(shí)關(guān)于電容抽頭時(shí)p的公式的公式LC1C2ab抽頭所在支路總阻抗抽頭所夾元件阻抗的嚴(yán)格定義根據(jù)接入系數(shù)pp212211111CCCCjCjCj?211CCCp是否等于注意課后習(xí)題注意課后習(xí)題 2.9中中C1和和C2位置位置2.3.2 抽頭式電路的阻抗變換抽頭式電路的阻抗變換高頻電子技術(shù)3、抽頭式電路中電壓的關(guān)系、抽頭式電路中電壓的關(guān)系2.3.2 抽頭式電路的阻抗變換抽頭式電路的阻抗變換abL1L2CcVbcVackIbcIacI：

12、諧振環(huán)路電流kI：支路電流和acbcII注：高頻電路通常工作于諧振狀態(tài)或接近于諧振狀態(tài)注：高頻電路通常工作于諧振狀態(tài)或接近于諧振狀態(tài)回顧諧振時(shí)各電回顧諧振時(shí)各電流的大小關(guān)系流的大小關(guān)系bcackIII和可知kLLIII21從而可近似認(rèn)為高頻電子技術(shù)并聯(lián)諧振時(shí)各支路的電流并聯(lián)諧振時(shí)各支路的電流2.2.1 并聯(lián)諧振回路基本原理并聯(lián)諧振回路基本原理SppppSpSpLpILRjLjRILjGILjVI0SpLpIjQISpCpIjQISppppSpSpCpICjRCjRIGCjICjVI10QpSIpRCLkI電流：通常被稱作諧振環(huán)路kI高頻電子技術(shù)3、抽頭式電路中電壓的關(guān)系、抽頭式電路中電壓的關(guān)系

13、(續(xù)續(xù))2.3.2 抽頭式電路的阻抗變換抽頭式電路的阻抗變換abL1L2CcVbcVacpLLLILLjILjVVkkacbc211211)(kI抽頭兩端的電壓也較小抽頭兩端的電壓也較小高頻電子技術(shù)4、抽頭式電路中電阻的等效變換、抽頭式電路中電阻的等效變換2.3.2 抽頭式電路的阻抗變換抽頭式電路的阻抗變換abL1L2CcRiabL1L2CcRi根據(jù)等效變換時(shí)能量守恒定律，根據(jù)等效變換時(shí)能量守恒定律，iacibcRVRV222121等等效效2221pVVRRbcacii去掉抽頭后電阻變大去掉抽頭后電阻變大高頻電子技術(shù)5、抽頭式電路中電流源的等效變換、抽頭式電路中電流源的等效變換2.3.2 抽頭

14、式電路的阻抗變換抽頭式電路的阻抗變換abL1L2Cc等等效效SIabL1L2CcSIpVVacbc結(jié)論根據(jù)前面的電壓關(guān)系的acSbcSacbcZIZIVVp2pZZacbc的結(jié)論再根據(jù)前面的阻抗關(guān)系2pIIVVpSSacbc帶入上式得SSpII 去掉抽頭后電流源變小去掉抽頭后電流源變小高頻電子技術(shù)6、抽頭式電路中電容的等效變換、抽頭式電路中電容的等效變換*2.3.2 抽頭式電路的阻抗變換抽頭式電路的阻抗變換abL1L2CCic等等效效abL1L2CciC變小即去掉抽頭等效后電容時(shí)當(dāng)可以證明：iiiiCLLLCpCCC22112)(,注：證明方法是令注：證明方法是令ac兩端在等兩端在等效前后的阻

15、抗相等來(lái)證明的。效前后的阻抗相等來(lái)證明的。由于推導(dǎo)比較繁瑣且大綱不要由于推導(dǎo)比較繁瑣且大綱不要求，故略去推導(dǎo)過(guò)程，但結(jié)論求，故略去推導(dǎo)過(guò)程，但結(jié)論希望同學(xué)們記住，第三章有用。希望同學(xué)們記住，第三章有用。高頻電子技術(shù)抽頭等效關(guān)系總結(jié)抽頭等效關(guān)系總結(jié)(bc為抽頭為抽頭,ac為總的回路的兩個(gè)端點(diǎn)為總的回路的兩個(gè)端點(diǎn))(代代 的變量為去掉抽頭后的等效值的變量為去掉抽頭后的等效值)2pZZacbcpVVacbciiRpR21阻抗的關(guān)系阻抗的關(guān)系電壓的關(guān)系電壓的關(guān)系抽頭處看進(jìn)去的阻抗和電壓都比較小抽頭處看進(jìn)去的阻抗和電壓都比較小電阻去抽頭電阻去抽頭電流源去抽頭電流源去抽頭變大變大SSpII 變小變小電容去

16、抽頭電容去抽頭iiCpC2變小變小高頻電子技術(shù)習(xí)題：習(xí)題：l教材P85（四版）習(xí)題3.9l教材P55（五版）習(xí)題2.9l注意：請(qǐng)同學(xué)們?cè)贑i的兩端再并聯(lián)一個(gè)電阻Rp(其值可以通過(guò)Qp求出)；習(xí)題詳解：習(xí)題習(xí)題詳解：習(xí)題2.9（3.9四版）四版）1CpF202CpF20pF20oCk5oRLH8 . 0k5iRpF5iCpR沒(méi)畫出來(lái)。兩端的電阻，所以題面、的內(nèi)阻等效到是 2 1 LRp12o12CC C 12方法一：將看成從抽頭出來(lái)的元件，等效到兩端。但是別忘記一個(gè)前提：接入的電容要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電路中的原有電容1CpF202CpF20k5oRLH8 . 0k5iRpF5iCpR21pF20oCo22CCC所以更精確的方法是：方法二，先將與合并?？闯梢粋€(gè)電容2CpF402o2CCC40pF 12i12CC20 40 12CC518.3pFCC2040這樣兩端總電容)(6 .41103 .18108 .