小信號諧振放大器

1、第第 1 章章小信號諧振放大器小信號諧振放大器1.1概述概述1.2選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)1.3晶體管高頻小信號等效電路與參數(shù)晶體管高頻小信號等效電路與參數(shù)1.4晶體管諧振放大器晶體管諧振放大器1.5諧振放大器的穩(wěn)定性諧振放大器的穩(wěn)定性1.1 概述概述 在無線通信中，發(fā)射與接收的信號應(yīng)當(dāng)適合于空在無線通信中，發(fā)射與接收的信號應(yīng)當(dāng)適合于空間傳輸。所以，被通信設(shè)備處理和傳輸?shù)男盘柺墙?jīng)過間傳輸。所以，被通信設(shè)備處理和傳輸?shù)男盘柺墙?jīng)過調(diào)制處理過的高頻信號，這種信號具有窄帶特性。而調(diào)制處理過的高頻信號，這種信號具有窄帶特性。而且，通過長距離的通信傳輸，信號受到衰減和干擾，且，通過長距離的通信傳輸，信號受到衰減和

2、干擾，到達(dá)接收設(shè)備的信號是非常弱的高頻窄帶信號，在做到達(dá)接收設(shè)備的信號是非常弱的高頻窄帶信號，在做進(jìn)一步處理之前，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過放大和限制干擾的處理。進(jìn)一步處理之前，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過放大和限制干擾的處理。這就需要通過高頻小信號放大器來完成。這種小信號這就需要通過高頻小信號放大器來完成。這種小信號放大器是一種諧振放大器?；祛l器輸出端也接有這種放大器是一種諧振放大器?；祛l器輸出端也接有這種小信號放大器，作為中頻放大器對已調(diào)信號進(jìn)行放大。小信號放大器，作為中頻放大器對已調(diào)信號進(jìn)行放大。1.諧振放大器的組成諧振放大器的組成2.主要功能主要功能放大器件放大器件 負(fù)載負(fù)載（選頻網(wǎng)絡(luò)）（選頻網(wǎng)絡(luò)）（諧振系統(tǒng)）（諧振系統(tǒng)）

3、 放大、濾波（選頻）放大、濾波（選頻） 從接收的眾多電信號中，選出有用信號并加以放大，從接收的眾多電信號中，選出有用信號并加以放大，同時對無用信號、干擾信號、噪聲信號進(jìn)行抑制，以提同時對無用信號、干擾信號、噪聲信號進(jìn)行抑制，以提高接收信號的質(zhì)量和抗干擾能力。高接收信號的質(zhì)量和抗干擾能力。3.高頻小信號放大器分類高頻小信號放大器分類以諧振回路為負(fù)載的諧振放大器以諧振回路為負(fù)載的諧振放大器雙諧振回路單諧振回路LCLC聲表面濾波器陶瓷濾波器晶體濾波器以濾波器為負(fù)載的集中選頻放大器以濾波器為負(fù)載的集中選頻放大器 （固體濾波器）（固體濾波器）濾波器高頻放大器混頻器中頻放大器解調(diào)器本地振蕩器低頻放大器信宿

4、自動增益控制4.工作方式工作方式v調(diào)諧放大：諧振于外來信號；調(diào)諧放大：諧振于外來信號；v頻帶放大：諧振頻率不變。頻帶放大：諧振頻率不變。輸入信號幅度小輸入信號幅度小頻帶窄頻帶窄負(fù)載是諧振系統(tǒng)負(fù)載是諧振系統(tǒng)工作在甲類線性狀態(tài)工作在甲類線性狀態(tài)5.特點(diǎn)特點(diǎn)1.2選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)1.2.1串聯(lián)諧串聯(lián)諧 振回路振回路1.2.2并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路1.2.3串、并聯(lián)阻抗等效互換與回路抽頭串、并聯(lián)阻抗等效互換與回路抽頭 時的阻抗變換時的阻抗變換1.2.4選擇性濾波器選擇性濾波器引引 言言1選頻的基本概念選頻的基本概念 選出需要的頻率分量，同時濾除不需要的頻率分量選出需要的頻率分量，同時濾除不需要的頻率

5、分量2選頻網(wǎng)絡(luò)的分類選頻網(wǎng)絡(luò)的分類LCLC單振蕩回路振蕩回路（由 、 組成）耦合振蕩回路集中濾波器石英晶體濾波器各種濾波器陶瓷濾波器聲表面波濾波器3選頻網(wǎng)絡(luò)在通信電子線路中的主要用途選頻網(wǎng)絡(luò)在通信電子線路中的主要用途p前端選擇性電路前端選擇性電路p高頻小信號放大器負(fù)載高頻小信號放大器負(fù)載p中頻放大器負(fù)載中頻放大器負(fù)載p高頻功率放大器負(fù)載高頻功率放大器負(fù)載p混頻器負(fù)載混頻器負(fù)載p正弦波振蕩器回路正弦波振蕩器回路p調(diào)整電路負(fù)載調(diào)整電路負(fù)載1.2.1串聯(lián)諧振回路串聯(lián)諧振回路1回路阻抗回路阻抗 串聯(lián)諧振回路串聯(lián)諧振回路zezCLRxRz j)1( jj 2222)1(CLRxRz RCLRxz 1ar

6、ctanarctan 當(dāng)當(dāng) 時，時， ，電路呈容性；，電路呈容性；00 x當(dāng)當(dāng) 時，時， ，電路呈感性；，電路呈感性；00 x當(dāng)當(dāng) 時，時， ， ，電路達(dá)到串聯(lián)諧振。，電路達(dá)到串聯(lián)諧振。00 xRz 01LC回路諧振時的感抗或容抗稱為回路諧振時的感抗或容抗稱為特性阻抗特性阻抗，用，用 表示表示 CLCL 001 2諧振頻率諧振頻率 fo 01000 CLx 由由，得，得LC10 LCf120 3品質(zhì)因數(shù)品質(zhì)因數(shù) Q 諧振時回路感抗值（或容抗值）與回路電阻諧振時回路感抗值（或容抗值）與回路電阻R的比值稱為的比值稱為回路的品質(zhì)因數(shù)，以回路的品質(zhì)因數(shù)，以Q表示，它表示回路損耗的大小。表示，它表示回路

7、損耗的大小。CLRRCRRLQ1100 4廣義失諧系數(shù)廣義失諧系數(shù) 000001QRLRCLRx諧振時的電阻失諧時的電抗值當(dāng)當(dāng) ，即失諧不大時，即失諧不大時0 0000002()()()()22QQfQQf當(dāng)諧振時，當(dāng)諧振時，0 j111j11)1( j)1( j)(0RCLCLRRRvCLRvIIfNss諧振點(diǎn)電流失諧處電流5諧振曲線諧振曲線6通頻帶通頻帶 當(dāng)回路外加電壓的幅值不變時，改變頻率，回路電流當(dāng)回路外加電壓的幅值不變時，改變頻率，回路電流I下降下降到到I0的的 時所對應(yīng)的頻率范圍稱為諧振回路的通頻帶。時所對應(yīng)的頻率范圍稱為諧振回路的通頻帶。21127 . 02B或或127 . 02

8、fffB201121II當(dāng)當(dāng) 時，時，102Q而而 ，故有，故有Q07 . 02所以所以QffB07 . 027信號源內(nèi)阻和負(fù)載對串聯(lián)諧振回路的影響信號源內(nèi)阻和負(fù)載對串聯(lián)諧振回路的影響RL+-sVRRL+-sVCLRS 通常把沒有接入信號源內(nèi)通常把沒有接入信號源內(nèi)阻和負(fù)載電阻時回路本身的阻和負(fù)載電阻時回路本身的Q值叫作空載值叫作空載Q值。值。00QRLQ 把接入信號源內(nèi)阻和負(fù)載把接入信號源內(nèi)阻和負(fù)載電阻時的電阻時的Q值叫作有載值叫作有載Q值。值。LLsQRRRLQ0 可見，串聯(lián)諧振回路適于可見，串聯(lián)諧振回路適于RS很下（恒壓源）和很下（恒壓源）和RL不大的電不大的電路，只有這樣路，只有這樣QL

9、才不至于太低，保證回路有較好的選擇性。才不至于太低，保證回路有較好的選擇性。1.2.2并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路 串聯(lián)諧振回路適用于信號源內(nèi)阻很小的恒壓源，但電子串聯(lián)諧振回路適用于信號源內(nèi)阻很小的恒壓源，但電子電路信號源內(nèi)阻一般都很大，基本上可看作恒流源，如晶體電路信號源內(nèi)阻一般都很大，基本上可看作恒流源，如晶體管放大器的內(nèi)阻約為幾千至幾十千歐，故不能采用串聯(lián)回路，管放大器的內(nèi)阻約為幾千至幾十千歐，故不能采用串聯(lián)回路，而應(yīng)采用并聯(lián)諧振回路。而應(yīng)采用并聯(lián)諧振回路。1回路阻抗回路阻抗 11jjjj11jjjrLrLCCZrLrLCC一般一般 ，所以，所以Lr111jjLCZCrrLLCLC11jjC

10、rYLGBZLC并聯(lián)回路采用導(dǎo)納分析比較方便，其導(dǎo)納為并聯(lián)回路采用導(dǎo)納分析比較方便，其導(dǎo)納為2諧振頻率諧振頻率 01LC012fLC0010BCL由由 得得當(dāng)不滿足當(dāng)不滿足 條件時，條件時，可推導(dǎo)可推導(dǎo)Lr2021rLCL諧振時諧振時2020()11()eoeoLLZRGrCrCr3品質(zhì)因數(shù)品質(zhì)因數(shù) 000eoeoeoLRRCQRrLL注意：注意：r為串聯(lián)在電感支路的損耗電阻；為串聯(lián)在電感支路的損耗電阻； Reo為并聯(lián)諧振回路的諧振電阻。為并聯(lián)諧振回路的諧振電阻。00001eoRQQLC4廣義失諧廣義失諧 0001eoeoeoCCBLGGG失諧時的電納諧振時的電導(dǎo)當(dāng)失諧不大時當(dāng)失諧不大時002

11、Q5諧振曲線諧振曲線 000( )1j()11j11jsseoeoeoeoeoIVYN fIVGGGYGCLQ失諧時回路端電壓諧振時回路端電壓6通頻帶通頻帶 127 . 02B或或127 . 02fffB201112VV當(dāng)當(dāng) 時，時，0.70021fQf所以所以00.702fBfQ 當(dāng)回路電壓的下降到最大值的當(dāng)回路電壓的下降到最大值的 時所對應(yīng)的頻率范圍時所對應(yīng)的頻率范圍 稱為并聯(lián)諧振回路的通頻帶。稱為并聯(lián)諧振回路的通頻帶。217信號源內(nèi)阻和負(fù)載電阻對并聯(lián)諧振回路的影響信號源內(nèi)阻和負(fù)載電阻對并聯(lián)諧振回路的影響 1ssRG1eoeoRG有載有載Q值為值為0011()(1)LsLeosLeoeoe

12、oQGGL GGGLGGG由于由于0001eoeoCQLGG故故01LeoeosLQQRRRR小結(jié)：并聯(lián)諧振回路的幾個參數(shù)小結(jié)：并聯(lián)諧振回路的幾個參數(shù) Reo通常稱為回路的空載諧振電阻通常稱為回路的空載諧振電阻Geo通常稱為回路的空載諧振電導(dǎo)通常稱為回路的空載諧振電導(dǎo) （回路本身固有的）（回路本身固有的） 001LLCC00LQr串CRLRQeoeo000并并聯(lián)電路空載品質(zhì)因數(shù)并聯(lián)電路空載品質(zhì)因數(shù) 由于串聯(lián)電路和并聯(lián)電路等效，有由于串聯(lián)電路和并聯(lián)電路等效，有并串00QQQ Q越大，則回路損耗越小越大，則回路損耗越小200000200()11()eoLLRQLQQrCrCrC空載諧振電阻空載諧振

13、電阻 特性阻抗特性阻抗 串聯(lián)電路空載品質(zhì)因數(shù)串聯(lián)電路空載品質(zhì)因數(shù) 例題：圖示并聯(lián)諧振回路，并聯(lián)回路的無載例題：圖示并聯(lián)諧振回路，并聯(lián)回路的無載Q值值Qp80，諧振，諧振電阻電阻Rp25k ，諧振頻率，諧振頻率f030MHz，信號源電流幅度，信號源電流幅度 Is0.1mA。（1）若信號源內(nèi)阻）若信號源內(nèi)阻Rs10k ，當(dāng)負(fù)載電阻，當(dāng)負(fù)載電阻RL不接時，問通頻不接時，問通頻帶帶B和諧振時輸出電壓幅度和諧振時輸出電壓幅度V0是多少？是多少？（2）若）若Rs= 6k ，RL= 2k ，求此時的通頻帶，求此時的通頻帶B和和V0是多少？是多少？并聯(lián)電阻越小，則并聯(lián)電阻越小，則QL越低，通頻帶越寬越低，通頻

14、帶越寬 解解：（：（1）（2）1.2.3串、并聯(lián)阻抗等效互換與回路抽頭串、并聯(lián)阻抗等效互換與回路抽頭 時的阻抗變換時的阻抗變換1串、并聯(lián)阻抗的等效互換串、并聯(lián)阻抗的等效互換 等效：當(dāng)電路的諧振頻等效：當(dāng)電路的諧振頻率等于工作頻率時，從率等于工作頻率時，從A、B兩端看進(jìn)去的阻兩端看進(jìn)去的阻抗（或?qū)Ъ{）相等?？梗ɑ?qū)Ъ{）相等。22222222112222222222j()jjjxR xR xR xRRxRxRxRx得得22212222xR xRRRx22212222R xxRx可見可見x1與與x2電抗的性質(zhì)相同，而電抗的性質(zhì)相同，而111LxxQRR222LRQx12LLLQQQ所以所以22222

15、122222222211xLR xRRRRRRxQx即即221(1)()LxRQRR221222212111LxxxxQR所以所以212111LxxQ當(dāng)當(dāng) 時，時，1LQ221()xLRRR Q21xx 這表明串聯(lián)電路轉(zhuǎn)換等效并聯(lián)電路后，電抗這表明串聯(lián)電路轉(zhuǎn)換等效并聯(lián)電路后，電抗x2的性質(zhì)與的性質(zhì)與x1相同，在相同，在QL較高的情況下，其電抗較高的情況下，其電抗x基本不變，而并聯(lián)電路的基本不變，而并聯(lián)電路的電阻電阻R2比串聯(lián)電路的電阻（比串聯(lián)電路的電阻（R1Rx）大）大QL2倍。倍。 串聯(lián)形式電路中串聯(lián)的電阻愈大，則損耗愈大，并聯(lián)形式串聯(lián)形式電路中串聯(lián)的電阻愈大，則損耗愈大，并聯(lián)形式電路中并聯(lián)

16、的電阻愈小，則分流愈大，損耗愈大，反之亦然。電路中并聯(lián)的電阻愈小，則分流愈大，損耗愈大，反之亦然。所以兩種電路是完全等效的。所以兩種電路是完全等效的。2回路抽頭時阻抗的變化（折合關(guān)系）回路抽頭時阻抗的變化（折合關(guān)系） Rs和和RL對回路的對回路的Q值有影響，實際應(yīng)用中為了減小信號源值有影響，實際應(yīng)用中為了減小信號源內(nèi)阻和負(fù)載對回路的影響，常采用抽頭接入的方式（也稱部內(nèi)阻和負(fù)載對回路的影響，常采用抽頭接入的方式（也稱部分接入方式）。分接入方式）。（1）接入系數(shù)接入系數(shù)接入系數(shù)接入系數(shù)P為抽頭點(diǎn)電壓與端電壓的比為抽頭點(diǎn)電壓與端電壓的比abdbVPV 根據(jù)能量等效原則根據(jù)能量等效原則22abbdss

17、VGVG 因此因此22ab22bd1sssssVGGP GRRVPabdbVV ，故，故 ，即，即 （低抽頭（低抽頭高抽頭）高抽頭）1P ssRR 111212LNPLLNNN為匝數(shù)，式中未考慮互感為匝數(shù)，式中未考慮互感1122LMPLLM 若考慮互感若考慮互感若采用電容抽頭若采用電容抽頭21122121211CCC CCPCCCCCCC 注：以上得出的兩個接入系數(shù)注：以上得出的兩個接入系數(shù)P的計算式都是假定外接的計算式都是假定外接在在ab端的阻抗遠(yuǎn)大于端的阻抗遠(yuǎn)大于 或或 時才成立。時才成立。1L 21C 結(jié)論：結(jié)論：當(dāng)?shù)统轭^折合到回路高端時，等效導(dǎo)納降低p2倍，等等效電阻提高 倍，Q值提高

18、許多。 因此，負(fù)載電阻和信號源內(nèi)阻小時應(yīng)采用串聯(lián)方式；負(fù)載電阻和信號源內(nèi)阻大時應(yīng)采用并聯(lián)方式；負(fù)載電阻信號源內(nèi)阻不大不小是可采用部分接入方式（抽頭接入）21p（2）電流源的折合電流源的折合變換前后功率不變變換前后功率不變abbdssIVIV 故故abbdsssVIIP IV 即由低抽頭向高抽頭變化時，電流源減小了即由低抽頭向高抽頭變化時，電流源減小了P倍。倍。（3）負(fù)載電容的折合負(fù)載電容的折合21LLRRP 由由 得，得，2111LLCPC 因此因此2LLCP C 即折合后電容減小，阻抗加大。即折合后電容減小，阻抗加大。例例2-2 圖示緊耦合抽頭電路，給定回路諧振頻率圖示緊耦合抽頭電路，給定回

19、路諧振頻率f0465kHz，Rs27k ，Rp172k ，RL= 1.36k ，空載，空載Q0100，P1 0.28，P2 0.063， Is1mA，求回路通頻帶，求回路通頻帶B和和sI 解：解：（4）插入損耗插入損耗 由于回路諧振電阻由于回路諧振電阻Rp存在，因此信號源的功率不能全部存在，因此信號源的功率不能全部送給負(fù)載送給負(fù)載RL，有一部分功率被，有一部分功率被Rp消耗了。這種回路本身引消耗了。這種回路本身引起的損耗，稱為插入損耗，用起的損耗，稱為插入損耗，用Ki表示。表示。 回路無損耗時的輸出功率回路無損耗時的輸出功率P1Ki= 回路有損耗時的輸出功率回路有損耗時的輸出功率P10ppRG

20、 ，無損耗時：無損耗時：2210sLLsLIPV GGGG 有損耗時：有損耗時：2211sLLsLpIPV GGGGG 2212111sLpipsLsLpGGGPKGPGGGGG 00011LpspLQQGLGGGL 所以所以又又故故211011iLPKQPQ 通常在電路中希望通常在電路中希望Q0大，大，即插入損耗小即插入損耗小1.2.5選擇性濾波器選擇性濾波器 在通信電子線路中，除了應(yīng)用單諧振回路及耦合振蕩回在通信電子線路中，除了應(yīng)用單諧振回路及耦合振蕩回路作為選頻網(wǎng)絡(luò)外，還廣泛應(yīng)用各種濾波器，主要有路作為選頻網(wǎng)絡(luò)外，還廣泛應(yīng)用各種濾波器，主要有LC集集中選擇性濾波器，石英晶體濾波器，陶瓷濾

21、波器和聲表面中選擇性濾波器，石英晶體濾波器，陶瓷濾波器和聲表面波濾波器等。波濾波器等。1LC集中選擇性濾波器集中選擇性濾波器LC集中選擇性濾波器由五節(jié)單節(jié)濾波器組成，有六個調(diào)諧回路的帶通濾波器，圖中每個諧振回路都諧振在帶通濾波器的f2上，耦合電容C0的大小決定了耦合強(qiáng)弱，因而又決定了濾波器的傳輸特性，始端和末端的電容 分別連接信號源和負(fù)載，調(diào)節(jié)它們的大小，可以改變信號源內(nèi)阻Rs、負(fù)載RL與濾波器的匹配，匹配好了可以減少濾波器的通帶衰減。節(jié)數(shù)越多，則帶通曲線越陡。0C 2. 2. 石英晶體濾波器石英晶體濾波器 石英是礦物質(zhì)硅石的一種, 化學(xué)成分是i2,它的形狀是六棱柱錐體，它的橫斷面是正六邊形。

22、1) 1) 物理特性物理特性（1） 各向異性（2） 壓電效應(yīng)： 正壓電效應(yīng) ： 機(jī)械力電場力 逆壓電效應(yīng) ： 電場力機(jī)械力（3）彈性和慣性2)2)石英晶體的結(jié)構(gòu)石英晶體的結(jié)構(gòu) 六棱柱錐體的對頂角的連線叫六棱柱錐體的對頂角的連線叫Z Z軸，軸，由于光線沿此軸方向通過晶體會產(chǎn)生偏由于光線沿此軸方向通過晶體會產(chǎn)生偏振，所以又叫做光軸。正六邊形對頂點(diǎn)振，所以又叫做光軸。正六邊形對頂點(diǎn)的連線叫的連線叫X X軸，對邊的法線叫軸，對邊的法線叫Y Y軸。因為軸。因為石英晶體沿石英晶體沿X X軸或軸或Y Y軸方向存在壓電效應(yīng)，軸方向存在壓電效應(yīng)，所以又把所以又把X X軸叫電軸，軸叫電軸，Y Y軸叫機(jī)械軸。軸叫機(jī)

23、械軸。 注意，這里所指的軸不是一根或幾根注意，這里所指的軸不是一根或幾根直線，而是指這個方向的平行線，在同直線，而是指這個方向的平行線，在同一方向上，晶體的性質(zhì)相同。石英振蕩一方向上，晶體的性質(zhì)相同。石英振蕩器中所用的石英晶體片是從六棱柱錐體器中所用的石英晶體片是從六棱柱錐體中切割出來的一小片。中切割出來的一小片。 根據(jù)性能要求切割的晶體片與根據(jù)性能要求切割的晶體片與X X軸、軸、Y Y軸、軸、Z Z軸的夾角都有嚴(yán)格的要求，不同軸的夾角都有嚴(yán)格的要求，不同的夾角，晶體片的性能不同。把晶體片的夾角，晶體片的性能不同。把晶體片兩側(cè)面鍍上銀層，做成兩個極板，再焊兩側(cè)面鍍上銀層，做成兩個極板，再焊上電

24、極的引線，用盒子封裝起來，引出上電極的引線，用盒子封裝起來，引出電極的引線，就構(gòu)成了石英諧振器。市電極的引線，就構(gòu)成了石英諧振器。市場賣的石英晶體就是指這種石英諧振器。場賣的石英晶體就是指這種石英諧振器。ZXXZ(a)(b)YYXXYXY 石英晶體的性能各個方向不同。Z軸方向有光的偏振，X、Y軸方向具有壓電效應(yīng)，不同切割方式的石英晶體片的性能也不同。如溫度性能，AT切割方式，即與Z軸夾角3521、與X軸夾角0切割出的石英晶體片，它的相對頻率變化量f/f 與溫度T是三次方關(guān)系。在5055范圍內(nèi)， f/f 0 。石英晶體石英晶體濾波器濾波器 其振動頻率的基頻與厚度成反比； 其基頻一般為25MHz以

25、下，通常高于15MHz就建議用泛音。 泛音是機(jī)械振動固有頻率（基頻）的諧波，可達(dá)到較高的頻率。 石英諧振器只有奇次泛音，沒有偶次泛音。 由天然或人工生成的石英晶體切片制成。 AT切型，用得較廣。（d）(e)晶體商標(biāo)注：MHz的一般為泛音晶體 KHz的一般為基音晶體 當(dāng)晶體固有頻率與信號頻率一致時，振動最強(qiáng) 3 3）石英諧振器的等效電路）石英諧振器的等效電路Lq 模擬石英諧振器的慣性Cq 模擬石英諧振器的彈性rq 模擬摩擦產(chǎn)生的阻力C0 支架電容（+靜態(tài)電容）(a)(b)晶體C0Cq1rq1Lq1Cq3rq3Lq34 4）石英諧振器的電抗特性）石英諧振器的電抗特性Lq 石英諧振器等效（動態(tài)）電感

26、 約幾十mH到H Cq 石英諧振器等效（動態(tài)）電感 約幾PF rq 石英諧振器等效（動態(tài)）電阻 約幾歐到幾百歐C0 支架電容（+靜態(tài)電容）量級541010 qqrLQ當(dāng)忽略rq時，其中：001)1()1(1CjCLjrCLjrCjXqqqqqqcr等效電路的阻抗的一般表示式為CLCLCCLCCLCqqqqqqq1)1(1)1(1)1(100000CCCCCqq如果有如果有 01qsqsCL則 0crX（串聯(lián)諧振）qqsCL1qqsCLf2101CLpqp則 crX（并聯(lián)諧振） )21 (100000CCCCCCCLCCCLqsqsqqqqp)211 (0CCffqsp串聯(lián)諧振頻率是石英諧振器本

27、身固有的，由于C0的存在，它還有并聯(lián)諧振頻率，這是石英諧振器的特性。由于CqC0 ，所以p略大于s ，等效阻抗曲線 如圖： 從圖中可看出 ； p p : : 呈容性；呈容性； s s : : 電抗為零電抗為零（短路或純阻）；（短路或純阻）； p p : :電抗為電抗為s s p p : :呈感性，呈感性，可等效為一個電感?？傻刃橐粋€電感。 通常將石英晶體等效為一個電感來使用，其電感值很大，可以提高品質(zhì)因數(shù)（也可以在s點(diǎn)使用，一般不用在呈容性的頻段）。 Xcr 容性 O 容性 s p 感性 實際使用時，晶體兩端接有電容CL 稱為電容CL晶體負(fù)載電容。C CL L)211 (:0LqsNCCCf

28、f并聯(lián)諧振頻率fN稱為標(biāo)稱頻率（標(biāo)在晶體外殼上的振蕩頻率）3. 3. 陶瓷濾波器陶瓷濾波器 陶瓷濾波器是由壓電陶瓷材料做成的具有選頻特性的器陶瓷濾波器是由壓電陶瓷材料做成的具有選頻特性的器件。件。 它具有它具有無需調(diào)諧、體積小、無需調(diào)諧、體積小、 加工方便加工方便等優(yōu)點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn), , 但工作但工作頻率不太高（幾十兆赫茲以下）頻率不太高（幾十兆赫茲以下）, , 相對頻寬較窄。相對頻寬較窄。 某些常用的陶瓷材料（如鋯鈦酸鉛，某些常用的陶瓷材料（如鋯鈦酸鉛， 即即PbZrTiOPbZrTiO3 3）與石）與石英晶體一樣，也具有類似的英晶體一樣，也具有類似的壓電效應(yīng)壓電效應(yīng)和和諧振特性諧振特性。 當(dāng)輸入

29、電信號的頻率與這些陶瓷材料的固有頻率一致時，當(dāng)輸入電信號的頻率與這些陶瓷材料的固有頻率一致時，會產(chǎn)生諧振。所以，壓電陶瓷片也具有諧振電路的特性，會產(chǎn)生諧振。所以，壓電陶瓷片也具有諧振電路的特性， 其空載品質(zhì)因數(shù)可達(dá)幾百以上，選擇性非常好。用壓電陶瓷其空載品質(zhì)因數(shù)可達(dá)幾百以上，選擇性非常好。用壓電陶瓷片可以做成陶瓷濾波器。片可以做成陶瓷濾波器。 容易焙燒，可制成各種形狀；適于小型化；且耐熱耐濕容易焙燒，可制成各種形狀；適于小型化；且耐熱耐濕性好。性好。 等效品質(zhì)因數(shù)等效品質(zhì)因數(shù)QL為幾百，為幾百，比石英晶體低但比比石英晶體低但比LCLC濾波器高濾波器高 其等效電路與晶體相同。其等效電路與晶體相同

30、。符號：符號：三端陶瓷濾波器：三端陶瓷濾波器： 1 1、3 3是輸入端，是輸入端，2 2、3 3是輸出端。是輸出端。123陶瓷諧振片 串、并聯(lián)連接，選好個串、并聯(lián)諧振頻率，實現(xiàn)帶通。四端陶瓷濾波器：四端陶瓷濾波器：由二個諧振子組成的濾波器由二個諧振子組成的濾波器 由五個諧振子組成四端濾波器。由五個諧振子組成四端濾波器。諧振子數(shù)目愈多，濾波器的性能愈好。諧振子數(shù)目愈多，濾波器的性能愈好。由二個諧振子組成的濾波器的等效電路由二個諧振子組成的濾波器的等效電路 適當(dāng)選擇串臂和并臂陶瓷濾波器的串、并聯(lián)諧振頻率，就可得到理想的濾波特性。 Co2 R2 C2 L2 Co1 R1 C1 L1 2L1 (a) 2L2 4655 465+5 465 理想濾波器特性 實際濾波器特性 5 (b) 例 若要求圖示濾波器通過4655 kHz的頻帶，則要求fs1 = 465 kHz，fp2 = 465kHz，fp1 = (465 + 5) kHz，fs2 = (4