ch3-3串并轉(zhuǎn)換和抽頭變換解讀課件

第三章選頻網(wǎng)絡(luò)第三講串并轉(zhuǎn)換和抽頭變換主要內(nèi)容串聯(lián)諧振回路與并聯(lián)諧振回路的等效互換諧振回路阻抗的抽頭變換實(shí)際元件的高頻特性1.1串并聯(lián)阻抗等效互換

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，從端口看過去其阻抗或者導(dǎo)納是相等的。1、并——串阻抗等效變換故：定義：等效1.串聯(lián)諧振回路與并聯(lián)諧振回路的等效互換2、串——并阻抗等效變換故：3、串并阻抗等效互換的QL表達(dá)串聯(lián)電路的有載品質(zhì)因數(shù)與并聯(lián)電路的有載品質(zhì)因數(shù)相等當(dāng)品質(zhì)因數(shù)很高（大于10或者更大）時(shí)則有故：串——并阻抗等效變換的QL表達(dá)如下：并——串阻抗等效變換的QL表達(dá)如下：結(jié)論：串聯(lián)電抗化為同性質(zhì)的并聯(lián)電抗且：串聯(lián)電路的有效品質(zhì)因數(shù)為小的串聯(lián)電阻化為大的并聯(lián)電阻且：接入系數(shù)：

接入系數(shù)p定義為抽頭點(diǎn)電壓與端電壓的比根據(jù)能量等效原則：因此2.諧振回路阻抗的抽頭變換公式成立的條件：接入系數(shù)p定義為抽頭點(diǎn)電抗與總電抗的比結(jié)論：由于，因此p是小于1的正數(shù)，即由低抽頭向高抽頭轉(zhuǎn)換時(shí)，等效阻抗提高倍。2.1電感抽頭（在不考慮之間的互感M時(shí)）定義：電感接入系數(shù)通過等效變換公式成立的條件：2.2電容抽頭接入系數(shù)：2.3負(fù)載電容的折合電容減小，電抗加大，即2.4電壓源的折合2.5電流源的折合2.6部分接入電路的諧振頻率嚴(yán)格地說，部分接入電路引入的電抗對(duì)原回路的諧振頻率是存在影響的！但是，通過抽頭接入可以降低部分接入電路電抗對(duì)原諧振回路的影響。2.抽頭由低高，等效導(dǎo)納降低p2倍，Q值提高許多，即等效并聯(lián)電阻增加了。抽頭(部分接入)的目的是：減小信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載對(duì)回路和影響。

小結(jié)1.接入系數(shù)的定義3.實(shí)際元件的高頻特性電阻電容電感電阻電阻的實(shí)物電阻的高頻等效電路例：若某一電阻兩端的引腳長(zhǎng)度為1.27cm，引腳的直徑為0.1628cm，構(gòu)成電阻的電極之間的雜散電容為0.3pF，電阻的標(biāo)稱值為10K，求頻率為200MHz下該電阻的阻抗？直流時(shí)測(cè)量的阻值10K的電阻，在200MHz的信號(hào)作用下該電阻變?yōu)?564.3歐！所以，高頻電路中一定要注意元件的雜散電感和雜散電容。高頻電路中應(yīng)避免使用繞線電阻繞線電阻在高頻電路中，繞線電阻更像電感。如果條件許可，高頻電路中的電阻應(yīng)使用阻值低的金屬化薄膜電阻。若有可能，盡量使用貼片電阻設(shè)計(jì)高頻電路。若使用直插式的電阻，應(yīng)使其引腳盡可能短。貼片電阻電容瓷片電容瓷片電容的高頻等效電路Rs表示熱耗散等效電阻Rp表示電容的絕緣電阻C表示電容的電容量L表示電容引腳的雜散電感經(jīng)典的容抗公式表明，交流信號(hào)頻率一定的情況下，電容容量越大，容抗越小。然而，在高頻或者射頻領(lǐng)域，有可能得到相反的結(jié)果。注意：使用實(shí)際的電容時(shí)，應(yīng)避免大于其諧振頻率！高頻電路中常用的電容器陶瓷電容，按照環(huán)境溫度的穩(wěn)定性分為通用陶瓷電容和NPO型陶瓷電容。NPO型陶瓷電容成本低，常用于高頻電路中的諧振回路等需要保持諧振頻率穩(wěn)定的電路。貼片陶瓷電容云母電容云母電容，環(huán)境溫度的穩(wěn)定性極好（-60度至+89度），高頻性能好。常用于高頻電路中的諧振回路、本振電路等。缺點(diǎn)：價(jià)格偏貴。實(shí)際電感器的高頻等效電路實(shí)際電感器的分布電阻和分布電容電感注意：使用實(shí)際的電感器應(yīng)避免大于其諧振頻率！低頻時(shí)，趨膚效應(yīng)不明顯，Rs主要是導(dǎo)線的電阻，感抗與頻率成正比。隨著頻率增加，趨膚效應(yīng)逐漸顯現(xiàn)，Q值隨頻率的增速放緩。當(dāng)頻率進(jìn)一步增加，趨膚效應(yīng)愈發(fā)明顯，其隨頻率的增速超過了感抗，Q值下降。123如何提高電感線圈的Q值使用直徑較大的導(dǎo)線或者多股紗包線，以增大導(dǎo)線的表面積，減弱趨膚效應(yīng)的影響；導(dǎo)線表面鍍銀，以減小趨膚效應(yīng)帶來的電阻；將線圈各匝之間的距離拉寬，減小匝間分布電容；使用磁芯電感提高磁力線的導(dǎo)磁率。常見的磁芯電感——中周磁芯電感的優(yōu)點(diǎn)尺寸小——因?yàn)榇判镜膶?dǎo)磁率是空氣的幾十至幾萬倍，那么磁芯電感僅用較少的匝數(shù)就可以獲得比較大的電感量。Q值較高——電感的匝數(shù)少，意味著導(dǎo)線的電阻Rs小，因此Q值高；電感量容易調(diào)整——在線圈中移動(dòng)磁芯就可以方便地改變電感量。磁芯電感