通信电子电路基础串联谐振.pptx

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1、 选择性选择性：电子设备在众多频率中选出有用频率,并抑制 不需频率的能力。谐振曲线愈尖锐，选择性愈好。注意：选择性与通频带是矛盾的。灵敏度灵敏度：电子设备捕获微弱信号的能力。随着 传输距离的增加，传输信号变弱，高灵敏度的 电子设备仍可以接收数据，维持稳定连接，大 幅提高传输距离。第1页/共23页 Q Q值（品质因数）：值（品质因数）：储能器件(如电感线圈、电容 等)或谐振电路所储能量与损耗能量之比。Q=无功功率有功功率(损耗功率)对电感元件:对电容元件:Q值愈大，损耗愈小。Q值愈大，曲线愈尖锐，回路的选择性愈好。Q值愈大，通频带愈窄，信息容量愈小。第2页/共23页第一章 通信电子电路基础1.2

2、.1 串联谐振回路1 1 基本原理基本原理一、串联谐振回路的组成由 R R、L L、C C、V VS S 组成主要包括三部分：电感线圈的损耗电阻r，信号源内阻R RS S，负载电阻R RL L。R=R=r+R+RS S+R+RL L为回路提供能量的信号源。第3页/共23页阻抗：第一章 通信电子电路基础第4页/共23页湖南理工学院物理与电子信息系电抗：电流：第一章 通信电子电路基础第5页/共23页串联谐振频率：串联谐振阻抗：串联谐振电流：或由X=0X=0第一章 通信电子电路基础第6页/共23页=0 0，X=0X=0，|Z|=R|Z|=R，二、讨论：电抗特性随的变化串联谐振0 0，X X0 0，Z

3、 Z呈感性，为正值0 0，X X0 0，Z Z呈容性，为负值第一章 通信电子电路基础第7页/共23页三、串联谐振回路的特点1.1.谐振时，阻抗最小，电流最大，=0=02.2.谐振时，电感和电容上的电压很高 所以，V VL0L0或V VC0C0要比V VS S高几十到几百倍，故串联谐振又称电压谐振，须考虑元件的耐压问题。回路的有载品质因素回路的有载品质因素一般为几十到几百一般为几十到几百第一章 通信电子电路基础第8页/共23页湖南理工学院物理与电子信息系一、相对谐振曲线图3.1.4 串联振荡回路的谐振曲线Q Q值越高，谐振曲线越尖锐，回路的选择性越好。第一章 通信电子电路基础指:任意频率下的回路

4、电流与谐振时的回路电路之比 第9页/共23页湖南理工学院物理与电子信息系二、通用谐振曲线主要研究谐振频率附近的特性1.1.绝对失谐：称为绝对失谐。在接近0 0附近，有：第一章 通信电子电路基础第10页/共23页2.2.广义失谐（一般失谐）仍具有失谐的含义，串联振荡回路的通用谐振曲线（12）通用谐振方程、曲线：第一章 通信电子电路基础第11页/共23页湖南理工学院物理与电子信息系三、通频带1.1.回路通频带定义保持 值不变，当频率分别为1 1和2 2时,则称2 2-1 1为回路的通频带：，或（13）图 3.1.6 串联振荡回路的通频带1 1，2 2边界角频率(下限频率,上限频率),),亦叫“半功

5、率点”。第一章 通信电子电路基础第12页/共23页2.通频带计算公式或（14）第一章 通信电子电路基础第13页/共23页相位特性曲线一、定义、方程、曲线回路电流 相对于信号源电压 的相角随频率变化的曲线。相位特性的方程式为：串联谐振回路的相位特性曲线Q Q值越大，曲线在0 0附近越陡峭定义第一章 通信电子电路基础第14页/共23页二、通用相位特性曲线图3.1.8 串联振荡回路通用相位特性第一章 通信电子电路基础第15页/共23页 串联回路与信号源和负载的连接一、等效品质因素Q QL L等效品质因素Q QL L：（17）设电感线圈电阻为r，信号源内阻为R RS S，负载电阻为R RL L，则回路

6、总电阻R R：称为回路的固有品质因素。（18）第一章 通信电子电路基础第16页/共23页湖南理工学院物理与电子信息系 串联回路与信号源和负载的连接二、讨论1.R1.RS S与R RL L的影响R RS S与R RL L使Q QL L值下降2.2.串联电路与信号源的连接R RS S越小，Q QL L越大，回路选择性越好。串联回路适宜与电压信号源连接。第一章 通信电子电路基础第17页/共23页3.3.串联电路与负载的连接R RL L越小，Q QL L越大，回路选择性越好。串联回路连接的负载R RL L要小。第一章 通信电子电路基础第18页/共23页例1.1 给定串联谐振回路的f0=1.5MHz，C

7、0=100pF,谐振时电阻R=5。(1)试求Q0和L0.(2)若信号源电压振幅Vsm=1mV,求谐振时回路中电流I0及回路元件上的电压VL0m和VC0m.解：第19页/共23页LRC111MHz0.1VZXVs例1.2 串联谐振回路如图。信号源频率f0=1MHz，电压振幅Vsm=0.1V.将11端短路，电容调到100PF时谐振。此时，电容C两端的电压为10V。如将11端开路再串接一阻抗Zx（电阻与电容串联），则回路失谐，C调到200PF时重新谐振，电容两端电压变为2.5V.试求线圈的电感量L,品质因数Q0，未知阻抗Zx。11端开路后再接入Zx，回路重新谐振，由于L不变，则前后两次的总容量相等，则有：解：第20页/共23页（C+Cx）两端电压 即电感两端电压，即：第21页/共23页小结小结串联谐振电路、串联谐振；谐振特性曲线，Q Q值与选择性、通频带；相位特性曲线；串联回路与信号源的连接。下次课内容：下次课内容：并联谐振回路，串/并联阻抗互换及 抽头阻抗变换。第一章 通信电子电路基础第22页/共23页23感谢您的观看！第23页/共23页